OFDM系统中基于SNR门限与曲线拟合的自适应功率分配算法研究

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由多载波调制MCM(Multi—Carrier Modulation)发展而来的正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术,是一种新型高效的多载波调制技术,能够有效地对抗无线信道的多径效应,因此被公认为下一代移动通信(4G)的关键技术之一。鉴于无线信道具有时变性,故无线通信系统依据信道的最差情况进行系统设计,因此没有完全利用信道容量。众所周知,无线通信频谱有限,如何有效的利用有限的频段资源是实现高速无线通信的关键问题。 基于自适应调制编码技术进行功率自适应分配,可提高系统的频谱利用率,并降低发射功率。本文将研究提高频谱效率的关键技术——自适应功率分配算法。自适应功率分配的基本思想是在不牺牲可靠性能的前提下,通过改变调制与编码方案,实现比特分配、发送功率分配的自适应。近年来所提出的最优自适应算法运算量大、复杂度高,不利于在实时多变的无线信道中应用。本文对基于自适应调制编码技术的OFDM自适应功率分配算法进行了研究,提出一种基于SNR门限方法,并结合曲线拟合的OFDM自适应功率分配的算法:首先利用曲线拟合的方法对初始发射功率进行估计,再利用SNR门限的方法进行初始调制编码方式判定,最后进行速率调整和功率再分配,从而最小化发射功率。 本文首先简要介绍了无线信道的特征、建模仿真、OFDM的基本原理,然后详细介绍了自适应调制编码技术的概念、基本原理,以及各种自适应算法,重点提出基于SNR门限与曲线拟合的OFDM自适应功率分配算法,并在MATLAB仿真平台上对所提出的算法结合Wireless—MAN OFDM系统进行性能分析。仿真结果表明,该方法在确保系统可靠通信的前提下,性能(功率损耗)接近最优的功率分配——贪婪算法,并减少了分配算法的计算量。
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