一種ds/cdma系統中的盲多址幹擾抑制方法
2023-07-28 00:47:41
專利名稱：：一種ds/cdma系統中的盲多址幹擾抑制方法
技術領域：
：本發明涉及通信
技術領域：
中信號幹擾的處理方法，特別是涉及一種DS/CDMA系統中的盲多址幹擾抑制方法。
背景技術：
：在直接序列碼分多址(DS/CDMA)通信系統中，每個用戶擁有自己的擴頻碼，在接收端通過將輸入信號和事先已知的用戶擴頻碼做相關，從而恢復出信息。它的一個顯著的優點是具有不同擴頻碼的多個用戶可以在同一個信道上同時傳輸信號，換句話說，可以共享時間和頻率資源而無須複雜的頻率分配和管理機制。此外該系統還具有抗窄帶幹擾、抗多徑衰落和保密性好等特點。但同時也存在著一些問題，除了接收端存在噪聲以外，傳播時延和接收功率等因素容易導致不同用戶的擴頻碼不完全正交，從而使CDMA接收機常常受到來自於其它用戶發送信號的影響。即便互相關值影響不那麼明顯，傳統的匹配濾波器也會因為期望用戶的信號弱於幹擾用戶信號而無法恢復得到期望信息，這種現象稱之為多址幹擾(MAI)，多址幹擾的存在降低了系統容量。因此，在接收端必須採取措施抑制MAI。在高吞吐量的DS/CDMA通信系統中，通常採用盲多址幹擾抑制方法。由於無需訓練序列，對於盲多址幹擾抑制方法的研究和應用越來越廣泛。例如文獻((GeneralizedprojectionalgorithmforblindinterferencesuppressioninDS/CDMAcommunications))(IEEETransactionsonCircuitsandSystemsII，vol.44,no.6,PP.271-275)中，提出了一種簡單的集合論方法稱之為空間交替廣義投影(SAGP)方法，用其來抑制多址幹擾。SAGP方法在穩定狀態下的性能很好，但是不足之處是收斂速度慢。文獻((ConstrainednormaIizedadaptiνefiltersforCDMAmobilecommunications))(EUSIPCO-Europeansignalprocessingconference,pp.1-5)中提出了帶限歸一化最小均方誤差(CNLMS)方法，將自適應多用戶檢測方法中的限制條件加入到幹擾抑制濾波器的更新方向中，但是CNLMS方法由於每次迭代中只考慮一個數據，因而不能產生足夠快的收斂速度。近年來，在圖像恢復、自適應信號處理、聲學回波抵消和數字助聽器等研究領域中次梯度投影方法廣受關注。該方法能夠有效地控制收斂速率、運算量和系統性能等因素，使得所應用領域的系統的整體性能大大提升。在CDMA系統中，文獻《EfficientblindMAIsuppressioninDS/CDMAsystemsbyembeddedconstraintparallelprojectiontechniques))(IEICETransactionsonFundamental,vol.E88-A,no.8,pp.2062-2071)提出了一種並行投影多址幹擾消除方法(ECPP)，相比之前的方法，該方法在系統的收斂速度和收斂性上有了一定的提高，但是仍然存在著兩個局限性一是每次迭代時需要向每一個並行處理的凸集和限定集合的交集投影再加權，由於該交集與並行處理的凸集相比更為嚴格，在一定程度上影響了該方法的收斂性能，導致方法的計算複雜度較高。二是影響系統收斂速度和穩定狀態下系統輸出信號一幹擾加噪聲比率(SINR)的膨脹係數在迭代更新過程中固定不變，無法根據具體迭代情況自適應調節，從而無法保證在任何情況下獲得最優的系統性能。
發明內容本發明的目的就在於解決現有技術的缺陷，設計一種DS/CDMA系統中的盲多址幹擾抑制方法。本發明的技術方案是一種DS/CDMA系統中的盲多址幹擾抑制方法，其包括以下步驟(1)初始化在初始化過程中，設定各參數的初始值迭代次數η=1；4,0=O^1=S15QjW1,γ和膨脹係數調節相關的參數Pstmt,Pst。p，Δ，其中Pst。p&須小於Pstmt,總的迭代次數N;(2)建立凸集d]和對應的凸函數giOO(2-1)採用如下的更新公式估計和！