自適應(yīng)OFDM系統(tǒng)中無(wú)線信道預(yù)測(cè)算法的研究.pdf

1、自適應(yīng)技術(shù)在現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,它充分利用信道狀態(tài)信息(CSI),根據(jù)信道衰落的變化,實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)射端的傳輸方式,克服單一的傳輸模式,補(bǔ)償信道衰落對(duì)系統(tǒng)容量的惡化。由于4G、LTE通信系統(tǒng)均采用正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制方式,且OFDM系統(tǒng)先天的子信道分配優(yōu)越性恰好與自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)結(jié)合,因此自適應(yīng)技術(shù)與OFDM的結(jié)合將在未來(lái)無(wú)線通信中發(fā)揮更為廣泛的作用。而自適應(yīng)技術(shù)實(shí)施的前提是發(fā)射端能夠得到準(zhǔn)確的CSI,當(dāng)前的信

2、道估計(jì)技術(shù)雖然能夠得到較為精確的CSI,但CSI反饋到發(fā)射端的時(shí)延,仍然對(duì)自適應(yīng)系統(tǒng)的性能起到不可小覷的影響。為解決信道反饋時(shí)延的問(wèn)題,信道預(yù)測(cè)技術(shù)被許多學(xué)者提了出來(lái),他的主要思想就是信道在將來(lái)時(shí)刻的估計(jì)。
　　本論文介紹了OFDM的原理和自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)在OFDM系統(tǒng)中的應(yīng)用,利用注水原理分析了自適應(yīng)系統(tǒng)的信道容量,分別說(shuō)明了各種自適應(yīng)比特功率分配算法的原理,并采用基于信噪比(SNR)門限的比特分配算法仿真分析了自適應(yīng)OFDM系統(tǒng)

3、中兩大重要因素信道估計(jì)誤差和信道反饋延時(shí)對(duì)自適應(yīng)系統(tǒng)的影響程度,最后給出了基于信道預(yù)測(cè)的自適應(yīng)OFDM系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖。
　　然后重點(diǎn)研究了自適應(yīng)調(diào)制 OFDM系統(tǒng)中最小均方誤差(MMSE)線性信道預(yù)測(cè)算法,利用發(fā)送信號(hào)的隨機(jī)性對(duì)其預(yù)測(cè)濾波器的系數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,其優(yōu)化后的預(yù)測(cè)濾波器結(jié)構(gòu)其實(shí)質(zhì)相當(dāng)于一個(gè)自回歸(AR)模型,然后得出了自適應(yīng)OFDM系統(tǒng)基于最小二乘(LS)估計(jì)的線性信道預(yù)測(cè)算法,分別給出了頻域和時(shí)域信道預(yù)測(cè)的方法,仿真分

4、析時(shí)域預(yù)測(cè)效果要好于頻域預(yù)測(cè),而復(fù)雜度只相差一次離散傅里葉變換(DFT)。然后分析了基于信道預(yù)測(cè)的自適應(yīng) OFDM系統(tǒng)的性能,以及預(yù)測(cè)濾波器階數(shù)的選取,其選取需綜合考慮自適應(yīng)系統(tǒng)的性能和系統(tǒng)的計(jì)算復(fù)雜度。最后重點(diǎn)介紹了能跟蹤信道統(tǒng)計(jì)特性變化的自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法,然后利用其信道抽頭的稀疏性,給出了基于范數(shù)的正則化自適應(yīng)算法,該算法在傳統(tǒng)自適應(yīng)算法的基礎(chǔ)上引入了一個(gè)零值吸引因子,增強(qiáng)了預(yù)測(cè)濾波器的稀疏性,從而加快了算法的收斂性,仿真表明基于