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随着数字技术的不断发展,人们对移动通信系统的要求越来越高。作为一种新颖的多址接入方式——多载波CDMA(MC-CDMA)充分利用了OFDM最优频率利用率以及CDMA的多址和频率分集,且系统容量和抗符号间干扰性能明显优于传统的单载波CDMA。这些特性使得多载波CDMA成为未来的宽带无线通信系统最有希望的候选。
由于CDMA是干扰受限系统,MC-CDMA也不例外。因此当通信用户数较多时,多址干扰(MAI)成为最主要干扰。MAI不仅严重影响了系统的抗干扰性,也严重限制了系统的容量提高。MC-CMDA中的多用户检测技术是一种有效抵抗多址干扰,决定系统能否正常工作并影响系统性能的关键技术之一。
本文首先介绍了移动通信系统的发展历史以及OFDM和CDMA技术结合的MC-CDMA系统原理。接着详细介绍了MC-CDMA下行链路中使用的频域分集合并检测技术,对其优缺点进行了详细的探讨并在误码率性能上进行了仿真比较和分析。然后研究了MC-CDMA系统上行链路中的多用户检测方法,对各种方法的算法和特点进行了详述。本文着重研究仿生智能算法多用户检测即遗传算法多用户检测和蚁群算法多用户检测。在理解遗传算法和蚁群算法两种仿生智能算法原理的基础上,结合MC-CDMA系统中的多用户检测问题建立遗传算法多用户检测和蚁群算法多用户检测的模型,并进行仿真验证这两种算法的有效性。利用两种算法的启发性和内在并行性,基本上实现了最优多用户检测的性能。仿真证明使用合适的判决准则和配置合适的参数这两种算法可以得到接近于单用户系统检测的误码率性能,并且其复杂度比最优多用户检测的复杂度大大减小。