【摘 要】
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在无线信道中实现可靠、高速的数据传输是无线通信的目标和要求。正交频分复用(OFDM)技术具有抗码间干扰、抗多径时延、抗信道衰落、频谱利用率高、硬件实现简单等优点,已广泛
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在无线信道中实现可靠、高速的数据传输是无线通信的目标和要求。正交频分复用(OFDM)技术具有抗码间干扰、抗多径时延、抗信道衰落、频谱利用率高、硬件实现简单等优点,已广泛应用于多种宽带无线业务中,并被认为是第四代移动通信的核心技术之一。OFDM系统的自适应资源分配技术,即自适应子信道、比特、功率分配技术,是根据各个子信道上实时的信道特性,动态地进行子信道、比特和功率分配,可以提高系统的性能,更加有效地利用频带资源。将自适应调制技术与OFDM相结合亦成为当今通信发展的必然趋势。
本文首先分析无线通信信道的特性,接着介绍OFDM技术的基本原理及系统实现,并用仿真平台搭建系统模型。考虑到信道估计是OFDM自适应调制系统的基础,文章详细地讨论了基于插入导频的信道估计法,并给出了最小二乘估计、最小均方误差估计、最大似然估计和奇异值分解估计的信道响应估计表达式,分析和比较了这几种估计方法的性能和实现的复杂度。本文详细论述自适应比特功率分配算法的原理和步骤,对现有的自适应OFDM算法,如Hughes-Hartogs算法、Chow算法以及Fischer算法的优缺点进行分析比较。接着提出一种基于动态SNR切换门限的自适应算法,在保证通信质量所需BER的前提下,结合两种调制方式的优势,按照各个子信道的状态分配比特和功率,使所需要的发射功率达到最优。通过对改进算法进行的理论分析和系统仿真,得到的结果证明:该算法的性能与贪婪算法接近,但是运算复杂度大大减小。与现有的OFDM自适应算法相比,能比较好的克服静态确定OFDM系统调制参数方法中频谱效率不高的缺点,根据信道情况自适应地改变每个子载波上的调制方式,提高了OFDM的频谱利用率:同时在保证一定服务质量的前提条件下,获得更优的系统性能。自适应
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