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未来移动通信系统要达到大容量的要求,并满足用户高速移动多媒体业务的需求,需要在物理层技术上有所突破。由于多入多出(MIMO)技术能够成倍的提高系统容量;正交频分复用(OFDM)技术能够以低复杂度有效对抗无线信道中的多径衰落,因此MIMO-OFDM系统被认为是下一代移动通信系统物理层的主要备选方案之一。码分多址(CDMA)作为一种多址技术能够提供用户的灵活接入,并在多小区组网环境下具有较高的频率复用系数,因而结合CDMA多址方案的MIMO-OFDM系统具有良好的应用前景。 本文主要研究整合三种技术优势而形成的基于CDMA的MIMO-OFDM系统上行链路的检测算法和多址方案。论文的主要工作和创新点包括: 在对MIMO-OFDM系统,以及单天线OFDM系统各种基于CDMA的多址方案研究和分析的基础上,提出了基于CDMA的MIMO-OFDM的系统模型。 在上述系统模型的基础上,提出了两种面向用户的逐级删除检测算法,即面向用户的逐级删除迫零检测算法(UO-GC-ZF)和面向用户的逐级删除最小均方误差检测算法(UO-GC-MMSE);针对这两种算法的用户排序环节,提出了四种具有不同计算复杂度和性能的排序准则,即平均误符号率(ASER)准则、最大最小信噪比(Max-Min-SNR)准则、最大最大信噪比(Max-Max-SNR)准则以及平均信噪比(ASNR)准则;利用Sherman-Morrison-Woodbury公式,对UO-GC-MMSE算法中各级检测的矩阵求逆运算进行了简化,大大降低了UO-GC-MMSE算法的运算量;详细分析了两种面向用户的逐级删除检测算法的计算复杂度,并与传统线性检测算法ZF和MMSE做了比较;对UO-GC-ZF算法和UO-GC-MMSE算法进行了性能仿真。仿真结果表明,在不同激活用户数以及不同符号调制方式的情况下,无论采用何种排序准则,面向用户的逐级删除检测算法都优于相应的传统线性检测算法。并且当系统没有功率控制的情况下,面向用户的逐级删除检测算法相对于传统的ZF和MMSE检测算法具有更加明显的性能优势。 同样在上述系统模型的基础上,本文提出了两种传统线性检测算法的简化算法,即面向用户的分块迫零(UO-BZF)和分块最小均方误差(UO-BMMSE)检测算法;以及具有较低处理时延的面向用户反馈辅助(UO-FA)检测算法。对计算复杂度和仿真结果的分析表明,在用户扩展块内的信道变化不大的无线环境中,UO-BZF算法和UO-BMMSE算法在性能损失不大的情况下,能够大大降低传统ZF和MMSE算法的计算复杂度;UO-FA检测算法在计算复杂度增加不多的情况下,性能大大优于传统的ZF和MMSE检测算法。 本文针对MIMO-OFDM系统比SISO-OFDM系统增加了空间域的特点,提