空时信号处理在ds

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1、空时信号处理在DS内容显示中摘　要：在CDMA技术中，可以用正交的编码方式来同时发送多个用户的信号，这可以增加发送空间的维数。这种CDMA技术往往结合直接序列扩频技术，这就是DS－CDMA。主要介绍了DS－CDMA的特征。在此基础上，讨论了空时信号处理。关键词：DS－CDMA；空时处理技术；信号；用户1DS－CDMA技术概述DS－CDMA技术最早起源于欧洲和日本的第三代无线研究活动，GSM的巨大成功对第三代系统在欧洲的标准化产生重大影响。在CDMA标准中，DSCDMA技术是其中的重要部分，是实现无线多媒体通信的关键。在1996年，日

2、本推出了一套DS－CDMA的实验系统方案，并得到了当时世界上主要的移动设备制造商的支持。1998年12月成立的3GPP组织极大地推动了DS－CDMA技术的发展，加快了DS－CDMA的标准化进程，并最终使DS－CDMA技术成为ITU批准的国际通信标准。　　DS－CDMA技术是遵循ITU规定的IMT-2000标准，并以A方式为基础的一种通信技术。该技术能够利用5MHz的信道提供高达2Mb／s的数据速度，同时能够扩大系统容量，提高通话时的语音质量，降低通话的掉线率，支持IP数据服务。DS－CDMA技术除了能提供窄带业务（如话音业务）之外，

3、还能提供多种用户速率通信、VOD带宽的能力以及根据不同业务提供不同服务等级的能力。　　DS－CDMA是基于ANSI-41核心网，他使用新的频带，采用FDD工作方式，码片速率为3．84Mb／s。DS－CDMA有更大的覆盖范围，采用自适应天线及多用户检测等新技术，并可支持频率间切换。由DS-CDMA技术组成的通信系统通常包括无线基站装置、无线网络控制装置、多媒体信号处理装置。DS－CDMA系统的空中连接采用5MHz，10MHz或20MHz的无线信道。2　空时二维处理技术　　在无线通信系统中，同信道干扰（CCI）和码间干扰（ISI）是限制

4、通信容量和数据率的2个主要因素。对于码间干扰，可以采用均衡技术来补偿。对于同信道干扰，可以采用多用户检测技术加以抑制。从干扰抑制的角度看问题，只涉及时域的处理对应于均衡器，就是运用信号抽样数值的加权总和，而只涉及空间域的处理对应于简单波束形成，也就是利用天线阵列输出的加权之和。　　但是在实际无线通信中，同信道干扰和码间干扰常常一并存在，在这种情况下，为了同时抑制两者，就需要采用空时联合处理技术。典型的空时二维处理器为空时接收调制解调器，他同时对所有天线工作，并在时间和空间2个域处理接收信号。期望信号和同信道干扰几乎总是以截然不同和易

5、被分离的空间特征到达天线阵列（即使在复杂的多径环境中也如此），这就使得调制解调器可以利用这种差别来减少同信道干扰。　　同样，空时发射调制解调器也可以利用空间选择性将信号发送给所希望的移动用户，而又能使对其他用户的干扰最小。空间维还可以用来增强调制解调器性能的其他方面。在接收端，天线阵列用作增强阵列增益，改进信号热噪声比率，增加分集增益以及削弱符号间干扰。在发送端，空间域用于增强阵列增益，改进传输分集和减少用户端（即）的延迟扩展。3　两个重要准则及两种接收机　　（1）空时MMSE准则　　空时最小均方误差（MMSE）准则的基本思想是：设

6、计一空时滤波器（他由均衡器和波束形成器组成），并使其输出与期望信号之间的均方误差为最小。根据工作原理，空时MMSE滤波器选择空时滤波器的权值，实现均方误差最小化，即有：　　500)this.style.ouseg(this)">其中：ouseg(this)">　　（2）空时MLSE准则　　空时最大似然序列估计（MLSE）方法是在已知接收的向量信号的情况下，估计已经发送出去的数据序列。信道模型由下式给出：500)this.style.ouseg(this)">其中：X（k），S（k）和N（k）定义为：　500)this.style.o

7、useg(this)">分别表示发送信号矩阵、接收信号矩阵、噪声矩阵，M表示天线阵元数，H表示信道矩阵。根据定义，S（k）在各（块）对角上的元素是不变的，因而是（块）Toeplitz矩阵。　　最大似然序列估计问题即是求数据矩阵S，使他满足最大似然准则的解。500)this.style.ouseg(this)">　　　这里假定信道矩阵H为已知。这是标准最大似然序列估计问题在信道用空间和时间定义情况下的推广。　　由于时延扩展的作用，同信道干扰既是空域相关的，也是时域相关的。理论上，仍然可以针对存在同信道干扰的新问题，用一个新的测度来重新

8、定义最大似然序列估计准则，但是时域相关使Viterbi均衡器的实现复杂化。因此，最大似然序列估计方法在存在由时延扩展引起的同信道干扰时缺乏吸引力。相比之下，刚才介绍的空时最小均方误差方法更有明显的优点。　　图2示出了基于MLSE准则的