專利名稱：消除td-scdma系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的方法
消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用智能天線(Smart Antenna)和聯(lián)合檢測(Joint Detection)技術(shù)消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)間和小區(qū)內(nèi)干擾的方法。背景技術(shù)：
TD-SCDMA(時分同步的碼分多址，Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access)是我國首個擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它 的提出對于我國通信產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有極其重大的意義。
TD-SCDMA系統(tǒng)采用時分雙工(TDD)模式，接收和傳送是在同一頻率的不同時隙， 用不同時隙來分離接收和傳輸信道，其基本原理如圖2。 從某種意義上講，TD-SCDMA是基于智能天線技術(shù)而設(shè)計的。智能天線以動態(tài)跟蹤 期望用戶的賦形波束收發(fā)信號，極大降低系統(tǒng)干擾。聯(lián)合檢測是指利用多個用戶的碼元、時 間、信號幅度、相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號，以達(dá)到較好的接收效果。智能天線能 有效地抑制小區(qū)間干擾；聯(lián)合檢測則能有效地減少小區(qū)內(nèi)的干擾。 小區(qū)間干擾是指在多個小區(qū)系統(tǒng)中，各個小區(qū)基站和用戶收發(fā)信號是相對獨(dú)立 的，彼此可能產(chǎn)生干擾。相鄰小區(qū)間干擾主要是由同步偏差和上下行時隙分配比例不同造 成的。此外，由于距離較遠(yuǎn)的各個小區(qū)的傳播時延不同，基站之間也會存在時隙疊加造成的 干擾。 小區(qū)內(nèi)干擾的干擾主要包括碼間干擾和多址干擾。碼間干擾是針對單個用戶信號 而言的。由于無線傳播環(huán)境的影響，同一用戶信號的前后碼或碼片之間會疊加，使接收機(jī)無 法順利解析，這就產(chǎn)生了碼間干擾(ISI)。多徑傳播造成的碼間干擾在移動通信系統(tǒng)中是不 能徹底消除的。像其他CDMA系統(tǒng)一樣，TD-SCDMA系統(tǒng)分配相互正交的地址碼來調(diào)制不同的 用戶信號，但由于只使用一個相同的載頻，用戶信號之間就產(chǎn)生干擾，稱為多址干擾(MAI)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種消除TD-SCDMA系 統(tǒng)小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的方法。 本發(fā)明提供的消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的方法，是在智能天線基
礎(chǔ)上結(jié)合聯(lián)合檢測技術(shù)實現(xiàn)的，具體步驟如下 第1、基于智能天線技術(shù)消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)間干擾 第1. 1、智能天線的組成包括天線陣列、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字波束形成網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)
信號處理器四部分，天線陣列部分采用8個陣元的均勻直線陣，2陣元間距A /2 ;智能天線
的各部分之間的連接關(guān)系示意圖見圖3所示，各部分的作用如下所述 天線陣列是在空間分開設(shè)置的一系列天線陣元，根據(jù)陣元不同的排列方式可分為
直線陣、圓陣、平面陣，而在實際應(yīng)用中，還可以根據(jù)不同的需要組成三角陣、不規(guī)則陣和隨
機(jī)陣等，不同陣形的天線對信號的陣列響應(yīng)不同。對各陣元接收到的信號作加權(quán)處理，通過
改變陣列的權(quán)值，可使波束形狀發(fā)生改變。天線陣列相當(dāng)于在空域?qū)臻g信號做離散采樣，
通過信號處理，可使陣列在有效信號方向上產(chǎn)生的波束得到加強(qiáng)，而在干擾信號方向上產(chǎn)
生"陷點(diǎn)"(Null)，從而提高系統(tǒng)容量、降低系統(tǒng)干擾、擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋范圍。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器在考慮基站端的智能天線的情況下，在上行鏈路時天線將接收到的模
4擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；而在下行鏈路時將處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。 波束形成網(wǎng)絡(luò)的主要功能體現(xiàn)為天線波束在一定范圍內(nèi)能根據(jù)用戶的需要和天
線傳播環(huán)境的變換，通過數(shù)字信號處理器自適應(yīng)地調(diào)整權(quán)值系數(shù)Wp^.....%，以調(diào)整到合
適的波束形成網(wǎng)絡(luò)。或者從預(yù)先設(shè)置好的權(quán)值系數(shù)列表中根據(jù)一定的準(zhǔn)則挑選一組最佳 值，以獲得最佳主波束的方向。從智能天線出來的信號在通過波束形成網(wǎng)絡(luò)后形成一定的 波束，實現(xiàn)所說的空間濾波。經(jīng)波束形成網(wǎng)絡(luò)后的波束在期望信號方向具有高增益，而在不 希望的干擾信號方向增益很低或為零，實現(xiàn)陷波的作用。 自適應(yīng)信號處理是智能天線智能體現(xiàn)的一個重要方面，它以自適應(yīng)算法為核心， 動態(tài)地調(diào)整最優(yōu)加權(quán)系數(shù)，其處理過程如下 第1. 2、由自適應(yīng)信號處理器通過自適應(yīng)算法和優(yōu)化準(zhǔn)則來調(diào)節(jié)各個陣元的加權(quán) 幅度和相位，動態(tài)地產(chǎn)生空間的定向波束，具體步驟是 第1. 2. 1、首先根據(jù)陣列信號及當(dāng)前權(quán)重算出波束賦形器的輸出值，并且求出賦形
器的輸出與期望信號的差值；假設(shè)陣列天線所接收到的信號可以表示為 x(n) = [Xl(n)， x2(n)， ， xM(n)]H 對接收加權(quán)系數(shù)為 w = [Wp w2， wM]H 波束賦形器的輸出可以寫為 y(n) = wH(n)x(n) 賦形器的誤差，即輸出信號與期望信號的差值為
e (n) = s (n) -y (n); 第1. 2. 2、則根據(jù)求出的差值自動調(diào)整波束賦形器的加權(quán)權(quán)重
w(n+l) = w(n)+2u e(n)x(n) 其中，ii是步長因子，ye(n)x(n)的值影響著LMS算法的性能，ye(n)x(n)值過 小算法收斂速度慢，值過大則會導(dǎo)致算法不穩(wěn)定，甚至發(fā)散；
第2、基于聯(lián)合檢測技術(shù)消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)干擾 第2. 1、首先我們假設(shè)在同一個頻率及同一個時隙內(nèi)，有K個用戶傳輸有限長度的 數(shù)據(jù)其中第k個用戶發(fā)送的經(jīng)過QPSK調(diào)制后的數(shù)據(jù)可用矢量d(k)表示，
d(k) = (W), . . . dN(k))T， k = 1，2， . .K 向量h(k)表示多徑瑞利衰落信道下用戶k的信道沖激響應(yīng)，可通過burst中的 midamble來準(zhǔn)確地估計， h(k) = (h/kVk)，…，h/))T，k = 1，2，…K
矢量C(k)為用戶的擴(kuò)頻碼序列，表示為
c(k) = (Cl(k)c2(k)， ， cQ(k))T， k = 1，2，…K 其中，T代表轉(zhuǎn)置，W為沖激響應(yīng)的采樣周期T。(即擴(kuò)頻碼的Chip周期)的有效樣 值長度，Q為擴(kuò)頻因子，最大為16，由擴(kuò)頻序列c(k)和h(k)向量的乘積可以得到用戶k的合 并信道沖激響應(yīng)b^，
b(k) = c(k)*h(k) 有了以上一些矩陣和向量，那么接收機(jī)接收到的總信號可表示如下
5
e = 2 e(" + " = S + " = 乂c/ + w 其中， e = (ei， e2， ， eNQ+w—》T， A = (A("， A(2)， ， A(K)) e為K個用戶接收到的總信號，A是由K個用戶的合并信道沖擊響應(yīng)b(k)所組成的 矩陣，對上式進(jìn)行量化處理可得1,""=她 =M4"M"= ifiag(M4)c/+^(雄)c + JWn 上式中diag(X)表示矩陣X的對角線矩陣，即只保留對角線元素的矩陣；而 diag(X)則表示保留非對角線元素的矩陣，即除了對角線元素為零，其余元素保留；這樣， 上式右端diag(MA)d+diag(MA)d+Mn中第1項diag(MA) d為有用信號；第2項diag(MA)d 為ISI和MAL ;第三項Mn為噪聲；上式清晰地指明了線性聯(lián)合檢測算法的研究方向，即根據(jù) 匪SE-BLE (最小均方誤差線性塊均衡器)準(zhǔn)則選取M矩陣，使得上式中后2項，S卩MAI+ISI 和噪聲對估計值的影響最小。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果 本發(fā)明提供的消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的方法是在TD-SCDMA系統(tǒng) 中的智能天線基礎(chǔ)上結(jié)合聯(lián)合檢測技術(shù)，因此本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)智能天線消除小區(qū)間干擾，聯(lián)合檢測消除小區(qū)內(nèi)干擾，兩者需配合使用；
