中继ofdm系统的功率分配算法研究

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3、了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外他人，论不包己经文中含其发表或撰写过，的研究成果也不包或证含为获得它。南京邮电大学其教育机构的学位或书而用过的料使材一工与我同作的同志对本究所做研的何贡献均已论文作。任在中了明确的明示了谢意说并表一，愿意承担。本人学位论文及涉及相关资料若有律不实切相关的法责任射．口研：｛／、心生；日期究签名杂斗南京邮电大学学位论文使用授权声明构论印件电子人授权南邮电学可留国家有关部口或送交文的复和文本京大保并向机档；允许论文被查阅和借阅；可１＾＾将学位论文的全部或部分内容编入有

4、关数据库进行检索；、。档的内容和纸质Ｗ采用影印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文本文电子文可缩印一生。论）大学院办理文的相致。论文的公布（包括刊登授权南京邮电研究内容解。密学位论文密后适用本授权书涉在【。－签心４：名：日：研究生签名？师期导滯＾缚气ResearchonPowerAllocationAlgorithmsinRelayOFDMSystemsThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeo

5、fMasterofEngineeringByLiangXuanweiSupervisor:Prof.ZhuQiMarch2016摘要为了解决距离或者障碍物对通信质量的影响，无线中继技术越来越被人们重视并被广泛的研究；为了获得更高的频谱效率，OFDM技术也被广泛应用在各种通信场景中。将中继技术与OFDM技术相结合，可以更加充分的发挥两者的优势，改善通信质量，提高频谱利用率，为人们提供满意的服务。无线资源分配是中继OFDM系统的关键技术之一，对功率和子载波进行合理地分配能够提高系统性能。本文对无线中继OFDM系统的资源分配算法进

6、行了研究，分别从中继转发方式、功率分配与子载波配对等方面提出了资源分配的优化算法，主要内容如下：(1)以最大化系统容量为目标，在系统总发射功率受限的情况下，应用改进型的中继方式，研究了一种包含功率分配、子载波配对和中继选择的资源分配算法，该算法首先使源节点在第二时隙通过与相应中继节点相同的子载波再次发送直传信号给目的节点，为系统提供额外的分集增益，再应用最优化方法计算各个节点在不同子载波对上的功率，最后应用匈牙利算法进行子载波配对。设计了算法的详细步骤并实现了仿真，分析了功率、子载波对个数和中继个数对系统性能的影响。(2)在

7、双向多中继OFDM网络中，提出了一种功率分配与子载波配对的联合算法。与基于中继选择的算法不同，本文允许所有中继转发同一子载波对，以提高系统的分集增益。该算法在系统总功率受限的条件下，首先应用柯西不等式优化分配了各个中继的最优功率，简化原有的最优系统模型；再应用二分法，通过最大化子载波对的等效信道增益计算出源节点与中继节点的功率分配，最后通过凸规划分配不同子载波对的功率，并结合子载波配对获得系统的最大容量。仿真结果表明，与最优单中继选择算法和中继分用子载波算法相比，该算法的平均信道容量明显提高。(3)在单中继多用户的OFDM系

8、统中，提出了一种最大化系统能量效率的资源分配算法。该算法在最大总功率和最小总传输速率的约束下，结合完整的信道状态信息，构建了使能量效率最大化的功率和子载波联合优化问题。由于能量效率的优化模型为非线性混合整数规划问题，求解极为复杂，为了降低该问题的复杂度，首先采用Dinkelbach方法将该