認知無線電畢業(yè)設計論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　現如今無線通信的技術發(fā)展的越來越火熱，但同時也會面臨這樣的問題：頻譜的資源變得也來越少。以前處于靜態(tài)的無線頻譜管理的方式會讓一些頻譜常常處于一種空閑的狀態(tài)。這些常常處于空閑的狀態(tài)會限制頻譜利用率。如果長時間這樣，則會影響頻譜的利用率，造成頻譜資源的浪費。主要的目的是為了提高頻譜的利用率，人們于是提出認知無線電的思想。在基于認

2、知無線電的基礎上發(fā)展正交頻分復用可以降低總的發(fā)送功率，由串行的高功率變成多個并行的子載波低功率發(fā)送。</p><p>　　首先，這篇文章介紹了認知無線電產生的背景和兩個對認知無線電的概念的解釋，認知無線電特點當中的認知能力更夠感應外部環(huán)境的檢測，分析頻譜和對頻譜的判定。其次，就OFDM的認知無線電頻譜感知做出了一些研究，通過搭建感知的系統(tǒng)模型，研究其功能等特點。</p><p>　　對于認

3、知無線電OFDM系統(tǒng)資源分配算法，本節(jié)通過簡單的介紹了Wong算法、最小容量最大化算法、RA算法、迭代注水算法等，需要找一種多用戶資源分配算法當中的最優(yōu)算法。本章節(jié)仿真采用的是典型的迭代注水算法，得出的結論是這個算法的主要是能夠實現使功率最小或者速率的最大化。</p><p>　　關鍵詞：認知無線電；OFDM；多用戶；注水算法</p><p><b>　　Abstract<

4、/b></p><p>　　Now the technology of wireless communication is developing more and more hot, but at the same time, it also will face the problem: the resources of the spectrum become more and less. Before t

5、he static wireless spectrum management approach will let some spectrum is often in an idle state. These are often idle and limit the spectrum utilization. If this is long, it will affect the utilization of the spectrum,

6、resulting in the waste of spectrum resources. The main purpose is to improve the utilizat</p><p>　　First, this article introduced explained the background of cognitive radio and two of cognitive radio concep

7、t, cognitive radio characteristics of cognitive capacity enough induction of the external environment detection, analysis of spectrum and the spectrum determination. Secondly, some research is made on the cognitive radio

8、 spectrum of OFDM, and the features of the cognitive radio spectrum sensing system are studied.</p><p>　　For cognitive radio OFDM resource allocation algorithm, in this section, through simple introduced Won

9、g algorithm, minimum capacity maximization algorithm, RA algorithm, iterative water filling algorithm and need to find a multiuser resource allocation algorithm for the optimal algorithm. This chapter uses a typical iter

10、ative water injection algorithm, and the conclusion is that the algorithm can achieve the maximum of the minimum power or rate.</p><p>　　Keywords: cognitive radio; OFDM; multiuser; water flooding algorithm&l

11、t;/p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　abstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1認知無線電的提出1</p>

12、<p>　　1.1.1認知無線電產生的背景1</p><p>　　1.1.2 認知無線電的相關專業(yè)術語1</p><p>　　1.2認知無線電2</p><p>　　1.2.1 認知無線電定義2</p><p>　　1.2.2認知無線電的特點2</p><p>　　1.3認知無線電的使用領域和關鍵

13、技術3</p><p>　　1.3.1認知無線電的技術應用3</p><p>　　1.3.2 認知無線電的關鍵技術介紹4</p><p>　　1.4 本章小結6</p><p>　　2 OFDM系統(tǒng)的研究8</p><p>　　2.1 OFDM的簡介8</p><p>　　2.1

14、.1 OFDM的產生背景8</p><p>　　2.1.2 OFDM的概念8</p><p>　　2.1.3 OFDM系統(tǒng)原理8</p><p>　　2.2 OFDM的系統(tǒng)設計9</p><p>　　2.2.1串/并變換9</p><p>　　2.2.2 OFDM系統(tǒng)中DFT的實現10</p&

15、gt;<p>　　2.2.3 保護間隔和循環(huán)前綴的技術10</p><p>　　2.2.4 RF調制12</p><p>　　2.3 OFDM系統(tǒng)的優(yōu)缺點13</p><p>　　2.4 OFDM系統(tǒng)的關鍵技術14</p><p>　　2.5 OFDM系統(tǒng)用戶資源分配算法的研究15</p><

16、;p>　　2.5.1單用戶比特分配算法15</p><p>　　2.5.2多用戶子載波和比特分配法16</p><p>　　2.6 本章小結19</p><p>　　3 認知無線電OFDM系統(tǒng)多用戶資源分配算法的研究21</p><p>　　3.1 OFDM系統(tǒng)中多用戶自適應分配問題模型21</p><p

17、>　　3.2 OFDM系統(tǒng)中的Wong自適應分配算法23</p><p>　　3.2.1 Wong算法簡介23</p><p>　　3.3典型多用戶OFDM系統(tǒng)的RA算法27</p><p>　　3.3.1 容量最大化算法27</p><p>　　3.3.2 最小容量最大化算法27</p><p>

18、　　3.3.3比例速率限制下容量最大化算法28</p><p>　　3.4具有分配公平性的多用戶自適應分配算法29</p><p>　　3.4.1速率比例固定的多用戶自適應分配算法30</p><p>　　3.4.2單用戶功率分配31</p><p>　　3.4.3多用戶之間的功率分配32</p><p>　

19、　3.5本章小結34</p><p>　　4 CR-OFDM迭代注水算法35</p><p>　　4.1 系統(tǒng)模型35</p><p>　　4.2子載波的分配算法37</p><p>　　4.3功率分配算法37</p><p>　　4.3.1 注水算法37</p><p>　　4.

