OFDM系统自适应资源分配算法研究

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随着社会的不断发展,移动通信的用户在不断的增加,这与频带资源匮乏产生了巨大的矛盾。为了解决这个矛盾,人们在不断地探索,终于OFDM自适应技术的出现满足了人们的愿望,它既有抗多种干扰的能力,又能提高频谱的利用率,OFDM技术将是第4代移动通信的关键技术。OFDM技术是把高速的数据流转化为若干个并行低速数据流传输,且这些子信道有着相互正交的特性,利用这个特性既能有效的降低干扰,又可以提高频谱的利用率。因而本文将讨论如何把子载波和功率资源动态的分配给用户,同时为了保证用户之间的公平性,在算法中加入公平因子,使得系统性能更好,更能满足用户的QoS。基于OFDM系统原理的基础上,本文主要做了以下几方面的工作,叙述了:移动通信的发展,无线信道的特性,OFDM系统原理以及OFDM技术的优缺点、关键技术和自适应技术,并详细的分析了OFDM符号函数的表达式、时域和频域的模型,凸最优化问题的一些基本知识。在遵循自适应分配准则的前提下,分析了单用户资源分配算法中的注水原理、Hughers-Hartogs、Chow和Fischer这几种经典算法,并加以对比。接着,全面的研究了多用户的OFDM自适应系统资源分配的算法。根据参考文献,介绍了粒子群算法和鱼群算法,在人工免疫算法的基础上,考虑用户间的公平性因素,得到改进型人工免疫算法,然后通过MATLAB仿真实验进行性能对比,并作出了分析,验证了改进型算法的性能优于粒子群和鱼群算法。最后,对本文进行了简要的总结,同时提出了本文需要改进的地方,并对本课题未来的研究方向做了展望。
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