TDSCDMA系统联合检测技术的研究及实现

第一章前言

Ｊｕｎｇ、Ｂｌａｎｚ、Ｎａｓｓｈａｎ、Ｓｔｅｉｌ、Ｂａｉｅｒ和Ｋｌｅｉｎ对ＪＤ接收机的具体实现算法和结构进行了大量的研究，分别提出了迫零块线性均衡器（ＺＦ—ＢＬＥ）和最小均方误差块线性均衡器结构（ＭＭＳＥ．ＢＬＥ）［４１。当利用判决反馈信息时，上述方案还可扩展为ＭＭＳＢＢＤＦＥ和ＺＦ．ＢＤＦＥ。

此外，还可以利用多天线相干接收处理构成联合检测——相干接收天线分集方案（ＪＤ．ＣＲＡＤ）；基于阵列天线、利用ＤＯＡ信息时，还构成结合ＳＡ技术的ＪＤ接收机‘５）【６】。采用Ｔｕｒｂｏ编码也可进一步改善ＪＤ接收机的性能用。但是，无论利用ＺＦ类算法，还是ＭＭＳＥ类算法，在实现上述ＪＤ接收机时，均涉及高维数矩阵求逆问题，导致接收机的实现复杂度较大。

ＴＤ．ＳＣＤＭＡ系统采用了周期重复的扩频码，并且在慢衰落信道条件下，可以假定信道衰落在发送的一个突发周期内保持近似不变。此时，ＴＤ—ＳＣＤＭＡ基站数据接收信号模型中，由所有用户的扩频码序列和离散信道冲激响应组成的系统矩阵一可以排列成图１－１的形式，这种系统矩阵的结构称为块Ｓｙｌｖｅｓｔｃｒ结构，即具有带状结构的Ｔｏ剐ｉｔｚ矩阵【ｓ】。在图Ｉ－Ｉ中凡Ⅳ、职Ｑ和材分别表示发送时隙内激活用户数、每个用户发送字符数、信道多径数、用户扩频因子及天线数目。

当求解系统矩阵的共轭Ａ”与其自身４的乘积所得方阵的逆（Ａ“一）＿１时，其复杂度非常大。为此，不少研究学者提出了众多方法，如Ｃｈｏｌｅｓｋｙ算法、Ｌｃｖｉｎｓｏｎ算法、Ｓｃｈｕｒ算法，由于上述算法都没有利用系统矩阵的块Ｔｏｅｐｌｉｔｚ结构，因此求解复杂度仍然较高。Ｂｅｎｖｅｎｕｔｏ等人则提出将∽“４）．１中的每一个Ｔｏｃｐｌｉｔｚ矩阵近似等效为一个循环位移矩阵，从而得到了快速ＺＦ．ＢＬＥ算法（Ｆ，ＺＦ－ＢＬＥ）和快速ＺＦ．ＢＤＦＥ算‘法（Ｆ－ＺＦ－ＢＤＦＥ）［卵。早期提出的ＪＤ技术并没有考虑多天线应用情形，直到文献【５】才提出了ＪＤ与相干接收天线分集（ＣＲＡＤ）结合的算法（ＪＤ．ＣＲＡＤ）。与单天线的ＪＤ算法相比，／Ｄ．ＣＲＡＤ方法只是采用了矩阵矢量化的数据处理手段，简单地利用了天线分集的功能改善ＪＤ的性能。文献［８】提出的块Ｆｏｕｒｉｅｒ简化方法仍是这一思路的延续。

ＪＤ技术的最大缺点是复杂度问题。为了降低复杂度，文献［１０］则讨论了选择合并方式、等增益合并方式对ＺＦ．ＢＬＥ和ＭＭＳＥ－ＢＬＥ算法性能的影响，仿真结果表明，采用逐字符选择合并能取得优于矢量选择合并的性能，并且可以降低处理复杂度。

上述结合多天线的ＪＤ算法并没有直接利用空域信息，只是简单的利用天线分集作用，直到Ｂｌａｎｚ在文献［１１１中提出了组合ＤＯＡ和联合信道估计的联合检测方案，通过级联空间解相关匹配滤波器（ＳＤＭＦ），联合检测的性能得到改善。实现这一