20、3.2 約束注水算法38</p><p>　　4.3.3仿真結果與分析39</p><p>　　4.4本章小結40</p><p><b>　　結論41</b></p><p><b>　　參考文獻43</b></p><p><b>　　1 緒論<

21、;/b></p><p>　　1.1認知無線電的提出</p><p>　　認知無線電[1]是一項有關在認知無線網絡中能夠提高頻譜利用率的關鍵技術。認知無線電通過檢測哪里會有空閑的頻譜，感知后就會給認知無線網絡提供一些基本的頻譜信息。并且會隨著周圍環(huán)境的變換會對發(fā)射參數等數字進行適當的修改。本節(jié)將對認知無線電產生的背景以及概念進行簡單的介紹。</p><p>　

22、　1.1.1認知無線電產生的背景</p><p>　　近幾年當中，隨著時代的進步，現代的科技也是越來越進步，如今是信息的時代，但是現代的頻譜資源是越來越少，近幾年特別熱的無線個人域網絡（Wireless Personal Area Network，WPAN）技術、無線局域網（Wireless Local Area Network，WLAN）技術，這些技術把人們的關系連在了一起，把人們都連到一個互聯網當中，促進人的

23、交流。并且現在大多數人都采用這些網絡技術采用的是非授權的頻段進行工作和日常的生活。所以需要提高現有頻譜的利用率是為解決頻譜資源緊張的困難的一種方法。于是就有人提出了認知無線電的定義，主要的思想就是能夠充分的利用頻譜資源，擁有較小的頻譜可以充分的提高其利用率[2]。有時候常常會有處于靜態(tài)當中空閑的頻譜，這些空閑的頻譜被稱作“頻譜空洞”，所以應該充分得利用這些頻譜空洞，充分提高其利用率</p><p>　　1.1.2

24、 認知無線電的相關專業(yè)術語</p><p><b>　　1．頻譜分類：</b></p><p>　?。?）授權頻譜[3]是需要人們?yōu)榱怂麄兪褂玫念l譜資源交費用，他們就擁有這些頻段的權利。</p><p>　?。?）非授權頻譜是可以給任何人都是用的頻段，頻段是不需要繳費的。</p><p><b>　　2．用戶分

25、類：</b></p><p>　?。?）主用戶也叫做授權用戶，是指付出費用所得到的頻段的用戶。</p><p>　?。?）非授權用戶[4]也叫做二級用戶或者也可以叫做認知無線電用戶，它們不擁有任何的頻段。</p><p><b>　　1.2認知無線電</b></p><p>　　近幾年來，了解到對認知無線電的

26、概念有很多種解釋，下面我給出兩種具有典型的、有代表的有關認知無線電的定義，且將簡單的描述一下認知無線電的特點。</p><p>　　1.2.1 認知無線電定義</p><p>　　在了解認知無線電的前提下，需要先了解一下軟件無線，因為這個軟件無線電是認知無線電的基礎前提。本節(jié)則需要對這個軟件無線進行簡單的描述。據文獻[5]的定義來看，認知無線電技術將會連續(xù)不斷地認知外部環(huán)境的各種各樣的信息

27、例如授權用戶終端和認知無線電終端的工作頻率調制方式、接收端的信噪比、網絡的流量分布、甚至可以是認知用戶的行為和說話內容等，并且對這些信息進行分析，學習以及判斷，然后經過對無線電知識介紹語言和其他認知無線電終端然后進行智能的交流，然后選擇適合的工作頻率、調制方式、發(fā)射功、介質訪問協議和路由等，從而保證使整個網絡能夠一直提供可靠的通訊，結果達到最佳的頻譜利用率效果。據FCC認為：“認知無線電是能夠基于對其工作環(huán)境的交互改變發(fā)射機參數的無線電

28、”。Hay Kin教授從信號處理角度作為出發(fā)點，認知無線電被認為是可以作為認知外界通信環(huán)境的智能通信系統(tǒng)指標。通過學習認知無線電系統(tǒng)，經過不斷地了解認知外界的環(huán)境變化，并且通過自適應地調整其自身內部的通信原理來實現對環(huán)境變化的適應，從而以達到改進系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高頻譜資源利用率的目的[6]。</p><p>　　1.2.2認知無線電的特點</p><p>　　1.認知無線電具有一種認知的能力

29、[4]，它可以從周圍的環(huán)境當中，通過一種流程通常包含頻譜的感知、頻譜的詳細分析、頻譜的判定，能探測出哪些頻譜是處于忙的狀態(tài)，哪些是處于空閑的狀態(tài)。通過這一過程，就可以發(fā)現哪些是忙的頻譜，哪些是處于空洞的頻譜。然后檢查出空洞的頻譜后，可以充分的利用這些頻譜，充分利用這些頻譜，盡量提高其利用率。能夠檢測頻譜當中的哪些是忙，哪些是空閑的這樣的能夠辨別出的就是頻譜感知；當感知到一些頻譜的時候需要對這些頻譜進行一些評定這就是頻譜分析；通過一定的分

30、析后，就可以知道哪些用戶需要這些頻譜進而對頻譜的判定；這樣的一過程就是頻譜的感知、頻譜分析、頻譜判定簡單組成的。</p><p>　　2.認知無線電會根據無線網絡環(huán)境中一些處于動態(tài)的編程的無線通信設備，然后可以根據不同的傳輸方式則得出的通過這些無線設備中接受不同的數據信息，這就是認知無線電的重構能力[5]。在分析這個重構能力的時候可以從它的參數上面來分析一下，例如，雙方通信的協議、工作頻率的一致性、采用什么調制方

31、式等，這些都是重構能力的參數。在非授權中認知無線電采用重構能力主要的目的是：如果認知無線電感知到了空洞的頻譜，需要充分的利用這些頻譜然后在不產生對非授權用戶的干擾下，可以為這些非授權的用戶提供可靠額信息。在授權的用戶中，會有兩種方式來面對這些用戶，第一種是利用當前的頻譜，但是可以改變這里的發(fā)送功率或者可以改變它的調制方式等方法。第二種就是可以切換到其他空閑的頻譜當中去，這樣就會避免對授權用戶的干擾。</p><p&g

32、t;　　1.3認知無線電的使用領域和關鍵技術</p><p>　　1.3.1認知無線電的技術應用</p><p>　　在這幾年當中，認知無線電現在是發(fā)展的越來越迅速，國內國外很多研究專家現在專門對無線電展開了全面的研究，同時成立了一些研究所，對認知無線電進行研究，對近現代的科技發(fā)展具有一定的促進作用。認知無線電的關鍵技術有如下幾個方面：</p><p>　　1．在U

33、WB中的應用</p><p>　　UWB技術[7]基于認知無線電的技術擁有較高的傳輸速率、系統(tǒng)的容量較大、消耗的功率低、抗多徑效應的能力強并且成本低的特點，被稱為下一代的無線通信革命技術，很有可能就是未來信息寬帶無線中組具有潛力的技術。</p><p>　　2．在WLAN中的應用</p><p>　　通過對認知無線電技術的了解，人們發(fā)現了認知無線電可以應用在WLAN

