多用户MIMO-OFDM自适应子载波组分配的优化算法

针对于多用户多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)下行传输,提出一种基于用户信道特征反馈自适应调整多用户子载波分配的优化算法.该算法提出的简化技术将信道相关带宽信息和动态子带分配算法联合起来,将连续子载波分配的最小单元由单个子载波变为子载波组,从而能在不明显影响系统性能的基础上有效改善传统子载波自适应算法中运算量较大的问题.仿真结果表明:该算法运算量获得较大的简化,但在性能上接近于传统动态子载波分配的效果,是一种有效的多用户动态自适应子载波分配算法.     

OFDM-SDMA系统上行资源分配算法

针对OFDM-SDMA系统的上行链路,以系统吞吐量最大为目标,建立资源分配问题的优化模型,提出一种低复杂度的次优资源分配算法.该算法分为载波分配和功率分配2部分:载波分配算法在功率平均分配的假设下为每个子载波选择用户集合;功率分配算法在载波分配的基础上,考虑相同载波上的干扰对用户进行注水功率分配.仿真结果表明:该算法获得的系统容量与传统OFDMA系统资源分配算法相比有较大幅度的提高;载波分配算法能很好地适应上行链路的特点,其性能优于下行链路载波分配算法;有扰信道注水功率分配亦优于固定功率分配算法.     

基于OFDM的一种空时协作方案

根据OFDM子载波信道的相关性及协作分集的发送特点,利用协作的广播阶段,提出了可获得OFDM调制下多径增益的一种简单空时协作方案。在协作分集发送的不同时隙,将信号在相关性最小的子载波信道上传输,与传统协作方案比,该系统在不降低传输速率的情况下多获得一阶的分集增益。通过对中断概率的研究,给出了最佳的功率分配方案,并对系统理论误码率进行了分析。仿真结果表明该方案可以获得明显的性能增益。     

水声OFDM通信系统中的最优子载波功率分配

目的研究水声OFDM通信系统中的最优子载波功率分配。方法提出了水声OFDM通信系统中的最优子载波功率分配算法。首先将传播损失等效到信道频域响应中,建立了水声OFDM等效传播模型。在此模型基础上,以最大化OFDM系统中的有效子载波数目为目标,根据各子载波上的星座图、误码率门限、传播损失和环境噪声,结合信道信息对各子载波上的功率进行最优分配。对信道已知和信道未知、近距离传输和远距离传输等不同情况分别进行了讨论。结果文中算法在有效子载波数目比、OFDM块平均误码率、所需发射功率等方面均优于传统功率分配算法。结论文中算法可在水声OFDM通信系统中实现最优子载波功率分配。     

基于多臂赌博机的卫星通信系统子载波分配算法

为了提升卫星通信系统的频谱效率,在卫星系统采用正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)传输技术的情况下,提出了一种基于多臂赌博机(Multi-Armed Bandit, MAB)的子载波分配算法。首先,建立基于OFDMA的卫星系统上行链路多用户传输模型。然后建立以用户总速率最大化为目标,以用户最大发射功率和用户服务质量为约束条件的资源分配问题。接着,利用MAB能在环境信息部分未知时在线学习摇臂选择策略的特性来求解该优化问题,并获得子载波分配方案。仿真结果表明,所提算法能实现系统子载波的自适应分配,同时用户总速率与贪婪算法在已知信道状态信息下获得的用户总速率几乎相同。     

一种低复杂度OFDMA系统子载波、比特与功率分配算法

针对多用户OFDMA系统提出了一种宽度可调的动态子载波、比特与功率分配算法；在子载波分配上，利用无线信道的频域相关性，对信道信噪比矩阵的列进行压缩；在比特分配上，对贪婪（Greedy）算法改进，利用不同子载波之间信道信噪比的对数关系，将子载波进行分组．仿真结果表明，在相同的通信服务质量（QoS）条件下，该算法显著降低了计算复杂度，发射功率增量很小，具有现实意义．     

