تخمین کور تعداد کاربرهای فعال و هم‌زمانی سیستم‌های CDMA با سیگنال‌های با توان نابرابر در کانال محوشدگی تخت
الموضوعات :
سیاوش قوامی
1
(دانشگاه علم و صنعت ايران)
وحید طباطباوکیلی
2
(دانشگاه علم و صنعت ايران)
الکلمات المفتاحية: CDMA آشکارسازی کور حذف‌کننده متوالی تداخل زیرفضا هم‌زمانی ماتریس کوواریانس مربع نرم فروبنیوس,
ملخص المقالة :
در طراحی سیستم‌های مراقبت طیفی برای سیستم‌های طیف گسترده دنباله مستقیم چندکاربره، تخمین کور تعداد کاربرهای فعال و هم‌زمان‌سازی نقش مهمی در تشخیص پارامترهای سیستم دارد. برای تشخیص تعداد کاربرهای فعال، مقادیر ویژه ماتریس کوواریانس مربوط به سیگنال با استفاده از یک سطح آستانه وفقی از نویز جدا می‌گردند. نتایج تحلیلی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری نشان می‌دهد سیگنال کاربرهای با اختلاف توانی اندک (کمتر از dB 5/1) با حداکثرسازی مربع نرم فروبنیوس ماتریس کوواریانس سیگنال دریافتی هم‌زمان می‌گردند، این روش در مقابل آفست فرکانس حامل بین کاربرها که در اثر پدیره داپلر به وجود مي‌آید، نيز مقاوم است. با افزایش اختلاف بین توان سیگنال‌های دریافتی، این روش کارایی خود را از دست می‌دهد. بنابراین به‌منظور هم‌زمانی کور کاربرهای با توان کمتر و در نتیجه تشخیص تعداد آنها، یک روش تکراری برای حذف تداخل کاربرهای با توان بیشتر، پیشنهاد شده است. از مزایای این روش کاهش پیچیدگی محاسباتی نسبت به روش‌های متداول تخمین تعداد کاربرها با حفظ دقت قابل قبول است. ارزیابی تحلیلی کارایی الگوریتم هم‌زمانی کور ارائه‌شده در کانال محوشدگی تخت نشان می‌دهد که احتمال هم‌زمان‌سازی درست در کانال محوشدگی تخت کاهش می‌یابد. لذا به‌منظور بهبود کارایی، یک گیرنده چندآنتنی برای بهبود احتمال هم‌زمان‌سازی درست، پیشنهاد می‌گردد.
[1] Y. Yao and H. Vincent Poor, "Eavesdropping in the synchronous CDMA channel: an EM-based approach," IEEE Trans. on Signal Processing, vol. 49, no. 8, pp. 1748-1756, Aug. 2001.
[2] X. Wang and U. V. Poor, "Blind multiuser detection: a subspace approach," IEEE Trans. on Information Theory, vol. 44, no. 2, pp. 667-690, Mar. 1998.
[3] G. Ricci, M. K. Varanasi, and A. De Maio, "Blind multiuser detection via interference identification," IEEE Trans. on Communications, vol. 50, no. 7, pp. 1172-1181, Jul. 2002.
[4] K. Waheed, K. Desai, and E. M. Salem, "Blind multi user detection in DS-CDMA systems using narural gradient based symbol recovery structures," in Proc. Int. Symp. on Independent Component Analysis and Blind Signal Separation, vol. 1, 727-732, Apr. 2003.
[5] J. K. Tugnait and T. Li, "Blind asynchronous multiuser CDMA receivers for ISI channels using code-aided CMA," IEEE J. on Selected Areas in Communications, vol. 14, no. 8, pp. 1520-1530, Aug. 2001.
[6] M. Wax and T. Kailath, "Detection of signals by information theoretic criteria," IEEE Trans on Acoustic, Speech, and Signal Processing, vol. 33, no. 2, pp. 387-392, Apr. 1985.
