OFDM系统中的自适应调制技术研究

论文摘要

OFDM技术以其有效对抗多径衰落、频谱利用率较高的优点，成为未来宽带无线通信系统的关键技术。OFDM系统中的自适应调制技术，通过为各个子信道选择合适的调制方式和信号功率，能够极大提高系统性能。研究OFDM系统中的自适应调制技术对于未来宽带无线通信系统的发展和应用具有重要意义。自适应比特和功率分配算法是OFDM系统中自适应调制技术的基础。研究OFDM系统中自适应比特和功率分配算法的设计理论，设计高效的自适应比特和功率分配算法，是本论文的主要工作。 论文在深入研究目前国际上自适应分配算法的设计理论和一些经典算法的基础上，针对当前该研究领域存在的问题以及未来应用需求，从分配算法的理论研究和算法设计两个方面做了深入研究工作。所提出的一些定理和推论，对相关算法的设计具有指导和借鉴意义；所设计的一些新的高效分配算法，更适合在实际系统和环境中的应用。论文的主要工作和创新之处在于： 首先，分别为变速率和固定速率OFDM系统提出了最优功率分布和最优比特分布定理，并对定理进行了严格证明。这两条定理表明了在变速率(固定速率)OFDM系统中去掉某些子信道后最优功率(比

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 OFDM系统简介
• 1.2 OFDM系统中的自适应调制技术
• 1.2.1 自适应调制技术发展回顾
• 1.2.2 OFDM系统中自适应比特和功率分配算法分类
• 1.2.3 OFDM系统中自适应比特和功率分配算法介绍
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 论文的主要贡献
• 第二章 基于优化传输带宽的自适应分配算法
• 2.1 变速率OFDM系统传输带宽优化方法及分配算法
• 2.1.1 变速率OFDM系统优化目标
• 2.1.2 变速率OFDM系统中最优的比特和功率分布
• 2.1.3 变速率OFDM系统传输带宽优化方法
• 2.1.4 基于优化传输带宽的变速率比特和功率分配算法
• 2.1.5 仿真结果
• 2.2 固定速率OFDM系统传输带宽优化方法及分配算法
• 2.2.1 固定速率OFDM系统优化目标
• 2.2.2 固定速率OFDM系统中最优的比特和功率分布
• 2.2.3 固定速率OFDM系统传输带宽优化方法
• 2.2.4 基于优化传输带宽的固定速率比特和功率分配算法
• 2.2.5 仿真结果
• 2.3 本章小结
• 附录
• 附录2-1：QAM调制方式信噪比间隔（SNR GAP）推导
• 附录2-2：变速率OFDM系统最优比特和功率分布推导
• 附录2-3：变速率OFDM系统最优功率分布定理（定理一）证明
• 附录2-4：固定速率OFDM系统最优比特和功率分布推导
• 附录2-5：固定速率OFDM系统最优比特分布定理（定理二）证明
• 附录2-6：比特调整过程推导
• 第三章 基于分组—分簇的高效贪婪分配算法
• 3.1 贪婪分配算法
• 3.1.1 按比特增加方式的贪婪分配算法
• 3.1.2 按比特减少方式的贪婪分配算法
• 3.2 基于分组—分簇的高效贪婪分配算法
• 3.2.1 子信道分组
• 3.2.2 子信道分簇
• 3.2.3 按照贪婪分配方法进行比特和功率分配
• 3.2.4 算法流程
• 3.3 算法复杂度比较
• 3.4 仿真结果
• 3.4.1 信道模型及仿真系统参数
• 3.4.2 仿真结果
• 3.5 本章结论
• 第四章 分子带贪婪分配算法
• 4.1 子带的划分
• 4.2 子带的等效增益
• 4.3 算法流程
• 4.4 算法复杂度比较
• 4.5 仿真结果
• 4.5.1 信道模型及仿真系统参数
• 4.5.2 仿真结果
• 4.6 本章结论
• 第五章 非等误码率自适应分配算法
• 5.1 全局最优化问题
• 5.2 固定速率OFDM系统中等比特、不等功率和误码率分配的最优解及分配算法
• 5.2.1 固定速率OFDM系统中等比特、不等功率和误码率分配时的最优解
• 5.2.2 固定速率OFDM系统中等比特、不等功率和误码率的分配算法
• 5.2.3 固定速率和总功率OFDM系统中等比特、不等功率和误码率分配算法
• 5.3 固定速率OFDM系统等比特、等功率传输方法性能分析
• 5.4 仿真结果
• 5.4.1 信道模型及仿真系统参数
• 5.4.2 仿真结果
• 5.5 本章小结
• 附录
• 附录5-1：实际应用中最优误码率和功率分布推导
• 附录5-2：固定速率OFDM系统等比特分配算法带宽优化定理（定理三）证明
• 附录5-3：固定速率、等比特分配OFDM系统功率调整定理（定理四）证明
• 附录5-4：固定速率和总功率、等比特分配OFDM系统最优功率分布定理（定理五）证明
• 第六章 结论
• 6.1 论文的主要贡献
• 6.2 下一步工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 博士期间发表的文章及申请的专利