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1、第34卷第7期西南大学学报(自然科学版)2012年7月Vol.34No.7JournalofSouthwestUniversity(NaturalScienceEdition)Jul.2012文章编号:16739868(2012)07012505①WPDM-CDMA系统中的子载波分配算法研究李姣军1,唐娜1,苏理云2,陈安志11.重庆理工大学电子信息与自动化学院,重庆400050;2.重庆理工大学数理学院,重庆400050摘要:针对现有的分组子载波分配算法、间隔子载波分配算法以及自适应分配算法公平性差、误
2、码率高等不足,以多载波通信方案之一WPDM-CDMA为研究系统提出一种新的基于相对比特需求和传输功率函数的子载波分配算法,由于各个用户和基站间经历的信道环境存在差异,要综合考虑各个用户分配的公平性和资源的合理利用等因素,此算法根据用户比特需求,计算出分配过程中优先考虑的用户以及传输功率低的子载波,在5径Rayleigh信道下与分组算法和间隔算法进行仿真对比,仿真结果表明此算法在误码率性能和公平性方面优于其余2种算法.关键词:多载波调制;子载波分配;WPDM-CDMA;间隔分配算法;分组分配算法中图分类号:
3、TN914文献标志码:A第三代移动通信技术已经投入商用,国际上开始将眼光投向第四代移动通信,对4G通信系统提出了更高的要求,如高速率和高频谱利用率、能够服务同时具有多个业务的多个用户并且要克服各种衰落及干扰,而多载波技术便可达到上述要求.多载波调制起源于上世纪60年代,发展至今已有多种实现方式,其中研究最广泛的包括正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,OFDM)、小波包分复用(WaveletPacketDivisionMultiplexing,WPD
4、M)以及小波包变换多载波码分多址(WPDM-CDMA)等,多载波具有内在的抗多径衰落和抗频率选择性衰落的能力,此技术将要传输的信息串并变换后形成多路信号,将这些信号分别调制到不同的载波上面,再经射频发送给不同的用户,其中子载波的分配问题是一个关键点.多用户环境下,在同一时刻,多个用户共享同一个信道资源,而在多载波系统中体现为各个子载波对用户的分配使用情况,然而每个用户与基站之间所经历的物理信道环境是不同的,因此每个子载波在各个用户的信道上响应也就不同了,并且对一个用户来说是最强的子载波,对其它用户很有可能
5、无法满足该用户的需求,因此为了提高通信系统的性能与服务质量必须对各个用户间的子载波进行一个合理的分配,不[1]合理的分配会造成资源的浪费,降低信息的发送速率,同时会降低系统抗衰落的能力等.1WPDM-CDMA系统WPDM-CDMA是将小波包调制技术与当前最先进的多址技术CDMA相结合产生的一种新的多载波通信方案,此方案也可以看作是一种多载波技术,同时国际上也将WPDM-CDMA作为除OFDM和[2-3]OFDM-CDMA以外的另一种4G实现方案.WPDM-CDMA中采用DWT/IDWT(离散小波变化/离散
6、小波反变换),这种变换所依靠的小波函数具有波动性、紧支性和支撑性,在时频域具有较好的局部性,同[4]时具有良好的自正交性和互正交性,使得在抗干扰方面有了很大的提升,可以提高频带利用率;另一方①收稿日期:20120315基金项目:重庆市教委科学技术研究项目(KJ100810,KJ080614,KJ100818);重庆市科委自然科学基金(CSTC2010BB2310,CSTC2011jjA40033);重庆理工大学研究生创新基金(YCX2011307).作者简介:李姣军(1965),女,湖南娄底人,副教授,主
7、要从事多载波电力线通信及小波多载波通信的研究.2西南大学学报(自然科学版)http://xbbjb.swu.cn第34卷面,WPDM-CDMA频域和时域均重叠,实际系统中,波形的持续时间远远大于符号周期,时域上的重叠有助于提高传输码率;此外,WPDM-CDMA以小波包基函数作为载波波形,按照一定的分解算法划分信道,在解调端需要确知小波包选择的基函数和对信道的划分方法,才能通过相关器正确接收,这一点使数据传[5-6]输更安全.图1即为WPDM-CDMA系统的收发机模型.图中,发射端用户m的数据经过编码后得到
8、数据信息dm(t),dm(t)经串并转换成为并行的l路信号dm,1(t),dm,2(t)…dm,l(t),接下来,每一路信号用该用户所对应的伪随机码Cm(t)进行扩频,扩频之后再对不同的小波包函数p(t)进行调制,最后合成一路信号经射频调制发射出去.经过传输信道,在接收端得到的数据是发送数据与噪声的叠加r(t),通过乘上与发射端同频的载波进行射频解调,再经过低通滤波器转换成l路数据,l路子数据再经解扩、小波包解调、[7-8]并