[7] A. Ferréol, L. Albera, and P. Chevalier, "Fourth-order blind identification of underdetermined mixtures of sources (FOBIUM)," IEEE Trans. on Signal Processing, vol. 53, no. 5, pp. 1640-1653, May 2005.
[8] C. Nsiala Nzea, R. Gautier, and G. Burel, "Blind synchronization and sequences identification in CDMA transmissions," in Proc. IEEE Military Communications Conf., vol. 3, pp. 1384-1390, Oct./Nov. 2004.
[9] C. Nsiala Nzéza, R. Gautier, and G. Burel, "Parallel blind multiuser synchronization and sequences estimation in multirate CDMA transmissions," in Proc. Asilomar Conf. on Signals, Systems and Computers, vol. 1, pp. 2157-2161, Oct./Nov. 2006.
[10] C. Nsiala Nzéza, R. Gautier, and G. Burel, "Blind multiuser identification in multirate CDMA transmissions: a new approach," in Proc. IEEE Conf. on Signals, Systems, and Computers, vol. 1, pp. 2162-2166, Oct./Nov. 2006.
[11] C. Nsiala Nzéza, R. Gautier, and G. Burel, "Blind multiuser detection in multirate CDMA transmissions using fluctuations of correlation estimators," in Proc. IEEE Global Telecommunications Conf., 5 pp.و San Francisco, CA, US, Nov./Dec. 2006.
[12] S. Ghavami and V. T. Vakili, "Joint blind users identification and synchronization in non-cooperative CDMA systems in slow flat fading channels," in Proc. of Iranian Conf. on Electrical Engineering, vol. 1, pp. 176-181, May 2008.
[13] S. Ghavami and V. T. Vakili, "Blind SNR estimation on WCDMA systems with unequal power signals and without any prior knowledge," in Proc. of Mobile and Wireless Communications Summit, 5 pp., Jul. 2007.
[14] T. Koivisito and V. Koivunen, "Blind despreading of short-code DS-CDMA signals in asynchronous multi-user systems," Signal Processing J., vol. 87, no. 11, pp. 2560-2568, Nov. 2007.
[15] S. Ghavami, V. T. Vakili, and B. Abolhassani, "Blind identification and synchronization of unequal power users on CDMA systems based on eigenvalues variations in slow flat fading channels," Int. J. of Electronic and Communication (AEÜE), Elsevier, vol. 64, no. 8, pp. 697-709, Aug. 2010.
[16] S. Ghavami and S. A. A. Beheshti Shirazi, "Blind detection number of sources and synchronization in CDMA with QPSK modulation and different PN sequence in in - phase and quadrate components," in Proc. of Iranian Conf. on Electrical Engineering,, vol. 4, pp. 716-721, May 2008.
[17] G. Burel, C. Bouder, and O. Berder, "Detection of direct sequence spread spectrum transmissions without prior knowledge," in Proc. IEEE of Global Telecommunications Conf.,, vol. 1, pp. 236-239, Nov. 2001.
[18] S. Ghavami and B. Abolhassani, "Blind detection using negentropy or kurtosis for the detection of DS - SS signal presence over fading channels without prior knowledge of spreading sequence," in Proc. IEEE Int. Symp. on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 5 pp., Sep. 2007.
[19] S. Ghavami and B. Abolhassani, "Detection of DS-SS signals over fading channels without prior knowledge of spreading sequence," in Proc. IEEE Int. Symp. on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 5 pp., Sep. 2006.
[20] J. Yan and J. J. Hongbing, "A cyclic-cumulant based method for DS-SS signal detection and parameter estimation," in Proc. IEEE Int. Symp. on Microwave, Antenna, Propagation and EMC Technologies for Wireless Communications, vol. 2, pp. 966-969, Aug. 2005.
[21] Q. T. Zhang, "Maximal-ratio combining over Nakagami fading channels with an arbitrary branch covariance matrix," IEEE Trans. on Vehicular Technology, vol. 48, no. 4, pp. 1141-1150, Jul. 1999.
[22] W. C. Lee, Mobile Communications: Design Fundamentals, 2nd Ed. New York: Wiley, pp. 202-211, 1993.
