自适应算法在OFDM系统中的应用

论文摘要

在OFDM系统中,如何对系统资源进行有效的管理分配,是提高系统性能的关键技术之一。本文研究的重点是自适应算法在OFDM系统资源分配中的应用,即动态资源分配方式。论文首先介绍了移动通信的概况及OFDM的发展、优缺点和基本原理;其次介绍了动态资源分配的概念,重点研究了理想单用户OFDM系统下的资源分配算法;并对实用单用户资源分配算法进行了研究,在系统分析现有的贪婪算法和CHOW算法的基础上,针对现有算法复杂度高的缺点,设计了一种简化的单用户功率比特分配算法,改善了传输性能,有效地降低计算的复杂度,提高资源分配的效率,应用Matlab进行了仿真,结果也证实了这一点。此外,论文通过分析研究了理论最优多用户资源分配算法后,针对现有的多用户分配算法在分配子载波时没有考虑用户公平性问题,基于目前的ACG等次优算法,提出了一种具有比例公平因子的改进多用户资源分配算法,在分配中,通过引入一个比例公平因子,改善了原有算法缺乏公平性的缺点。仿真结果分析表明,算法在性能上接近于联合的多用户注水分配算法,而且在保证一定的公平性下,降低了计算复杂度,更适于实际系统中应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 移动通信的概况
• §1-2 OFDM 技术优缺点分析
• §1-3 OFDM 的发展历史及前景
• 1-3-1 OFDM 的历史
• 1-3-2 OFDM 技术的应用和前景
• §1-4 自适应算法在移动通信中的应用
• §1-5 论文的主要结构和内容安排
• 第二章 OFDM 的基本原理
• §2-1 无线信道基础
• 2-1-1 衰落作用
• 2-1-2 多径效应
• 2-1-3 时变性
• §2-2 OFDM 系统的原理及实现技术
• 2-2-1 多载波调制
• 2-2-2 OFDM 调制解调原理
• 2-2-3 OFDM 系统的快速傅里叶变换实现
• 2-2-4 保护间隔、循环前缀与子载波数的选择
• §2-3 OFDM 系统中的关键技术
• §2-4 本章小结
• 第三章 理想条件下单用户自适应资源分配算法的研究
• §3-1 动态资源分配的概念
• §3-2 本论文采用的调制方法的分析
• 3-2-1 MQAM 调制方式
• 3-2-2 MPSK 调制方式
• §3-3 注水定理
• §3-4 优化目标以及准则的分析讨论
• 3-4-1 比特分配算法的数学模型的描述与分析
• 3-4-2 资源分配的优化目标
• 3-4-3 不同优化目标下的实现算法
• 3-4-4 关于整数问题的分析讨论
• §3-5 本章小结
• 第四章 实用单用户自适应资源分配算法的研究
• §4-1 贪婪算法
• §4-2 Chow 算法
• §4-3 本文设计的改进算法
• §4-4 本章小结
• 第五章 多用户自适应资源分配算法的研究
• §5-1 多用户OFDM 系统模型
• §5-2 最优多用户OFDM 系统资源分配算法
• §5-3 改进的分配算法
• 5-3-1 用户所需的子载波数和功率的确定
• 5-3-2 子载波和功率分配
• 5-3-3 与多用户注水算法的性能比较
• §5-4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果