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MIMO-OFDM自适应资源分配和天线选择算法分析及仿真实现

作　者: 马宁
导　师: 王玉良
学　校: 北京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: MIMO-OFDM 贪婪算法改进贪婪算法 Chow算法误码率性能天线选择最优选择基于特征空间选择简化特征空间选择
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 2次
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内容摘要

MIMO-OFDM既利用了MIMO技术提高系统频谱利用率的优势,又具备了OFDM抵抗频率选择性衰落的优点。这些特点决定了MIMO-OFDM系统将是下一代移动通信技术的核心。自适应资源分配就是根据各子信道的特征动态地分配数据比特和功率,可以提高系统性能。自适应资源分配算法比较多,本文选取了两种经典算法:贪婪算法和Chow算法,并对其中的贪婪算法进行了改进,然后分别对改进后的贪婪算法和Chow算法进行仿真。仿真结果显示,分配结果符合提出的设想,根据信道的响应合理的分配了比特和功率,有效地利用了系统资源。通过仿真分析对这两种经典算法进行性能和计算量的比较,改进后的贪婪算法与经典的Chow算法在性能上相差无几,但在复杂度和可实现性等方面则有所不足。Chow算法在性能、复杂度、可实现性等方面有着较大优势,成为系统实现的第一选择。MIMO-OFDM系统通过发射端和接收端均采用多天线的方式,增强了接收信号的鲁棒性和信道容量。然而,多天线的使用增大了系统的硬件成本和信号处理的复杂度,天线选择技术通过从全部天线中选取部分天线进行信号处理的方式,以系统容量的微小损失大大节

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 研究背景  10-14
    1.1.1 移动通信系统概述和演进  10-11
    1.1.2 MIMO-OFDM系统介绍  11-12
    1.1.3 MIMO-OFDM系统的自适应资源分配研究现状  12-13
    1.1.4 天线选择的应用  13-14
  1.2 论文的研究内容及研究方法  14-15
  1.3 论文的结构安排  15-16
第二章 MIMO-OFDM技术概述  16-30
  2.1 引言  16
  2.2 OFDM原理简介  16-24
    2.2.1 多载波调制与FFT  17-20
    2.2.2 正交性  20
    2.2.3 OFDM系统结构  20-22
    2.2.4 OFDM信号的频谱特性  22-23
    2.2.5 OFDM的子载波调制  23-24
  2.3 MIMO原理简介  24-27
  2.4 MIMO-OFDM系统的基本原理  27-28
  2.5 MIMO-OFDM系统的SVD变换  28-30
第三章单用户MIMO-OFDM系统比特和功率分配  30-45
  3.1 基于MA准则的优化算法  30-33
    3.1.1 贪婪算法  30-31
    3.1.2 改进贪婪算法  31-32
    3.1.3 可变误码率条件下的比特、功率分配  32-33
  3.2 Chow算法  33-38
    3.2.1 Chow算法简介  34
    3.2.2 Chow算法步骤和流程  34-38
  3.3 仿真及比较  38-43
    3.3.1 改进的贪婪算法仿真结果  38-40
    3.3.2 Chow算法仿真结果  40-43
  3.4 本章小结  43-45
第四章天线选择技术  45-63
  4.1 概述  45-47
  4.2 天线选择方法  47-51
    4.2.1 最优天线选择算法  47-49
    4.2.2 次优天线选择算法  49-51
      4.2.2.1 基于范数的天线选择算法  49-50
      4.2.2.2 渐消和递增天线选择算法  50-51
  4.3 基于特征空间的天线选择算法  51-58
    4.3.1 问题模型  51-52
    4.3.2 基于特征空间的天线选择算法  52-56
    4.3.3 基于特征空间的简化选择算法  56-58
  4.4 仿真比较  58-62
    4.4.1 基于特征空间渐消选择算法(EVBGE)的容量性能  58-60
    4.4.2 简化特征空间选择算法的容量性能  60-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章总结与展望  63-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
硕士期间发表论文  69

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