OFDM系統(tǒng)子載波和功率分配理論研究及算法實現(xiàn).pdf

1、正交頻分復用（OFDM）作為一種多載波調制技術，具有良好的抗噪聲性能和抗多徑干擾能力，頻譜利用率高，被認為是下一代移動通信系統(tǒng)中的關鍵技術，并得到人們越來越多的關注。 在OFDM系統(tǒng)中，資源分配（包括子載波、比特和功率分配）對于系統(tǒng)的性能具有非常重要的影響。合理地分配子載波和功率能夠降低系統(tǒng)的誤比特率和發(fā)射功率，提高頻帶利用率，增加系統(tǒng)的容量或總的數(shù)據(jù)傳輸速率。目前，對于多用戶OFDM系統(tǒng)中的子載波和比特分配問題有許多研究方法，

2、這些方法大體上可以分為兩類：靜態(tài)資源分配方法和動態(tài)資源分配方法。靜態(tài)分配方法有兩種典型的分配策略：OFDM—TDMA和OFDM—FDMA。對于這些靜態(tài)分配算法，子載波和比特的分配是預先設定的，沒有充分地利用瞬時信道增益信息，因此系統(tǒng)的資源利用率較低。 本文主要分析動態(tài)資源分配方法，從速率自適應準則（RA）、余量自適應準則（MA）和誤比特率性能最優(yōu)化準則出發(fā)對OFDM系統(tǒng)的資源分配問題進行研究。通過借鑒已有經(jīng)典算法，將速率自適應準

3、則和余量自適應準則進行折中與融合，提出了一種改進的子載波和功率分配算法，并用Matlab軟件對算法性能進行了仿真驗證。仿真結果表明，該算法性能明顯優(yōu)于靜態(tài)分配算法，并且與已有動態(tài)分配算法相比，具有更大的系統(tǒng)傳輸速率和較低的功率損耗。另外，針對誤比特率性能最優(yōu)化準則，本文提出一種比特功率分配算法，該算法以最小化系統(tǒng)的誤比特率為目標，以系統(tǒng)發(fā)射功率和傳輸速率為限制條件來構造拉格朗日函數(shù)，并通過引入誤比特率函數(shù)的上限表達式得到了問題的閉合解。