一種用于sim-ofdm系統(tǒng)的功率分配方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種用于子載波索引調制正交頻分復 用(Subcarrier Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing， S頂-OFDM)系統(tǒng)中的功率分配方法。
【背景技術】
[0002] 正交頻分復用（OFDM)作為一種并行傳輸機制，把高速的數據流通過串/并變換， 轉換成若干并行的低速數據流，映射到OFDM符號的不同子載波進行傳輸。由于OFDM具有 很好的抗多徑和窄帶干擾的能力，且其調制與解調可以用FFT和IFFT實現(xiàn)，因而被許多無 線通信的標準所采用作為物理層的解決方案。但是OFDM系統(tǒng)在較高地提升系統(tǒng)性能的同 時，也存在幾個重要的缺陷，比如對頻率偏移和相位噪聲的影響非常敏感，在存在頻率偏移 和相位噪聲的情況下性能極度惡化；峰均比（PAPR)較高，降低射頻放大器的功率效率；并 且為了消除碼間串擾（ISI)而引入的循環(huán)前綴（CP)使得頻譜利用率降低不少。
[0003] 近年來，一種新的多載波技術被提出一一子載波索引調制正交頻分復用 (SIM-OFDM)。它將系統(tǒng)的整個多載波連續(xù)地分成大小相同的多個子塊，每個子塊中通過索 引比特來選擇其中若干個子載波（稱為激活子載波）來發(fā)送數據，而其余的子載波不發(fā)送 數據（稱為靜默子載波），信號星座點和子載波索引同時攜帶信息比特。每個子塊包含k個 激活子載波，L-k個靜默子載波的SIM-OFDM系統(tǒng)稱為L選k SIM-OFDM系統(tǒng)。SIM-OFDM系 統(tǒng)在實現(xiàn)上除了增加 S頂調制模塊以外，其他的步驟和傳統(tǒng)的OFDM系統(tǒng)沒有任何差異，但 可以在系統(tǒng)性能和頻譜利用率之間靈活調節(jié)，通過降低激活子載波的個數很好地獲得PAPR 性能，并且能夠很好地抑制頻率偏移對系統(tǒng)性能的影響。
[0004] 功率分配問題是無線資源分配的經典問題，通過功率分配能有效改善系統(tǒng)的誤比 特率（Bit Error Rate，BER)性能，能量效率（Energy Efficiency，EE)，頻譜效率（Spectral Efficient，SE)等。在S頂-OFDM系統(tǒng)中，通過功率分配也能使系統(tǒng)的BER性能得以提升.

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種用于Sm-OFDM系統(tǒng)的功率分配方法，首先 進行塊內功率調節(jié)，采用基于經驗平均的功率分配算法（EM)，即發(fā)送端得到收端反饋的信 道信息后，根據特定的功率分配準則計算每個塊內各子載波的功率分配因子；然后進行塊 間功率調節(jié)，采用基于塊間平均的功率分配算法（BM)，即發(fā)端根據特定的功率分配準則計 算每個塊的功率分配因子。
[0006] 一種用于Sm-OFDM系統(tǒng)的功率分配方法，包括如下步驟：
[0007] S1、獲取系統(tǒng)信道信息，得到信道信息向量H = [H1, H2, ···，&]，其中，札為每個子 載波對應的信道信息，所述η為子載波標識符，N為系統(tǒng)子載波總數，η = 1，2,…，N ;
[0008] S2、按序將N個子載波分為G個包含2個子載波的子塊，每個塊Sg所分配的子載 波的信道信息為H2g i和H 2g，其中，g = 1，2,…，G，所述G為系統(tǒng)對子載波的預設分塊數；
[0009] S3、進行塊內功率分配。計算每個子塊中各子載波的塊內功率分配因子
,其中，所述Hlig為第g個子塊中第 一個子載波的信道信息，H2ig為第g個子塊中第二個子載波的信道信息，p' lig為第g個 子塊中第一個子載波對應的塊內功率分配因子，p\g為第g個子塊中第二個子載波對 應的塊內功率分配因子，得到N個子載波所對應的塊內功率分配因子向量*P innCT = [P 1,1，P 2,1，P 1,2, P 2,2，...，P 1，G，P 2, G];
[0010] S4、進行塊間功率分配。確定要舍棄的塊歐氏距離較小的子塊，舍棄子塊的塊間 功率分配因子均為1，然后計算剩余子塊的塊間功率分配因虧
-，其中，
J定義的塊歐氏距離，
[0011]
，得到N個子載波所對應的 塊間功率分配因子向量為Pciu1ct= [p" i，p'，p"2, p"2，…，p"e，p" J，所述Q為要舍棄的塊 歐式距離較小的塊數，g' = 1，2,…，G-Q ;
[0012] S5、每個子載波所對應的總功率分配因子為塊內功率分配因子和塊間功率 分配因子的乘積，N個子載波所對應的總功率分配因子向量為P= [Pl，p2，…，pN]= Pouterdiag(Pinner) 〇
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：
[0014] 本發(fā)明采用結合塊內和塊間功率調節(jié)的方法，綜合考慮單個塊的性能和塊與塊 之間的平衡性，使系統(tǒng)的BER性能得以大幅提升且復雜度低，當信道信息存在反饋延時， 本發(fā)明方法有較好的抵抗能力。本發(fā)明方法同樣適用于提升交織子載波索引調制正交頻 分復用(Interleaved Subcarrier Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing，IS頂-OFDM)系統(tǒng)的BER性能，且可以推廣到L選k的S頂-OFDM系統(tǒng)和 IS頂-OFDM和系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0015] 圖1是帶有功率分配的SIM-OFDM系統(tǒng)鏈路圖。
[0016] 圖2是功率分配算法流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例和附圖，詳細說明本發(fā)明的技術方案。
[0018] 將本發(fā)明用于2選1的Sm-OFDM系統(tǒng)中，其發(fā)送端和接收端的【具體實施方式】如 下：
[0019] 步驟1 :產生信息比特流。假設系統(tǒng)總的子載波數為N，每個子塊的子載波個數為 2，總的子塊數為G = N/2，每個子塊隨機選擇其中一個子載波發(fā)送數據，采用M-QAM調制，則 總比特數）
[0020] 步驟2 :載波索引調制（S頂Modulation)。按序將N個子載波分為G個包含2個 子載波的子塊。對于每個子塊，S頂調制模塊先提取對應的索引比特和調制比特，然后調制 比特經過M-QAM調制得到要發(fā)送的星座點符號，最后根據索引比特來激活2個子載波中的 1個子載波來發(fā)送星座點符號，剩下的1個子載波不發(fā)數據，用〇填充，得到發(fā)送符號向量
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