MB-OFDM超寬帶系統(tǒng)自適應(yīng)比特分配算法的研究.pdf

1、超寬帶作為一種新興的、適用于短距離的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，打破了以往窄帶系統(tǒng)功耗大、速率低的傳輸方式，為無線通信的發(fā)展開辟了新的機(jī)遇，它更以高數(shù)據(jù)傳輸率(可達(dá)100Mbps-1Gbps)、抗多徑能力、穿透性強(qiáng)和高通信容量等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來短距離無線通信最理想的實(shí)施方案，具有十分重要的研究意義。但是由于超寬帶信道面臨更為嚴(yán)重的頻率選擇性衰落，導(dǎo)致超寬帶信號(hào)產(chǎn)生能量衰減或者波形畸變，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的傳輸性能。自適應(yīng)技術(shù)能夠有效提高頻譜利用率和

2、抗干擾能力，并能通過動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)制方式、傳輸功率及編碼方案等系統(tǒng)參數(shù)，有效提高超寬帶系統(tǒng)的抗噪聲性能。另外，自適應(yīng)技術(shù)能在不增加系統(tǒng)硬件復(fù)雜度的前提下，大大改善無線通信網(wǎng)絡(luò)的性能。本文主要考慮采用自適應(yīng)傳輸策略增強(qiáng)系統(tǒng)性能。本論文完成的主要工作可以概括為以下幾方面：
　　 1．在H.Rohling和C.Fellenberg研究的連續(xù)比特分配(Successive Bit Loading，SBL)算法基礎(chǔ)上，提出了一種復(fù)雜度更低的I

3、SBL算法，該算法依然是基于剩余信噪比的概念，以系統(tǒng)誤碼率最小化為優(yōu)化目標(biāo)。由于該算法引入了群分比特的思想，使其算法復(fù)雜度只會(huì)與子載波允許攜帶的最大比特?cái)?shù)相關(guān)。仿真證明：與SBL算法相比，ISBL算法擁有更低的復(fù)雜度，收斂更快，且性能無損失。
　　 2．本文對(duì)比分析了幾種典型的固定功率比特分配算法的性能，并針對(duì)超寬帶系統(tǒng)的傳輸環(huán)境及其功率嚴(yán)格受限這一特性，對(duì)提出的ISBL算法在多載波OFDM系統(tǒng)和MB-OFDM-UWB系統(tǒng)中的性

4、能分別進(jìn)行了仿真分析，與兩種典型的平均功率比特分配算法進(jìn)行了比較，并探討了ISBL算法在提高UWB覆蓋范圍方面的性能。結(jié)果表明：
　　 1)與固定調(diào)制的WiMedia通信系統(tǒng)相比，采用自適應(yīng)傳輸能夠更好地提高M(jìn)B-OFDM系統(tǒng)的誤碼率性能。在OFDM系統(tǒng)中，當(dāng)誤碼率為10-2時(shí)，最多能夠獲得大約9.8dB的信噪比增益；在MB-OFDM超寬帶系統(tǒng)中，當(dāng)BER=10-3、系統(tǒng)傳輸速率為106.7Mb/s時(shí)，CM1信道環(huán)境下的自適應(yīng)系

5、統(tǒng)可獲得1.5dB的信噪比好處。同樣，在CM3信道環(huán)境下，性能增益可達(dá)2dB以上，并且性能改善隨著速率的增大而增加。
　　 2)SBL算法和ISBL算法的性能仿真結(jié)果顯示：在Rayleigh信道和UWB信道仿真環(huán)境中，兩者的誤碼性能完全一致，對(duì)比表明改進(jìn)的ISBL算法在降低復(fù)雜度的同時(shí)并沒有帶來性能損失；且兩種算法在UWB環(huán)境中的性能優(yōu)于Rayleigh信道環(huán)境。
　　 3)與基于MPSK的BER最小化算法（Cao’s算