34、中，在這個工程中，認知無線電技術可以連續(xù)不斷的掃描頻譜段，獲得這些可用信道的信道環(huán)境和質量的認知信息，自適應地接入較好的通信信道，這正是解決WLAN頻段擁擠問題的方法。WLAN對認知無線電能夠充分發(fā)揮，其中這個WLAN的特點是雖然工作的范圍小，但是工作的地點很靈活的，其中它的工作無線環(huán)境相對來說是比較簡單的。</p><p>　　3．在Mesh網絡中的應用</p><p>　　在Mesh網

35、絡中能夠模擬路由器的作用，會根據從近的相鄰的節(jié)點接受消息并且進行中間的轉發(fā)。因為這樣可以經過相鄰的節(jié)點傳遞低功率代替了遠距離節(jié)點傳遞的功率大的在Mesh網絡中也能模擬路由器的功能，從鄰近節(jié)點接收消息并進行中繼轉發(fā)。這樣，Mesh網絡通過鄰近節(jié)點之間的低功率傳輸取代了遠距離節(jié)點間的大功率傳輸，實現了低成本的隨時隨地接入。</p><p>　　1.3.2 認知無線電的關鍵技術介紹</p><p&g

36、t;　　認知無線電是現代信息時代中發(fā)展很迅速的一種技術，這個認知無線電具有很強的學習能力，會根據環(huán)境中的變化然后也進行變化參數的一種能力，它能夠與周邊環(huán)境進行相互傳達的信息，認知無線電會隨著現代的進步將會成為現代的關鍵技術。認知無線電將隨著現在的進步不斷的發(fā)展和成熟。</p><p>　　1．在物理層方面的關鍵技術</p><p><b>　　（1）頻譜感知</b>&

37、lt;/p><p>　　在物理層中主要是采用頻譜的感知能力才能準確的去捕獲一些處于空閑狀態(tài)下的時間頻譜、空閑頻譜， 認知無線電可以感知很寬的頻譜帶寬，并且能進行帶寬的頻段時域或空間的分析估測等，這將是對射頻的開頭設計是一個很大的考驗。據參考文獻[3]認知無線電會通過認知無線電的節(jié)點來感知這些無線電所傳來信息，經過一些節(jié)點的融合和互相之間的交換，能感測出認知無線電所傳達的信息。這樣有效的提高了頻譜的感知能力的可靠性。當

38、信息在無線電中傳輸時，頻譜會有一定的感知，感知這些頻譜主要分為三種方式，信息在傳輸的時候需要進行一下檢測這就是傳輸段檢測、在傳輸過程中需要合作檢測、基于干擾的檢測。</p><p>　　傳輸檢測是指主用戶在某一頻段所使用的頻譜被下一級的二級用戶所檢測到微弱的信號，知道有很小的信號，然后檢測是否這個頻段是空閑的。需要測出來這個狀態(tài)則需要經歷匹配濾波器的檢測、能量的檢測、周期過程中的趨于正常的檢測。例如調制方式、脈沖

39、形狀、格式時，最好的最有用的最可靠的檢測器就是匹配濾波器，因為它能最大化的接受信息里面的信噪比。能量檢測：當二級用戶沒有主用戶信號的足夠信息時，最優(yōu)的檢測器是能量檢測。周期平穩(wěn)特征檢測通過分析頻譜相關函數可以檢測出這些特征,有些調制信號本身是互相有聯系的，不是沒有一點的聯系，所以調制信號能夠互相的參考。所以在這個沒有噪聲干擾的情況下、不變化的情況下，周期平穩(wěn)特征會比能量檢測的性能好。周期的平穩(wěn)性是一個相當有難度的測試，如果沒有一定的耐力

40、，沒有很強的思維能力，對數學算法的高度認識，那么使用這個周期平穩(wěn)的檢測需要很長的時間，所以一般不用。</p><p>　　合作檢測是指在當前使用的傳輸檢測的原因是這個二級用戶他們一般是不知道這些主用戶的具體位置，不能確定這些主用戶使用的頻段，但是可根據周圍的環(huán)境部分的能夠觀察并檢測出主用戶傳輸段的一段很小的信號，這樣來判斷主用戶的存在。雖然可以檢測到微弱的信號通過傳輸檢測，但是在檢測過程中這個二級用戶他們是會可能

41、存在一個這樣的問題就是隱藏終端的問題。所以為了能夠盡量減少或避免這種隱藏終端的問題，更為了能夠很準確的檢測，可以通過這個二級用戶可以通過其他的二級用戶的感知一些信息，這樣可以盡量的避免隱藏軸端的問題。</p><p>　　干擾檢測[7]是為了能夠準確無誤的使主用戶和二級用戶能夠正常的通信，正常的進行工作，所以通過人們的研究可以加入干擾值，可以減少對他們通信的錯誤，當然在這個加入這個干擾值，也是有一定的限制那就是這

42、個主用戶接受的時候它所產生的干擾值要小于某一個特定的規(guī)定的一種干擾的門限值，所以這個主用戶和二級用戶就可以一起來分享這個共同大的使用通信的頻譜，如果大于某一個規(guī)定的干擾的門限值，那么可能就不能共同使用同一個頻譜段，這樣就需要去尋找另一個可以使用的頻譜段。</p><p><b>　?。?）信道估計</b></p><p>　　為了建立可靠通信鏈路，有必要估計通信雙方之

43、間的信道狀態(tài)信息，以確定發(fā)射的參數為發(fā)射頻段、發(fā)射天線方向、發(fā)射功率數據速率、調制編碼方式等很多資源分配算法的研究都是基于信道估計理想，得到充分的信道狀態(tài)信息，所以信道估計是基礎。</p><p><b>　?。?） 數據傳輸</b></p><p>　　經過以上的頻譜的感知和對信道的估測，認知無線電有條件可以優(yōu)選空閑的頻譜資源。因此，接收和發(fā)送應該贊同數據是可變的，

44、不同的調制方式、不同的信道編碼的方法來提高頻譜的利用率。</p><p>　　2．無線電在介質訪問控制層方面的關鍵技術</p><p>　?。?）動態(tài)頻譜資源的管理</p><p>　　利用光譜信息獲得的光譜傳感、頻譜分析、決策的頻譜可以授權頻譜。自由光譜和未經授權頻譜的感覺；頻譜孔特性可以被干燥的路徑損耗錯誤率鏈路延遲時間能力看參數如頻譜分析主要是分析的基礎上,估