(2)智能天線緩解了聯(lián)合檢測過程中信道估計的不準(zhǔn)確對系統(tǒng)性能惡化的影響；
(3)當(dāng)用戶增多時，聯(lián)合檢測的計算量非常大，智能天線的使用減少了用戶數(shù)量；
(4)智能天線的陣元數(shù)有限，對于M個陣元的智能天線只能抑制M-1個干擾源，而 且所形成的副瓣對其它用戶而言仍然是干擾，只能結(jié)合聯(lián)合檢測來減少這些干擾；
(5)在用戶高速移動下，TDD模式上下行采用同樣空間參數(shù)使得波束成型有偏差； 用戶在同一方向時，智能天線不能起到作用；還有對時延超過一個碼片的多徑造成的碼間 干擾都需要聯(lián)合檢測來彌補(bǔ)。 總之，將智能天線和聯(lián)合檢測技術(shù)相結(jié)合，對系統(tǒng)性能的提高極其有益。聯(lián)合檢測 可以解決當(dāng)用戶處于同一方向時，智能天線所不能克服的干擾；智能天線可以降低聯(lián)合檢 測在多碼道處理的復(fù)雜度，并完全消除聯(lián)合檢測所不能消除的多址干擾。因此兩者的結(jié)合， 可以降低干擾，從而提高系統(tǒng)的容量，獲得高頻譜利用率，并使在基站和用戶設(shè)備中的功率 控制部分更加簡單，同時還降低了網(wǎng)絡(luò)成本。
圖1為智能天線及聯(lián)合檢測對TD-SCDMA系統(tǒng)干擾影響仿真流程圖。
圖2為本發(fā)明所涉TD-SCDMA系統(tǒng)時分雙工(TDD)模式原理示意圖。
圖3為本發(fā)明所涉智能天線原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明所涉仿真結(jié)果智能天線方向圖。
圖5為本發(fā)明所涉仿真過程中迭代次數(shù)與誤差之間的關(guān)系圖。
圖6為本發(fā)明所涉聯(lián)合檢測技術(shù)在TD-SCDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明所涉聯(lián)合檢測技術(shù)對TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)干擾影響示意圖。
具體實施方式
實施例1 : 本發(fā)明提供的消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的方法，是在智能天線基 礎(chǔ)上結(jié)合聯(lián)合檢測技術(shù)實現(xiàn)的，仿真流程圖如圖l所示。在仿真中不考慮用戶終端的移動、 切換等情況，即認(rèn)為用戶終端的位置是恒定不變的。整個仿真過程主要分以下3個步驟
(1)初始數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和設(shè)置，即產(chǎn)生地理、傳播模型、業(yè)務(wù)模型、基站和天線等數(shù)據(jù)；
(2)仿真計算，包含多個隨機(jī)過程和多個疊代的功率控制循環(huán)；
(3)統(tǒng)計平均值和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
具體步驟如下 1、基于智能天線技術(shù)消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)間干擾的方法 (1)、智能天線的基本思想是通過改變各陣元信號的加權(quán)幅度和相位來改變整個 陣列的方向圖形狀，具有測向和調(diào)零的功能，即能夠把主波束對準(zhǔn)期望用戶的入射信號并 自適應(yīng)實時的跟蹤信號，同時將零線或旁瓣對準(zhǔn)干擾信號，從而抑制干擾信號，提高信號的 信噪比，改善整個通信系統(tǒng)的性能，還能夠及時識別不同入射方向的直射波和反射波。
智能天線主要由天線陣列、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字波束形成網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)信號處理器四 部分組成。智能天線原理結(jié)構(gòu)如圖2所示。自適應(yīng)信號處理是智能天線智能體現(xiàn)的一個重 要方面，它以自適應(yīng)算法為核心，動態(tài)地調(diào)整最優(yōu)加權(quán)系數(shù)。
