OFDM下自适应调制算法的仿真研究

发布时间：2017-06-27 00:07

  本文关键词：OFDM下自适应调制算法的仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,移动通信的不断发展,无线业务的不断增加,高速可靠的数据传输逐渐成为了无线通信的目标和要求。正交频分复用(OFDM)技术的基本原理为划分频率选择性衰落信道成若干窄带平坦衰落信道,结合保护间隔与循环前缀,具有抗多径时延、抗信道衰落、频谱利用率高的特点,同时又容易与多输入多输出(MIMO)技术结合成新的高速率数据传输技术,能够显著提高系统性能。自适应调制技术是依据信道的瞬时状态信息,动态地为子载波分配不同的传输信息比特和发射功率,当信道状态良好时,采取高阶调制,增大系统的吞吐率,反之子载波则采取低阶调制,保证系统的可靠性。将OFDM技术与自适应调制技术结合能够大幅度地提升系统性能。本文首先概述了自适应调制技术的研究背景和现状,简单介绍了本文的内容和结构安排,阐述了无线衰落信道的特点、OFDM技术理论,并详细介绍了自适应调制技术的基本理论和准则以及自适应OFDM系统的原理和实现。然后重点研究了Chow算法、Hughes-Hartogs算法、Fischer算法这三种传统自适应调制算法,在衰落信道下仿真实现了这些算法,分析了其系统BER性能和吞吐率的差异,并且定量分析了不同算法的复杂度,比较它们性能差异和各自的优缺点。研究了不同子带宽度的SBLA算法,以及根据SBLA算法改进的动态子带划分算法,并分别进行了仿真实现,分析比较了这两种算法的算法复杂度、系统BER性能以及吞吐率的差异。最后为进一步提高系统性能,本文引入了一种基于奇异值分解(SVD)的预编码技术,并详细验证了将自适应调制技术应用到MIMO-OFDM系统中的可行性。在MIMO-OFDM系统中,仿真实现了不同自适应调制算法,比较分析了不同算法的性能差异。仿真结果说明将OFDM技术和MIMO技术、自适应调制技术相融合能够更大幅度地提升系统性能。
【关键词】：正交频分复用 多输入多输出 自适应调制 奇异值分解
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.53
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 论文的主要内容和结构安排13-15
• 第2章 OFDM基本理论15-23
• 2.1 无线信道的特性15-17
• 2.1.1 大尺度衰落15-16
• 2.1.2 小尺度衰落16-17
• 2.2 OFDM技术17-22
• 2.2.1 OFDM基本原理17-20
• 2.2.2 OFDM中的关键技术20-21
• 2.2.3 OFDM技术的主要优缺点21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 自适应调制技术23-32
• 3.1 自适应调制原理23-27
• 3.1.1 自适应调制理论基础23-25
• 3.1.2 自适应算法准则25-27
• 3.2 自适应OFDM系统27-31
• 3.2.1 自适应OFDM系统的原理27-29
• 3.2.2 自适应OFDM系统的实现29-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 OFDM系统的自适应调制算法32-54
• 4.1 基于子载波的自适应调制算法32-42
• 4.1.1 Hughes-Hartogs算法32-34
• 4.1.2 Chow算法34-36
• 4.1.3 Fischer算法36-38
• 4.1.4 仿真与分析38-40
• 4.1.5 算法复杂度分析40-42
• 4.2 基于子带的自适应调制算法42-52
• 4.2.1 SBLA算法42-44
• 4.2.2 动态子带划分算法44-46
• 4.2.3 仿真与分析46-51
• 4.2.4 算法复杂度分析51-52
• 4.3 本章小结52-54
• 第5章 自适应调制在MIMO-OFDM系统中的应用54-66
• 5.1 MIMO-OFDM系统的基本原理54-57
• 5.1.1 MIMO技术的原理54-56
• 5.1.2 MIMO-OFDM系统基本结构56-57
• 5.2 自适应MIMO-OFDM系统57-60
• 5.3 仿真与分析60-65
• 5.4 本章小结65-66
• 总结与展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间发表的论文72

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