45、計譜參數。就這個光譜特征的信息可以了解到，如果想確定以及保證這個頻譜能夠合理的分布，因為頻譜的合理分布會對當前的用戶和當前人們對這個頻譜的有效性和可靠性的需求等都很重要的。合理的頻譜會對這個數據的傳輸率有很大的幫助，可以是錯誤的概率減少很低，是用戶的接受得到的信息很正確。當然這里面會對這個關鍵的通信信道的設計也有一定的要求，首先一部分是可定義選擇一段特定的頻譜作為專用的控制信道，這樣就可以避免外部的干擾，其次，人們也可以選擇一段沒有經過

46、授權的頻譜頻段作為這個通信的控制信道，最后也可以根據那些非授權的頻段可以利用一些超寬的技術進行信令在通信信道中傳輸，這樣出來的頻譜參數、頻譜移動的管理部分和原來的先前的那些有著固定的頻段是有著一些不相同的情況，跟以前的分配結構是不相同的，認知無線電在用戶當中是一種處于動態(tài)的一種頻譜，如果能夠選擇一種最合適的通信頻段，這是最好的方式。但是如果信道設計的條件設計的很不好，那些具備</p><p><b>　

47、　（2）頻譜共享</b></p><p>　　在這個認知無線電中主要研究的一些網絡結構中，一些用戶的接入方式可以進行分類：如果按照正常的網絡結構來分類的話則可以分為頻譜集中和頻譜的分布。頻譜的集中主要是控制一些或者負責一些頻譜的管理方面的事情和約束資源這方面。在這種分布式下的結構當中可以通過各個節(jié)點或者其他一部分的通過頻譜和信道之間的相互協商來約束和管理用戶的使用情況。在這種情況下，這種集中式的分布結

48、構會經過協商來獲取部分的有效資源。頻譜的分布式情況這個傳送信息就需要根據協商來獲取部分的可靠有效的資源信息。這個節(jié)點之間需要根據自己判斷來捕獲有效的信息和策略。會根據一定的情況進行對頻譜進行對頻譜的管理和頻譜的選擇。也可以從頻譜的共享中分類，可以分為頻譜的填充式和頻譜的下墊式。這樣可以劃分為三種方案。第一種可以根據這個下墊的方式進行對頻譜的補充，擴展等是頻譜變大的一種技術，如果這樣做的話就可以吧認知無線電上的主用戶所使用的頻譜搬移到全頻

49、段當中去。第二種就是盡量避免弄一些干擾的填充式的方法來解決問題。第三種則是一種混合的方案，就是盡量的去避免干擾的基于下墊式方法去擴展頻譜。但是這里面也會存在一些缺點，需要人們去克服的，所以就需要盡量的無</p><p><b>　　1.4 本章小結</b></p><p>　　通過對上面的認知無線電的簡單介紹，了解因為在現在科技發(fā)展中，頻譜資源現在變的越來越緊張已經成

50、為社會的一大難題，但是人類也是智慧的，研究人員提出了認知無線電，能在資源困乏的時候充分的利用資源，提高了頻譜的利用率這就是一大提高。認知無線電是現代社會中應用技術很熱門的一項技術，很多應用都需要在認知無線電的基礎上去發(fā)展、去研究的一些學術的東西，例如一些關鍵的技術，一些復雜或簡單的算法等，都需要通過在認知無線電的基礎上去發(fā)展，所以在認知無線電的發(fā)展在將來中必將越來越火熱，把人們通過這個認知無線網絡聯系起來。</p><

51、;p>　　2 OFDM系統(tǒng)的研究</p><p>　　2.1 OFDM的簡介</p><p>　　2.1.1 OFDM的產生背景</p><p>　　早在20世紀60年代的時候提出了正交頻分復用[8]（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）思想，OFDM系統(tǒng)的組成是主要是由模擬濾波組成的，因為當時科

52、技沒有發(fā)展起來，當時的OFDM系統(tǒng)比較復雜，造成那個時候的OFDM系統(tǒng)一直沒有發(fā)展起來。后來到了80年代，L. J. Cimini博士當時提出并分析了移動通信在OFDM系統(tǒng)中存在的一些問題，后來隨著這些問題，提出了解決在OFDM中移動通信提出的問題。 從此以后，OFDM在移動通信中的應用得到迅速發(fā)展，隨著要求傳輸的碼元速率不斷提高，傳輸寬帶也越來越寬?，F在的多媒體進行通信的信息傳輸速率則會被要求達到若干的Mb/s。這種移動通信的信息在傳

53、輸時，傳輸信道可能會演變成大城市現在大多存在的多徑效應衰落嚴重的無線信道。因此OFDM就在這樣的背景下得到發(fā)展。OFDM也是一類多載波并行調制的體質。它和20世紀50年代類似系統(tǒng)的區(qū)別主要有：</p><p>　?。?）近幾年的發(fā)展的OFDM系統(tǒng)在一定程度上提高了頻譜的利用率，而且從某種程度上也提高了數據的傳輸速率，已調制的各路子載波信號，這些頻譜信號是相互重疊的；</p><p>　?。?/p>

54、2）每路子載波的調制十多進制調制；</p><p>　?。?）因為每路子載波調制的信號的調制方式不同，則可以根據各路子載波處信道特性、根據信道的優(yōu)缺點采用不同的頻譜。</p><p>　　2.1.2 OFDM的概念</p><p>　　OFDM實質上是一種調制方式，是一種多個子載波并行傳輸的一種方式。也可以被看成是一種多載波的復用技術[9]。其中這個多載波的傳輸的

55、思想是將各個數據的比特流劃分成若干個子比特流。事實上，就是將開始發(fā)送的高功率變成多個子載波的低功率的比特率，然后這些低功率的比特流，還可以相應的去調制其子載波，其中OFDM系統(tǒng)的最大的優(yōu)點就是能夠提高頻譜的利用率。</p><p>　　2.1.3 OFDM系統(tǒng)原理</p><p>　　下面是OFDM系統(tǒng)典型的框圖如圖2-1所示。圖的上半部分對應的是發(fā)射機的結構，下半部分對應的是接收器的結

