基于混沌寻优的CDMA最佳多用户检测方法.pdf

第十七卷第二期 信号处理 SIGNALPROCESSING 1 2001年4月 April．200 基于混沌寻优的CDMA最佳多用户检测方法 李春光1廖晓峰1，2吴中福2虞厥邦1 (成都电子科技大学光电子技术系1重庆大学计算机学院2) 【摘要】混沌运动广泛存在于非线性系统中，它具有遍历性与随机性等优良性质，且在某个域内不可重 一种混淹寻优方法。计算机模拟表明：我们提出的算法具有能克服多址干扰，能寻优到全局极小点，以及能 抑制噪声干扰等优点，这为研究a)MA系统上的最佳多用户检测器开辟了一条新的途径。 关键词：码分多址(CDMA)多用户检测(MUD)混沌 一、引言 本文我们讨论从码分多址(CDMA)高斯信道中解调信号的问题。因为传统的接收器存在着对“远一近” 问题敏感等阎题。因此，设计适用于各种多用户通信系统的最优化接收器变得很重要。由文献【l】提出的在 复杂度为代价，也就是说由于用户数目的增加将不可避免的导致计算复杂度的增加。因而它是一个具有NP 难度的组合优化问题，因此，研究的重点都放在寻找具有对“远一近”问题不敏感、较低的计算复杂度、误 码性能可以和OMD相比拟的次最优化检测器(Suboptimal 性文章【4】详细介绍了一系列自适应检测算法。文献【5】【6】【81中作者提出了一种实现最佳多用户检测的神经网络 优化算法。文献【5】中用BP模型，无论在算法上还是在实现上都过于复杂，速度过慢。文献【8】中的方法实际 上是利用加惩罚函数的方法来构造神经网络模型．因此存在着以下几方面的不足：(1)此算法要求其惩罚因 子选取充分大其算法才收敛；(2)由于高斯噪声的影响其算法的稳定性较差。 然而在上面所涉及的工作中，特别是最佳CDMA接收机的设计，是基于将阿题化为一个整数规划问题。 因而不可避免的当用户数目增加时使计算复杂度大量增加，而且在优化设计中还存在着容易陷入局部极小点 规划问题，也还是存在上述问题。众所周知，混沌广泛存在于非线性系统中，它具有许多优良的性质如遍历 性。随机性等，一个混沌运动在某个域内不可重复的走向每个状态。尽管目前混沌已广泛应用于必威体育官网网址通信， 但将混沌的上述优良性质应用于CEIMA最佳多用户检测在国内外还未见报道。本文我们利用混沌的优良性 质，提出了一个有效的解决CDMA最佳多用户检测的混沌寻优方法。实验表明我们提出的方法能有效的克服 陷入局部极小。多址干扰与“远一近”问题，这为研制优化多用户检测器开辟了一个新方向。 二、最佳多用户检测器 符号区间￡，死，口+∥纠接收信号，∥的信号波形，选择使似然函数最大的6。鼍6，。≯。’，…，6矗。当所有的发 万方数据 第二期 基于混沌寻优的CDMA最佳多用户检测方法 送信号序列都是等概率时，最佳多用户检测公式可写成： 占·=ars尊豁。篇”瓦(心卜妻屯州，，]2西=ars卧ma埘x。{一圭67m+，r7咕 上式等价于： 沁arg黜。伽7励∥畸 ㈤ 的取样向量，称为完全统计向量或观察向量，可表达为： Y：肪+Z：EIRE$b+Z：E-2FrFEib+Fr玎 (2) 其对角元素％代表接收信号俐中第f个用户信号的能量，当发射功率～定时，％随收发双方距离的变化而变 化，即当用户f发生相对移动时％会发生相应变化。R是各用户特征波形s／O的相关矩阵，它是对称矩阵，即 匹配滤波器1 岛 已证明是NP完备问题。因此研究最佳 I 孓 MUD的间接或近似实现方法，对“远一上垡扯 C b2