新型的OFDM自适应调制算法研究

论文摘要

无线通信技术无疑是当今通信领域最活跃的一支力量，一方面公众移动通信保持增长态势，特别是在中国等国家和地区增势强劲；另一方面，除传统移动通信外，全球的宽带无线接入、无线传输等领域近年来的研究和应用十分活跃，热点不断出现，包括MIMO技术、HSDPA技术、OFDM技术、UWB技术等，呈现出百花齐放的局面。这些技术的出现和发展，给整个无线通信产业的发展带来了生机和活力，但是随着无线应用的越来越多，无线频谱资源越来越紧张。于是，各种各样的具有较高频谱利用率的通信技术不断被开发出来，OFDM是目前已知的频谱利用率最高的一种通信系统。OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。OFDM系统将实际信道划分为若干个子信道，其好处之一就是能够根据各个子信道的信道状态信息(CSI)灵活地分配信息比特，进行自适应调制。目前已经存在的OFDM自适应调制算法基本上都是由xDSL上的自适应调制技术演化而来，由于考虑到算法的复杂度，对信噪比小于调制门限的子载波采取关闭策略。实际上这些子载波依然存在着传输能力，关闭这些子载波将会损失这部分传输容量。论文在分析无线信道的主要特征和OFDM信道模型的基础上，提出了一种新型的OFDM自适应调制算法。该算法充分利用了传输能力较弱的子载波的信道容量，而在其他自适应调制算法中，这些子载波将被关闭，所以提高了系统的传输效率。当系统中某些子载波的信噪比小于调制门限时，采用子载波分集技术，对这些子载波进行分组合并，使子载波组的信噪比达到系统所要求的调制门限，再进行自适应调制。通过理论分析和仿真实验，证明这种自适应调制算法可以提高OFDM系统的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 OFDM简介
• 1.1.1 移动通信发展历程
• 1.1.2 OFDM发展现状
• 1.1.3 OFDM自适应调制技术简介
• 1.2 论文研究工作及创新性概述
• 1.3 论文结构与内容安排
• 第二章 OFDM基本原理及关键技术
• 2.1 OFDM基本原理
• 2.2 OFDM关键技术
• 2.2.1 子载波调制
• 2.2.2 DFT实现
• 2.2.3 保护间隔、循环前缀
• 2.3 本章小结
• 第三章 OFDM信道研究
• 3.1 无线信道
• 3.1.1 无线信道特征
• 3.1.2 无线信道建模
• 3.2 OFDM信道
• 3.2.1 OFDM等效信道模型
• 3.2.2 OFDM信道频响特性
• 3.2.3 ICI对 OFDM的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 OFDM自适应调制技术
• 4.1 OFDM自适应调制原理
• 4.1.1 注水定理
• 4.1.2 自适应调制模型
• 4.2 OFDM自适应调制必要技术
• 4.2.1 信道质量估计
• 4.2.2 自适应参数选择
• 4.2.3 自适应参数发送
• 4.3 调制模式选择
• 4.3.1 固定门限自适应调制算法
• 4.3.2 固定吞吐量自适应调制算法
• 4.4 OFDM功率比特分配算法
• 4.4.1 CHOW算法
• 4.4.2 FISCHER算法
• 4.4.3 简单分组比特分配算法（SBLA）
• 4.5 本章小结
• 第五章 新型的OFDM自适应调制算法
• 5.1 特殊形式的OFDM
• 5.1.1 多载波 CDMA方案
• 5.1.2 MC-CDMA系统描述
• 5.2 子载波分集技术研究
• 5.2.1 MC-CDMA子载波分集性能研究
• 5.2.2 OFDM子载波分集技术研究
• 5.3 应用子载波分集的OFDM自适应调制
• 5.3.1 系统模型
• 5.3.2 算法描述
• 5.3.3 仿真结果
• 5.4 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 附录
• 致谢