本发明专利技术公开了一种矿井巷道上行时频编码协作MC-CDMA子载波功率控制方法，通过对上行时频编码协作MC-CDMA扩频支路的子载波进行轮转分配，利用接收端反馈给发送端的每个时频编码协作MC-CDMA子载波对应的信噪比，按照预设比例去除扩频支路上的子载波，实现子载波功率控制传输。本发明专利技术为矿井巷道上行时频编码协作MC-CDMA每个扩频支路按固定间隔分配离散子载波，避免了个别扩频支路传输质量偏低、带低用户总体信道容量的问题。同时，能够提高MC-CDMA发射功率利用率，并充分利用时频编码协作MC-CDMA频率分集增益，增强了时频编码协作MC-CDMA无线传输系统通信的可靠性，提升了用户的误码率性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于进下无线通信
，具体设及一种矿井巷道上行MC-CDMA子载波 功率控制方法。
技术介绍
在无线通信系统中，由于电磁波在传输过程中，通过折射、反射和直射多种方式进 行传输，会通过几条路径被接收，运种现象就是多径效应。运些不同路径到达的电磁波射线 相位不一致且具有时变性，导致接收信号呈衰落状态，即为多径衰落，运种衰落依靠增加 发射功率是不能消除的。相比于地面无线信道，矿井巷道无线信道多径衰落更加严重，从而 影响了煤矿井下无线通信系统的性能。[000引多载波（MultiCarrier,MC)调制能有效抗多径衰落。而码分多址（CodeDivision MultipleAccess,CDMA)技术具有抗干扰能力强、误码率低和抗多径干扰和多径延迟扩展 的突出优点。矿井巷道的频率资源是开放的，W多载波技术融合CDMA技术的多载波码分 多址（MultipleCarrier-CodeDivisionMultipleAccess,MC-CDMA)技术是理想的矿井 巷道无线通信基础调制技术之一。在煤矿井下无线传输信道与带状受限空间结构的条件 下，在上行链路中采用MC-CDMA无线传输，通过充分利用矿井巷道开放的频率资源，克服了 多径衰落对矿井巷道无线通信造成的不利影响，高效综合地利用了煤矿井下通信系统的空 间、时间和频率等各种资源，使煤矿井下无线通信系统的无线覆盖性能、容量和速率等得到 显著地提高。 同时，协作分集利用无线信道的广播特性，通过多个移动用户相互协作获得上行 链路发射分集，可W有效对抗无线信道多径衰落，提高数据速率。矿井巷道空间是受限的带 状空间，非常适宜采用协作多跳的无线通信方式。通过为与基站间信道状况较差的用户寻 找一个与基站间信道状况较好的协作伙伴，可W显著提高信道状况较差用户的信道容量和 误码率性能。运样就不会因为用户移动到信道状况较差的地点，而导致基站与用户间的信 道容量衰减过大、通信质量很差甚至通信中断等情况的发生。协作分集的方式主要有放大 转发（AmplifyandF'orward,AF)、解码转发值ecodeandF'o;rward,DF')和编码协作（Coded Cooperation,COS种方式。放大转发和解码转发只是重复转发所接收到的信息比特，效率 较低。而编码协作在本质上是将码字分为两个部分，每一个部分都由协作伙伴之一进行传 送，不仅获得了编码增益，而且还可W在协作伙伴之间十分灵活地分配信道编码符号，编码 效率很高。 阳0化]在矿井巷道上行链路采用时频编码协作MC-CDMA无线传输方案，既可W充分利用 矿井巷道开放的频率资源来克服多径衰落严重对矿井巷道无线通信造成的不利影响，又可 W通过为与基站间信道状况较差的用户寻找一个与基站间信道状况较好的协作伙伴，显著 提高信道状况较差用户的信道容量和误码率性能。 矿井巷道MC-CDMA相邻子载波的相关性较大，为矿井巷道MC-CDMA扩频支路分配 相邻的子载波，会降低矿井巷道MC-CDMA扩频支路传输的质量，影响矿井巷道时频编码协 作MC-CDMA系统的性能；同时，不同矿井巷道MC-CDMA用户的子载波具有不同的相对衰落程 度，为矿井巷道时频编码协作MC-CDMA系统寻找最优子载波动态分配方案，不仅成本高，计 算量大，还可能无法找到闭合最优解。 在现有的MC-CDMA系统中，发送端将可用的发射功率平均分配给各个子载波。由 于用户各子载波的衰落程度不同，发射功率的平均分配会导致发射功率过度消耗在信道状 况较差的子载波上，降低了系统的信道容量和误比特率性能。