一种用于sim-ofdm系统的功率分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种用于子载波索引调制正交频分复 用(Subcarrier Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing， S頂-OFDM)系统中的功率分配方法。
【背景技术】
[0002] 正交频分复用（OFDM)作为一种并行传输机制，把高速的数据流通过串/并变换， 转换成若干并行的低速数据流，映射到OFDM符号的不同子载波进行传输。由于OFDM具有 很好的抗多径和窄带干扰的能力，且其调制与解调可以用FFT和IFFT实现，因而被许多无 线通信的标准所采用作为物理层的解决方案。但是OFDM系统在较高地提升系统性能的同 时，也存在几个重要的缺陷，比如对频率偏移和相位噪声的影响非常敏感，在存在频率偏移 和相位噪声的情况下性能极度恶化；峰均比（PAPR)较高，降低射频放大器的功率效率；并 且为了消除码间串扰（ISI)而引入的循环前缀（CP)使得频谱利用率降低不少。
[0003] 近年来，一种新的多载波技术被提出一一子载波索引调制正交频分复用 (SIM-OFDM)。它将系统的整个多载波连续地分成大小相同的多个子块，每个子块中通过索 引比特来选择其中若干个子载波（称为激活子载波）来发送数据，而其余的子载波不发送 数据（称为静默子载波），信号星座点和子载波索引同时携带信息比特。每个子块包含k个 激活子载波，L-k个静默子载波的SIM-OFDM系统称为L选k SIM-OFDM系统。SIM-OFDM系 统在实现上除了增加 S頂调制模块以外，其他的步骤和传统的OFDM系统没有任何差异，但 可以在系统性能和频谱利用率之间灵活调节，通过降低激活子载波的个数很好地获得PAPR 性能，并且能够很好地抑制频率偏移对系统性能的影响。
[0004] 功率分配问题是无线资源分配的经典问题，通过功率分配能有效改善系统的误比 特率（Bit Error Rate，BER)性能，能量效率（Energy Efficiency，EE)，频谱效率（Spectral Efficient，SE)等。在S頂-OFDM系统中，通过功率分配也能使系统的BER性能得以提升.
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，提出一种用于Sm-OFDM系统的功率分配方法，首先 进行块内功率调节，采用基于经验平均的功率分配算法（EM)，即发送端得到收端反馈的信 道信息后，根据特定的功率分配准则计算每个块内各子载波的功率分配因子；然后进行块 间功率调节，采用基于块间平均的功率分配算法（BM)，即发端根据特定的功率分配准则计 算每个块的功率分配因子。
[0006] 一种用于Sm-OFDM系统的功率分配方法，包括如下步骤：
[0007] S1、获取系统信道信息，得到信道信息向量H = [H1, H2, ···，&]，其中，札为每个子 载波对应的信道信息，所述η为子载波标识符，N为系统子载波总数，η = 1，2,…，N ;
[0008] S2、按序将N个子载波分为G个包含2个子载波的子块，每个块Sg所分配的子载 波的信道信息为H2g i和H 2g，其中，g = 1，2,…，G，所述G为系统对子载波的预设分块数；
[0009] S3、进行块内功率分配。计算每个子块中各子载波的块内功率分配因子
,其中，所述Hlig为第g个子块中第 一个子载波的信道信息，H2ig为第g个子块中第二个子载波的信道信息，p' lig为第g个 子块中第一个子载波对应的块内功率分配因子，p\g为第g个子块中第二个子载波对 应的块内功率分配因子，得到N个子载波所对应的块内功率分配因子向量*P innCT = [P 1,1，P 2,1，P 1,2, P 2,2，...，P 1，G，P 2, G];
[0010] S4、进行块间功率分配。确定要舍弃的块欧氏距离较小的子块，舍弃子块的块间 功率分配因子均为1，然后计算剩余子块的块间功率分配因亏
-，其中，
J定义的块欧氏距离，
[0011]
，得到N个子载波所对应的 块间功率分配因子向量为Pciu1ct= [p" i，p'，p"2, p"2，…，p"e，p" J，所述Q为要舍弃的块 欧式距离较小的块数，g' = 1，2,…，G-Q ;
[0012] S5、每个子载波所对应的总功率分配因子为块内功率分配因子和块间功率 分配因子的乘积，N个子载波所对应的总功率分配因子向量为P= [Pl，p2，…，pN]= Pouterdiag(Pinner) 〇
[0013] 本发明的有益效果是：
[0014] 本发明采用结合块内和块间功率调节的方法，综合考虑单个块的性能和块与块 之间的平衡性，使系统的BER性能得以大幅提升且复杂度低，当信道信息存在反馈延时， 本发明方法有较好的抵抗能力。本发明方法同样适用于提升交织子载波索引调制正交频 分复用(Interleaved Subcarrier Index Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing，IS頂-OFDM)系统的BER性能，且可以推广到L选k的S頂-OFDM系统和 IS頂-OFDM和系统中。
【附图说明】
[0015] 图1是带有功率分配的SIM-OFDM系统链路图。
[0016] 图2是功率分配算法流程图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例和附图，详细说明本发明的技术方案。
[0018] 将本发明用于2选1的Sm-OFDM系统中，其发送端和接收端的【具体实施方式】如 下：
[0019] 步骤1 :产生信息比特流。假设系统总的子载波数为N，每个子块的子载波个数为 2，总的子块数为G = N/2，每个子块随机选择其中一个子载波发送数据，采用M-QAM调制，则 总比特数）
[0020] 步骤2 :载波索引调制（S頂Modulation)。按序将N个子载波分为G个包含2个 子载波的子块。对于每个子块，S頂调制模块先提取对应的索引比特和调制比特，然后调制 比特经过M-QAM调制得到要发送的星座点符号，最后根据索引比特来激活2个子载波中的 1个子载波来发送星座点符号，剩下的1个子载波不发数据，用〇填充，得到发送符号向量
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