基于共轭梯度算法的自适应多用户检测
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Ｃ Ｇ算 法 具 有 良好 的 性 能 ． 关 键 词 ： Ｄ Ａ； Ｃ Ｍ 自适 应 多 用 户 检 测 ； 自适 应 ＭＭ Ｅ多用 户检 测 ； 轭 梯 度 （ Ｇ 算 法 Ｓ 共 Ｃ ） 中 图分 类号 ： Ｎ １ ． ； Ｐ ８ Ｔ ９ １ ５ Ｔ １３ 文 献 标 志 码 ： Ａ
９ ９
用 户 检 测 器 能 够 调 整 到 最 佳 状 态 ． 时 的 多 用 户 检 此 测 器 被 称 为 工 作 训 练 模 式 ． 训 练 结 束 时 ， 用 户 检 当 多
文章 编 号 ：０ ２— ６ ４ ２ １ ） ４— ０ ８— ３ １０ ５ ３ （０ ０ ０ ０ ９ ０
基 于 共轭 梯 度 算 法 的 自适 应 多用户 检 测
魏 志 强 ，张郑 亮 ，霍 永 亮
（ ． 北水 利 水 电 学 院 ， 南 郑 州 ４ ０ １ ； ． 州 煤 矿 机 械 制 造 技 工 学 校 ， 南 郑 州 ４ ０ １ ） １华 河 ５０１ ２ 郑 河 ５０ ３
码分 多址 （ Ｄ Ｃ ＭＡ） 技术 是第 三代 移动 通 信 系统 的主要接 入方式 ， 它具 有 容 量 大 、 盖 范 围广 、 机 覆 手 功耗 小 、 音质 量高 等突 出优点 ， 话 但却 存在 多址 干扰 和远 近效应 ， 重影 响着 系统 的容量 ， 严 解决 的主 要措
施 是 应 用 多 用 户 检 测 技 术 ． 用 户 检 测 是 近 十 几 年 多 来 在 相 关 检 测 的 基 础 上 发 展 起 来 的 一 种 有 效 的抗 干
第３ １卷第 ４期
２１ ０ ０年 ８月
华
北
水
利
水 电
学
院
学
报
Ｖｏ ＿ Ｎｏ ４ ｌ ３１ ． Ａｕ ｇ．２０１ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＮｏ ｔ Ｃ ｉ ａ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＷ ａｅ ｏ ｓ ｒａ ｃ ｎ ｄ ｏ ｌ ｃｒ ｏ ｅ ｏ ｒ ａ ｒ ｈ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｔｒＣ ｎ ｅ ｖ ｎ ｙ ａ ｄ Ｈｙ ｒ ｅｅ ｔ ｃ Ｐ ｗ ｒ ｏ ｈ ｔ ｉ
（） ２
扰措 施 ， 它利用 多址 干 扰 的各 种先 验 信 息 对 目标 用 户 的信号 进行联 合 检 测 ， 而具 有 较 好 的抗 多址 干 从 扰能力 和抗 远近 效应 的能 力 …． 献 ［ ］ ［ ］ 别 文 ２和 ３分 讨论 了基 于 自适 应 滤 波 Ｌ ＭＳ算 法 和 Ｒ Ｓ算 法 的 自 Ｌ
考 虑一 个 具 有 Ｋ个 用 户 的 同步 基 带 Ｄ Ｓ—Ｃ — Ｄ
√Ｎ
圭 ［ ， ， 卢 ］为用户ｋ …， 的归一化扩频码向 Ⅳ 量，
为扩频增益 ； ， ， ， ］ 为第 ｋ ［ …卢 Ｔ 个用户值为 ±１
的扩频信 号序 列．
Ｍ Ａ通信 系统 … ， 高 斯 信 道 中 ， 接 收 端 ， 带 接 在 在 基
ｔ∈ ［ｒｊ ｊ， Ｔ＋Ｔ ， ］ 式中： 为字符 间 隔 ； ｂ（）∈ ｛ ｝ Ｓ（） Ａ， ±１ 和 ｔ 分别
收稿 日期 ： １ ２ ０—０ ０ ０ ６— ８
出该 序列 通过 信道 后 产 生 的 变化 或 误 差 信 息 ， 并依
据该 信息 对多 用户 检 测 器 参数 进 行 调 整 ， 而使 多 从
基 金项 目 ： 南 省 教 育厅 自然科 学研 究 项 目（ ０８ １０ ０ ） 河 ２ ０ Ｂ ２０ ４ ．
作者 简 介 ： 志 强 （ ９ ２ ） 男 ， 南 郑 州人 ， 教 授 ， 魏 １６ 一 ， 河 副 主要 从 事 应 用 数 学 方 面 的研 究
第 ３ 卷 第 ４期 １
