可变速率变换域通信系统的最优化功率比特分配方法

摘要

本发明公开了一种可变速率变换域通信系统的最优化功率比特分配方法，本发明在满足总功率限制和特定的系统误比特率性能需求的条件下最大化系统的比特速率，或在满足总比特速率限制和系统误比特率性能需求的条件下最小化系统总功率，从而有效提高频谱和功率的利用率，保障系统误比特率性能，同时极大提升系统在不同信道条件下的自适应能力。

主权项

1.一种可变速率变换域通信系统的最优化功率比特分配方法，系统由发送机和接收机等组成，系统带宽被划分成个子信道，各子信道被视作具有“空”、“忙”两个状态，子信道上噪声或干扰小于某一门限值时状态为“空”，可以使用该子信道传输数据，反之为“忙”，该子信道不可用；发送机和接收机根据可用信道的信息进行数据的发送调制和接收解调操作；其特征在于，所述发送机根据可用信道的信息进行数据的发送调制操作，主要包括以下步骤：（1）频谱检测：检测无线环境的频谱，将信号变换到频域，得到各子信道频点上数据的能量；（2）空闲频谱标记：将每个子信道上的能量与某一预先设定的门限值进行比较，大于该门限值的子信道被设定为0，否则设为1，生成频谱幅度序列；（3）随机相位生成：由级伪随机序列模块生成一组随机整数，根据多进制相位调制（MPSK）准则将其映射成随机相位序列，其中；（4）将频谱幅度序列和随机相位序列对应元素相乘得到序列；（5）功率缩放：根据功率分配的结果给每个可用子载波分配相应的功率得到序列，其中为每个子载波上的能量，满足，为每个传输符号周期内的矢量信号序列总能量；（6）存储：存储基函数序列；（7）MPSK调制：根据比特分配的结果生成传输数据序列，将数据序列映射成序列，其中，为第个子载波上传输的比特数；（8）调制好的数据序列与基函数序列对应元素相乘得到频域发送数据序列（9）OFDM发射：将频域发送数据序列通过离散傅里叶逆变换生成时域信号序列，添加循环前缀后发送出去；所述接收机根据可用信道的信息进行数据的接收解调操作，主要包含以下步骤：（1）OFDM接收：接收到的信号经过OFDM接收机处理得到频域数据序列；（2）空闲频谱标记和随机相位生成：采用与发送机一样的方法和步骤生成频谱幅度序列和随机相位序列，两个序列的对应元素相乘得到；（3）取共轭：对序列进行取共轭操作，得到，将之与频域数据序列对应元素相乘，消除随机相位，得到序列；（4）根据功率比特分配的结果，从序列中挑选出实际传送数据的子信道分别进行MPSK解调，解调结果作为发送数据符号的估计。