自适应预处理算法的研究.pdfVIP

( ) 北京大学学报 自然科学版 ,第 41 卷 ,第 5 期 ,2005 年 9 月 Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis , Vol . 41 , No . 5 ( Sept . 2005) OFDM 系统中基于最小平均误码率的 1) 自适应预处理算法的研究 李振东 　史双宁 　梁庆林 (北京大学信息科学技术学院电子学系 ,北京 ,100871) 摘 　要 　提出了一种基于最小平均误码率的自适应预处理算法 ,并将该算法应用于 自适应 OFDM 系统 ,在频率选择性衰落信道条件下 ,与等功率分配的 OFDM 系统相比 ,误比特性能有了很大程度 的提高 。 关键词 　自适应 OFDM ; 最小平均误码率 ; 自适应预处理算法 中图分类号 　TN 929 . 533 0 　引　言 未来移动通信的发展要求高速数据传输 ,但在频率选择性衰落条件下传输高速数据会引 起符号间干扰 。OFDM 技术的出现能够有效地解决这一问题 ,它将宽带信道划分为许多相互 正交的子信道 ,实现数据并行传输 ,延长符号周期 ,达到减少符号间干扰的目的。 在 OFDM 系统中 ,频率选择性衰落导致各个子信道衰落不同 ,因此各个子信道的传输能力 也不同。据此 ,文献[ 1 ,2 ]提出了自适应 OFDM 技术 ,它与传统的OFDM 系统不同 ,在发端采用 了自适应预处理算法 。自适应预处理算法是指发端根据信道情况 自动调整发送参数 ,包括发 ( ) 送功率 、调制方式 、编码速率等等 。文献[3 ] 的自适应算法是基于贪吃优化 greedy optimization 思想 ,这种思想是指子信道中的信息比特的增加必须保证最小的发射功率 。为了减少文献[ 3 ] 所提算法计算的复杂度 ,文献[2 ]提出了 SBA ( Successive Bit Allocation) 算法 。另外 ,一种更适合 用于时变信道 的 ISR ( Intelligent Successive Refinement ) 算法在文献 [ 4 ] 中被提 出。与传统的 OFDM 系统相比, 自适应 OFDM 系统能够有效提高系统误比特性能和频谱利用率 , 降低峰平 比[5 ] 。 目前很多文献[ 1 —6 ] 采用的自适应算法对发端的功率比特分配都是基于吞吐优化的角度来 设计的 ,即在限定 目标 BER 和发送功率的情况下传输尽可能多的信息 ,接近信道容量 。本文 提出了一种基于最小平均误码率的自适应算法 ,它是从优化 BER 性能的角度来考虑的 , 即在 ( 发端信息速率固定和发端功率受限的前提下 ,对发端的各个子信道进行合适的功率分配 不进 ) 行比特分配 ,使系统的平均 BER 最小 。仿真结果表明 ,与基于等功率分配或相同接收信噪比 功率分配的算法相比,采用该算法的自适应 OFDM 系统误比特性能有了很大程度的改善 。 ) ( ) ( ) 　1 国家自然科学基金 和预研基金 51421060203JW0205 资助项 目 收稿 日期 :; 修回日期 : 780 　第 5 期 李振东等 : OFDM 系统中基于最小平均误码率的自适应预处理算法的研究 　 本文的第 1 节给出自适应 OFDM 系统的模型 ,第 2 节推导了本文所提出的自适应算法 ,第 3 节是对采用本文提出算法的自适应 OFDM 系统的仿真结果 ,最后是结论部分 。 1 　系统模型 系统的功能框图如