OFDM自適應算法在煤礦井下的應用研究
其中:pi為第i個(gè)延時(shí)時(shí)間的功率,gi(t)為第t個(gè)時(shí)延分量,是復高斯過(guò)程,可以理解為它是在某個(gè)時(shí)間間隔內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(shí)延。采用中載波頻率為60 GHz,采樣頻率為225 MHz,移動(dòng)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(gè)時(shí)延時(shí)間的功率pi分別為1,1/exp(1),1/exp(2)。該信道是時(shí)變的。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/158105.htm
4 仿真與結果性能分析
參照上述AWGN建模方法,對自適應比特和功率算法進(jìn)行了仿真。一個(gè)OFDM信號分為64個(gè)子載波,未使用信道編碼。為了突出自適應比特與能量分配算法的優(yōu)點(diǎn),本文將固定調試方式的OFDM、單輸入單輸出(SISO)OFDM和多輸入多輸出(MIMO)OFDM進(jìn)行了性能比較。各種傳輸方式下,隨著(zhù)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采用固定調制方式時(shí),以16QAM為例,各子信道比特與能量的自適應分配。圖3是單輸入單輸出(SISO)時(shí),根據信道增益的變化,各子信道比特與能量的自適應分配圖。圖4是多輸入多輸出(MIMO)時(shí),本文中發(fā)送和接收天線(xiàn)的個(gè)數均為2,各子信道比特與能量的自適應分配圖。圖5是分別采用Fixed OFDM,SISO一OFDM和MIMO一OFDM時(shí)的
誤碼率比較。
從圖2~圖5可以得出:在保持傳輸比特總數恒定的情況下,信噪比高的子信道分配的比特數多,能量少,信噪比低的子信道分配的比特數少,能量高,這樣做就確保了在滿(mǎn)足誤碼率要求的情況下,使總發(fā)射能量最少。
5 結語(yǔ)
自適應比特與功率分配可以通過(guò)改變子信道的比特與功率分配來(lái)適應時(shí)變信道,保障速率與誤碼率滿(mǎn)足要求,確保系統的服務(wù)質(zhì)量。本文針對井下無(wú)線(xiàn)信道的傳輸環(huán)境,研究了一種功率最小化分配的自適應比特與功率分配算法,并進(jìn)行了仿真。仿真結果表明,自適應算法明顯優(yōu)于固定調制方式,而在自適應算法的基礎上,MIM0方式明顯優(yōu)于SISO方式。這清楚地表明將自適應OFDM技術(shù)應用到煤礦井下進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數據傳輸,能夠提高井下數據傳輸的抗干擾性能,同時(shí)最大限度地利用井下的信道容量。
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