魏 志 强 ， ： 基 于 共 轭 梯 度 算 法 的 白适 应 多 用 户 检 测 等
摘 要 ： 述 了 自适 应 多 用 户 检测 的 基 本 原 理 ， 出 了 一 种 基 于 自适 应 共 轭 梯 度 （ Ｇ） 法 的 自适 应 ＭＭＳ 阐 提 Ｃ 算 Ｅ 多 用 户 检 测 算 法 ， 导 了算 法 的迭 代 公 式 并 进 行 了 计 算 机 仿 真 ． 真 结 果 表 明 ， Ｌ 推 仿 与 ＭＳ算 法 、 Ｌ Ｒ Ｓ算 法 相 比 ，
适 应 ＭＭＳ 多 用 户 检 测 方 法 ． 自适 应 滤 波 方 法 中 Ｅ 在
对 接收 信 号用 码 片 速率 采 样 ， 一 个码 元 间 隔 在
内 即 可 得 到 由 Ⅳ个 码 片 组 成 的 匹 配 滤 波 器 输 出样
本 向量
：
Ｌ Ｓ算 法结 构简 单但 收敛 速度 较 慢 ， Ｌ Ｍ Ｒ Ｓ算 法 收 敛 速度较 快但 运算 量较 大 ， 轭梯 度 （ Ｇ） 法 的性 能 共 Ｃ 算 介于 上述 两者 之 间． 以下讨 论 基 于 Ｃ Ｇ算 法 的 自适
收信号 可 以描述 成
Ｘｔ ＝ （） Ａ ｂ （） ￡ ｊ ） ＋ｏ （ ） ｓ （ 一 ｒ － ｔ， ｎ
（） １
２ 自适 应 多 用 户 检测 的基 本 原 理
自适 应多 用户 检测 器是周 期 地在有 用数 据传输 之前 ， 发送 收发双 方 已知 的训 练 序列 ， 先 接收 机测量
应 ＭＭＳ Ｅ多 用 户 检 测 方 法 ．
∑Ａ ＋＂ ｋ ｂ Ｏ， ｌ ｌ
＝
ｌ
（） ３
式 中 ： 为均 值为 ０， 方 差矩 阵为 Ｊ ， ｌ 协 的高 斯 白噪声 向量 ； 为 第 ｋ个 用 户 接 收信 号 的信 息 比特 ； ： ｂ ｓ
１
１ 信 号 模Biblioteka 型 为第 后 用户 接 收信 号 的 幅度 、 息 比特 序 列 和具 个 信
有 单位 功率 的特 征波形 ； （）为具 有单 位 功率 谱 密 ｎｔ 度 的高 斯 白噪声． 假定所 有 的信息 序列 都是 等概 的 ，
则 可在 式 （ ）中取 Ｊ＝０ 得 到简 化 的信号模 型 １ ，
（ ￡ ）＝∑Ａｂ （ ｏ （ ， ｆ ０ ］ ｋ ｆ －ｔ ）＋ ｎ ） ∈［， ，
９ ９
用 户 检 测 器 能 够 调 整 到 最 佳 状 态 ． 时 的 多 用 户 检 此 测 器 被 称 为 工 作 训 练 模 式 ． 训 练 结 束 时 ， 用 户 检 当 多
文章 编 号 ：０ ２— ６ ４ ２ １ ） ４— ０ ８— ３ １０ ５ ３ （０ ０ ０ ０ ９ ０
基 于 共轭 梯 度 算 法 的 自适 应 多用户 检 测
魏 志 强 ，张郑 亮 ，霍 永 亮
（ ． 北水 利 水 电 学 院 ， 南 郑 州 ４ ０ １ ； ． 州 煤 矿 机 械 制 造 技 工 学 校 ， 南 郑 州 ４ ０ １ ） １华 河 ５０１ ２ 郑 河 ５０ ３
码分 多址 （ Ｄ Ｃ ＭＡ） 技术 是第 三代 移动 通 信 系统 的主要接 入方式 ， 它具 有 容 量 大 、 盖 范 围广 、 机 覆 手 功耗 小 、 音质 量高 等突 出优点 ， 话 但却 存在 多址 干扰 和远 近效应 ， 重影 响着 系统 的容量 ， 严 解决 的主 要措
施 是 应 用 多 用 户 检 测 技 术 ． 用 户 检 测 是 近 十 几 年 多 来 在 相 关 检 测 的 基 础 上 发 展 起 来 的 一 种 有 效 的抗 干
第３ １卷第 ４期
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Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＮｏ ｔ Ｃ ｉ ａ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＷ ａｅ ｏ ｓ ｒａ ｃ ｎ ｄ ｏ ｌ ｃｒ ｏ ｅ ｏ ｒ ａ ｒ ｈ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｔｒＣ ｎ ｅ ｖ ｎ ｙ ａ ｄ Ｈｙ ｒ ｅｅ ｔ ｃ Ｐ ｗ ｒ ｏ ｈ ｔ ｉ
