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随着社会的发展,人们对无线通信的速率要求也越来越高。采用高级的数字调制方式尽管可以提高传输速率,但仍不能满足高传输速率的需求,因此人们开展了多载波系统的研究,通过多个子载波同时传输来提高数据传输速率。多径时延扩展和多普勒频移是无线移动通信面临的两大问题。前者造成信道的频率选择性衰落,信号的不同频率分量受到不同程度的衰落。后者则造成信道的时变性,信道冲激响应随时间变化,信号在不同时间可能会受到不同衰落。在多载波通信系统中,如何克服多径时延扩展和多普勒频移的影响,保证通信的质量,引起人们的广泛关注。正交频分复用(OFDM)系统是目前发展比较成熟的一种多载波技术,多径时延扩展使得OFDM不同频率分量的子载波信道承受不同的衰落。自适应技术可根据OFDM子载波的不同信道状况及用户需求来选择合适的传输参数,比如每个子载波的调制方式,编码方式,发射功率及带宽分配等,使得通信系统自动根据信道变化进行信号处理,从而提高系统的容量和质量。尽管自适应技术在CDMA等无线通信系统中已得到广泛应用,但在实际OFDM系统中的应用仍然未见报道。
IEEE Std 802.16-2004是lEEE802.16工作组于2004年发布的一个协议标准,一般又称为802.16d。该标准定义了无线城域网(Wireless-MAN)空中接口规范,对2-66GHz频段的空中接口MAC层和物理层做了详细规定,定义了支持多种业务类型的固定宽带无线接入系统的MAC层和相应的多个物理层。在物理层方面,主要规定了10-66GHz的Wireless-MAN SC单载波接口和2-11GH的Wireless—MAN OFDM及Wireless-MAN OFDMA三种接口类型。因为256个子载波的OFDM系统具有更低的峰均比,更快的。FFT实现,较低的频偏估计要求,2—11GHz的Wireless-MAN OFDM系统相对于其它两种方式更受设备提供商的青睐。本文研究自适应技术在802.16d的Wireless-MAN OFDM中的应用。首先,基于自适应编码和调制技术的Wireless—MAN OFDM系统性能(系统误比特率(BER)和吞吐量)的仿真分析,提出了一种改进的基于SNR的自适应算法。其次,针对协议中规定子带中子载波静态划分的不足,提出了一种动态子载波划分的方法,改善了在高信噪比条件下极限速率传输时系统的吞吐量,同时提高了恒定速率条件下系统的BER性能。最后,本文对OFDM自适应频域均衡进行了研究,结果表明:BER性能与恒定速率下动态子载波划分系统相近。