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《cdma系統(tǒng)中的盲自適應(yīng)信號處理算法研究多用戶檢測與天線陣列波束形成》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中國科學(xué)技術(shù)大掌博士學(xué)位論文CDMA系統(tǒng)中的盲自適應(yīng)信號處理算法研究：多用戶檢測與天線陣列波束形成BlindAdaptiveSignalProcessingAlgorithmsforCDMASystems：MultiuserDetectionandBeamformingforAntennasArray專業(yè)：控制理論與控制工程班級：自動控StJ03班學(xué)號：旦△Q3Q!QQ!Q姓名：楊堅完成日期：2005年11月7日摘要無線通信已成為當(dāng)今最活躍的技術(shù)領(lǐng)域之一。人們剝各種多媒體業(yè)務(wù)(如話音，視頻，圖像，文本，數(shù)據(jù)等)需求的劇增促使了無線通信技術(shù)的快速發(fā)展。用于增加無線通信系統(tǒng)容量的傳統(tǒng)可用資源是
2、頻譜和發(fā)射功率。但是，這兩種資源恰恰是制約現(xiàn)代無線網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，因為可用的頻譜資源有限，而發(fā)射功率受到移動臺電池能量的限制。這兩種資源已不能滿足用戶數(shù)劇增的要求。另一方面，隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，處理器的處理能力得到了快速提升，特別是低成本DSP得到了蓬勃的發(fā)展。面對這些客觀景況，人們開始展開了無線網(wǎng)絡(luò)智能化研究，目的在于有效地提高系統(tǒng)容量。在這個技術(shù)變革中，關(guān)鍵的一環(huán)就是開發(fā)新的傳輸技術(shù)和先進(jìn)的接收機(jī)信號處理方法，使得在不增加額外頻譜和功率需求的前提下，極大地提高無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)容量。本文以CDMA通信系統(tǒng)中的的關(guān)鍵技術(shù)多用戶檢測和天線陣列波束成形作為切入點，來研究無線通信中的先進(jìn)信號處理技術(shù)。與
3、傳統(tǒng)的FDMA、TDMA系統(tǒng)相比，CDMA系統(tǒng)具有頻譜效率高、軟容量、保密性好以及更大的潛在容量等優(yōu)點，但是同時也要克服多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)這兩個嚴(yán)重影響系統(tǒng)容量的問題。在CDMA系統(tǒng)中，引入多用戶檢測技術(shù)和天線陣列波束形成技術(shù)，可以有效地抑制干擾，提高系統(tǒng)容量。由于與非盲算法相比，盲算法不需要干擾用戶的信息和訓(xùn)練序列等優(yōu)點，因此，本文側(cè)重于盲自適應(yīng)多用戶檢測和盲自適應(yīng)波束形成算法研究。全文研究內(nèi)容大致可以分為三個部分：多用戶檢測算法，天線波束成形算法和波束成形算法的推廣，即自適應(yīng)廣義特征分解算法。在多用戶檢測方面，在現(xiàn)有的遞推最小二乘盲自適應(yīng)多用戶檢測的基礎(chǔ)上，給出了一種改進(jìn)的算法，即遺忘
4、因子具有自調(diào)整器的遞推最小二乘盲自適應(yīng)多用戶檢測算法。與定遺忘因子最d,-乘算法相比，以增加很小的計算復(fù)雜度為代價，提高了算法的魯棒性，它能根據(jù)系統(tǒng)的變化而自動調(diào)整遺忘因子，當(dāng)系統(tǒng)趨于靜態(tài)時，遺忘因子趨于l，以提高穩(wěn)態(tài)精度，而在動態(tài)系統(tǒng)中，遺忘因子減小，使算法能有效地跟蹤系統(tǒng)參數(shù)。文中對算法的收斂性從理論上作了嚴(yán)格分析。最后，在靜態(tài)環(huán)境和動態(tài)環(huán)境中，對算法性能進(jìn)行了仿真分析。在天線陣列波束形成方面，介紹了智能天線技術(shù)的基本概念和基本方法。結(jié)合CDMA天線陣列系統(tǒng)的接收信號的特殊結(jié)構(gòu)，將MSINR波束形成問題轉(zhuǎn)化為一個無約束的優(yōu)化問題，在這個具有良好特性的新的損失函數(shù)的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了基于遞
5、推最小二乘的盲自適應(yīng)天線陣列波束形成算法。利用Ljung的隨機(jī)逼近理論，分析了該算法的收斂性。不同信號環(huán)境下的仿真結(jié)果表明算法具有快速收斂摘要性和良好的動態(tài)跟蹤能力。自適應(yīng)廣義特征分解問題事實上是文中盲自適應(yīng)波束形成算法的延伸。該問題廣泛存在于現(xiàn)代信號處理領(lǐng)域，如數(shù)據(jù)壓縮，特征提取，陣列信號處理等。因此，本文對自適應(yīng)廣義特征分解問題做了系統(tǒng)的研究，建立了～套完整的算法理論框架，包括對廣義特征分解問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，推導(dǎo)出了三種算法，即估計主廣義特征子空間的并行算法，估計主廣義特征向量的串行算法以及估計主廣義特征向量的并行算法，利用Ljung隨機(jī)逼近理論分析了三種算法的收斂性，通過數(shù)值仿真，分
6、析和驗證了算法的性能。總之，本文的研究工作為現(xiàn)代無線通信信號接收處理提供了新的方法。關(guān)鍵詞：碼分多址，多址干擾，多用戶檢測，智能天線，波束形成，遞推最小二乘，自適應(yīng)廣義特征分解Abstractwirelesscommunicationbecomesoneofthemostactivetechnologyaxeasinourtime．Theincreasingrequirementformultimediaservices，such8svoice，video，images，text，dataandsoon，isdrivingthedevelopmentofwirelesscommunicat
7、ionstechniques．Thetraditionalresourcesthathavebeenusedtoaddcapacitytowirelesssystemsareradiobandwidthandtransmitterpower．However．becausetheusefulradiospectrumislimitedandmobileorotherportabledevicerequirestheuseo
