第 21 卷 第 3 期 南 京 邮 电 学 院 学 报 ( 自 然 科 学 版) Vol. 21 No.3
2001 年 9 月 Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications ( Natural Science) Sep. 2001
文章编号: 1000- 1972( 2001) 03- 0022- 06
空 时 盲 多 用 户 检 测
宋 荣 方
( 南京邮电学院 通信工程系, 江苏 南京 210003)
摘 要: 提出了一种空时盲多用户检测器, 该检测器只需知道所需用户的扩频码且不需知 道其信道 特性
即可工作在频 率选择性衰落信道, 它综合了约束最小输出能量( CMOE) 盲多用户检测 器和传统 的空
时二 维 RAKE( ST 2D-RAKE) 接收器的优点而克服了它们各自的不足。它充分利用所需用户的空间、
时间和扩频码 信息来抑制多址干扰(MAI) 并能 组合多径 分量。最后研究 了基于神经网络 的实现 方
案。
关键词: 码分多址; 盲多用户检测; 天线阵; RAKE 接收; 神经网络
中图分类号:TN914. 53 文献标识码: A
1 引 言
限制 DS- CDMA ( 直扩序列-码分多址) , 系统性能
的两个主要因素是多址干扰( MAI) 和多径信道失真,
已提出许多先进的信号处理技术来抵抗 MAI 和多
径信道失真, 这些技术大部分可归结为两类: 多用户
检测
[ 1]
和 ST 2D- RAKE 接收
[ 2~ 4]
。
多用户检测是解决 CDMA 系统中MA I 问题的基
本方法, 如果可获得训练数据, 则可直接获得 MMSE
( 最小均方误差) 多用户接收机, 然而, 在没有训练数
据条件下, 导出性能等于或接近于 MMSE 解的接收
机是具有挑战性的, 有一种盲设计方法可通过两步
法进行, 即首先利用子空间法
[ 5]
估计系统参数, 它包
含大型矩阵的奇异值分解( SVD) , 因此计算复杂, 然
后根据系统参数导出 MMSE 接收机参数。然而, 近
来的研究表明, 可通过约束优化
[ 6, 7]
这种较简单的方
法直接获得接收机参数。在无多径的加性高斯白噪
声( AWGN) 环境下, 该方法提供了具有MMSE 性能的
盲解决方案, 不幸的是, 这种接收机对信号失配和码
片间干扰( ICI) 非常灵敏, 使它不能适用于多径色散
系统。文献[ 8] 提出了修正的约束优化法来解决多
径问题, 但它不能利用接收信号的多径能量。
CDMA 系统中进行干扰抑制的另一种方法是使
收稿日期: 2001-01-08; 修回日期: 2001- 03-23
基金项目: 原邮电部预研基金( 98 部预 4) 资助项目
用天线阵的ST 2D- RAKE 接收机, 该方法能利用信号
的空间、时间特征进行MAI 和 ICI 的抑制, 并能组合
多径分量。然而, 从本质上讲, 2D-RAKE 接收机仍属
于单用户检测器, 它没有充分利用所需用户的扩频
码信息, 因而其干扰抑制能力是受限的。
本文提出一种高性能低复杂度的能充分利用信
号的空间、时间和扩频码信息的空时盲多用户检测
器, 它能工作在频率选择性衰落环境, 而只需知道所
需用户的扩频码信息, 不需知道其信道特性。该接
收机综合了约束最小输出能量( CMOE) 盲多用户检
测器
[ 8]
和 ST 2D- RAKE 接收机的优点而克服了它们
的不足, 本文还研究了其基于神经网络的实现方案,
最后给出了模拟结果。
2 信号模型
作为通常的习惯, 矩阵( 大写形式) 和矢量( 小写
形式) 均用粗体表示, 符号 E [ ] , ( )
H
, ( )
T
, ( ) r 和( ) i
分别表示期望, 共轭转置, 转置, 实部和虚部, 而符号
I( 0) 表示适当大小的单位( 零) 矩阵或矢量。
我们考虑天线阵 CDMA 系统, 第 m 个阵元接收
到的由用户 i 贡献的离散基带接收信号分量可表示
成:
yim ( n) =
∑
∞
j= - ∞
si ( j ) aim ( n - jL - ni )
i = 1, 2, …, P ; m = 1, 2, …, M ( 1)
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