^^]權利要求一種DS/CDMA系統中的盲多址幹擾抑制方法，其特徵在於包括以下步驟(1)初始化在初始化過程中，設定各參數的初始值迭代次數n＝1；h1＝s1，q，w1，γ和膨脹係數調節相關的參數ρstart，ρstop，Δ，其中ρstop必須小於ρstart，總的迭代次數N；(2)建立凸集和對應的凸函數gi(hn)(21)採用如下的更新公式估計A1和b1[i]這裡hn為第n次迭代中的幹擾抑制濾波器的係數矢量，r[i]為接收到的數據序列，和分別為第n次迭代中幅度A1和第i個傳輸的比特b1[i]的估計值，γ∈(0，1]為遺忘因子；sgn函數定義為即如果a＞0，sgna＝1，否則(22)引入如下的凸集，該凸集包含幹擾抑制濾波器係數的最優值hopt上式中為凸集，In是含有q個元素的控制序列，q為每次迭代參與的並行處理器的數目，ρ為膨脹係數，那麼與該凸集對應的凸函數gi(hn)為gi(hn)=(hn,r[i]>-A~1,nb~1,n[i])2-(3)計算hn向凸集的投影採用向包含凸集的閉合半平面Hi(hn)的投影來近似逼近即PC(n)[i](hn)PHi(hn)(hn);其中Hi(hn)的表達式為上式中為gi(hn)的次梯度，的閉形式表達式如下PHi(hn)(hn)=hn-gi(hn)gi(hn),hnHi(hn)hn,hnHi(hn)(4)更新幹擾抑制濾波器係數矢量幹擾抑制濾波器係數矢量的迭代更新過程表達式如下hn+1=PCs(hn+n(iInwi(n)PC(n)[i](hn)-hn))---(11)上式中hn和hn+1分別表示第n次和第n+1次迭代時的濾波器係數矢量；為hn在不同凸集上的投影賦予的權重，在本方法中，每次迭代更新時權重保持不變(即)；是向限定集合Cs上的投影；λn為鬆弛因子，它的取值範圍為λn∈，每次更新時在該範圍內以等概率的方式隨機抽取獲得；Mn的表達式如下Mn=iInwi||PC(n)[i](hn)-hn||2||iInwiPC(n)[i](hn)-hn||2hniInC(n)[i]1hniInC(n)[i](5)採用自適應調節策略更新ρ採用自適應調節策略調節並確定下一次迭代中的膨脹係數ρ，ρstart和ρstop分別為ρ的取值上限和下限；初始時ρ＝ρstart，在每次迭代中檢查條件是否滿足，如果滿足則無需改變ρ；而當時，判斷當前的ρ是否小於某個終止膨脹係數值ρstop如果ρ＞ρstop，則以步長Δ減小ρ，即ρ＝ρΔ，直至找到重新滿足的ρ；而當ρ≤ρstop時便不再繼續減小；(6)迭代更新完成判斷在上述步驟完成後，判斷當前迭代次數n是否小於設定的總的迭代次數N；如果n＜＝N，則將迭代次數n加1，進入下一次迭代更新過程；否則迭代過程結束。F2009101830047C0000011.tif,F2009101830047C0000012.tif,F2009101830047C0000013.tif,F2009101830047C0000014.tif,F2009101830047C0000015.tif,F2009101830047C0000016.tif,F2009101830047C0000017.tif,F2009101830047C0000018.tif,F2009101830047C0000019.tif,F2009101830047C00000110.tif,F2009101830047C00000112.tif,F2009101830047C00000113.tif,F2009101830047C00000114.tif,F2009101830047C00000115.tif,F2009101830047C00000116.tif,F2009101830047C00000118.tif,F2009101830047C00000119.tif,F2009101830047C00000120.tif,F2009101830047C00000121.tif,F2009101830047C0000023.tif,F2009101830047C0000024.tif,F2009101830047C0000025.tif,F2009101830047C0000026.tif,F2009101830047C0000027.tif,F2009101830047C0000029.tif,F2009101830047C00000210.tif,F2009101830047C00000211.tif全文摘要本發明涉及通信
技術領域：
中的信號幹擾的處理方法，尤其涉及一種DS/CDMA系統中的盲多址幹擾抑制方法。在每次迭代中首先建立包含最優幹擾抑制濾波器係數矢量的凸集，並採用向包含該凸集的閉合半平面的投影來逼近當前濾波器係數矢量向該凸集的投影，接著更新幹擾抑制濾波器係數矢量，而後採用自適應調節策略更新下一次迭代中的膨脹係數。實驗表明，本發明在不同的噪聲都可以有效地抑制DS/CDMA系統中的多址幹擾，具有快速收斂性和較好的穩定狀態下的收斂性能，並且具有較低的計算和實現複雜度。文檔編號H04B1/7103GK101989864SQ20091018300公開日2011年3月23日申請日期2009年8月4日優先權日2009年8月4日發明者奚吉,王青雲,趙力,魏昕申請人:魏昕