为提高MC-CDMA系统发射功 率的利用率，可W利用信道增益大于口限值的若干个子载波进行传送，并在接收端进行最 大比值合并（MaximalRatioCombining,MRC)。然而，采用该方案，当所有子载波的信道增 益均小于口限值时，会导致传送中断。而利用信道增益最大的一个子载波进行传送则会在 提高发射功率利用率的同时牺牲了MC-CDMA系统频率分集增益。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种矿井巷道上行MC-CDMA子载波功率控制方法，通 过矿井巷道上行时频编码协作MC-CDMA扩频支路子载波轮转分配和利用接收端反馈给发 送端的每个MC-CDMA子载波对应信噪比，为每个扩频支路按信道状况和预设比例去除子载 波，实现子载波功率的控制和传输，保证发射功率能有效用于每个扩频支路中信道状况较 好的部分子载波，增强了矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输系统通信的可靠性。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种矿井巷道上行时频编码协作MC-CDMA子载波 功率控制方法，所述方法包括：对上行时频编码协作MC-CDMA扩频支路的子载波进行轮转 分配。 上述方案中，所述方法还包括：利用接收端反馈给发送端的每个时频编码协作 MC-CDMA扩频支路的子载波对应的信噪比，按照预设比例去除扩频支路上的子载波。 上述方案中，所述对上行时频编码协作MC-CDMA扩频支路的子载波进行轮转分 配，进一步包括： 将矿井巷道每个移动用户上行时频编码协作MC-CDMA的子载波按顺序分组，每组 有相同个数的子载波，且每组子载波的个数与扩频支路的总数相同，将每组相同顺序号的 子载波分配给同一序号的扩频支路。 上述方案中，所述利用接收端反馈给发送端的每个时频编码协作MC-CDMA子载波 对应的信噪比，按照预设比例去除扩频支路上的子载波，进一步包括： 对矿井巷道每个MC-CDMA移动用户，对接收端反馈给发送端的每个MC-CDMA子载 波对应的信噪比按照从小到大进行排序，将预设比例Rd与每个扩频支路对应的子载波总 个数相乘，对乘积结果向下取整记为N，按照信噪比从小到大的顺序去除与第1至第N个信 噪比相对应的第1至第N个子载波，其中，0《Rd《1 ; 对每个扩频支路对应的乘W扩频码后，每个时频编码协作MC-CDM扩频支路的子 载波分别乘W子载波有效性标志符bp,g，其中，bp,g取值为0或1，用于表示第P个扩频支路 的第g个子载波是否被去除，0为被去除，1为被保留。 上述方案中，所述方法还包括： 基站接收到矿井巷道各移动用户信号后，将第二个时间周期接收到的矿井巷道各 移动用户的数据信号与第一个时间周期接收到的各用户的数据信号进行匹配，确定用户在 第二个时间周期传输的是协作伙伴时频编码的第二部分还是自身时频编码的第二部分； 将传输同一矿井巷道移动用户数据的卷积解码前的信号，进行等增益的信号直接 相加合并得到判决变量； 将得到的判决变量进行与发射相对应的卷积解码、去除N位帖检验序列及BPSK解 调，得到矿井巷道移动用户的信宿|ak( 1 )，...，ak(F)]。 本专利技术实施例的矿井巷道上行时频编码协作MC-CDMA子载波功率控制方法，通过 对上行时频编码协作MC-CDMA扩频支路的子载波进行轮转分配，优化了平均分配发射功率 的子载波分配方法，为矿井巷道上行时频编码协作MC-CDMA每个扩频支路按固定间隔分配 离散子载波，相对于子载波连续分配，可W避免个别扩频支路传输质量偏低，带低用户总体 信道容量的问题。同时，利用接收端反馈给发送端的每个时频编码协作MC-CDMA子载波对 应的信噪比，按照预设比本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种矿井巷道上行时频编码协作MC‑CDMA子载波功率控制方法，其特征在于，所述方法包括:对上行时频编码协作MC‑CDMA扩频支路的子载波进行轮转分配。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张琳园，杨维，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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