56、構。發(fā)送者發(fā)送的數字信號經過傳輸信道會映射到子載波的相位和振幅上面，然后通過數字的交織再經過數字調制，調制成一種適合這個發(fā)送信道能適應的調制方式，再插入一定的頻譜，然后把各路的子載波的串行變換成并行，再經過IFFT的變換然后再通過把各路子載波的并行變換成串行的方式。再通過加入循環(huán)的前綴和加是為了防止有其他頻譜的干擾，再通過數字和模擬的變換，然后發(fā)送到接受部分的天線。接收者的發(fā)送是完全相反的，射頻的無線電的數字信好與基帶的信號，接受部分則

57、需要先將模擬轉換成數字，唯一不同的是在去除循環(huán)前綴的是時候加了一個定時和頻率同步，然后就與發(fā)送的對應相反，依次通過FFT然后經過并行轉換成各路子載波的串行，信號通過在信道中的校正，再通過數字的解調，將信號解交織，解碼則接受部分收到相應的信息。然后與FFT逆變換，選擇適當的信號轉換成發(fā)送和接受的信號。因為類似之FFT運算，發(fā)射機和接收機可以使用相同的硬件。當然，這種復雜的經濟意味著收發(fā)不能同時發(fā)送和接收操作。</p><

58、;p>　　圖 21 OFDM收發(fā)機框圖</p><p>　　2.2 OFDM的系統(tǒng)設計</p><p>　　2.2.1串/并變換</p><p>　　每當傳輸數據的時候，數據都會以典型的形式出現，那就是將這些數字信息形成一定的數據流，然后這些數據符號就可能會被連續(xù)的傳輸，這樣每一個數據的符號的頻譜就可以很好很充分的利用整個帶寬。可是在這些并行的數據傳送的系

59、統(tǒng)中，會有很多個數據符號能夠被同時的進行傳輸。這樣可以更好的減少這些在串行中，數據流在串行系統(tǒng)中出現的一些難以控制的狀況。在這個OFDM系統(tǒng)中將那些比較高的數據傳送輸入的串行的比特流可以進行串、并的一些變換，把這些高的轉換成較低的數據流。然后可以照射到并且映射到OFDM符號的在不同的子載波上進行傳送。不同的子載波的調制是不同的，它是可以采用自適應調節(jié)。連續(xù)的一系列錯誤,相比的情況下大部分的前向糾錯編碼，誤差分布均勻的條件下將更有效地工作

60、。因此，為了提高系統(tǒng)性能，大多數系統(tǒng)使用數據作為字符串/和轉換工作的一部分，這可以通過隨機分配到每個副載波上每個連續(xù)的數據位。在接收端，逆過程制定相應的信號。這樣不僅可以恢復原始數據位的順序,同時也傳播由于衰落信道是一系列的錯誤,近似均勻分布。</p><p>　　2.2.2 OFDM系統(tǒng)中DFT的實現</p><p>　　傅里葉變換在時間域和頻率域，有幾種類型的傅里葉變換，選擇哪些形式

61、的傅里葉變換是由特定的工作環(huán)境。OFDM系統(tǒng)調制需要很多的濾波器、調制器、一些想干解調器等。如果使用DFT來處理傳輸的數字信號，則信號在時域和頻域的采樣使離散的傅里葉變換呈現一定的規(guī)律。</p><p>　　如果相對較大的系數來說，（2-2）等效的IDFT可以完成OFDM的基帶信號。</p><p>　　信號采樣率，清晰度是：，且忽略矩形函數，對于信號以的速率進行抽樣，即令，則得到：<

62、;/p><p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　從（2-1）中可以看出其實是的經過離散傅里葉逆變換的過程。同樣的當這個接收段想要恢復出原來的一些數據符號，則也可以對進行逆變換即離散的傅里葉變換可以得到：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　通過對以上式

63、子的分析可以得出，在傳輸過程中OFDM系統(tǒng)的調制是可以通過由IDFT來處理，同樣的OFDM系統(tǒng)的解調可以看成由DFT來處理。在數據傳輸過程中，假設有N個子載波在傳輸數據符號，則可以看到就會有N個點IDFT的操作數，這些傳輸的數字符號在數據的時間域中通過，再經過頻域數據的發(fā)射載波調制后，然后發(fā)送到無線的通道中。其中經過IDFT輸出數據的符號是經過很多的子載波的信號經過數據的堆棧，也就是很多子載波的連續(xù)疊加以后經過調制的信號采樣。</

64、p><p>　　2.2.3 保護間隔和循環(huán)前綴的技術</p><p>　　OFDM系統(tǒng)的一個最大的優(yōu)點是可以很有效的對抗多徑延遲的傳播，把輸入的那些數據流串行變換到N個并行的子載波信道中，這樣可以使每個調制的子載波的傳輸的數據的周期就會變成原來數據周期的符號的N倍。之所以在每個OFDM符號中間加這個間隔，主要是為了能夠希望盡量或者避免各個符號之間的干擾，所以在每個OFDM符號中添加了一定的保護

65、間隔，當然這個也是保護見間隔也是有條件的，那就是這個保護間隔一般都要比無線信道中的最大的時延擴展還要大，主要這樣是為了避免一個符號產生的多徑分量不會那么容易對下一個符號造成一定的干擾，如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 多徑情況下，空閑保護間隔在子載波間造成的干擾</p><p>　　如果在這一頻段保護間隔中若不插任何的數據信號時，也就是說這一段可能就是空白的傳輸額一個頻段?？?/p>

66、是這種可能會產生空白的傳輸頻段可能會產生多徑效應，造成多徑效應的影響，所以會產生不好的對子載波有干擾的破壞，也就是在這種情況下，各個子載波之間原來是正交的，可是受到這個影響，各路子載波可能就不是正交的，然后不同的子載波間會有一定的相互干擾。在圖中可以看出，由于FFT運算時間長、第一副載波和第二副載波周期的數量和區(qū)別不是整數，因此，當接收機解調。第一副載波的副載波可引起干擾。同樣的，當第二個副載波解調接收機，從第一副載波干擾存在所以象征的

67、尾端，副本添加到起點增加象征時間的長度，圖2-3顯示了保護間隔插入。</p><p>　　圖2-3 加入保護間隔的OFDM符號</p><p>　　，為采樣的保護間隔長度，為FFT變換產生的無保護間隔的OFDM符號長度則在接收端采樣開始的時刻應該滿足下式：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>

68、　　在式（2-3）中是傳輸信道中的最大多徑效應時延的擴展時間，若能夠滿足該式，則傳輸中前面一個的OFDM符號的干擾只會存在之間，如果子載波的個數比較多的時候，OFDM的符號周期和信道的脈沖相應比較而言來說，是相對比較大的，則出現的結果是符號之間的干擾很小或者避免了產生符號之間的干擾。當加入保護間隔的是以的IDFT為基礎的OFDM系統(tǒng)的機構框圖如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4 加入保護間隔，利用IDF

