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基于Matlab的CDMA系統功率控制算法研究

作者： 時(shí)間：2010-02-02 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
如圖4所示，慢衰落是基于距離的函數，在很短的時(shí)間內(如幾個(gè)ms)，用戶(hù)與基站間的距離沒(méi)怎么大的變化，因此為了方便系統仿真，暫且可以看作是不變的。對于快衰落，本次仿真采用Jakes提出的一種模擬移動(dòng)通信衰落技術(shù)的Jakes模型。移動(dòng)臺與基站的相對運動(dòng)引起的接收電平的頻率變化，稱(chēng)為多普勒頻移，最大頻移fm=υm／λ其中υm是最高車(chē)速，λ是載波波長(cháng)，ωm=2πfm。瑞利衰落過(guò)程可以通過(guò)疊加N個(gè)復正弦曲線(xiàn)來(lái)近似，這組正弦曲線(xiàn)的頻率和相位由特定的公式給出。定義N0=(1／2)(N／2-1)，則衰落信道的信道函數T(t)可以表示為：

式中：ωn=ωmcos(2πn／N)，n=1，2，…，N0；φN是最大多普勒頻率正弦曲線(xiàn)的初始相位，φn=第n個(gè)多普勒頻移正弦曲線(xiàn)的初始相位。移動(dòng)臺的速率為50 km／h(13.9 m／s)，多普勒頻移fm=41.6 Hz。N0=8，φN=0。采用Matlab進(jìn)行仿真，如圖5所示。

從圖5可看出，固定步長(cháng)功率控制算法在無(wú)分集接收情況下，接收信號有很強的“過(guò)沖”現象，這是由于系統根據上一時(shí)刻的接收信號的功率的強度來(lái)決定下一時(shí)刻的功率調整方向，而且每次的功率控制在系統出現深度衰落的時(shí)刻，就會(huì )無(wú)法即時(shí)補償，而在控制誤差很小時(shí)，將引起很大的波動(dòng)。接收信號的功率的統計圖如圖6所示。

從圖6可以看出，實(shí)際接收的信號在期望值的附近波動(dòng)，而且分布的兩邊是非對稱(chēng)。比較步長(cháng)為1 dB的圖6和步長(cháng)為0.5 dB的圖7，可發(fā)現在相同的衰落情況下，步長(cháng)為1 dB的算法比較適合。從這里也可看出步長(cháng)的取定與具體環(huán)境(如衰落程度和背景干擾)有關(guān)，這也是固定步長(cháng)功率控制的弊端所在。

3結語(yǔ)

這種功率控制算法，允許基站發(fā)送功率控制命令，用戶(hù)通過(guò)控制命令，以固定的步長(cháng)調整發(fā)射功率，功率改變的過(guò)程就像一個(gè)“乒乓”控制，這種控制方法的系統穩定性差，且有很大的過(guò)調量和穩定時(shí)間。單純從功率控制的角度，提高控制精度的方法有兩種。一是提高功率測量速度，相應地提高功率控制的頻度，從而增大相鄰的兩個(gè)樣點(diǎn)的相關(guān)程度以達到提高控制精度的目的；另一種方法是提高控制量的精調程度，每次控制命令用多個(gè)比特來(lái)表示，從而提高控制精度。

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