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自适应SC-FDE系统中的Bit-Loading算法研究

作　者: 袁静
导　师: 杜岩
学　校: 山东大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 正交频分复用(OFDM) 单载波频域均衡(SC-FDE) 自适应OFDM 最优信号子空间序列最优信号子空间比特加载功率控制
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 119次
引　用: 4次
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内容摘要

目前，宽带无线通信技术受到人们的广泛关注。本文的主要工作是研究单载波频域均衡(SC-FDE)系统中的自适应算法的关键技术——比特加载，这些算法是在研究SC-FDE系统本身特点和正交频分复用(OFDM)系统中自适应算法的基础上提出的。文中综述了许多自适应OFDM系统中的经典算法，指出OFDM系统中的自适应技术本身存在的问题。这些问题在OFDM系统的框架下很难解决，使得自适应OFDM算法在无线通信环境中的利用也具有很大困难。本文详细介绍了我们小组提出的最优信号子空间理论和基于该理论的SC-FDE系统。最优信号子空间理论是研究SC-FDE系统中自适应技术的理论基础。在基于最优信号子空间理论的SC-FDE系统中，本文提出了一种每子信道回传1比特信息的比特加载算法。这是一种实现简单，回传信息少的自适应算法。文中对该算法做了复杂度分析，并与自适应OFDM算法进行了性能比较。结果表明，虽然相对于经典的自适应OFDM算法性能有所下降，但依靠它的优点，它非常适合用于宽带无线通信环境中。基于该算法，本文还提出了对应的功率控制算法。当有更多的信道信息可以利用时，文中详细介绍了序列最优信号子空间的概念。在此基础上提出了相对比较复杂，回传信息较多的基于序列最优信号子空间理论SC-FDE系统中的自适应算法。对这些算法和自适应OFDM经典算法做了复杂度和性能比较。仿真结果表明这些自适应SC-FDE算法性能可以达到经典自适应OFDM算法的性能，而在算法复杂度和回传信息方面，该算法要优于自适应OFDM算法。

全文目录

目录  3-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
第1章背景知识和问题陈述  7-12
  1.1.OFDM技术简介  7-9
  1.2.SC-FDE技术简介  9-11
  1.3.论文安排  11-12
第2章 OFDM系统中的自适应算法  12-22
  2.1.自适应OFDM系统概述  12-17
    2.1.1.OFDM系统模型  12-13
    2.1.2.“Water-Filling”原理  13-15
    2.1.3.经典自适应OFDM算法  15-17
  2.2.自适应OFDM存在的主要问题  17-19
  2.3.Fischer和Huber提出的自适应OFDM算法  19-21
    2.3.1.基本算法  19-20
    2.3.2.复杂度分析  20-21
  2.4.小结  21-22
第3章基于最优信号子空间理论的自适应SC-FDE系统简介  22-31
  3.1.最优信号子空间理论  22-26
    3.1.1.最优信号子空间理论的提出  22
    3.1.2.最优信号子空间的确定方法  22-23
    3.1.3.SC-FDE信号的最优子空间表示和传输  23-26
  3.2.确定最优信号子空间维数的准则  26-30
    3.2.1.高斯准则  26-28
    3.2.2.Water-Filling准则  28-30
  3.3.小节  30-31
第4章基于最优信号子空间SC-FDE系统中的自适应算法  31-54
  4.1.引言  31
  4.2.理论依据  31-33
  4.3.均衡后信噪比  33-34
  4.4.每子信道回传1比特信息的SC-FDE系统中的Bit-Loading算法  34-39
    4.4.1.确定系统采用的调制方式  34-35
    4.4.2.仿真结果  35-38
    4.4.3.结论  38-39
  4.5.基于最优信号子空间理论的SC-FDE系统中的功率控制  39-42
    4.5.1.实现方法  39-40
    4.5.2.仿真结果  40-42
    4.5.3.复杂度分析  42
    4.5.4.小结  42
  4.6.基于最于信号子空间SC-FDE系统中的分块Bit-Loading算法  42-48
    4.6.1.序列最优信号子空间  43-44
    4.6.2.基于序列最优信号子空间的SC-FDE系统中的Bit-Loading算法  44-48
  4.7.基于最优信号子空间SC-FDE系统中的这些Bit-Loading算法与OFDM系统中的自适应算法的比较  48-52
    4.7.1.性能比较  48-52
  4.8.复杂性分析及复杂度比较  52-53
  4.9.小节  53-54
总结与展望  54-56
参考文献  56-61
致谢  61-62
攻读硕士期间的论文与专利  62-63
学位论文评阅及答辩情况表  63

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