论文摘要
目前,宽带无线通信受到人们的广泛关注,OFDM和SC-FDE是宽带无线通信物理层两种有效传输技术。利用自适应技术,根据信道实际状态自适应比特装载和功率控制,可以进一步提高系统传输性能。本文研究了低回馈信道状态信息的自适应OFDM和SC-FDE系统,即利用有限的信道状态信息实现自适应传输。由于回馈数据量很小,降低了回馈信道信息所需的开销;同时算法复杂度也不高。本文首先回顾了几种经典的自适应OFDM算法,之后给出了一种基于梳状导频的OFDM分组自适应比特装载与功率控制算法,该算法在考虑信道状态误差影响时,在给定数据传输速率和误比特率下,所需的最小Eb/N0与经典的Greedy算法相当,而所需运算量显著降低,且需要回馈给发射端的信息量不到Greedy算法的10%。一比特信道状态信息回馈的自适应OFDM系统,仅仅利用回馈的每子载波一个比特的信道状态信息实现自适应,可以有效提高系统的传输性能。本文研究了一比特信道信息在自适应中的利用方式,分析了自适应参数的优化问题。SC-FDE与OFDM存在时频域对偶关系,其实现复杂度与OFDM相当。但由于其符号映射和检测在时域完成,因此在SC-FDE系统中利用信道状态信息来完成自适应调制,并不像OFDM那样直接。引入最佳信号子空间概念基础,给出了同样采用一比特信道状态信息的自适应SC-FDE系统。该系统能够实现自适应子信道选择,避开深衰落的子信道,从而提高了系统的综合传输性能。与一比特信道状态信息回馈的自适应OFDM比较,自适应SC-FDE系统误码性能更好。信道状态信息通常是通过接收端利用信道估计的方法得到的,信道估计的精度直接影响到符号检测的性能,同时影响发射端自适应策略与实际信道状态的匹配关系。本文研究了OFDM和SC-FDE/FS系统的信道估计问题。给出了一种OFDM基于时频二维多项式模型的信道估计算法。该算法的突出优势在于无需任何信道的统计先验信息即可实现信道估计,且在二维多项式阶数较小时运算量不大。给出了适用于自适应SC-FDE系统的信道估计方法,先利用插入导频信息进行信道捕获,然后自适应地进行信道跟踪。这种方法由于在信道跟踪时,同时利用了多个块符号的信息,可以有效克服噪声和深衰落的影响。即使在恶劣的无线移动信道下,该跟踪方法仍然能够跟踪相当长信息符号块而无需重新捕获。减少了需要插入的导频数量,提高了系统的传输效率。
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标签：正交频分复用论文; 单载波频域均衡论文; 自适应比特装载论文; 功率控制论文; 最佳信号子空间论文; 信道状态信息论文; 信道估计论文;