论文部分内容阅读
近年来，随着OFDM技术应用领域的拓展，国内外已开始研究适用在TDD、FDD系统的自适应OFDM技术。该技术充分利用发端知道信道信息的条件，调整发送参数，进一步提高系统抗频率选择性衰落信道的性能。目前应用在OFDM系统中的自适应预处理算法几乎都是基于最大信息速率的自适应预处理算法，它们从信道容量优化的角度使信息速率尽可能地接近信道容量。本文将从BER优化的角度考虑问题，即在总发送功率和信息速率一定的情况下使得OFDM系统的误比特性能得到优化。本文的工作主要有以下几个方面：1.首先对自适应OFDM系统作了概述并分析了系统的信号模型，然后讨论了关于自适应OFDM系统的几个核心技术，最后介绍与本文工作密切相关的自适应预处理算法的研究现状。
2.提出了两种针对BER优化的自适应预处理算法：基于MMSE准则的自适应预处理算法和基于最小平均误比特率的自适应预处理算法。前者在总发送功率受限的条件下保证OFDM符号估计的均方误差达到最小，后者是在总发送功率受限的条件下保证OFDM系统的平均误比特率达到最小。理论推导和仿真结果表明，本文提出的方法与等功率分配方法及信道倒置的功率分配方法相比，在低信噪比下的误比特性能都有很明显的改善。另外还通过仿真给出了本文提出算法对信道估计误差的容忍程度。
3.改进了已有的基于最大信息速率的自适应预处理算法以及本文提出的两种针对BER优化的自适应预处理算法，并与采用奇异值分解的MIMO技术相结合，然后应用在多天线自适应OFDM系统中。仿真结果表明，通过对发端的发送参数进行综合预处理，可以更有效提高系统的频谱利用率和误比特性能。
4.将LDPC码应用于自适应OFDM系统中，能够进一步提高多径环境下系统的BER性能。首先对LDPC译码算法进行改进，将基于Turbo迭代译码思想的联合解调解码结构应用在自适应OFDM系统中，这种结构与没有反馈的解调解码结构相比，使编码增益改善约2dB。其次将本文提出的预处理算法应用在这种LDPC信道编码的自适应OFDM系统中，可以同时获得编码增益和自适应处理增益。其中基于MMSE准则的自适应预处理算法的性能比基于最小平均误比特率的自适应预处理算法好1dB左右，所以它更适用于有信道编码的自适应OFDM系统。