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SDMA的性能及特点 通过前面的分析,说明SDMA系统具有很好的抗窄带噪声性能,同时还可以通过选择合适的基小波w使得发送信号类似于背景噪声的频谱特性,使之具有很强的保密性[2].与CDMA相似,只有知道w的接收者才能获得信息,而其他人很难窃取;并且还可以让发送者按某一规律用不同小波发送信息(称之为wavelet hopping spread spectrum),以增强系统安全性,这与跳频扩频(FH

作者:时间:2010-12-25来源:网络收藏

 通过前面的分析,说明很好的抗窄带,同时还通过选择合适的基w使得信号类似于背景的频谱特性,使之很强的保密性[2].与CDMA相似,只有知道w的才能获得,而其他人很难窃取;并且还者按某一规律用不同(称之为wavelet hopping spread spectrum),以增强安全性,这与跳频扩频(FH/SS)较为类似.是将信号能量分配到不同的频率子带上进行传输,也使得系统很强的抗窄带.在图1和图2中,传输函数p(n)、q(n)以及p(-n)、q(-n)即为实现这种分配及其逆过程.这些传输函数用正交镜像滤波器(PR-QMF)组实现.
  另一方面,也可以用的综合/分析滤波器组代替传统CDMA系统中的Gold序列M序列对进行扩频[3,4],这样就可以将同一用户的信处分配到不同子带上传输.图3给出了这种扩频系统结构.其中的综合滤波器组与分析滤波器组用PR-QMF实现,子带选择/提取可以用来控制信息比特在不同子带上传输.图4和图5分别给出了在AWGN信道下这一系统的单用户和两用户的计算机仿真结果.

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/151143.htm

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图3 SDMA扩频系统模型

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图4 AWGN信道下SDMA系统单用户性能

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图5 AWGN信道下基于不同扩频码的两用户异步CDMA系统性能(PR-QMF的扩频系数为32,Gold序列和M序列的长度为31)

  在前面的分析中曾提到SDMA系统的各个信道有不同误码率和传输速率.对于前者,可以通过功率控制使各信道的误码率接近;而对于后者,这种信道的不公平性却正是SDMA系统所固有的.对于同种业务的用户,让他们分时地使用同一信道,以缩小各用户平均传输速率的差距.例如,在奇数时隙,用户A使用子信道C1,用户B使用子信道C2;而偶数时隙,用户A使用C2,用户B使用C1.对于不同业务的用户,这种不公平性也许却是SDMA系统的优点之一:用高速率信道传输宽带业务(如图像),用低速率信道传输窄带业务(如话音),并且系统很自然地将这些业务结合在一起,因此这将适于传输多媒体信号.
  事实上,接近于正交(或准正交)的扩频序列族中的序列个数比较少,所以当信道容量一定时,采用这种扩频序列的CDMA系统的容量也就相应较小[9].在实际CDMA系统中,为了增加系统容量,通常采用数目较多的非正交扩频序列,但这样会直接导致远近效应(near-far problem)的存在,严重影响系统性能.而在SDMA系统中,当确定了基w后,由它所构成的小波函数族从理论上讲是正交的,并且可用的扩频函数也较多(因为它能从频域或时域上保证其正交性),因此可以较好地抑制远近效应,从而降低接收机的复杂性.
  SDMA扩频系统的性能与所选的基小波w有密切关系,可以用分析滤波器组的编码增益Gs来衡量.这里

g109-1.gif (1155 bytes) (14)

式中σ2i是第i个分析滤波器输出的方差,K是小波分解的层数.在综合/分析滤波器长度为L(即正交小波的支撑长度,且为偶数)和给定信号谱密度P(ω)的情况下,保证系统性能最佳的最优小波的选择,就归结为在g109-2.gif (246 bytes)维空间的闭集中,寻找使Gs达到极大值的最优点.图6(a)、(b)分别给出了信号谱密度为均匀分布和截断Laplace分布的部分数值计算结果.

t109-3.gif (2676 bytes)

(a)均匀分布,g109-3.gif (678 bytes)
(b)截断Laplace分布,p(ω)=e-c|ω|cos(ω/2)
图6 Gs在不同信息谱密度下的局部最优结果(L=6)

  在图6的数值分析中,采用局部最优搜索结果近似代替全局最优值,因为目前尚没有一种完善的求解全局最优结果的算法.另外,当信号的谱密度比较复杂时,搜索最优结果的复杂度也相应增加.

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