(2)、小區(qū)間干擾 在多個小區(qū)系統(tǒng)中，各個小區(qū)基站和用戶收發(fā)信號是相對獨(dú)立的，彼此可能產(chǎn)生 干擾。相鄰小區(qū)間干擾主要是由同步偏差和上下行時隙分配比例不同造成的。此外，由于 距離較遠(yuǎn)的各個小區(qū)的傳播時延不同，基站之間也會存在時隙疊加造成的干擾。
(3)、干擾消除的仿真 自適應(yīng)信號處理器是智能天線的核心，該單元的功能是根據(jù)一定的算法和優(yōu)化準(zhǔn) 則來調(diào)節(jié)各個陣元的加權(quán)幅度和相位，動態(tài)地產(chǎn)生空間的定向波束?？沼蜃赃m應(yīng)濾波(智 能天線)算法，包括最小均方(LMS)算法、最小二乘(RLS)算法、采樣矩陣求逆(SMI)等算 法。 下面基于最小均方(LMS)算法來仿真智能天線對消除小區(qū)間干擾的作用。 ①、第一步首先根據(jù)陣列信號及當(dāng)前權(quán)重算出波束賦形器的輸出值，并且求出賦
形器的輸出與期望信號的差值。假設(shè)陣列天線所接收到的信號可以表示為 x (n) = [Xl(n)， x2(n)， ， xM(n)]H 對接收加權(quán)系數(shù)為 w = IX， w2， wM]H 波束賦形器的輸出可以寫為 y (n) = wH (n) x (n) 賦形器的誤差，即輸出信號與期望信號的差值為
e(n) = s(n)-y(n) ②、第二步則根據(jù)求出的差值自動調(diào)整波束賦形器的加權(quán)權(quán)重。
w(n+l) = w(n)+2u e(n)x(n) 其中，ii是步長因子。ye(n)x(n)的值影響著LMS算法的性能，值過小算法收斂 速度慢，值過大則會導(dǎo)致算法不穩(wěn)定，甚至發(fā)散。
仿真過程 天線陣采用8個陣元的均勻直線陣，其中2陣元間距為A /2，運(yùn)用基于LMS進(jìn)行自 適應(yīng)波束賦形消除小區(qū)間干擾仿真結(jié)果如圖3和圖4所示。 由圖3是天線陣的輻射方向圖，可見基于自適應(yīng)波束形成LMS算法的智能天線，天 線陣在期望信號的入射方向-20度形成最大增益，在干擾信號方向-40度、0度上的增益幾 乎為O，而且在主瓣方向上的幅度響應(yīng)比其他方向至少大10dB 所以智能天線能在期望信號方向形成主瓣，在干擾方向形成很深的零陷。對小區(qū) 間干擾起到了抑制作用，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。 圖4是迭代次數(shù)與誤差的關(guān)系，可見在進(jìn)行了 200次迭代運(yùn)算后，LMS算法達(dá)到收 斂，參考信號的誤差控制在了比較小的范圍內(nèi)； 2、基于聯(lián)合檢測技術(shù)消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)干擾的方法 (1)、聯(lián)合檢測技術(shù)的基本思想是利用和多址干擾相關(guān)的先驗信息，結(jié)合信道估計
的結(jié)果，同時把所有用戶的信號檢測出來。從理論上來說，聯(lián)合檢測可以完全抵消多址干擾
和碼間干擾的影響，克服"遠(yuǎn)近效應(yīng)"，大大提高系統(tǒng)的抗干擾能力。但是，在實際系統(tǒng)中，考
慮可實現(xiàn)性尤其是實際的信道估計的影響，不能完全消除多址干擾的影響。 聯(lián)合檢測(JD， joint detection)是CDMA移動通信系統(tǒng)抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)。在
CDMA系統(tǒng)中，各個用戶信號之間存在一定的相關(guān)性，它是多址干擾存在的根源。由個別用
戶產(chǎn)生的MAI雖然很小，可是隨著用戶數(shù)或信號功率的增大，MAI成了寬帶CDMA的主要干
擾。傳統(tǒng)的檢測技術(shù)是對每個用戶信號分別進(jìn)行擴(kuò)頻碼匹配處理，因而抗MAI干擾能力較
差；聯(lián)合檢測是在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，將多個用戶的信號放在一起解調(diào)輸出，充分利用
MAI中的有用信息(各用戶的擴(kuò)頻碼序列、用戶間及各多徑間的相關(guān)性等)，對各用戶進(jìn)行
聯(lián)合檢測或從接收信號中抵消相互干擾，從而有效地消除多址干擾和碼間串?dāng)_。 (2)、小區(qū)內(nèi)干擾 —個單載波小區(qū)中的干擾主要包括碼間干擾和多址干擾。碼間干擾是針對單個用 戶信號而言的。由于無線傳播環(huán)境的影響，同一用戶信號的前后碼或碼片之間會疊加，使接 收機(jī)無法順利解析，這就產(chǎn)生了碼間干擾(ISI)。多徑傳播造成的碼間干擾在移動通信系統(tǒng) 中是不能徹底消除的。 像其他CDMA系統(tǒng)一樣，TD-SCCMA系統(tǒng)分配相互正交的地址碼來調(diào)制不同的用戶 信號，但由于只使用一個相同的載頻，用戶信號之間就產(chǎn)生干擾，稱為多址干擾(MAI)。
