● 摘要
本论文的目标是为第四代移动通信物理层OFDM技术设计一种适用于多径频率选择性衰落信道的自适应OFDM技术解决方案,具体提供一种自适应比特功率分配算法。多径频率选择性衰落和时变性是无线信道的两大特性。传统的OFDM系统可根据传输速率的要求在不同模式间切换,但在每个子信道上采用相同的调制方式(如IEEE 802.11a和DVB-T)。实际上,在一定的误比特率下,信道条件好的子信道或者当子信道的质量有所提高后,可以在该子信道采用较高等级的调制方式或者装载较小的发射功率。这样,传统OFDM系统的资源就没有得到充分的利用。为了解决上述的问题,我们可以利用OFDM系统多载波结构的优越性,使其灵活地与自适应传输技术相结合,从而优化整个系统的性能。论文首先探讨了无线通信的信道特性,着重介绍了最接近实际的信道的统计模型——瑞利衰落信道和COST207信道模型。然后介绍了自适应技术相关的基本知识,以及在OFDM系统中使用自适应技术的优势,给出了本文采用的自适应OFDM系统的仿真平台,进一步分析了一些典型的OFDM自适应资源分配算法。本文重点研究了OFDM系统在COST207信道下的自适应调制技术。对于单用户自适应调制方案,本文提出了一种基于Greedy算法的改进的OFDM系统中动态资源分配算法。该算法在一定的误比特率和信息速率的情况下,使得总发射功率最小化的同时,降低Greedy算法的复杂度。该算法可适用于多径频率选择性衰落信道,根据信道特征动态的为OFDM系统的各子信道分配比特和发送功率。通过在具有LTE通用帧结构的OFDM系统仿真,表明该算法可以提高OFDM系统的性能。最后,本文在改进的单用户自适应调制方案的基础上进一步提出了一种低复杂度的多用户比特功率分配算法,并且进行了算法仿真和复杂度分析。该算法在获得系统容量提升的同时,降低了算法复杂度。
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