DS-CDMA系統(tǒng)中的波達方向（DOA）估計.pdf

1、Space Division Multiple Access(SDMA)技術是一種改善系統(tǒng)性能的有效多址方案,在移動通信系統(tǒng)中,它通常與Frequency Division Multiple Access(FDMA),Time Division Multiple Access(TDMA),Code Division Multiple Access(CDMA)技術聯(lián)合使用,其中尤以CDMA+SDMA模式最具實用性.SDMA技術通?？煞譃橹?/p>

2、能天線技術及天線分集技術,分別利用了各天線陣元間的相關性及不相關性.本課題研究CDMA系統(tǒng)中智能天線技術的一個熱點問題——波達方向(Dirction Of Arrival)估計.基于DOA信息,可實現(xiàn)波束形成,空時多用戶檢測及信源定位等操作.本文討論了CDMA系統(tǒng)中DOA估計實用化算法的兩個關鍵問題:(1)克服過載狀態(tài);(2)降低計算量.系統(tǒng)過載時,傳統(tǒng)的DOA估計算法因無法提供足夠的子空間或自由度而無法求解.為此,本文分兩步實現(xiàn)DOA

3、估計:(1)預處理,即利用CDMA技術的碼分特性來分離感興趣信息;(2)從感興趣信息中逐次估計各DOA信息.這一基本模式不但克服了過載問題,同時也為降低DOA估計算法復雜度提供了條件.為降低DOA估計算法的復雜度,本文提出了兩種無需特征值分解運算的低復雜度DOA估計算法,這兩種算法本質(zhì)上為ESPRIT算法在解析單路徑DOA信息時的簡化方案.當有效信源數(shù)為1時,ESPRIT算法中的旋轉(zhuǎn)矩陣實際上為一標量,利用這一特性,可通過矩陣點除運算或

4、求取最小二乘解來代替ESPRIT算法中的廣義特征值分解運算,從而大大降低算法復雜度.由于預處理方案能夠構(gòu)造出有效信源數(shù)為1的相關陣,因此上述兩種算法具有較好的應用前景.針對周期擴頻CDMA系統(tǒng),本文提出了四種算法:(1)基于解相關檢測技術的DOA估計算法;(2)基于約束最小輸出能量(CMOE)準則的DOA估計算法;(3)基于符號級相關陣的DOA估計算法;(4)基于抵消多址干擾(MAI)相關陣的DOA估計算法.針對非周期擴頻CDMA系統(tǒng),

5、本文提出了三種預處理方案:(1)碼濾波法;(2)構(gòu)造正交碼法;(3)極化操作法.這三種方案都是通過抵消干擾信號相關陣來提取感興趣信息.經(jīng)上述預處理以后,采用矩陣點除算法可大大降低算法的復雜度,基于Mahalanobis變換則可提高估計精度.本文還提出了一類低復雜度的聯(lián)合角度(DOA)—時延估計(JADE)算法.通過對非周期擴頻CDMA系統(tǒng)中各種抵消干擾信號相關陣方法進行擴展,本文構(gòu)造了一系列時延估計測度,這些測度均為某一相關陣的Frob