通过前面的分析,说明SDMA系统具有很好的抗窄带噪声性能,同时还可以通过选择合适的基小波w使得发送信号类似于背景噪声的频谱特性,使之具有很强的保密性[2].与CDMA相似,只有知道w的接收者才能获得信息,而其他人很难窃取;并且还可以让发送者按某一规律用不同小波发送信息(称之为wavelet hopping spread spectrum),以增强系统安全性,这与跳频扩频(FH/SS)较为类似.SDMA系统是将信号能量分配到不同的频率子带上进行传输,也使得系统具有很强的抗窄带噪声性能.在图1和图2中,传输函数p(n)、q(n)以及p(-n)、q(-n)即为实现这种分配及其逆过程.这些传输函数可以用正交镜像滤波器(PR-QMF)组实现.
另一方面,也可以用SDMA的综合/分析滤波器组代替传统CDMA系统中的Gold序列M序列对信息进行扩频[3,4],这样就可以将同一用户的信处分配到不同子带上传输.图3给出了这种扩频系统结构.其中的综合滤波器组与分析滤波器组用PR-QMF实现,子带选择/提取可以用来控制信息比特在不同子带上传输.图4和图5分别给出了在AWGN信道下这一系统的单用户和两用户性能的计算机仿真结果.
图3SDMA扩频系统模型 |
图4AWGN信道下SDMA系统单用户性能 |
图5AWGN信道下基于不同扩频码的两用户异步CDMA系统性能(PR-QMF的扩频系数为32,Gold序列和M序列的长度为31) 在前面的分析中曾提到SDMA系统的各个信道有不同误码率和传输速率.对于前者,可以通过功率控制使各信道的误码率接近;而对于后者,这种信道的不公平性却正是SDMA系统所固有的.对于同种业务的用户,让他们分时地使用同一信道,以缩小各用户平均传输速率的差距.例如,在奇数时隙,用户A使用子信道C1,用户B使用子信道C2;而偶数时隙,用户A使用C2,用户B使用C1.对于不同业务的用户,这种不公平性也许却是SDMA系统的优点之一:用高速率信道传输宽带业务(如图像),用低速率信道传输窄带业务(如话音),并且系统很自然地将这些业务结合在一起,因此这将适于传输多媒体信号. (14) 式中σ2i是第i个分析滤波器输出的方差,K是小波分解的层数.在综合/分析滤波器长度为L(即正交小波的支撑长度,且为偶数)和给定信号谱密度P(ω)的情况下,保证系统性能最佳的最优小波的选择,就归结为在维空间的闭集中,寻找使Gs达到极大值的最优点.图6(a)、(b)分别给出了信号谱密度为均匀分布和截断Laplace分布的部分数值计算结果. |
(a)均匀分布, 在图6的数值分析中,采用局部最优搜索结果近似代替全局最优值,因为目前尚没有一种完善的求解全局最优结果的算法.另外,当信号的谱密度比较复杂时,搜索最优结果的复杂度也相应增加. |