多載波系統(tǒng)的資源分配算法及仿真.pdf

1、伴隨著4G（4th Generation）技術的大規(guī)模普及，5G技術（5th Generation）的研究成為了近些年來各大機構首當其沖的研究任務，然而現(xiàn)在還沒有一個國際通用的標準。因此如何設計一個具有更高速率，更高容量，更低能耗的無線通信系統(tǒng)成為了當務之急。載波索引調制 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Subcarrier Index Modulation，OF

2、DM-SIM）系統(tǒng)因其具有更好的抗頻偏性等優(yōu)點，成為了近幾年來的研究熱點之一。
　　本論文基于傳統(tǒng) OFDM技術，先從系統(tǒng)傳輸特性的角度著重探討了OFDM-SIM系統(tǒng)的可達速率、容量和誤碼率性能。并基于OFDM-SIM固有系統(tǒng)特性，提出了四種功率分配算法。最后分別研究了單用戶和多用戶載波索引調制OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access with Subcarrier I

3、ndex Modulation，OFDMA-SIM）系統(tǒng)中的子載波分配算法。本文的具體工作總結如下：
　　本文首先對OFDM系統(tǒng)和OFDM-SIM系統(tǒng)進行了介紹，對比了兩種系統(tǒng)的優(yōu)缺點，概述了多載波系統(tǒng)資源分配的研究現(xiàn)狀，引出了本文的研究內容，并介紹了論文的邏輯結構。
　　第二章分析了多載波系統(tǒng)的傳輸性能，為后續(xù)研究工作奠定了理論基礎。首先從互信息角度分析了OFDM和OFDM-SIM輸入信號空間為有限集合時的系統(tǒng)可達速率。其

4、次分析了OFDM系統(tǒng)和 OFDM-SIM系統(tǒng)的容量，推導出了OFDM-SIM系統(tǒng)容量的閉式表達式，并從理論上對比分析了OFDM-SIM與OFDM系統(tǒng)的容量。最后分析并仿真對比了OFDM系統(tǒng)和OFDM-SIM系統(tǒng)的誤碼性能。
　　第三章研究了子載波分塊方式確定下，OFDM-SIM系統(tǒng)的功率分配算法。首先建立數(shù)學優(yōu)化模型，針對系統(tǒng)子載波塊內、塊間特性，分別提出了基于等價歐氏距離的塊間功率分配算法、基于經驗值的塊內功率分配算法，同時仿真

5、了聯(lián)合兩種算法的性能。其次出于節(jié)省系統(tǒng)反饋開銷的考慮，提出了基于部分反饋的功率分配算法。
　　第四章探討了OFDMA-SIM系統(tǒng)的子載波分配算法。首先研究了單用戶OFDM-SIM系統(tǒng)誤碼率最優(yōu)的子載波分配算法，提出了兩種優(yōu)化準則，并基于第一類歐氏距離最大化準則提出了低復雜度的排序分組算法，通過性能仿真和復雜度分析可知，低復雜度算法在獲得相當不錯性能的同時，大幅度降低了計算復雜度。然后研究了多用戶OFDMA-SIM系統(tǒng)中，總功率受限