ofdm系统的预均衡和多用户自适应资源分配

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1、重庆邮电大学硕士论文第一章绪论1．1研究背景第一章绪论随着科技的发展，无线，移动通信技术和互联网技术成为人们生活中的一部分，因此移动互联网是未来发展方向。但是，无线移动信道远比有线信道恶劣，如多径衰落和多普勒效应会造成无线信号的严重失真。因此，无线移动信道的时变频率选择性衰落特性，给高速多媒体业务接入带来巨大的挑战。正交频分复用技术(OFDM)iE是--种能满足未来无线多媒体需求的技术，它能很好的解决无线信道中由多径干扰引起的码间干扰闯题、有效地对抗多径信道的频率选择性衰落信道，具有很高的频谱利用率。另外OFDM除了自身可以作为多址接入方式

2、以外，易于和多种技术结合，如与MIMO技术结合等。该技术已经广泛应用到高质量的多媒体无线传输系统中。例如：欧洲的数字音频广播∞AB，DigitalAudioBroadcasting)系统，欧洲的数字地面广播(TDVB，TerrestrialDigitalVideoBroadcasting)系统，日本的移动多媒体接入通信(MMAC,MultimediaMobileAocessc砌mll玎jc砒ionl系统等【11。OFDM还被多种无线膨动通信标准采纳，如IEEE802．1la、IEEE802．16、IEEE802．20、HiperLAN等[2

3、1，并被认为是4G宽带无线信息网络的核心技术之一，因而成为主要研究热点。本论文将针对OFDM系统中的均衡技术和自适应资源分配技术进行研究。_一一⋯⋯⋯⋯⋯一一一一一一一一⋯⋯一⋯⋯一1．2论文内容安排论文其余章节的具体安排如下：第二章阐述OFDM的基本原理。第三章阐述论文在OFDM系统均衡方面的研究工作。通过MATLAB仿真，对OFDM系统的现有均衡技术进行了性能分析，分析了影响均衡及预均衡性能的多项因素。论文提出了一种基于闭环信道的循环迭代预均衡方案，并给出了其在瑞利信道环境下的性能仿真和分析。第四章首先介绍了多用户OFDM系统结构和资源

4、分配，然后分析了动态多用户OFDM资源分配及其分类，最后着重对动态分配算法中的基于容量最大化准则分配的三个方案及其各自的缺点进行了研究分析。第五章针对现有的基于容量最大化准则多用户分配算法的缺点，结合系统自身的特点，提出了一种计算复杂度低的、易于实现的子载波、比特及功率分配改进算法，并给出了总容量仿真结果，最后将提出算法与现有的分配算法等在多用重庆邮电大学硕士论文第一章绪论户OFDM系统中的性能进行了对比研究和分析。第六章概括性的总结了全文的工作，并对今后的研究方向进行展望。2重庆邮电大学硕士论文第二章正交频分复用OFDM第二章正交频分复用

5、技术正交频分复用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技术的提出已有近40年的历史，第一个实际应用是军用的无线高频通信链路。但直到近年来数字信号处理(DSP，DIGITALSignalProcessing)技术的飞速发展，OFDM作为一种可以有效对抗IsI的高速传输技术，才重新引起了广泛关注，并被许多有线和无线传输系统采用。OFDM是一种特殊的多载波传输方案，它既可以被看作是一种调制技术，也可以被当作一种复用技术。oIDM通过串并变换把高速的数据流分解成若干低速率子比特流，并用这些低速率多

6、状态符号调制相应的子载波，从而构成多个低速率符号并行发送的传输系统。因此，正交频分复用可以看成是多载波调fiitJ(MCM，Multi．Cm-rierModulation)的一种改进，其特点是各子载波频谱相互重叠，但相互正交，从而大大提高了频谱利用率，并有效对抗频率选择性衰落和窄带干扰。本章下面将给出OFDM基本原理及其关键技术，为论文的后续讨论作铺垫。嘉删潮卧雕把．垂腿啪删熊忡图2-1：OFDM收发机框图为了简便起见，后面的讨论将在基带模型基础上讨论。为此下面给出OFDM3重庆邮电大学硕士论文第二章正交频分复用OFDM的时域和频域基带模型

7、。2．1．1基带系统模型弛丽·．秽‰勘帕L———————一博l行l数据拼接图2-2：OFDM系统基带原理框图假设OFDM系统中的总带宽被划分成Ⅳ个子信道，每一个用来传输数据的子载波都被一个数据符号Z(D所调制，其中行为OFDM码元序号，k表示予载波序号。在发送端，被发送的数据fJ}经过分块并加上纠错信息之后被映射成待调制复信号{．kj}，通过珂盯转换成时域信号《吣，然后把插入循环前缀之后得到的信号s(功馈入信道。在接收端，接收信号，(呻首先被扣除循环前缀等操作得到)，(栉)，经过FFT转换到频域{‘jj，经过频域均衡等过程以恢复出{毫^}，

8、最后通过星座逆映射和纠错解码还原出被发送的数据{d}。～J一一⋯一一一～一(1)时域信号模型一个OFDM符号实际上由多个经过相移键控口sK)或者正交幅度调Sd(QAM)的子载波信