(3)、首先我們假設(shè)在同一個頻率及同一個時隙內(nèi)，有K個用戶傳輸有限長度的數(shù) 據(jù)其中第k個用戶發(fā)送的經(jīng)過QPSK調(diào)制后的數(shù)據(jù)可用矢量d(k)表示。
d(k) = (W), . . . dN(k))T， k = 1，2， . .K 向量h^表示多徑瑞利衰落信道下用戶k的信道沖激響應(yīng)，可通過burst中的 midamble來準(zhǔn)確地估計。 h(k) = (h/kVk)，…，hw(k))T，k二 1，2，…K
矢量C(k)為用戶的擴(kuò)頻碼序列，表示為
c(k) = (Cl(k)C2(k)，...，cQ(k))T，k= 1，2，…K 其中，W為沖激響應(yīng)的采樣周期T。(即擴(kuò)頻碼的Chip周期)的有效樣值長度，Q為 擴(kuò)頻因子，最大為16。由擴(kuò)頻序列c(k)和h(k)向量的乘積可以得到用戶k的合并信道沖激 響應(yīng)b(k)。
有了以上一些矩陣和向量，那么接收機(jī)接收到的總信號可表示如下
e = S ew + w = Z+ " = + "
矩陣。
其中，
e= (ei，e2，...，e,—》t，A: (AW — A00)
e為K個用戶接收到的總信號，A是由K個用戶的合并信道沖擊響應(yīng)b(k)所組成的 對上式進(jìn)行量化處理可得
=M4d +她 上式中diag(X)表示矩陣X的對角線矩陣，即只保留對角線元素的矩；而diag(X) 則表示保留非對角線元素的矩陣，即出了對角線元素為零，其余元素保留。這樣，上式右端 第1項為有用信號；第2項為ISI和MAL ;第三項為噪聲。上式清晰地指明了線性聯(lián)合檢測 算法的研究方向，即根據(jù)根據(jù)匪SE-BLE (最小均方誤差線性塊均衡器)準(zhǔn)則選取M矩陣，使 得上式中后2項，即MAI+ISI和噪聲對估計值的影響最小。 從圖7上下行干擾趨勢曲線可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)不采用上下行聯(lián)合檢測時，小區(qū)內(nèi)干擾 (特別是上行干擾)明顯加大，小區(qū)間干擾變化趨勢不大明顯?？梢?，聯(lián)合檢測技術(shù)對消除 小區(qū)內(nèi)干擾作用比較顯著，對小區(qū)間干擾的抑制則使用智能天線時效果更好。
9
權(quán)利要求
一種消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的方法，其特征在于該方法是在智能天線基礎(chǔ)上結(jié)合聯(lián)合檢測技術(shù)實現(xiàn)的，具體步驟如下第1、基于智能天線技術(shù)消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)間干擾第1.1、智能天線的組成包括天線陣列、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字波束形成網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)信號處理器四部分，天線陣列部分采用8個陣元的均勻直線陣，2陣元間距為λ/2；第1.2、由自適應(yīng)信號處理器通過自適應(yīng)算法和優(yōu)化準(zhǔn)則來調(diào)節(jié)各個陣元的加權(quán)幅度和相位，動態(tài)地產(chǎn)生空間的定向波束，具體步驟是第1.2.1、首先根據(jù)陣列信號及當(dāng)前權(quán)重算出波束賦形器的輸出值，并且求出賦形器的輸出與期望信號的差值；假設(shè)陣列天線所接收到的信號可以表示為x(n)＝[x1(n)，x2(n)，...，xM(n)]H對接收加權(quán)系數(shù)為w＝[w1，w2，...wM]H波束賦形器的輸出可以寫為y(n)＝wH(n)x(n)賦形器的誤差，即輸出信號與期望信號的差值為e(n)＝s(n)-y(n)；其中H代表共軛轉(zhuǎn)置，M代表天線陣元數(shù)；第1.2.2、則根據(jù)求出的差值自動調(diào)整波束賦形器的加權(quán)權(quán)重w(n+1)＝w(n)+2μe(n)x(n)其中，μ是步長因子，μe(n)x(n)的值影響著LMS算法的性能，μe(n)x(n)值過小算法收斂速度慢，值過大則會導(dǎo)致算法不穩(wěn)定，甚至發(fā)散；第2、基于聯(lián)合檢測技術(shù)消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)干擾第2.1、首先我們假設(shè)在同一個頻率及同一個時隙內(nèi)，有K個用戶傳輸有限長度的數(shù)據(jù)其中第k個用戶發(fā)送的經(jīng)過QPSK調(diào)制后的數(shù)據(jù)可用矢量d(k)表示，d(k)＝(d1(k)d2(k)，...dN(k))T，k＝1，2，...K向量h(k)表示多徑瑞利衰落信道下用戶k信道沖激響應(yīng)，可通過burst中的midamble來準(zhǔn)確地估計，h(k)＝(h1(k)h2(k)，...