OFDM自適應(yīng)算法在煤礦井下的應(yīng)用研究
其中:pi為第i個延時時間的功率,gi(t)為第t個時延分量,是復(fù)高斯過程,可以理解為它是在某個時間間隔內(nèi)從不同入射角到達的不可分辨的多徑分量的組合。τi為抽頭時延。采用中載波頻率為60 GHz,采樣頻率為225 MHz,移動速度為50 km/h的具有3條多徑的頻率選擇性瑞利衰落模型,其中,3個時延時間的功率pi分別為1,1/exp(1),1/exp(2)。該信道是時變的。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/158105.htm
4 仿真與結(jié)果性能分析
參照上述AWGN建模方法,對自適應(yīng)比特和功率算法進行了仿真。一個OFDM信號分為64個子載波,未使用信道編碼。為了突出自適應(yīng)比特與能量分配算法的優(yōu)點,本文將固定調(diào)試方式的OFDM、單輸入單輸出(SISO)OFDM和多輸入多輸出(MIMO)OFDM進行了性能比較。各種傳輸方式下,隨著信道增益的變化,其比特與能量的分配情況如圖2~圖5所示。
圖2是OFDM采用固定調(diào)制方式時,以16QAM為例,各子信道比特與能量的自適應(yīng)分配。圖3是單輸入單輸出(SISO)時,根據(jù)信道增益的變化,各子信道比特與能量的自適應(yīng)分配圖。圖4是多輸入多輸出(MIMO)時,本文中發(fā)送和接收天線的個數(shù)均為2,各子信道比特與能量的自適應(yīng)分配圖。圖5是分別采用Fixed OFDM,SISO一OFDM和MIMO一OFDM時的
誤碼率比較。
從圖2~圖5可以得出:在保持傳輸比特總數(shù)恒定的情況下,信噪比高的子信道分配的比特數(shù)多,能量少,信噪比低的子信道分配的比特數(shù)少,能量高,這樣做就確保了在滿足誤碼率要求的情況下,使總發(fā)射能量最少。
5 結(jié)語
自適應(yīng)比特與功率分配可以通過改變子信道的比特與功率分配來適應(yīng)時變信道,保障速率與誤碼率滿足要求,確保系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。本文針對井下無線信道的傳輸環(huán)境,研究了一種功率最小化分配的自適應(yīng)比特與功率分配算法,并進行了仿真。仿真結(jié)果表明,自適應(yīng)算法明顯優(yōu)于固定調(diào)制方式,而在自適應(yīng)算法的基礎(chǔ)上,MIM0方式明顯優(yōu)于SISO方式。這清楚地表明將自適應(yīng)OFDM技術(shù)應(yīng)用到煤礦井下進行無線數(shù)據(jù)傳輸,能夠提高井下數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性能,同時最大限度地利用井下的信道容量。
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