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OFDM自适应资源分配算法研究

作　者: 牛素芬
导　师: 王玉良
学　校: 北京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 资源分配自适应比特分配子载波分配正交频分复用
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着移动通信技术的不断发展,人们对移动业务的需求已经从纯语音业务扩展到数据业务,现在又出现了多媒体业务的需求,因此随着人们对移动通信的速度和质量的期望和需求越来越高,导致了无线频谱资源日趋紧张,因此OFDM作为一种新兴的多载波调制技术,由于其频谱利用率高、抗干扰能力强、成本低等特点越来越得到人们的关注,并成为下一代移动通信系统的关键技术。OFDM系统把实际的信道划分为若干个子信道,自适应资源分配可以根据各个子信道的实际传输情况灵活的分配发送功率和信息比特,从而有效的提高资源的利用率。因此本文重点研究了OFDM系统的这一关键技术——OFDM系统中的自适应资源分配技术。现在,通信领域对于OFDM系统中的资源分配问题有许多研究方法,不过这些方法大体上可以分为两大类：静态分配方法和动态分配方法。静态分配方法有两种典型的分配策略：OFDM-TDMA和OFDM-FDMA。在静态分配算法中,子载波和比特的分配是预先设定的,所以并没有充分地利用瞬时信道增益信息。本文主要分析动态分配算法,分别研究了单用户和多用户条件下的资源分配算法。首先介绍了几种典型的单用户OFDM系统中的自适应资源分配技术,并在已有算法的基础上提出了改进的算法,最后进行了仿真对比。然后对多用户系统中的子载波比特分配进行了研究,对已有的算法进行了仿真分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究背景  9-12
  1.2 问题的提出  12-14
  1.3 论文工作及研究意义  14
  1.4 本文结构  14-15
第二章 OFDM技术介绍  15-31
  2.1 OFDM基本原理  15-17
  2.2 OFDM的实现  17-24
    2.2.1 串并变换  18-19
    2.2.2 数字调制技术  19-22
    2.2.3 保护间隔和循环前缀  22-23
    2.2.4 傅立叶变换  23-24
  2.3 OFDM关键技术  24-28
    2.3.1 同步技术  24-25
    2.3.2 信道估计  25-26
    2.3.3 峰平比抑制技术  26-27
    2.3.4 信道编码与交织  27-28
    2.3.5 自适应资源分配  28
  2.4 OFDM的优缺点  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章 OFDM系统的资源分配  31-38
  3.1 OFDM系统中的静态资源分配  31-33
  3.2 OFDM系统中的动态资源分配  33-37
    3.2.1 动态资源分配简介  33-34
    3.2.2 动态资源分配的依据  34-35
    3.2.3 动态资源分配的基础——注水定理  35-37
  3.3 本章小结  37-38
第四章单用户OFDM资源分配算法研究  38-53
  4.1 单用户OFDM资源分配简介  38-40
    4.1.1 基于MA优化准则的分配算法  39
    4.1.2 基于RA优化准则的算法  39-40
  4.2 几种典型的比特分配算法  40-43
    4.2.1 Greedy算法  40-41
    4.2.2 Chow算法  41-42
    4.2.3 其他算法  42-43
  4.3 比特分配算法改进  43-52
    4.3.1 理论推导  44-46
    4.3.2 算法基本思想  46-47
    4.3.3 系统模型  47-49
    4.3.4 仿真结果与性能描述  49-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章多用户OFDM资源分配算法  53-62
  5.1 资源分配算法基本原理  53-55
  5.2 几种典型的分配算法  55-59
    5.2.1 最优的多用户OFDM系统资源分配算法  55-56
    5.2.2 两步法  56-58
    5.2.3 基于比率的子载波分配算法  58-59
  5.3 算法分析  59-61
  5.4 本章小结  61-62
第六章总结与展望  62-64
  6.1 论文工作总结  62-63
  6.2 未来工作展望  63-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
攻读硕士学位期间发表的学术论文  68

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