آشـکارسازی چند کاربره در سیسـتم?های کد شده بلوکی فضا-زمان mc-cdma مبتنی بر الگوریتم em

پاسخگویی به تمایل روز افزون کاربران به استفاده از سرویسهای مخابراتی بی‎سیم باند وسیع نظیر انتقال اطلاعات چند رسانه‎ای با سرعت بالا، مرور صفحات وب، و ... چشم انداز اصلی در تدوین پروتکلهای مربوط به سیستمهای مخابراتی بی‎سیم نسل آینده می‎باشد. استانداردی که برای دستیابی به این منظور تدوین شده است تکنیک دسترسی چندگانه مبتنی بر تسهیم کد را به منظور در اختیار تمام کاربران فعال قرار دادن طیف به صورت همزمان پیشنهاد می‎کند. اما در کنار تمام مزایایی که برای این نوع تفکیک سیگنال کاربران در مقابل تکنیکهای تسهیم سازی کلاسیک متصور است، کارایی سیستمهایی که از این تکنیک تسهیم سازی بهره می‎برند به جهت استفاده تمام کاربران از پهنای باند مشترک مورد استفاده سیستم از یک سو و از بین رفتن تعامد سیگنال کاربران در اثر عبور از کانال رادیویی چند مسیره در گیرنده از سوی دیگر، به شدت توسط پدیده تداخل دسترسی چند‎گانه محدود می‎شود. به همین منظور آشکارسازی سیگنال دریافتی کاربران در سیستمهای مخابراتی نسل آینده که از این نوع تسهیم سازی بهره می‎برند با هدف حفظ کارایی طیفی مورد نظر برای این تکنیک پیشنهادی بسیار حائز اهمیت خواهد بود. ما در این پایان نامه روشهای مختلف آشکارسازی سیگنال دریافتی توسط سیستمهای چند حاملی باند وسیع کد شده به صورت فضا-زمان مبتنی بر تفکیک کاربران در حوزه کد، اعم از آشکارسازی تک کاربره و آشکارسازی چند کاربره و طرحهای خطی و غیر‎خطی آشکارسازی چند کاربره را مطرح خواهیم کرد. همچنین، الگوریتمی تکراری و غیر‎خطی مبتنی بر الگوریتم em به عنوان روشی تکراری برای حل مسئله ml به منظور کاهش حجم محاسبات این معیار جهت تخمین دیتای کاربران پیشنهاد خواهیم کرد. نشان داده شده است که در صورت استفاده از گیرنده چند کاربره زیر بهینه کمینه کننده متوسط مربع خطای آشکارسازی، حجم محاسبات لازم به منظور یافتن معکوس ماتریس خود همبستگی سیگنال دریافتی متناسب با تعداد کاربران فعال در سیستم (k) و طول بلوک کد، از مرتبه چند جمله ای k^3 می‎باشد. در ادامه و به منظور بهبود پیچیدگی محاسباتی mmse-mud، سمبولهای ارسالی کاربران توسط این معیار و با استفاده از آشکارسازهای حذف تداخل با مرتبه محاسباتی k^2 تقریب زده می‎شوند. نشان داده خواهد شد که الگوریتم زیر بهینه پیشنهادی ضمن داشتن عملکردی بهتر نسبت به سایر الگوریتمهای آشکارسازی چند کاربره اعم از آشکارسازهای خطی و آشکارسازهای حذف تداخل، با معیار کمینه کردن نرخ خطای بیت، حجم محاسبات مورد نیاز آشکارساز بیشترین احتمال را از مرتبه نمایی |a|^k (a اندازه الفبای منظومه مورد استفاده می باشد) به مرتبه خطی متناسب با k تقلیل خواهد داد. از سوی دیگر به دلیل افزایش درستنمایی بردار متشکل از سمبولهای مورد تخمین در هر تکرار الگوریتم em امکان وقوع عدم همگرایی و ناپایداری آشکارسازهای غیرخطی حذف موازی تداخل چند کاربره به دلیل احتمال وقوع انتشار خطا در فرایند آشکارسازی داده کاربران توسط این آشکارسازها نیز مرتفع خواهد شد.