（） ２
扰措 施 ， 它利用 多址 干 扰 的各 种先 验 信 息 对 目标 用 户 的信号 进行联 合 检 测 ， 而具 有 较 好 的抗 多址 干 从 扰能力 和抗 远近 效应 的能 力 …． 献 ［ ］ ［ ］ 别 文 ２和 ３分 讨论 了基 于 自适 应 滤 波 Ｌ ＭＳ算 法 和 Ｒ Ｓ算 法 的 自 Ｌ
考 虑一 个 具 有 Ｋ个 用 户 的 同步 基 带 Ｄ Ｓ—Ｃ — Ｄ
√Ｎ
圭 ［ ， ， 卢 ］为用户ｋ …， 的归一化扩频码向 Ⅳ 量，
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Ｍ Ａ通信 系统 … ， 高 斯 信 道 中 ， 接 收 端 ， 带 接 在 在 基
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基 金项 目 ： 南 省 教 育厅 自然科 学研 究 项 目（ ０８ １０ ０ ） 河 ２ ０ Ｂ ２０ ４ ．
作者 简 介 ： 志 强 （ ９ ２ ） 男 ， 南 郑 州人 ， 教 授 ， 魏 １６ 一 ， 河 副 主要 从 事 应 用 数 学 方 面 的研 究
第 ３ 卷 第 ４期 １
魏 志 强 ， ： 基 于 共 轭 梯 度 算 法 的 白适 应 多 用 户 检 测 等
摘 要 ： 述 了 自适 应 多 用 户 检测 的 基 本 原 理 ， 出 了 一 种 基 于 自适 应 共 轭 梯 度 （ Ｇ） 法 的 自适 应 ＭＭＳ 阐 提 Ｃ 算 Ｅ 多 用 户 检 测 算 法 ， 导 了算 法 的迭 代 公 式 并 进 行 了 计 算 机 仿 真 ． 真 结 果 表 明 ， Ｌ 推 仿 与 ＭＳ算 法 、 Ｌ Ｒ Ｓ算 法 相 比 ，
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内 即 可 得 到 由 Ⅳ个 码 片 组 成 的 匹 配 滤 波 器 输 出样
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：
Ｌ Ｓ算 法结 构简 单但 收敛 速度 较 慢 ， Ｌ Ｍ Ｒ Ｓ算 法 收 敛 速度较 快但 运算 量较 大 ， 轭梯 度 （ Ｇ） 法 的性 能 共 Ｃ 算 介于 上述 两者 之 间． 以下讨 论 基 于 Ｃ Ｇ算 法 的 自适
收信号 可 以描述 成
Ｘｔ ＝ （） Ａ ｂ （） ￡ ｊ ） ＋ｏ （ ） ｓ （ 一 ｒ － ｔ， ｎ
（） １
２ 自适 应 多 用 户 检测 的基 本 原 理
自适 应多 用户 检测 器是周 期 地在有 用数 据传输 之前 ， 发送 收发双 方 已知 的训 练 序列 ， 先 接收 机测量
应 ＭＭＳ Ｅ多 用 户 检 测 方 法 ．
∑Ａ ＋＂ ｋ ｂ Ｏ， ｌ ｌ
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（） ３
式 中 ： 为均 值为 ０， 方 差矩 阵为 Ｊ ， ｌ 协 的高 斯 白噪声 向量 ； 为 第 ｋ个 用 户 接 收信 号 的信 息 比特 ； ： ｂ ｓ
１
１ 信 号 模Biblioteka 型 为第 后 用户 接 收信 号 的 幅度 、 息 比特 序 列 和具 个 信
有 单位 功率 的特 征波形 ； （）为具 有单 位 功率 谱 密 ｎｔ 度 的高 斯 白噪声． 假定所 有 的信息 序列 都是 等概 的 ，
则 可在 式 （ ）中取 Ｊ＝０ 得 到简 化 的信号模 型 １ ，
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