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专利号: 2016103686106
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种MUSA系统多级部分并行干扰消除多用户检测方法,其特征在于:在该方法中,根据用户到达的信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio)SINR对用户进行排序,然后解调出具有最大SINR的用户,并重构出该最大SINR用户的干扰信号,并从总的接收信号y中减去该用户的干扰信号,重复上述步骤,直至所有用户的数据都被解调、恢复出来;

具体包括以下步骤:

S1:根据用户信道状态的好坏对接入用户进行排序;

S2:排序之后接收信号,对经过信道之后的接收信号y进行最小均方误差(minimum mean square error)MMSE检测;

S3:将MMSE检测器的输出作为第一级PIC检测器的输入;

S4:根据并行干扰消除(parallel interference cancellation)PIC输出结果的判决值重构出所有用户的干扰信号;

S5:根据用户排序情况,将较强用户的数据输出,并对较弱的用户再次进行MMSE-PIC检测;

在步骤S1中,根据用户的信道矩阵对用户进行排序;首先对用户的信道矩阵求范数norm((H)i),根据范数大小将用户分成强弱两个等级,其中,(H)i表示信道矩阵H的第i列;

在步骤S2中,采用MMSE准则,需要求出MMSE权重矩阵使得发送向量与估计向量之间的最小均方误差最小:即求WMMSE使得J=min E[||x-WMMSEy||2]成立,用上式对WMMSE求偏导;

即令 则 WMMSE=(HHH+σ2I)-1HH;

MMSE权重矩阵为WMMSE=(HHH+σ2I)-1HH,接收信号y与MMSE权重矩阵相乘后,得到用户的初始估计值xMMSE=WMMSEy=(HHH+σ2I)-1HHy,再对xMMSE进行硬判决,并把xMMSE判决值作为第一级PIC检测器的输入;

在上述推导中,其中WMMSE为最小均方误差权重矩阵,x为用户的发送向量,WMMSEy为用户的估计向量,Ryy=E{yyH}=E{(Hx+z)(Hx+z)H},Rxy=E{xyH}=E{x(Hx+z)H},Ryy和Rxy分别代表接收信号y的自相关和x、y之间的互相关,yH代表y的埃尔米特矩阵;σ2和I分别代表噪声方差和单位矩阵;

在步骤S4中,干扰重构的目的是为了进行PIC检测,即根据步骤S2中的判决值信道估计值 以及用户的扩展序列sk,重构出用户的干扰信号;由于PIC采用的是并行干扰消除策略,因此对于要解调的用户j,需要求出其他(K-j)个用户的多址干扰之和 称之为部分加法器;

其中,hi、si和xi分别代表用户i的信道向量、扩频序列以及发送数据; 表示对hisixi进行求和,其中i从1到K,但i不等于j。

2.根据权利要求1所述的一种MUSA系统多级部分并行干扰消除多用户检测方法,其特征在于:在步骤S5中,根据步骤S4部分加法器的结果,并从总的接收信号y中减去其他用户的多址干扰之和,即可得到要解调的用户j的信息,即 并依次判决,即可得到所有用户的估计值。