基于人工噪声和SWIET的安全双向中继通信

针对基于解码转发的对称双向中继网络的安全传输问题,提出一种基于人工噪声干扰和信息、能量同时传输技术(SWIET)的物理层安全传输策略.系统采用两时隙传输方案,能量收集节点利用第一时隙收集的能量发射人工噪声干扰,而用户节点和中继分别通过功率分配技术将目的节点先验已知的人工噪声干扰添加到有用信息中,以降低窃听信道的传输质量.建立双向中继网络窃听信道下联合能量收集和无能量收集节点的两种数学模型,推导基于人工噪声干扰的系统保密容量的数学表达式,分别求解两种模型的最大化系统保密容量下最优功率分配因子,并分析了SWIET技术对系统保密容量的增益.仿真结果表明:对应于不同的窃听节点位置,所提出的联合SWIET技术的方案能使双向中继网络保密性能改善3%~90%,且能量收集节点越靠近窃听节点,系统性能越好.     

移动衰落信道中的自适应OFDM调制

在宽带移动OFDM(正交频分复用)系统中,不同的子信道经受不同的信道衰落,具有不同的传输能力。若采用固定速率调制方案,信道容量和发送功率未能获得充分应用。自适应调制技术能充分利用信道容量和信号功率,满足不同传输速率和服务质量的要求。研究了一种适用于宽带移动OFDM系统的自适应算法。在平均发送功率不变条件下,算法根据子信道的衰落特性,自适应地分配子信道中数据比特,选择不同的信号星座和发送功率,使得系统的功率和频谱效率达到最佳。首先推导了在平均发送功率受限条件下,瑞利衰落信道中最大频谱效率;其次,分析了在给定误比特率(BER)条件下,采用连续功率、连续星座MQAM(多进制正交幅度调制信号)调制的最大功率频谱效率,在此基础上提出适用于实际系统的离散功率、离散星座MQAM调制算法;最后进一步优化系统的功率密度谱。计算机模拟表明:该算法能明显地提高移动OFDM系统的频谱效率。     

多径衰落信道下多音干扰OFDM系统性能分析

针对无线通信面临的干扰问题,对多径衰落信道下的正交频分复用（OFDM）系统的抗多音干扰性能进行了研究. 在给出系统模型的基础上,对经历多径衰落信道后的受干扰接收信号进行分析,计算了有用信号和各干扰信号分量的数学统计特性,并在此基础上推导了系统的误比特率公式. 对系统进行了误比特率仿真,仿真结果表明,理论值与仿真结果能很好吻合,增大子载波间隔可减弱多音干扰对系统的干扰效果. 另外,当干扰信号功率较大时,全音干扰效果较好;反之则宜集中干扰功率对部分子载波实施干扰.      

OFDM系统的自适应分配算法的研究

关于算法的研究可以分为两类:动态算法和静态算法.静态分配算法在没有考虑信道瞬态增益的情况下预先进行子载波分配的.然而实际的通信系统是要支持多用户并发通信的,由于信道衰落存在用户差异性,将自适应技术应用在多用户系统中,根据用户在各子信道上的瞬时特性动态地分配子信道,充分利用信道的瞬时特性进行资源分配,对多用户要求共享同一子载波进行仲裁后完成分配,从而使系统总的发射功率达到最低.     

多用户OFDM系统中的快速自适应分配策略

将自适应技术应用于多用户正交频分复用(OFDM)系统,能够提高频谱利用率,降低系统发射功率,从而使系统的整体性能达到最优．文中给出了多径频率选择性衰落信道下多用户OFDM系统中自适应比特和功率分配的数学模型,提出了一种次优快速自适应分配算法,根据信道特性的瞬时估计值,自适应地为各用户分配子信道和比特,在给定误码率的条件下使总的发送功率最小、仿真结果表明,该算法计算简单,优化效率高,可以达到接近理论上的最优水平．     

