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正交频分复用(OFDM)技术因其具有良好的抗噪声性能和抗多径信道干扰能力以及频谱利用率高而被普遍认为是下一代宽带无线接入系统不可或缺的技术;而多输入多输出系统(MIMO)可以通过利用发送和接收分集增益,在不增加信道带宽的和发射功率的条件下成倍的提高信道的容量,因而被认为是下一代移动通信系统(4G)的关键技术之一。所以结合这两种技术各自的优点来实现一种高性能、高可靠性的宽带无线通信系统就成为当前一个研究热点。
本文在假设信道状态信息完全已知的前提下,研究了针对MIMO-OFDM系统的自适应分配方案,主要是研究了在MA优化准则下的自适应分配算法,即对给定的数据速率和传输带宽,在保证服务质量(QoS)所需要的BER的条件下,根据子信道的瞬时特性自适应的为用户分配子信道和子信道上比特率,以使得系统发送总功率最小。本文首先针对OFDM系统下单用户的greedy算法和多用户的Heuristic算法进行了分析;接着研究了单用户MIMO-OFDM系统的自适应分配问题,通过SVD分解,分析了基于Largrangian的自适应方案和基于greedy算法的自适应比特分配方案;在此基础上对多用户MIMO-OFDM系统的子信道以及比特、功率分配方案进行了研究,着重比较了greedy算法与Average算法的性能,并通过改变发送或者接收天线数目,分析了其对系统性能的影响。仿真结果表明:采用自适应分配方案可以充分利用信道资源,大大优化了系统性能,同时MIMO-OFDM系统性能也要明显优于OFDM系统性能。