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结合阵列技术的OFDM系统中功率控制算法研究

论文摘要

正交频分复用(OFDM)技术通过把宽带频率选择性衰落信道划分成众多窄带平衰落信道,可以减小多径衰落的影响。如何降低共道干扰(CCI)是提高多用户系统总容量的关键问题。在多用户OFDM系统中,功率控制技术可有效地降低发射功率,控制共道干扰。以往的功率控制算法研究,主要是针对单输入单输出(SISO)系统。当接收端具有多个接收天线时,结合阵列天线的波束形成技术,开展了单输入多输出(SIMO)系统中的功率控制算法研究。多天线接收为功率控制算法提供了另外的自由度:空间波束形成。基于拉格朗日乘数法,推导给出了线性约束最小方差(LCMV)准则下的最优空间权矢量的表达式。在各基站都满足SINR门限的条件下,结合最优空间权矢量算法,推导给出了OFDM每一个子载波发射功率矢量的一种迭代算法。理论分析和仿真结果表明,同一SINR门限条件下SIMO-OFDM系统的发射功率明显小于单输入单输出(SISO)-OFDM系统的发射功率。信息论研究表明,多输入多输出(MIMO)技术能够显著提高无线信道的频谱效率,与OFDM相结合的MIMO-OFDM系统能够在宽带信道中获得更高的频谱效率,因而可实现更高的数据传输速率。在单用户MIMO-OFDM系统中,注水功率分配算法能够获得比平均功率分配算法更大的系统容量。在多用户MIMO-OFDM系统中,采用注水功率分配算法的功率控制技术值得研究,以期获得更大的系统总容量。对相应的问题进行了一些分析讨论,为未来的研究工作奠定了一定的基础。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 宽带无线通信
  • 1.2 无线网络的分层结构
  • 1.3 物理层
  • 1.3.1 调制标准
  • 1.3.2 交织技术
  • 1.3.3 信道编码
  • 1.4 多路访问控制(MAC)层
  • 1.5 网络层
  • 1.6 服务质量(QoS)
  • 1.7 干扰及容量
  • 1.8 本文结构
  • 第2章 无线信道传播模型及阵列技术
  • 2.1 无线信道模型
  • 2.2 阵列技术
  • 2.2.1 波束形成
  • 2.2.2 空时编码
  • 第3章 正交频分复用技术(OFDM)
  • 3.1 OFDM 技术的发展过程
  • 3.2 OFDM 技术的优缺点
  • 3.3 OFDM 技术的基本原理
  • 3.3.1 OFDM 系统的实现
  • 3.3.2 OFDM 技术的基带实现原理
  • 3.4 功率的峰均比(PAPR)
  • 3.4.1 高峰均比(PARP)概述
  • 3.4.2 减小 OFDM 峰均比的技术
  • 第4章 应用自适应波束形成技术的迭代功率分配算法
  • 4.1 研究动机与意义
  • 4.2 结合自适应波束形成的 OFDM 系统中功率控制算法
  • 4.2.1 迭代思想
  • 4.2.2 系统配置
  • 4.2.3 自适应迭代功率控制算法
  • 4.3 仿真过程与性能结果分析
  • 第5章 MIMO-OFDM 系统的功率控制和功率分配
  • 5.1 研究动机与意义
  • 5.2 MIMO 系统模型
  • 5.3 最优功率分配──注水原理
  • 5.4 功率分配与功率控制结合的分析
  • 第6章 结论及展望
  • 6.1 本文总结
  • 6.2 待展开的工作及展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/7548494adbd6cd0242ae2549.html