69、T/DFT實施的OFDM系統(tǒng)框圖</p><p>　　其中，選擇合適的子載波數量N，為了能夠消除這些數據之間產生的多徑效應和碼間干擾，可以在使用在OFDM系統(tǒng)中加入一些保護間隔這樣就可以盡量的減少或者避免了多徑效應和碼間串擾。加入保護間隔后可以有助與保持子載波之間的正交性。</p><p>　　2.2.4 RF調制</p><p>　　從OFDM系統(tǒng)中調制器輸出的

70、基帶信號，其中這個基帶信號必須和這個傳輸系統(tǒng)頻率達到一致，這樣才能更好的傳輸數據，沒有干擾，沒有誤差，減少了傳輸過程中的誤碼率，這個基帶信號和混合操作的技術的動作是同步，才能實現信號的更好傳輸?？墒菙底值恼{制技術是用來提高匹配器的Q通道以及數字IQ調制相位，可以使接受方的信息更加準確。</p><p>　　圖2-5 OFDM 系統(tǒng)的模擬混頻器</p><p>　　圖2-6 OFDM 系

71、統(tǒng)的數字混頻器</p><p>　　2.3 OFDM系統(tǒng)的優(yōu)缺點</p><p>　　最近這幾年隨著科技的快速發(fā)展，OFDM技術現在被人們越來越看重，發(fā)現OFDM技術在生活工作方面可以很平常的被利用起來，所以近幾年有很多研究人員研究這個技術的優(yōu)缺點[9]，優(yōu)點有以下幾個方面：</p><p>　?。?）OFDM系統(tǒng)中那些較高的傳輸速率的數據需要進行轉換，而每個數據

72、流上所對應的子載波的數據符號的長度也是隨著數據的轉換而相對增加的，這樣可以有效的減少數據符號在無線通信中的時間色散所引起的不均衡，并且還可以在一定程度上降低了接受機的相對復雜度?；蛘咴谑褂昧薕FDM技術也可以不用使用均衡器，只不過需要在這個系統(tǒng)中加入保護間隔插入循環(huán)前綴，這個樣子就可以降低甚至可以避免產生碼間串擾或者多徑效應。</p><p>　?。?）OFDM系統(tǒng)使用復用的技術的方法是：需要很多個子載波之間并行

73、一起來傳輸數據流，這樣不但降低了發(fā)送段的發(fā)送功率，還保護了各個子載波間的頻帶之間的通道。OFDM系統(tǒng)中各個子載波之間是正交性的，所以可以允許他們這個頻譜間的相互重疊，現在的OFDM技術相對以前的傳統(tǒng)的OFDM技術來說是很大程度的提高了頻譜的利用率。當大量的載體，系統(tǒng)的頻譜效率2波特/赫茲。</p><p>　?。?）在OFDM系統(tǒng)中，子載波數量可以運用系統(tǒng)使快速傅里葉變換也就是逆傅里葉變換，使大規(guī)模集成電路中的電

74、路技術和DSP技術的快速發(fā)展和FFT是非常容易實現的。</p><p>　　（4）在無線通信中數據的業(yè)務是有不對稱的，則會有下行鏈路的傳輸的數據可能會比上行的鏈路的數據數量要大，這個就是非對稱的鏈路，就像這個非對稱的鏈路所以很需要借助物質的高速數據速率傳輸，而在OFDM的系統(tǒng)中可以看到有不同數量的子載波數量的子頻道就是傳送不同的速率。所以OFDM可以很好的適應在生活或者工作當中。有了OFDM這項技術，在非對稱的鏈

75、路中就可以想到OFDM。</p><p>　　可是，并不是每個技術都是那么的完美，沒有缺點，雖然OFDM技術是在生活工作中很容易實現的，但是由于它的每個子載波之間是正交的，所以在經過這個系統(tǒng)以后，輸出的信號的由很多個子載波之間信道是相互疊加的。缺點會表現一下幾方面：</p><p>　　（1）在OFDM系統(tǒng)中，光譜他們是重疊的子信道，但是它們之間有非常嚴格的要求那就是對各路子載波之間的正交

76、性提出了非常嚴格嚴謹的要求。在這些無線時變信道中傳輸數據的過程中、頻譜發(fā)生變換的過程中，無線信號傳輸過程中，在本地振蕩器頻率偏移之間的發(fā)射機和接收機的時候，都會很容易受到頻率偏差的影響。而這些頻譜的頻率偏移差會很容易影響信號之間的干擾，造成通道的敏感，這就是OFDM系統(tǒng)的主要的去缺點之一。</p><p>　?。?）因為OFDM系統(tǒng)本身是由多個子載波系統(tǒng)組成的，所以輸出也就需要多個子載波的輸出，但是在傳輸過程中會

77、有很多子載波信號的相位會產生疊加，并且這些疊加的信號瞬時功率會比平常的信號功率要高很多[10]，并且比在發(fā)射信號的發(fā)射機中提出了更高的要求，這樣就會導致系統(tǒng)里面會產生很大的峰值平均功率，這樣會在OFDM系統(tǒng)中疊加的信號瞬時功率會大于信號的平均功率，這并不是很好的事情，反而會可能會使傳輸的信號在傳輸過程中遭受到信號頻譜的失真，然后每個子載波的各路正交的信號遭受到干擾進一步的擾亂了系統(tǒng)的性能。所以也是OFDM系統(tǒng)中一大缺點。</p&g

78、t;<p>　　2.4 OFDM系統(tǒng)的關鍵技術</p><p>　　在以上方面中簡單介紹了OFDM系統(tǒng)的特點，所以在分析了它的優(yōu)缺點后，研究人員也會根據它的不同特性然后研究的方面是不相同的，在移動通信方面做了研究[11]，例如：</p><p><b>　　1．信道估計</b></p><p>　　在OFDM系統(tǒng)當中信道的估計是

79、有著非常重要的位置，其中信道估計的設計主要存在兩大問題：一個是選擇的導頻信息，因為這個傳輸的無線信道是會產生衰落的，所以就需要對信道要時刻的保持跟蹤；一個是既有低復雜度又有良好的導頻信息和跟蹤信道估計量的設計能力。在實際的設計中,選擇的信息和最優(yōu)估計量的設計通常是相互關聯的,因為估計的性能和導頻信息傳輸模式。</p><p><b>　　2.信道編碼和交織</b></p>&l

