TD-SCDMA 中的迫零塊線性均衡
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摘要：
本文回顧了TD-SCDMA中用于多用戶檢測(cè)的迫零塊線性均衡（ZF-BLE）技術(shù)，著重分析了用于解最小均方估計(jì)矩陣方程的近似Cholesky 因式分解法，并確定了這種算法需要達(dá)到的近似度。 本文將這種方法與ZF-BLE中最常用的方法相比較，從而證明，與在TDD 模式的高碼速率中表現(xiàn)出的特性不同，這種方法可獲得最低的計(jì)算復(fù)雜度，并顯示出近似理想的比特誤碼率性能。
眾所周知， TD-SCDMA [1] 的（NodeB或終端）接收機(jī)要求使用多用戶（聯(lián)合檢測(cè)）以提供滿足通信傳輸要求的鏈路性能。[5] 中介紹了4種類型已實(shí)現(xiàn)的、高性能的聯(lián)合檢測(cè)器。 這些都是基于迫零或最小均方誤差塊線性預(yù)測(cè)， 其中包括使用和未使用決策反饋的2種情況 ( [5]中分別記作ZF-BLE, MMSE-BLE, ZF-BDFE, MMSE-BDFE)。在 [6] 中，給出2個(gè)簡(jiǎn)化的相關(guān)檢測(cè)器，但僅適用于只有一個(gè)發(fā)射天線的情況。 因?yàn)檫@種情形等于排除了智能天線技術(shù)的使用——這是TD-SCDMA的一個(gè)標(biāo)志性的技術(shù)，使得我們無法采用這2個(gè)簡(jiǎn)化檢測(cè)器的分析。
[5] 的作者和其它研究論文的作者，如[7]的作者， 發(fā)現(xiàn)ZF-BLE 檢測(cè)器能夠提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出常規(guī)RAKE接收機(jī)及決策反饋擴(kuò)展RAKE接收機(jī)的優(yōu)異性能。 并且，這些作者也發(fā)現(xiàn)，其它3種比ZF-BLE 檢測(cè)器更復(fù)雜的聯(lián)合檢測(cè)器(MMSE-BLE, ZF-BDFE, and MMSE-BDFE)在性能上比ZF-BLE 檢測(cè)器的改進(jìn)相對(duì)很小。 因而， 可以認(rèn)為，ZF-BLE 檢測(cè)器是適用于TD-SCDMA 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)器。 盡管這種檢測(cè)器的復(fù)雜度是所有高性能聯(lián)合檢測(cè)器中最低的，但在實(shí)現(xiàn)過程中， 考慮到待機(jī)時(shí)間等性能指標(biāo)的要求，降低這種聯(lián)合檢測(cè)器的復(fù)雜度仍是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。
為求解ZF-BLE 方程，研究人員提出各種方法( 見 [8], [9], [10] 及相關(guān)文獻(xiàn)) 。本文回顧了最先由[9] 提出的，基于近似Cholesky 因式分解的算法，并給出針對(duì)TD-SCDMA 系統(tǒng)的浮點(diǎn)仿真結(jié)果，以確定因式分解需要達(dá)到的近似度。 本文將這種方法與ZF-BLE中最常用的方法相比較，從而證明，與在TDD 模式的高碼速率中表現(xiàn)出的特性不同，這種方法可以給出最低的計(jì)算復(fù)雜度，和近似于理想的比特誤碼率性能。
下一節(jié)描述TD-SCDMA下行鏈路信號(hào)模型，之后用一節(jié)詳細(xì)闡述使用近似Cholesky 因式分解的ZF-BLE 檢測(cè)器。 隨后的部分給出了這種算法的復(fù)雜度分析，并介紹了其它4種解ZF-BLE 方程的主要方法， 從而比較了全部的5種方法的計(jì)算復(fù)雜度。最后的2部分給出了仿真性能結(jié)果和結(jié)論。