资源描述：
《基于共轭梯度算法的自适应多用户检测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第31卷第4期华北水利水电学院学报Vol131No142010年8月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerAug.2010文章编号:1002-5634(2010)04-0098-03基于共轭梯度算法的自适应多用户检测121魏志强,张郑亮,霍永亮(1.华北水利水电学院,河南郑州450011;2.郑州煤矿机械制造技工学校,河南郑州450013)摘要:阐述了自适应多用户检测的基本原理,提出了一种基于自适应共轭梯度(C
2、G)算法的自适应MMSE多用户检测算法,推导了算法的迭代公式并进行了计算机仿真.仿真结果表明,与LMS算法、RLS算法相比,CG算法具有良好的性能.关键词:CDMA;自适应多用户检测;自适应MMSE多用户检测;共轭梯度(CG)算法中图分类号:TN911.5;TP183文献标志码:A码分多址(CDMA)技术是第三代移动通信系统为第k个用户接收信号的幅度、信息比特序列和具的主要接入方式,它具有容量大、覆盖范围广、手机有单位功率的特征波形;n(t)为具有单位功率谱密功耗小、话音质量高等突出优点,但却存在多址干扰
3、度的高斯白噪声.假定所有的信息序列都是等概的,和远近效应,严重影响着系统的容量,解决的主要措则可在式(1)中取j=0,得到简化的信号模型K施是应用多用户检测技术.多用户检测是近十几年x(t)=EAkbksk(t)+Rn(t),tI[0,T],来在相关检测的基础上发展起来的一种有效的抗干k=1扰措施,它利用多址干扰的各种先验信息对目标用(2)户的信号进行联合检测,从而具有较好的抗多址干对接收信号用码片速率采样,在一个码元间隔[1]扰能力和抗远近效应的能力.文献[2]和[3]分别T内即可得到由N个码片组成的匹
4、配滤波器输出样讨论了基于自适应滤波LMS算法和RLS算法的自本向量适应MMSE多用户检测方法.在自适应滤波方法中Kx=EAkbksk+Rn,(3)LMS算法结构简单但收敛速度较慢,RLS算法收敛k=1速度较快但运算量较大,共轭梯度(CG)算法的性能式中:n为均值为0,协方差矩阵为IN的高斯白噪声介于上述两者之间.以下讨论基于CG算法的自适向量;bk为第k个用户接收信号的信息比特;sk=应MMSE多用户检测方法.1kkkT[B1,B2,,,BN]为用户k的归一化扩频码向量,N1信号模型kkkTN为扩频增益;
5、[B1,B2,,,BN]为第k个用户值为考虑一个具有K个用户的同步基带DS-CD-?1的扩频信号序列.[1]MA通信系统,在高斯信道中,在接收端,基带接2自适应多用户检测的基本原理收信号可以描述成K自适应多用户检测器是周期地在有用数据传输x(t)=EAkbk(j)sk(t-jT)+Rn(t),k=1(1)之前,先发送收发双方已知的训练序列,接收机测量tI[jT,jT+T],出该序列通过信道后产生的变化或误差信息,并依式中:T为字符间隔;Ak,bk(j)I{?1}和sk(t)分别据该信息对多用户检测器参数进
6、行调整,从而使多收稿日期:2010-06-08基金项目:河南省教育厅自然科学研究项目(2008B120004).作者简介:魏志强(1962)),男,河南郑州人,副教授,主要从事应用数学方面的研究.第31卷第4期魏志强,等:基于共轭梯度算法的自适应多用户检测99用户检测器能够调整到最佳状态.此时的多用户检4计算机仿真测器被称为工作训练模式.当训练结束时,多用户检测器参数的调整达到收敛,判决信号可靠性较高,误用Matlab软件对基于CG算法的自适应MMSE码率较小.训练过程结束后,数据开始传输,此时发多用户检
7、测算法进行计算机仿真.考虑一个高斯同送信号是未知的.图1是自适应多用户检测的原理步DS-CDMA系统,取用户数为K=6,各用户的扩框图.频码采用31位的Gold序列.假设用户1为目标用户,干扰用户相对于目标用户的干扰强度均为10dB.总迭代次数为10000.实验1比较CG算法在4种不同遗忘因子(K)下的误码率(BER)与信噪比(SNR)的关系曲线.如图2所示.其中,训练序列长度为50.从图2中可以看出,当K=019995时,算法的误码率曲线比较理想.图1自适应多用户检测原理3基于CG算法的自适应MMSE多
8、用户检测设多用户检测器的权重系数为w.所谓最小均[1]方误差(MMSE)多用户检测器,是使下列代价函数T2J(w)=E[(d(n)-w(n))](4)取最小值的w所对应的检测器,其中d(n)为训练序列.直接求解此问题可得方程图2不同遗忘因子下CG算法的误码率曲线Rw=b,(5)TT式中:R=E[x(n)x(n)];b=E[d(n)x(n)].可用不同的方法求解方程(5),从而得到不同的多用[4]户检测方法.取:TR(n)=KR