80、t;p>　　在OFDM系統(tǒng)中加入信道的編碼和交織主要是為了能夠提高這個系統(tǒng)的性能。因為在信道中往往會出現一些問題，而這些問題往往是錯誤的，這些多霧又是隨機的，所以在信道中采用了編碼，可以降低一定的錯誤率。當在OFDM系統(tǒng)中采用信道編碼和交織可以進一步的加強整個系統(tǒng)的性能。然而OFDM系統(tǒng)的結構為子載波之間的代碼聯系提供了機會。</p><p><b>　　3．均衡</b></p&

81、gt;<p>　　在傳輸系統(tǒng)中多載波當中一般采用均衡，可是均衡并不是傳輸過程中改善衰落的有效方法。主要均衡的主要功能是盡可能的彌補產生的多徑多引起的碼間串擾。主要是在OFDM技術事實上本身就已經用了多徑信道的特征，所以研究專家們就提出了可以考慮增加均衡器讓這個循環(huán)前綴適當的減少，可以經過系統(tǒng)的復雜度是為了換取系統(tǒng)頻帶的利用率的提高。</p><p>　　2.5 OFDM系統(tǒng)用戶資源分配算法的研究&

82、lt;/p><p>　　在OFDM系統(tǒng)中認知無線電中的多用戶采用自適應的調制方式，主要是應用在頻率選擇性的衰落這樣的周圍環(huán)境中。有一些典型的子載波，在深衰落,沒有足夠的力量來攜帶信息的任何一點，所以分子載體不被使用。因此，這些用戶分配時間槽或不使用副載波頻帶將被浪費，和其他用戶也不使用這些副載波。根據瞬時下降特性為用戶分配副載波和確定所有用戶代碼元素的數量每個副載波和功率電平。做的多用戶副載波和一些權力和權力分配問題

83、公式化，并提出一個循環(huán)算法完成多用戶副載波分配問題[12]。</p><p>　　2.5.1單用戶比特分配算法</p><p>　　在解決多用戶的分布的問題，首先介紹了單用戶環(huán)境的比特分配算法。單用戶問題不僅可以使讀者更好地理解要解決的問題，并在此基礎上論文能提出一種比特分配算法在多用戶環(huán)境中。</p><p>　　在這種單用戶資源分配情況下：</p>

84、<p><b>　　（2-4）</b></p><p>　　此最小化公式的限制條件則為：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　貪婪算法，基本思想是每個收益最大或最小成本的子載波的分配，也就是說每次分配算法只考慮當前的優(yōu)先級，而不考慮對全球的影響。在初始化的時候，假設都是0，在副載

85、波的比特數分配算法來解決分配算法根據渠道獲得所需的副載波功率，選擇所需的功率最小的副載波分配有點和所需的電力，直到達到目標比特率。誤比特率在一個給定的系統(tǒng)條件下所需的最小輸電固定位。當所有的R位進行分配完成后，比特分配過程也就結束了。Hughes-Hartogs算法是一種貪婪算法，該算法可以描述如下:</p><p><b>　　對于所有n,有且；</b></p><p&

86、gt;　　比特分配循環(huán)重復下述過程 R次：</p><p>　　是最后比特分配的結果。</p><p>　　R周期后，對于每個子載波，最后一點分配最優(yōu)比特分配。重要的是要注意，這種鉆頭優(yōu)化分配與一個給定的函數，這是由調制方法的選擇決定。實際上，還有一些更快的、更簡單的算法，這些算法能使比特分配過程的速度大大提高。</p><p>　　2.5.2多用戶子載波和比特分配

87、法</p><p>　　在以上面的單用戶的資源分配中來看greedy算法[13]是一種最優(yōu)的分配算法。因為這個貪婪法能夠傳送的得傳輸功率最小?？墒沁@種貪婪發(fā)在單用戶相對簡單，可是在多用戶中是相對復雜的。為了能夠解決多用戶資源子載波比特的分配，可以跟那個單用戶的分配相似但不相同的優(yōu)化問題。首先，放寬這一要求，讓為[0,M]間的一個實數。為了能夠處理條件而在此代價函數中引入K個變量，，作為第n個子載波的共享系數。因此

88、這個新的優(yōu)化公式：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　其中和必須滿足：</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　　（2-8）</b></p><p>

89、;　　對于任何在原優(yōu)化公式中滿足條件（2-2）和（2-3）的，使：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　從式子中（2-7）中對于相同和對應的滿足新的經過優(yōu)化公式的滿足的條件（2-8）和（2-9）而且，因此可以從（2-9）中能夠得出結論，新的代價函數公式（2-6）中定義的最小優(yōu)化問題，這些公式和原來的優(yōu)化問題是相同的。因此，在（2-8）中

90、得到的最小功率就是（2-7）中最小功率在要求低的情況下得出的結論。但是，大多數的無線通信它的信道是可以跟隨時間的變化而變化，信道是不能使時間成為共享，但是足夠長的時間下保持不變。</p><p>　　因此，會繼續(xù)考慮原來在式（2-8）中的問題，而且會將式（2-7）作為更低限制下的優(yōu)化公式[14]，即讓它有自己的物理解釋。對限制，可以清楚地看出，在由和確定的三角形區(qū)域里是凸函數。特別需要注意的是，Hession估計

91、出此區(qū)域內的任何一點都是一個半正定矩陣。因此，將式（2-9）作為一個凸函數的最小化的情況得到最優(yōu)的公式：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　其中和必須滿足：</b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>&

92、lt;b>　?。?-12）</b></p><p>　　使用拉格朗日公式[15]：</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　其中和分別為（2-11）和（2-12）的拉格朗日乘數。對L分別求關于和的導數后，可得到最優(yōu)解的必要條件和。體地說，如果，則有： （2-14

93、）</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　另外，如果，則=0，可以得到：</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　在式（2-14）中考慮了邊界點（，）=（0，0）。</p><p>　　根據式（2-15）和（2-1

94、6），可以得出結論：</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　另外，根據式（2-1）和（2-17），得出：</p><p><b>　　（2-18）</b></p><p><

95、;b>　　其中，</b></p><p><b>　?。?-19）</b></p><p><b>　　當時則會有：</b></p><p><b>　?。?-20）</b></p><p><b>　　其中，</b></p>

