[发明专利]非正交多脉冲调制的非相干多用户检测方法及装置

说明书

本发明公开一种非正交多脉冲调制的非相干多用户检测方法及装置，该方法包括：接收经过非正交多脉冲调制的多用户叠加信号；建立接收信号的伪线性模型；将接收信号通过一组匹配滤波器得到信道相关矩阵；对相关矩阵作QR分解，将相关矩阵转换为上三角矩阵结构；各用户间通过依次反馈已判决用户信息以消除用户间多址干扰；各用户内通过解相关求逆运算消除用户内各信号的相关性；对检测后的信号择大判决，从M种可能结果中选择最大值作为判决输出。本发明通过反馈功率较大用户的判决信号，极大提高功率较弱用户的检测性能，并且各用户通过判决反馈有效消除了多址干扰，即使干扰用户较多时仍然具有很好稳定性，用于无线通信技术领域。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及非正交多脉冲调制的多用户检测，具体是一种非正交多脉冲调制的非相干多用户检测方法及装置，可用于提高功率较弱用户的检测性能，并且即使干扰用户数增加，检测系统仍能具有很好的稳定性。

背景技术

非正交多脉冲调制(nonorthogonal multipulse modulation，NMM)属于一种非线性调制技术，由于在接收端采用非相干检测，不需要载波的相位信息，使得接收端检测装置更易于实现。加性高斯白噪声信道下的多用户NMM系统，各个用户分别通过发送M种可能的信号波形来传输log₂M比特的信息，并且这些信号波形可以是非正交、能量不相等的。这样，由于各个用户发送信息的非正交性，当叠加地到达接收端时将产生多址干扰，严重影响NMM系统的容量和性能。并且随着干扰用户的数量和功率的增加，多址干扰问题将变得愈发严重，尤其当用户之间的功率不平衡时，必须要通过某种手段来缓解或消除多址干扰的影响。

多用户检测是抑制多址干扰、提升NMM系统容量的一种有效途径。传统检测技术在接收信号过匹配滤波器后，直接进行择大判决处理来恢复原信号，将多址干扰直接当作高斯噪声。而多用户检测的概念是通过利用多址干扰中包含的用户间互相关信息，有效降低甚至消除干扰的影响。

与传统码分多址(code division multiple access,CDMA)系统不同的是，NMM系统在进行多用户检测时，不仅需要消除用户间的多址干扰，而且用户内还需要进行非相干检测。通过扩展所有用户所有发送信号的信号空间，可以将NMM视作一种伪线性调制。基于这种伪线性调制，提出了可以完全消除多址干扰的非相干解相关检测器，该检测器后置了三种非相干判决准则：最优、渐进最优以及广义最大似然比准则。然后还提出了性能更优的非相干最小均方误差(minimum mean squared error，MMSE)检测器，同样得到了该检测器的三种非相干判决准则：最大值准则、渐进最优以及广义最大似然比准则。虽然解相关、MMSE这两种线性检测器的运算复杂度都不高，但是由于解相关矩阵求逆操作放大了噪声功率，而MMSE仍然有残余的多址干扰，使得检测器的性能并不理想。因此，又有人进一步研究了一种非相干判决反馈多用户检测器，该检测器可以极大地提高功率较弱用户的检测性能，但是由于在完成每个用户的判决后都需要重新更新信道相关矩阵，并对其进行求逆运算，运算复杂度非常高。

综上，现有的NMM系统的非相干多用户检测方法中，要么放大了噪声功率，要么仍有残余的多址干扰，要么检测性能虽然很好，但其运算复杂度过高。因此，有必要提出一种运算复杂度不高，但是性能依旧很好，即能做到复杂度与性能上的折中的多用户检测方法与装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出了一种非正交多脉冲调制的非相干多用户检测方法及装置。其在具有较低复杂度的同时，能极大地提高功率较弱用户的检测性能，性能要远远超过已有的线性检测器，甚至可以接近单用户的检测性能界。并且即使系统中的干扰用户数逐渐增多，本发明仍然具有很好的稳定性。

本发明是一种非正交多脉冲调制的非相干多用户检测方法，其特征在于，包括有如下步骤：