SDMA的性能及特點 通過前面的分析,說明SDMA系統(tǒng)具有很好的抗窄帶噪聲性能,同時還可以通過選擇合適的基小波w使得發(fā)送信號類似于背景噪聲的頻譜特性,使之具有很強的保密性[2].與CDMA相似,只有知
通過前面的分析,說明SDMA系統(tǒng)具有很好的抗窄帶噪聲性能,同時還可以通過選擇合適的基小波w使得發(fā)送信號類似于背景噪聲的頻譜特性,使之具有很強的保密性[2].與CDMA相似,只有知道w的接收者才能獲得信息,而其他人很難竊取;并且還可以讓發(fā)送者按某一規(guī)律用不同小波發(fā)送信息(稱之為wavelet hopping spread spectrum),以增強系統(tǒng)安全性,這與跳頻擴頻(FH/SS)較為類似.SDMA系統(tǒng)是將信號能量分配到不同的頻率子帶上進行傳輸,也使得系統(tǒng)具有很強的抗窄帶噪聲性能.在圖1和圖2中,傳輸函數(shù)p(n)、q(n)以及p(-n)、q(-n)即為實現(xiàn)這種分配及其逆過程.這些傳輸函數(shù)可以用正交鏡像濾波器(PR-QMF)組實現(xiàn).
另一方面,也可以用SDMA的綜合/分析濾波器組代替?zhèn)鹘y(tǒng)CDMA系統(tǒng)中的Gold序列M序列對信息進行擴頻[3,4],這樣就可以將同一用戶的信處分配到不同子帶上傳輸.圖3給出了這種擴頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu).其中的綜合濾波器組與分析濾波器組用PR-QMF實現(xiàn),子帶選擇/提取可以用來控制信息比特在不同子帶上傳輸.圖4和圖5分別給出了在AWGN信道下這一系統(tǒng)的單用戶和兩用戶性能的計算機仿真結(jié)果.
圖3 SDMA擴頻系統(tǒng)模型 |
圖4 AWGN信道下SDMA系統(tǒng)單用戶性能 |
圖5 AWGN信道下基于不同擴頻碼的兩用戶異步CDMA系統(tǒng)性能(PR-QMF的擴頻系數(shù)為32,Gold序列和M序列的長度為31) 在前面的分析中曾提到SDMA系統(tǒng)的各個信道有不同誤碼率和傳輸速率.對于前者,可以通過功率控制使各信道的誤碼率接近;而對于后者,這種信道的不公平性卻正是SDMA系統(tǒng)所固有的.對于同種業(yè)務(wù)的用戶,讓他們分時地使用同一信道,以縮小各用戶平均傳輸速率的差距.例如,在奇數(shù)時隙,用戶A使用子信道C1,用戶B使用子信道C2;而偶數(shù)時隙,用戶A使用C2,用戶B使用C1.對于不同業(yè)務(wù)的用戶,這種不公平性也許卻是SDMA系統(tǒng)的優(yōu)點之一:用高速率信道傳輸寬帶業(yè)務(wù)(如圖像),用低速率信道傳輸窄帶業(yè)務(wù)(如話音),并且系統(tǒng)很自然地將這些業(yè)務(wù)結(jié)合在一起,因此這將適于傳輸多媒體信號. (14) 式中σ2i是第i個分析濾波器輸出的方差,K是小波分解的層數(shù).在綜合/分析濾波器長度為L(即正交小波的支撐長度,且為偶數(shù))和給定信號譜密度P(ω)的情況下,保證系統(tǒng)性能最佳的最優(yōu)小波的選擇,就歸結(jié)為在維空間的閉集中,尋找使Gs達到極大值的最優(yōu)點.圖6(a)、(b)分別給出了信號譜密度為均勻分布和截斷Laplace分布的部分?jǐn)?shù)值計算結(jié)果. |
(a)均勻分布, 在圖6的數(shù)值分析中,采用局部最優(yōu)搜索結(jié)果近似代替全局最優(yōu)值,因為目前尚沒有一種完善的求解全局最優(yōu)結(jié)果的算法.另外,當(dāng)信號的譜密度比較復(fù)雜時,搜索最優(yōu)結(jié)果的復(fù)雜度也相應(yīng)增加. |
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