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《兰州大学》 2008年
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多用户OFDM系统动态资源分配算法研究

聂聪  
【摘要】: 正交频分复用(OFDM)能有效抑制信号多径传播造成的码间干扰,对抗多径衰落并提高系统的频谱利用率,是第四代移动通信物理层的核心技术。动态资源分配是OFDM中的关键环节,在实际信道中,根据每个子载波对每个用户的不同的衰落系数为多个用户动态分配子载波,并自适应分配各子载波上的比特,同时选择不同的信号星座可以有效降低系统的传输功率。本文在多用户的情况下,根据边值自适应准则(MA)研究OFDM系统的动态资源分配算法。 根据拉格朗日乘子法可以得出多用户OFDM系统动态资源分配的最优算法,而许多数学条件的限制使其在实际情况中无法使用,MAO、多用户贪婪算法和BABS-ACG是能够较好逼近最优理论下限的典型次优算法,本文在开始部分介绍了这三种算法,通过计算机仿真分析其性能并总结了它们的优势与不足。 在分析了以往传统资源分配算法的基础上,本文把遗传算法应用到OFDM的资源分配问题中,提出解决OFDM系统资源分配的遗传算法模型,即将子载波的分配策略映射成遗传算法解空间中的个体,多个个体组成种群,通过种群中个体间数代的遗传操作最终搜寻出最优的分配方案。 由于普通遗传算法收敛较慢并且容易陷入局部最优解,因此往往找不到子载波分配的全局最优方案,所以本文提出两种基于自适应遗传算法的分配方案,第一种根据适应度函数调节交叉和变异概率,第二种根据基因频率调节变异概率。仿真表明,与第一部分各算法相比,两种采用自适应遗传算法的分配方案使传输功率略有降低,同时遗传操作简单易行,降低了运算复杂度。
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