OFDM自适应调制技术综述

OFDM自适应调制技术综述

【摘要】OFDM（正交频分复用）技术可以有效对抗频率选择性衰落克服窄带干扰，提高频谱利用率，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输，在通信领域得到了广泛的应用，但是固定调制解调技术并不能有效实现频带资源的充分利用。OFDM自适应调制技术是根据各子信道的状况对比特与功率进行动态分配以实现系统整体性能的提高。本文对OFDM自适应调制解调的基本原理及传统OFDM自适应调制算法进行了较为全面系统的综述，并介绍了一些国内学者在OFDM自适应调制算法改进发面的研究成果。

【关键词】OFDM；自适应调制；动态分配

正交频分复用（OFDM）的概念是由B.R.Sal-tzberg在20世纪60年代提出的，它的原始思想是将高速数据转化为并行低速数据并调制到相互正交的子信道上传输，在充分利用可用带宽的同时，信道均衡也变得相对容易，而且可以有效对抗突发噪声和多径失真。OFDM技术应用已有40年历史，主要用于军用的无线高频通信系统，但由于受当时硬件条件的限制一直未得到进一步推广，由于OFDM各个子载波之间相互正交，采用FFT实现这种调制，但在实际应用中，实时傅立叶变换设备的复杂度、发射机和接收机振荡器的稳定性以及射频功率放大器的线性要求等因素都成为OFDM技术实现的制约条件。在二十世纪80年代，MCM获得了突破性进展，大规模集成电路让FFT技术的实现不再是难以逾越的障碍，一些其它难以实现的困难也都得到了解决，自此，OFDM走上了通信的舞台，逐步迈向高速数字移动通信的领域。80年代后，OFDM的调整技术再一次成为研究热点，如今已被普遍认为是第四代移动通信系统的核心技术。

1.OFDM自适应调制基本原理

自适应调制技术和OFDM技术相结合，可以根据移动无线信道的瞬时质量状况决定子信道的调制方式，使信道的传输能力在任何时刻都能达到最大，自适应调制技术可以使通信系统获得较高的频谱利用率和比特传输速率。

OFDM自适应系统模型其基本原理概述如下：首先接收端通过信道估计器获得关于信道的状态信息；自适应比特、功率分配器根据其内置的算法及来自信道估计器的信道状态信息，为各个子载波设置适当的调制参数（主要包括调制方式和发送功率两部分），并把它们通过专用的信道传送给发送端；发送端的串并变换器根据送来的调制参数为各个子载波分配相应的比特数，调制器同样根据其对应的调制参数完成对各个子载波的基带调制；各个调制器出来的数据通过快速FFT变换器、并/串变换器、加循环前缀后送入信道发送给接收端，接收端操作与发送端相反。

2.传统的OFDM自适应调制算法

2.1 Hughes-Hartos算法