96、<p><b>　?。?-21）</b></p><p>　　因此，對于固定的拉格朗日乘數，使用式（2-20），根據每一個n能夠明確的定一個，然后從優(yōu)化算法的最優(yōu)解中可以得到和。但是，這可能不會滿足條件（2-20）。</p><p>　　由于對于給定的k，隨著增加，對所有的n其都是降低的，而且對于的那些n，當其是增加時。式（2-21）中會有更多的值為1，

97、所以此算法是收斂的。</p><p>　　在調整的過程中，對于固定的n，有多于一個有相同值得情況是不能忽視的。如果是那樣的話，不得不在（0,1）中取值。</p><p>　　現在已經有了可以得到和最優(yōu)化的算法。將這個解代入式（2-21）中的結果，主要是因為：一是可能不在D中；二是有一些值可能在（0,1）之間，以表明在時間上復用的解。另外，簡單地量化和值，可能無法滿足單一數據速率限制的條件。

98、</p><p>　　具體地說，對于每一個n，當時使，=1，且對其他的使=0，通過這種方法來改變優(yōu)化算法（2-19）中的值。那么單用戶的比特分配算法應該副載波分配每個用戶。用來指示用MAO算法得到傳輸功率值。很容易看出，，其中是原問題中最小功率值，是放松限制條件下的最小功率。</p><p><b>　　2.6 本章小結</b></p><p>

99、;　　OFDM系統(tǒng)是一種將速率較高的串行的在載波分成若干個低速率的子載波并行的一種傳輸的技術。在以上文章中簡單介紹了OFDM產生的背景、它的原理及原理框圖，和系統(tǒng)框圖中的各個部分的組成成分，詳細介紹了OFDM系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點，利用這些的優(yōu)缺點研究了很多這方面的研究，研究了很多的關鍵技術和應用。在現代通信中利用OFDM原理的技術中，第四代移動通信中也是將這個技術為核心的，其中，在移動通信中最難的問題是快衰落所引起的時變特性，也就是那些傳播

100、信號的相互疊加。</p><p>　　3 認知無線電OFDM系統(tǒng)多用戶資源分配算法的研究</p><p>　　在基一個多用戶OFDM系統(tǒng)中，基站可能同時支持多個用戶在不同的位置，因此，在多用戶的情況下，不同的用戶請求的業(yè)務可能不同，因此需要不同的服務質量，系統(tǒng)給予支持。此時，一種用戶的自適應分配算法利用后遺棄在深層，也衰落信道的，無法供其他用戶造成的，對資源的浪費，充分利用基站和動態(tài)資源配

101、置之間對不同渠道模式多個用戶是完全獨立的干擾。其他用戶通常不會孩子，通道深信道所有用戶，因此可以通過對用戶每比特自適應子載波功率分配學習，了充分運用資源。算法多用戶適應問題，中為進一步降低了計算的算法。本章最后，普通功率的分配研究。</p><p>　　3.1 OFDM系統(tǒng)中多用戶自適應分配問題模型</p><p>　　圖3-1是OFDM系統(tǒng)的下行鏈路[16]的結構框圖。有K個用戶發(fā)送數

102、據，發(fā)送的數據需要進行在信道力進行編碼，然后對發(fā)送的數據符號進行交織，進行聯系，會映射到子載波上同時在自適應子載波和功率分配算法，一起進行自適應的算法，通過對數據的傅里葉的逆變換，再通過加入保護間隔，防止符號間的發(fā)生干擾，如果想得到其中某一個K用戶的信息，則需要對其進行去掉保護間隔，然后對數據再進行傅里葉變換，通過自適應的解調，最后經過依次逆映射，用戶就會收到相應的信息。表示第k個用戶分配到的子載波的集合，是信道的單位噪聲功率譜密度，B

103、表示系統(tǒng)總的帶寬，根據不同的優(yōu)化目標，然后，可以有不同的數學模型的建立。與第一種情況的優(yōu)化目標是在一個給定的k個用戶發(fā)送速率和誤碼率的發(fā)送功率，需要把最小的功率的情況下，這個問題可以表示：</p><p><b>　　（3-1）</b></p><p><b>　　約束條件為：</b></p><p><b>　

104、?。?-2）</b></p><p><b>　　接受</b></p><p>　　如圖3-1多用戶OFDM系統(tǒng)下行鏈路框圖</p><p>　　第二是系統(tǒng)發(fā)送速率為優(yōu)化目標，即給定總發(fā)射電力，提高系統(tǒng)傳輸的速度，問題如下：</p><p><b>　　（3-3）</b></p&g

105、t;<p><b>　　約束條件：</b></p><p>　　（3-4） </p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　對所有的是不相交的集合。</p><p>　　3.2 OFD

106、M系統(tǒng)中的Wong自適應分配算法</p><p>　　在文獻中，C. Y. Wong等人提出了在多用戶OFDM系統(tǒng)當中，子載波的比特和功率需要分配一定的資源。其中，Wong算法[16]其實是“注水”算法的一種變形，它的特點是根據各個用戶信道所發(fā)送的瞬時功率，要比其它傳統(tǒng)的算法功率要小一點，因為在有限的電源情況下，并且有著最大化信道的處理能力，而且考慮到用戶業(yè)務的需求，則需要轉移率的算法的固定，只有在固定的通道中，

107、才能最大限度地減少發(fā)送功率，進而使發(fā)送功率進行最小化的處理。</p><p>　　3.2.1 Wong算法簡介</p><p>　　首先對C. Y. Wong算法中的參數進行一下說明，如果系統(tǒng)支持的用戶數是K，這是第一個K用戶數據速率。因為一個子的載體不能同時通過兩個或兩個以上的用戶使用，因此，對所有的當時,有。設是對第k個用戶而</p><p><

108、;b>　?。?-6）</b></p><p>　　那么系統(tǒng)總的發(fā)射功率為： </p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　其中，N是子載波數，K是用戶數。因此，本算法的優(yōu)化問題變?yōu)橐螅?lt;/p><p><b>　?。?-8）</b></p>

109、<p>　　同時滿足下列限制條件：</p><p><b>　　（3-9）</b></p><p><b>　　當 時，有</b></p><p>　　其中的 就意味著第k個用戶不使用第n個子載波發(fā)送信息。式（3-7）的可解性取決于的特征，即要求是凸面函數。一般的編碼和調制方法都滿足這個條件。這讓任何單用戶最優(yōu)算