自适应比特功率分配MIMO-OFDM系统研究

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正交频分复用(OFDM:OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技术结合多输入多输出(MIMO:Multiple-InputMultiple-Output)技术作为一种有效对抗频率选择性衰落的手段,能有效提高传输速率和改善传输性能成为下一代无线通信的重要解决方案。 传统的OFDM系统采用对每个子载波分配固定的比特和功率,但是OFDM系统中一些深度衰落的子载波严重降低了系统性能。将自适应比特功率分配技术应用于MIMO-OFDM系统,根据子载波的瞬时特性动态地分配数据速率和传输功率,可以充分利用信道资源,提高系统性能。 目前自适应比特功率分配算法研究面临的主要问题之一是在追求系统性能的同时付出算法复杂度高、实时性差等代价。本文围绕MIMO-OFDM系统中的自适应比特功率分配算法展开研究,并深入探讨了算法复杂度的问题。 本文首先依次介绍了无线信道、MIMO系统、OFDM系统和MIMO-OFDM系统的基本原理,之后研究了OFDM系统中的自适应技术和当前几种常用的自适应算法。 作者将自适应比特功率分配技术与OFDM技术相结合,在贪婪算法的基础上提出一种新的固定速率自适应比特功率分配算法,这种新算法本文称为简化贪婪算法。 简化贪婪算法针对已有的贪婪算法的主要缺点就算法复杂度进行改进,并结合分组自适应算法和增大步长自适应算法进一步降低算法复杂度。最后将简化贪婪算法扩展到MIMO-OFDM系统中。 通过MATLAB仿真可以看出,简化贪婪算法在给定目标误比特率和信息速率的情况下,使总发送功率最小化。
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