OFDM自適應算法在煤礦井下的應用研究

③對bk向下取整得bk，使每個子信道分配的比特數(shù)為整數(shù)；
④限制bk只取0，1，2，4，6，8，這是為了采用MQAM調(diào)制方式。
(2)能量初始化算法
①根據(jù)最初分配的比特數(shù)，使用如下公式計算第k個子信道所需的能量：

②對每個子信道生成能量增量表，對第i個子信道，能量增量為：

由于仿真中子信道最大傳輸8比特，則8比特到9比特的增量被設置成無限大，即大于8比特的比特值不能傳輸。另外，不支持除1之外的任何奇數(shù)比特數(shù)，這可以通過平均的方法解決：

對5、6比特和7、8比特也作如此處理。這樣可以保證在子信道k從2到3分配了1比特之后，在下一次迭代中，還會分配到接下來的1比特。惟一的例外是在算法終止時，有可能最后1比特被分配到某個信道使其比特數(shù)不屬于支持的范圍，這可用后面的“最后1比特配置”算法處理。
(3)滿足總比特數(shù)為B的算法如下：
對個子信道初始分配的比特數(shù)求和：B’=sum(bk)，將B’與每個OFDM幀中傳輸?shù)目偙忍財?shù)B做比較，如果B’≠B，則重復以下步驟，直到B’=B為止。

(4)最后一比特算法
①檢查是否存在由于最后1比特分配造成含有不支持比特數(shù)的信道。如果沒有，則跳出以下步驟，分配過程結(jié)束；若有，則設該信道為v。
②找出所有分配了1比特的子信道，將減少l比特能量減少最大的信道記為i，得其能量增量為：△ei(bi)，計算E1=△ev(bv+1)一△ei(bi)。
③找出所有分配了0比特或1比特的子信道，將增加1比特所需能量最小的信道記為j，得△ej(bj+1)，計算E2=△ej(bj+1)一△e(bv)。
④若E1≤E2，i信道減少1比特，v信道增加1比特；反之，i信道增加1比特，v信道減少1比特。并做相應的能量分配調(diào)整。
本算法在初始階段就利用已有的信道信息對比特分配方案做出初步的估計，這樣可以減少后續(xù)逼近算法的收斂次數(shù)，從而大大降低整個算法的計算復雜度。

3 信道模型
采用高斯加性白噪聲信道(AWGN)，其時域表達式為：y=h(t)*x+noise，其中，h(t)為信道傳輸函數(shù)；*表示卷積運算，x為輸入信號，y為輸出信號；noise為均值為O，方差為σ2=l，單邊功率譜密度為No的高斯白噪聲。
煤礦井下巷道的無線信道是一個具有時間選擇性、頻率選擇性和空間選擇性的空間受限信道。假設頻率選擇性衰落的信道脈沖響應模型是一個離散的廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射模型，即：在時間t(可能是幾個碼元長度)內(nèi)，衰落的統(tǒng)計特性是平穩(wěn)的(只受到多普勒頻移的影響)，電波到達角和傳播時延是統(tǒng)計獨立變量。此時，L個多徑信道組合而成的時變沖擊響應為：