论文部分内容阅读
新一代无线通信标准，如LTE、DVB-T2、WiMax等均提供了多种调制方式和编码码率，便于系统采用自适应调制编码技术，提高系统的吞吐量。自适应调制编码技术，根据信道状态自适应改变调制阶数和编码码率。当系统要求高的传输可靠性时，根据信道状态选择既满足系统误码率要求又能提供尽量高数据传输速率的调制编码方案；当系统要求高的数据传输速率时，根据信道状态选择能最大化系统吞吐量的调制编码方案。因此，信道状态的估测和调制编码方案的选择是实现自适应调制编码传输的两项关键技术，本文也将围绕这两方面展开研究。第一，本文选择信噪比衡量信道的状态。文中主要研究两类信噪比估计算法，数据辅助类和非数据辅助类。数据辅助类借助导频数据进行信噪比估计，非数据辅助类主要利用接收信号的各阶矩函数完成信噪比估计。仿真表明数据辅助类中boumard算法在EPA信道下，0到30dB的估计范围内，估计误差小于0.5dB。非数据辅助类中基于M2M4算法的改进算法M4性能最好，估计误差小于2dB,且其抗多普勒频移性能优于boumard算法。另外一种基于boumard算法的改进算法NDAM2，QPSK调制方式下，被估计信噪比超过5dB时，性能与boumard算法十分接近，即使被估计值达到30dB,估计误差仍小于0.5dB。第二，本文主要研究了三种调制编码方案选择算法。基于目标误码率的选择算法确保传输可靠性最高；基于吞吐量最大化的选择算法带来最大的系统吞吐量；基于帧传输可靠性的选择算法是一种基于信道预测的选择算法，其根据前几帧的传输情况选择新一帧传输的调制编码方案。仿真表明，相对于采用固定调制编码方案1/2-16QAM，系统采用三种自适应方案时，在信噪比为20dB时系统吞吐量增量最小为1.5Mbps，最大为2.2Mbps。同时仿真表明基于目标误码率的选择算法相对于其他选择算法能在更低的信噪比时实现无差错传输。第三，本文完成boumard信噪比估计算法FPGA设计，估计结果送入调制编码方案选择模块选择最优的调制编码方案。设计电路能保证信噪比估计的有效范围达到0至25dB,运行的时钟频率达到102MHz。