基于比率选择的自适应子载波分配方法

根据已有的无线资源分配算法,提出了一种新的基于比率选择（ratio—based selection,RBS）的分配算法．在多用户OFDM系统中,目前常用的次优子载波算法由于只遵循信道增益最好规则而可能导致不得不分配信道增益很差的子载波给用户的现象．RBS算法采用信道增益最好用户和次好用户的“比率”来分配子载波,避免了这种情况的发生．仿真显示,与其他次优子载波分配算法相比,RBS算法能够以较低的运算量获得更好的性能,具有较高的实用性．     

一种改进的电力线通信OFDM自适应比特分配算法

针对低压电力线信道的频率选择性衰落等特点,在总功率和峰值功率限制下提出一种低复杂度的自适应比特分配算法.该算法首先对子载波进行分组以降低计算复杂度,组内子载波将采用相同的调制方式.然后采用注水算法解决连续比特输入问题,将其得到的位向量取整后作为贪婪算法的初始比特分配向量,证明了位向量的有效性.根据得到的初始向量在每个子载波上进行比特增加贪婪操作或比特移除贪婪操作.仿真结果表明从初始比特向量开始,每个子载波上最多只需进行一次比特增加或移除操作即可达到最佳吞吐量.与其他传统算法相比,在不同数量子载波、不同总功率约束等限制条件下,所提算法能在保证系统吞吐量的同时使其计算复杂度有效降低.     

一种基于延时信道状态信息的MIMO-OFDM系统自适应功率分配算法

在基于正交频分复用的多输入多输出（multiple-input-multiple-output-orthogonal frequency divided multiplexing,MIMO-OFDM）系统中,适当的功率分配方案能够显著提高系统吞吐量,但是其复杂度往往较高。研究MIMO-OFDM系统的自适应功率分配问题。以系统的和速率最大化为目标,根据延时的信道状态信息在所有空间子信道之间分配功率,同时满足各子信道的误码率约束与系统总功率约束。根据MIMO空间子信道的特点提出了一种复杂度很低的功率分配算法,并分析了算法复杂度。在IMT-2000信道中的仿真表明,提出算法的性能优于已有的次佳算法。     

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

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.     

认知无线网络中基于免疫优化的比例公平资源分配

针对认知无线网络中基于OFDM技术的资源分配,将其建模为一个约束优化问题,进而提出了一种基于免疫克隆的求解方法. 算法采用两阶段资源分配方法,即先将子载波分配给用户,然后基于免疫优化算法给不同的子载波分配功率. 此外,算法充分考虑了主用户可容忍的干扰约束及次用户对资源的比例需求,更符合实际要求. 根据问题本身特点,设计了适合算法求解的编码、克隆、变异算子. 仿真实验结果表明,在总发射功率、误码率及主用户可接受的干扰等约束下,本算法可以获得较高的数据吞吐量,并保证次用户对资源需求的公平性.      

VLC网络中兼顾QoS和公平性的协作子载波与功率分配算法

针对目前可见光通信(visible light communication,VLC)中干扰管理算法存在的问题,提出了一种兼顾服务质量(quality of service,QoS)和公平性的协作子载波和功率分配算法.将终端公平度与QoS的乘积作为优先级因子,每轮优先级因子最高的终端获得协作接入点(access poin...     

OFDM系统中一种改进的低复杂度自适应比特功率分配算法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统在进行自适应比特功率分配时存在过高复杂度的问题,提出了一种基于边缘自适应(margin adaptive,MA)准则的改进低复杂度自适应比特功率分配算法.与贪婪(Greedy)算法相比,提出的改进算法通过预分配和迭代分配2部分来降低算法的计算量.改进算法先在预分配中根据信道条件预先分配部分比特,在迭代分配中通过增大内存开销的方法减少Greedy算法中计算和比较每个子信道功率增量的次数,从而降低算法的复杂度.仿真结果表明,在相同的仿真环境下算法的自适应分配效果和Greedy算法的自适应分配效果基本一致,同时该算法和Greedy算法具有几乎相同的误比特性能.且随着子信道数量的增加,与Greedy算法相比,该算法的运行时间更短,进而说明所提出的算法具有较低的复杂度.