OFDM的动态子载波功率分配算法研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要正交频分复用（OFDM）最突出的优点是频谱利用率高和抗多径时延能力强，适合未来高速宽带无线通信的应用。它将用户信息调制在若干相互正交的子载波上，增加了信号的持续时间，有效地抑制了符号间干扰，但是它对频率偏移较为敏感。频率偏移会引起子载波间正交性的破坏，造成子载波间干扰，给系统的误码率带来损失。本文主要对OFDM系统的动态自适应资源分配进行研究。在实际信道中，每个子信道的衰落系数不一样，具有不同的传输能力，若按照传统做法给每个子载波分配相同的比特则会增加发射功率的负担，针

2、对这一情况本文讨论了基于OFDM系统的动态子载波比特功率分配算法的系统模型。在平均发送比特保持不变的前提下，根据信道情况为多用户动态分配子载波，并自适应分配子载波中的比特，以选择不同的信号星座和发送功率，使得系统的功率分配达到最佳。另外本文还提出了一种基于复合星座的动态子载波功率分配方案。在保证各用户速率和服务质量要求的前提下，应用了基于复合星座的多用户“注水”算法实现多用户共享同一子载波时的功率分配。通过理论和Matlab系统仿真两个方面，证明了该算法以较小的计算复杂度获得了较优的性能。关键词：正交

3、频分复用，误码率，自适应，复合星座，动态子载波功率分配，“注水”算法iOFDM的动态子载波功率分配算法研究ABSTRACTOFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)hasoutstandingadvantagesbecausethatitcouldutilizefrequencyresourcesufficientlyandrobustagainstchanneldelayspread.Itissuitableforhighspeedandbroadba

4、ndwirelesscommunication.Itmodulatesthesignalstosubcarrierswhichareorthogonalandincreasethetimeforsendingsignals,soitcanreducetheeffectofinter-symbolinterference(ISI)effectively.ButOFDMissensitivetothefrequencyoffsetbecausetheorthogonalitybetweensubcarri

5、ersresultinginter-carrierinterference(ICI)whichgivesrisetoanirreducibleerrorfloorofthesystem’sbiterrorrate(BER).ThispapermainlyresearchesondynamicresourceallocationinOFDMsystems.InbroadbandOFDMsystemovermobilefadingchannels,whichhavedifferentchannelcapa

6、city,ifafixedmodulationschemeisappliedtoallsubcarriers,thewholesystem’scapacityandthetransmittedpowerhavenotbeenfullused.Inthispaper,variousdynamicsubcarrier,bitandpowerallocationschemesarediscussed.Thisalgorithmdistributestheinformationbits,thesignalco

7、nstellationsandtransmittingpoweradaptivelytodifferentsubcarriersaccordingtochannelinstantaneousattenuationstosatisfyaveragepowerandBERconstraints.Besides,adynamicsubcarrierandpowerallocationschemebasedonembeddedconstellationisproposedinthispaper.Withthe

8、goalofminimizingtheoveralltransmitpowerwhileensuringthefulfillmentofeachuser'stransmissionrateandQoSrequirement,embeddedconstellationbasedalgorithmallowsthatasubcarriercouldbesharedbymultipleusers.Itcanalsoachievehighperformancew