结合阵列技术的OFDM系统中功率控制算法研究

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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。
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