本文研究了基于多用户检测的无线ad hoc网络.研究内容包括适合 ad hoc网络的多用户检测技术、基于多用户检测的ad hoc网络的吞吐量性能分析、基于多用户检测的媒质接入控制(MAC)协议、以及中继协作在基于多用户检测的adhoc网络中的应用. 无线 ad hoc 网络是一种不借助固定基础设施的、由多个可移动节点通过无线链路和多跳路由组成的新型网络.Ad hoe网络的分布式运行、信道时变、节点随机移动等因素使得数据包的冲突和干扰难以避免,从而限制了网络的容量.通过信号处理技术和跨层网络设计思想,赋予网络节点同时接收多个数据包的能力,则为ad hoc网络性能的提高提供了新的途径.对于基于CDMA的ad hoc网络,多用户检测就是这样一种手段,它通过抑制多址干扰来保障多包接收的顺利进行,从而极大地提高ad hoc网络的性能. 但是并非现已提出的每种多用户检测算法都适用于ad hoc网络.针对ad hoc网络的特点,本文指出适合其的多用户检测器宜采用盲线性多用户检测器,并提出其自适应算法应该具备的三个原则:复杂度低、收敛和跟踪性能好、输出信号干扰噪声比大.基于此,论文指出具有跟踪能力的盲平均随机梯度(TBAG)算法适合用作ad hoc网络中多用户检测器的算法.进一步,通过对TBAG算法中的因子进行自适应调节,本文提出 TBAG的改进算法AF-TBAG.文中还研究了基于归一化最小均方(NLMS)的系列多用户检测算法,所提出的参数可调的自适应步长NLMS(PA-AS-NLMS)多用户检测器很适合在adhoc网络中应用. 然后,论文研究了基于多用户检测的ad hoc网络的吞吐量性能.采用全连接有限元模型和基于收方的扩频码协议,在按时隙发送数据的模式下,推导分析了无线ad hoc网络MAC层的吞吐量表达式,并给出数值分析的结果,说明了多用户检测对于基于CDMA的ad hoc网络的重要性. 接下来,利用网络信号处理和跨层设计思想,基于多用户检测,论文通过物理层和MAC层的联合设计,提出一种新的ad hoc网络MAC协议:MPS-MAC.其最大特点是通过对有数据发送的节点进行协调,使得发往同一目的节点的数据包能在时间上同步传输,以充分发挥多用户检测带来的多包接收优势.仿真表明该协议可以有效提高系统的性能. 再者,论文研究了基于中继协作和多用户检测的ad hoc网络.指出了网络节点对收到的多份数据拷贝进行合并的最佳方案,并通过分析和比较,在功率分配方案、中继节点的选取等方面提出一些对实践很有用的结论.在研究过程中还发展了一种方法论,把平坦瑞利衰落下的无线链路等价为电路中的电阻,并使得中继转发对应为电阻的串联,最佳分集合并对应为电阻的并联,从而借助电阻的串并联性质来分析中继协作下源节点到目的节点的端到端数据包成功传输概率.论文还提出将基于合并的自动请求重传(CARQ)技术和中继协作相结合的混和分集方案,以同时获取时间增益和空间增益,并仿真验证了该方案可以极大程度地提高ad hoe网络的性能.