自適應(yīng)NC-OFDM系統(tǒng)中關(guān)鍵算法研究及實現(xiàn).pdf

1、正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)以其高頻譜利用率和良好的抗多徑衰落能力成為第四代移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。非連續(xù)OFDM（NC-OFDM）作為OFDM系統(tǒng)的一種特例，具有OFDM系統(tǒng)的所有特性，在不連續(xù)頻段下仍然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的高速傳輸。而自適應(yīng)技術(shù)能夠充分利用信道信息，智能的為系統(tǒng)選擇合適的發(fā)送參數(shù)，從而達(dá)到頻譜的高效利用和性能的提高。因此，可以考慮將兩者結(jié)合起來進(jìn)行研究。
　　本文主要完成了自適應(yīng)NC-OFDM系統(tǒng)中關(guān)鍵算法的研

2、究及實現(xiàn)工作。首先研究了NC-OFDM系統(tǒng)中的兩種關(guān)鍵算法：即信道估計算法和自適應(yīng)算法，同時提出了一種改進(jìn)的可變門限自適應(yīng)算法；然后采用基于模型的設(shè)計方法在Lyrtech公司開發(fā)的軟件無線電開發(fā)平臺（SDR DP）上完成了自適應(yīng)NC-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)、調(diào)試和測試工作。本文主要工作可以分為以下幾個部分：
　　第一部分主要研究了NC-OFDM系統(tǒng)中幾種常用的信道估計算法，即基于最小平方估計（LS）的估計算法、基于最小均方誤差(MMS

3、E)準(zhǔn)則的估計算法以及變換域的估計算法，并分別對其進(jìn)行仿真和分析。結(jié)果表明，LS估計性能最差；變換域估計相當(dāng)于LS估計的改進(jìn)算法，其性能與基于MMSE準(zhǔn)則的估計算法類似，均逼近于理想信道估計性能，但是其實現(xiàn)要比基于MMSE準(zhǔn)則的估計算法簡單。
　　第二部分主要研究了自適應(yīng)編碼調(diào)制算法中的兩大類常見自適應(yīng)算法，即固定門限的自適應(yīng)算法和可變門限的自適應(yīng)算法。其中固定門限的自適應(yīng)算法實現(xiàn)簡單，但是僅適用于慢衰落信道下，而可變門限的自適應(yīng)

4、算法不僅可以應(yīng)用在慢衰落信道下，在信道條件變化很快時仍然可以較好的利用信道信息，選擇合適的傳輸模式，從而達(dá)到資源的合理利用。此外，還提出了一種改進(jìn)的可變門限自適應(yīng)算法，這種算法與原有的算法相比在保證誤碼性能滿足條件的前提下，可以避免多次不必要的模式轉(zhuǎn)換，最終同樣完成門限的自適應(yīng)變化和更多模式下的切換。
　　第三部分采用基于模型的設(shè)計方法在SDR DP上對自適應(yīng)NC-OFDM系統(tǒng)的收發(fā)鏈路進(jìn)行了硬件實現(xiàn)。對收發(fā)的重要模塊：如關(guān)鍵信號

5、控制、快速傅里葉反變換（IFFT）時序控制、發(fā)端上采樣濾波器組、信道估計等給出了具體的設(shè)計時序圖以及設(shè)計中遇到的問題和解決辦法。
　　第四部分完成了自適應(yīng)NC-OFDM硬件鏈路的測試工作。結(jié)果表明在慢衰落無干擾的信道條件下，此系統(tǒng)可以根據(jù)當(dāng)前的信道情況，選擇合適的編碼調(diào)制方式，從而有效利用信道資源，在系統(tǒng)的有效性和可靠性之間做到很好的折中；在有干擾存在的情況下，可以避開干擾，選用無干擾頻段進(jìn)行信息傳輸，從而達(dá)到了一定的抗干擾性能。