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OFDM基带自适应调制与编码算法的研究与实现

作　者: 赵明佳
导　师: 张科峰
学　校: 华中科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 正交频分复用自适应调制与编码基带信噪比估计
分类号: TN911.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 25次
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内容摘要

正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术以其抗多径干扰能力强、频谱利用率高等优点,已成为第四代移动通信系统(4G)中的核心技术之一。而自适应调制与编码技术(Adaptive Modulation and Coding)可以根据当前信道状态信息自适应地调整调制编码方式,能够最大限度地提高频谱利用率,保证目标误比特率。因此,为了保证数据传输质量,提高数据传输速率,将自适应调制与编码技术应用于OFDM系统是未来移动通信发展的必然趋势。本文对Hughes-Hartogs算法、Chow算法、Fischer算法以及简单分组比特算法(SBLA, Simple Block Loading Algorithm)等自适应分配算法进行了研究,分析得出SBLA算法最适合在OFDM系统中使用,并对其做了进一步改进以便于在OFDM基带硬件实现自适应调制与编码。自适应调制与编码技术中最为关键的是信噪比估计算法。传统的信噪比估计算法在AWGN信道环境下可以获得良好的性能,但在时变多径衰落信道环境下性能会显著下降。为解决这一问题,本文采用了一种基于OFDM系统子载波特性的信噪比估计算法。利用接收到的空子载波去估计噪声的功率,利用数据子载波去估计发送信号与噪声的功率之和。仿真结果表明,该算法对最大时延扩展以及多普勒频移等都不是很敏感。与传统算法相比,该算法复杂度较低,可用于多种无线信道环境。传统的自适应调制与编码算法主要是由MAC层完成的,目前很少有关于在OFDM基带实现自适应调制与编码算法的相关文献。本文则弥补这一不足,将采用的自适应调制与编码算法在OFDM基带进行了硬件设计实现。综合仿真结果表明,该自适应调制与编码系统占用整个OFDM基带硬件资源的9.9%;功率消耗的4.4%,具有面积小、功耗低等特点。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题研究背景和意义  8-9
  1.2 OFDM 系统自适应调制与编码技术研究现状  9-13
  1.3 本文研究内容和组织结构  13-15
2 OFDM 技术基础及无线信道研究  15-22
  2.1 OFDM 基本原理  15-19
  2.2 无线信道传输特性  19-21
  2.3 本章小结  21-22
3 OFDM 系统自适应调制与编码算法研究  22-26
  3.1 传统的自适应分配算法  22-23
  3.2 改进的简单分组比特算法  23-25
  3.3 本章小结  25-26
4 OFDM 系统信噪比估计算法研究  26-37
  4.1 M2M4 估计算法  26-28
  4.2 MMSE 估计算法  28-29
  4.3 基于子载波特性的估计算法  29-31
  4.4 算法性能分析  31-36
  4.5 本章小结  36-37
5 OFDM 基带自适应调制与编码系统硬件实现  37-50
  5.1 OFDM 基带自适应调制与编码系统模型  37-38
  5.2 OFDM 基带自适应调制与编码系统设计实现  38-45
  5.3 功能验证及综合仿真  45-49
  5.4 本章小结  49-50
6 结论  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-55

OFDM基带自适应调制与编码算法的研究与实现

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