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OFDMA系统的频率同步和自适应资源分配技术研究

作　者: 严杰
导　师: 李式巨
学　校: 浙江大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 正交频分复用 正交频分多址 频偏估计 自适应资源分配
分类号: TN919.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


正交频分复用(OFDM)以其频谱效率高,对频率选择性和多径信道抵抗能力好等特点,近年来成为无线通信领域里的研究热点。以OFDM调制为基础的正交频分多址(OFDMA)是新一代的无线接入技术,它将接入和调制有效地结合在了一起,已经成为未来移动通信系统的重要技术之一。本文阐述了OFDMA系统的基本原理。针对子载波交织分配的OFDMA系统上行链路,利用其接收信号周期性的结构,提出一种基于ESPRIT算法的多用户频偏估计解决方案,通过子空间旋转不变的特点准确地估计出各用户的载波频偏。针对OFDMA系统自适应资源分配问题,提出一种具有QoS保证的自适应子载波和功率分配算法。对于实时用户,系统采用子载波和功率交替分配的方式,保证其数据率额定值和目标误码率限制的要求;对于非实时用户,按照数据率比例公平的要求,子载波和功率分配分离进行。通过利用近似线性化的方法,大大减少了计算复杂度。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-4
目录  4-6
第1章 绪论  6-12
  1.1 移动通信技术的发展  6-8
  1.2 OFDM技术的发展和应用  8-9
  1.3 研究内容和意义  9-10
  1.4 本文主要工作和内容安排  10-12
第2章 OFDM与 OFDMA系统概述  12-27
  2.1 OFDM系统原理  12-16
    2.1.1 OFDM基本模型  12-13
    2.1.2 DFT在 OFDM中的应用  13-14
    2.1.3 保护间隔和循环前缀  14-15
    2.1.4 OFDM系统的优缺点  15-16
  2.2 OFDMA系统概述  16-19
    2.2.1 多址接入技术  16-17
    2.2.2 OFDMA系统模型  17-18
    2.2.3 两种特殊的子载波分配方式  18-19
  2.3 IEEE 802.16e的OFDMA物理层  19-26
    2.3.1 IEEE 802.16系列标准  19-20
    2.3.2 IEEE 802.16e中可扩展的OFDMA  20-22
    2.3.3 IEEE 802.16e OFDMA帧结构  22-23
    2.3.4 IEEE 802.16e OFDMA子载波分配方式  23-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章 OFDMA系统上行链路的频率同步技术  27-41
  3.1 OFDMA上行链路的数学描述  27-28
  3.2 上行链路频率同步问题  28-30
  3.3 相关研究工作  30-31
    3.3.1 多用户载波频偏估计  30
    3.3.2 频偏补偿  30-31
  3.4 子载波交织的OFDMA系统上行链路频率同步  31-39
    3.4.1 子载波交织的OFDMA系统  31-33
    3.4.2 基于ESPRIT算法的多用户载波频偏估计  33-35
    3.4.3 基于MMSE准则的多用户数据分离  35-36
    3.4.4 仿真结果和性能分析  36-39
  3.5 本章小结  39-41
第4章 OFDMA系统自适应资源分配技术  41-64
  4.1 系统概述与优化准则  41-45
    4.1.1 无线衰落信道特征  41-42
    4.1.2 OFDMA自适应资源分配系统概述  42-43
    4.1.3 优化准则分类  43-45
  4.2 相关研究工作  45-51
    4.2.1 多用户灌水定理  45-46
    4.2.2 Jang算法  46-47
    4.2.3 Yin算法  47-48
    4.2.4 Rhee算法  48-49
    4.2.5 Shen算法  49-51
  4.3 一种具有 QoS保证的自适应资源分配算法  51-63
    4.3.1 QoS要求  51-52
    4.3.2 系统模型  52-54
    4.3.3 实时用户的子载波和功率分配  54-55
    4.3.4 非实时用户的子载波和功率分配  55-58
    4.3.5 仿真结果和性能分析  58-63
  4.4 本章小结  63-64
第5章 总结和展望  64-66
参考文献  66-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 按传输线路分的数据通信 > 无线数据通信
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