多址干扰的原因、影响及对抗技术

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1、1：多址干扰定义：是指同 CDMA 系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的。因为 CDMA 系统为码分多址，CDMA系统采用的是不同的地址码来区分每个用户，但多个用 户的信号在时域和频域上是混叠的，所以在频域在产生一定的同频和邻频干扰， 则为多址干扰。2：多址干扰的由来CDMA的一系列优点使其成为新一代移动通信的佼佼者，但在商用化的过 程中CDMA仍有许多关键的技术需要解决。例如克服CDMA系统自身的多址干扰 (MAI),就是一个要解决的关键技术问题。CDMA系统自身产生多址干扰的原因 主要有两个：一是由于各用户使用的通信频率相同，在不同用户之间的扩频序列 不能进行完全正交，即互相关系数不

2、为零；二是即使扩频序列能正交，实际信道 中的异步传输也会引入相关性。下面即给出了同步加性白噪声(AWGN)信道中采 用传统检测器时产生多址干扰的数学推导。3：多址干扰对CDMA系统的影响传统CDMA系统中的信号检测将于多址干扰视为高斯噪声来处理， 因而忽略多址干扰的存在，这种方法会带来以下两个方面的影响：(1) 系统容量受到限制：当系统中用户数较少时，多址干扰因伪随机码良好 的互相关性而不会太严重。但随着同时接入系统用户数目的增加，多址干扰的影 响也会逐渐严重起来，导致系统误码率的上升，使得系统的容量受到影响。尤其 是3G系统中大容量的要求和多天线发射分集的采用，都将导致CDMA系统容量受 多

3、址干扰的严重影响。(2) 严重影响了系统的性能：如果干扰用户比目标用户距离基站近得多， 即使忽略衰落的影响，信号的路径衰耗亦与用户距基站距离的三次方成正比，这 时干扰信号在基站的接收功率会比目标用户信号的接收功率大得多，在传统接收 机输出中的多址干扰份量会很重，以至将目标用户的信号淹没，而出现远近效应。4：克服多址干扰的影响，可以采用以下一些技术(1)扩频码的设计：多址干扰产生的根源是扩频码间的不完全正 交性，如果扩频码集能在任何时刻完全正交，那么多址干扰就会不复存在。但实 际上信道中都存在不同程度的异步性，要设计出在任何时延上都能保持正交性的 码集几乎是不可能的。因此需要设计者设计出一种尽可

4、能降低互相关性的工程实 用码型，这在现实信道的条件下还是有可能的。(2)功率控制：功率控制可以有效地减小远近效应的影响，在 IS-95 和 3G 移动通信标准中都采用了功率控制技术。但功率控制不能从根本上 消除多址干扰，因为会受到各用户接收功率相等时接收性能的限制，而且也存在 以下一些缺点，如占用信道传送功率控制信息，存在算法收敛速度问题，且性能 与用户移动速度有关，系统较为复杂等等。(3) 前向纠错编码(FEC)：利用编码的附加冗余度纠正因信道畸 变而产生的错误比特判决，已成为提高通信质量的一个重要手段，对于纠正多址 干扰引发的错误也同样有效。但采用前向纠错编码的代价是在相同信道传输速率 下有用信息的传输速率会有所下降。(4) 空间滤波技术：用智能天线对接收信号进行空域处理可以减小多 址干扰对信号的影响，同时采用具有一定方向性的扇形天线也可以抑制除某一角 度内的其他干扰，而提高系统性能。起初，由于智能天线的高复杂度和高能量消 耗，对它的研究大都局限于在基站中应用，直至近几年，智能天线技术才被引入 到移动台之中。因此智能天线有望显著地提高 3G 移动台的性能，也将成为 3G 移动通信系统研究的热点之一。(5) 多用户检测技术：多用户检测理论和技术的基本思想是利用多址干扰 中包含的用户间的互相关信息来估计干扰和降低、消除干扰的影响。