一種多頻干擾檢測算法的研究

一種多頻干擾檢測算法的研究

1mfskmeqcd技術(shù)1978年，預(yù)算編制器提出了將心跳頻率偏移控制技術(shù)（fh-mfsk）應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的問題。由于其強抗干燥性、靈活的頻率分布和高帶寬帶寬效率，該技術(shù)已引起人們的注意。這是一種適用于個人通信的有效技術(shù)。1986年Verdu2mfsk控制器的設(shè)計在跳頻多址系統(tǒng)中,每一個用戶的發(fā)送信息在擴頻碼的作用下,選定一個工作頻率,經(jīng)調(diào)制后進入信道傳輸。本文考慮的FH-CDMA的系統(tǒng)模型如圖1所示,用戶發(fā)送的信息速率為Rb,經(jīng)MFSK調(diào)制后,其符號率為R其中E這里C在(0,T其中α假設(shè)系統(tǒng)是同步的,τ這里,d其中w(t)是噪聲n(t)經(jīng)過解擴器后的輸出,即r(t)再經(jīng)過M個匹配濾波器,對濾波器的輸出在lT時刻的采樣值做最大值的判決,即得到輸出的判決信息。本文假設(shè)系統(tǒng)在理想功率控制的條件下,對某一工作頻點輸出的判決采用如下的判決準(zhǔn)則其中TE3基于數(shù)字頻率的解擴算法在對判決信號進行譯碼時,判決量中不僅有當(dāng)前用戶的信息和高斯噪聲,而且還有系統(tǒng)中其他用戶所引起的多址干擾。自90年代初Aazhang和Varanish(1)將接收信號在[0,T(2)從接收矩陣R中產(chǎn)生所有用戶的解擴矩陣Dk,k=1,2,…,K,K為系統(tǒng)的用戶數(shù)。D(3)檢測D(4)對第一級解擴中已能正確解碼的用戶,首先構(gòu)造其發(fā)送矩陣,得到對其他用戶的干擾圖案,將其從接收矩陣中減去,得到一個待判矩陣C若此時所有用戶都能得到正確的判決,即完成判決過程:若此時仍有未得到判決的用戶,重復(fù)第(4)步,直至所有用戶都能得到正確唯一的譯碼輸出。下面通過圖2所示的1個例子來進一步說明上述算法。假設(shè)系統(tǒng)中的用戶數(shù)為K=6,系統(tǒng)的跳頻點數(shù)M=N=8,每個符號間隔內(nèi)的跳頻數(shù)L=3。每一用戶采用隨機地址的分配方式分配1個唯一的地址碼。在發(fā)送端地址碼與用戶信息“異或”運算后經(jīng)數(shù)字頻率合成器輸出。根據(jù)跳頻原則,各用戶的跳頻圖案如圖2中T4算法的檢測概率設(shè)系統(tǒng)中的用戶數(shù)為K,k為每一符號的比特數(shù),M=2定義系統(tǒng)中未發(fā)送位置上的頻點被檢測到的概率為虛警概率p第j行上有共m個位置由干擾用戶所引起的頻點被檢測到的概率為解擴矩陣中僅有一行為正確行,有M-1個非正確行。若非正確行中每一行上被檢測到頻點的最大元數(shù)為n的可疑行數(shù)為q,則出現(xiàn)這一事件的概率為用戶矩陣中正確行上有i個位置被檢測到的概率為在本文所提出的算法中,譯碼是逐級進行的。在第1級中,只有譯碼矩陣中滿元行的數(shù)目為1的用戶才能被正確譯碼,因此該用戶可被正確譯碼的概率為式中P(h,0,p若用戶的滿元行數(shù)>1,設(shè)有μ+1個滿條目行,其中1≤μ≤M-1,則這一用戶就不能被正確譯碼,若從中隨機選擇一行作為輸出,則誤判的概率為μ/μ+1;若用戶的解擴矩陣中沒有滿元行,也不能被正確譯碼。于是在第1級中不能被正確譯碼的概率為假設(shè)經(jīng)第1級解擴檢測后,K個用戶中有KK-1個干擾用戶中有K將第1級中已正確譯碼的用戶從接收矩陣中減去,再對沒能正確譯碼的用戶進行再次解擴處理。在第2級檢測中由干擾用戶所引起的頻點被檢測到的概率為第2級的一行上有m若矩陣中被檢測到頻點的最大元數(shù)為n在矩陣中正確譯碼行上有i若經(jīng)第2級檢測后,又有j個用戶被正確譯碼,用當(dāng)前的用戶數(shù)減去已正確譯碼的用戶數(shù),再進入第3級進行處理,直至所有用戶都能得到正確的譯碼輸出為止。假設(shè)至第2級檢測后該算法就停止運算,則經(jīng)這一檢測算法可被正確譯碼的概率為不能被正確譯碼的概率為其中P同理類推,這一檢測算法的碼字誤檢測概率為最后,這一檢測算法的比特誤碼率為5檢測算法性能對比將本文提出的CIC[CochannelInterferenceCancellation]算法與傳統(tǒng)檢測器CD(ConventionalDetector),Mabuchi檢測器進行性能仿真和比較。首先不考慮高斯噪聲與多經(jīng)衰落的影響,僅考慮系統(tǒng)中的多址干擾。取L=11,M=128,p再考慮瑞利衰落信道的影響,p6基于接收信號工作頻點能量分級刪除的算法跳頻多址系統(tǒng)中多址干擾的存在是限制系統(tǒng)容量的主要因素。本文提出了一種基于接收信號工作頻點