，hW(k))T，k＝1，2，...K矢量c(k)為用戶的擴(kuò)頻碼序列，表示為c(k)＝(c1(k)c2(k)，...，cQ(k))T，k＝1，2，...K其中，T代表轉(zhuǎn)置，W為沖激響應(yīng)的采樣周期Tc即擴(kuò)頻碼的Chip周期的有效樣值長度，Q為擴(kuò)頻因子，最大為16，由擴(kuò)頻序列c(k)和h(k)向量的乘積可以得到用戶k的合并信道沖激響應(yīng)b(k)，b(k)＝c(k)*h(k)有了以上一些矩陣和向量，那么接收機(jī)接收到的總信號可表示如下 <mrow><mi>e</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>K</mi></munderover><msup> <mi>e</mi> <mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo> </mrow></msup><mo>+</mo><mi>n</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>K</mi></munderover><mi>A</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>d</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>n</mi><mo>=</mo><mi>Ad</mi><mo>+</mo><mi>n</mi> </mrow>其中，e＝(e1，e2，...，eNQ+W-1)T，A＝(A(1)，A(2)，...，A(K))e為K個用戶接收到的總信號，A是由K個用戶的合并信道沖擊響應(yīng)b(k)所組成的矩陣，對上式進(jìn)行量化處理可得 <mrow><msub> <mover><mi>d</mi><mo>^</mo> </mover> <mrow><mi>c</mi><mo>,</mo><mi>lin</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><mi>Me</mi> </mrow> <mrow><mo>=</mo><mi>MAd</mi><mo>+</mo><mi>Mn</mi> </mrow> <mrow><mo>=</mo><mi>diag</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>MA</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mover> <mi>diag</mi> <mo>‾</mo></mover><mrow> <mo>(</mo> <mi>MA</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mi>Mn</mi> </mrow>上式中diag(X)表示矩陣X的對角線矩陣，即只保留對角線元素的矩陣；而diag(X)則表示保留非對角線元素的矩陣，即除了對角線元素為零，其余元素保留；這樣，上式右端diag(MA)d+diag(MA)d+Mn中第1項diag(MA)d為有用信號；第2項diag(MA)d為ISI和MAL；第三項Mn為噪聲；上式清晰地指明了線性聯(lián)合檢測算法的研究方向，即MMSE-BLE即最小均方誤差線性塊均衡器準(zhǔn)則選取M矩陣，使得上式中后2項，即MAI+ISI和噪聲對估計值的影響盡可能小。
全文摘要
一種有效消除TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的方法。TD-SCDMA采用智能天線和多用戶聯(lián)合檢測技術(shù)，是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的移動通信標(biāo)準(zhǔn)。智能天線(Smart Antenna，SA)技術(shù)是以動態(tài)跟蹤期望用戶的賦形波束收發(fā)信號，極大降低系統(tǒng)小區(qū)間干擾。3G的數(shù)據(jù)速率高，工作特性復(fù)雜，要求智能天線提供精確而靈活的干擾控制小區(qū)內(nèi)干擾包括多址干擾和碼間干擾，聯(lián)合檢測(JointDetection，JD)技術(shù)是一種良好的抗多址干擾及碼間干擾的技術(shù)。兩者的結(jié)合，可以降低干擾，從而提高系統(tǒng)的容量，獲得高頻譜利用率，并使在基站和用戶設(shè)備中的功率控制部分更加簡單，同時還降低了網(wǎng)絡(luò)成本。
文檔編號H04W24/00GK101697622SQ20091007109
公開日2010年4月21日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者何宏, 何穎, 李麗 申請人:天津理工大學(xué);