Detecção multiutilizador do domínio da frequência para sistemas DS-CDMA

Abstract

Os Sinais de Espalhamento de Espectro de Sequência Directa exibem propriedades cicloestacionárias que implicam redundância entre componentes de frequência espaçadas por múltiplos da taxa de símbolo. Nesta tese, é apresentado um cancelador de interferência multiutilizador (Cancelador por translação na frequência - FSC) que tira partido desta propriedade. Este cancelador linear opera no domínio da frequência no sinal espalhado de tal forma que minimiza a interferência e ruído na saída (Critério do Mínimo Erro Quadrado Médio). Além de testado para o caso de antena única, são avaliadas as performances das configurações de antenas múltiplas para o caso de beamforming e canais espacialmente descorrelacionados considerando sistemas síncronos e sistemas com desalinhamento no tempo dos perfis de canais (ambos UMTS-TDD). Essas configurações divergiam na ordem da combinação temporal, combinação espacial e detecção multiutilizador. As configurações FSC foram avaliadas quando concatenadas com o PIC-2D. Os resultados das simulações mostram consideráveis melhorias nos resultados relativamente ao RAKE-2D convencional e PIC-2D. Foi atingida performance próximo ao RAKE de utilizador único quando o FSC foi avaliado concatenado com PIC-2D em quase todas as configurações. Todas as configurações foram avaliadas com modulação QPSK, 8-PSK e 16-QAM. Foi introduzida codificação Turbo e identificou-se as situações da vantagem de utilização do FSC antes do PIC-2D. As modulações 8-PSK e 16-QAM foram igualmente testadas com codificação.

Direct Sequence Spread Spectrum signals exhibit cyclostationary properties which imply redundancy between frequency components separated by multiples of the symbol rate. In this thesis a Multiple Access Interference Canceller (Frequency Shift Canceller - FSC) that explores this property is presented. The linear frequency domain canceller operates on the spreaded signal so as to minimize the interference and noise at the output (Minimum Mean Squared Error Criterium). Moreover the FSC was tested with single antenna, the performance of multisensor configurations for the cases of beamforming and uncorrelated spatial channels was evaluated considering both synchronous and time misalignment systems (both UMTS-TDD). Those configurations diverge in temporal combining, spatial combining and multiuser detection order. The FSC configurations were concatenated with PIC-2D structure and evaluated. The simulation results show considerable improvement relative to the conventional RAKE-2D and PIC-2D receiver. A performance close to the single user RAKE case was a achieved when it (FSC) was evaluated jointly with PIC-2D. All the configurations with modulation QPSK, 8-PSK and 16-QAM were evaluated. Turbo Codes were introduced and it was identified the situations which it is advantageous to use the FSC before the PIC-2D. The 8-PSK and 16-QAM modulations were equally tested with coding.