OFDM系統(tǒng)中自適應分配算法及其計算量的研究.pdf

1、自適應分配技術是正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)對抗衰落信道帶來的損失的一種強有力的方法,它的基本原理是對通信鏈路中各種因素加以權衡,達到一種實時的平衡,以期在不浪費功率或不犧牲系統(tǒng)誤碼率的前提下,獲得更高的頻譜效率(bps/Hz)。目前已有大量文獻研究了OFDM系統(tǒng)中自適應技術,但絕大多數(shù)是以理論上的性能為研究目標,而忽視了其計算有效性和可實現(xiàn)性。
　　本文將計算有效性作為算法的一個重要的衡量標準,對一些經(jīng)典的分配算法進行了計算量的

2、研究,并提出了一些計算量較低、性能較好的自適應分配算法。本文的工作可以為算法的實現(xiàn)提供一定的理論依據(jù)。
　　本文首先選取了單用戶系統(tǒng)和多用戶系統(tǒng)中一些經(jīng)典的算法進行研究,分析了它們的計算復雜度。選擇的標準有二:一是選擇理論上的最優(yōu)算法,以便得到具有指導意義的結果;二是選擇計算復雜度較低、易實現(xiàn)的算法,以便得到能實際使用的結果。在算法分析的基礎上,本文對這些經(jīng)典算法的計算量進行了仿真,并給出了在目前主流DSP上實現(xiàn)這些算法所需的時間

3、計算量,為算法實現(xiàn)提供了一定的參考依據(jù)。
　　其次,本文提出了一種單用戶系統(tǒng)中基于注水原理的子載波分組的自適應分配算法,并對其性能進行了理論推導和仿真分析。該算法根據(jù)相鄰子信道之間的相關性,對子載波進行分組,在盡量減小容量損失的前提下,降低算法的運算復雜度。這項工作可以為算法實現(xiàn)中,容量和計算量之間的折衷問題提供理論依據(jù)。 本文還將子載波分組算法應用于多用戶系統(tǒng)中,提出了一種多用戶系統(tǒng)中子載波分組的自適應分配算法,并對其性能進行了

4、分析。該算法根據(jù)相鄰子信道之間的相關性,對子載波進行分組,并以組為單位將子載波分配給各用戶,優(yōu)化目標是在保證每個用戶的服務質量(QoS)的前提下,使系統(tǒng)總的發(fā)送功率最小化。如果系統(tǒng)總的發(fā)送功率固定,那么優(yōu)化目標是使系統(tǒng)支持的用戶數(shù)最大化。該算法可以使自適應分配算法的計算量大大降低,同時也減小了傳送比特分配向量所需的開銷。
　　另外,本文對利用多用戶分集效應進行的等功率分配算法進行了研究。在給定一個子載波最大能攜帶的比特數(shù)以后,本文