基于受限汤普森采样的OFDM波形参数自适应方法技术

本申请涉及一种基于受限汤普森采样的OFDM波形参数自适应方法。所述方法包括：根据受限汤普森采样算法将候选OFDM波形的传输成功概率建模为贝塔分布，通过该模型以及顺序逆采样算法对候选波形的传输成功概率进行采样得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果，根据波传输成功概率采样结果进行计算，选择平均频谱效率最大的波形进行传输，然后根据接收端检验反馈的信息更新对应平均频谱效率最大形的贝塔分布参数，最后通过不断试错收敛得到当前信道下最佳波形。采用本发明专利技术可以在不知道信道质量信息时，通过与信道不断地及进行信道交互智能选择适合当前信道的最佳OFDM波形，有效解决了实际无线通信中最佳OFDM波形选取问题。取问题。取问题。

【技术实现步骤摘要】
基于受限汤普森采样的OFDM波形参数自适应方法


[0001]本申请涉及通信
，特别是涉及一种基于受限汤普森采样的OFDM波形参数自适应方法。

技术介绍

[0002]正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系统是一种在频率选择性信道中实现高速率传输的无线通信系统，但受无线信道小尺度衰落影响，多径效应和多普勒效应产生的符号间干扰(Inter Symbol Interference，ISI )和载波间干扰(Inter
‑
Carrier Interference ，ICI)严重影响接收端信息比特的译码恢复。为此，OFDM通过引入循环前缀(Cyclic Prefix, CP)减小多径时延带来的影响，足够的CP可以消除多径时延引起的符号间干扰，或者可以通过减少子载波数目、增大子载波间隔的方式降低载波间干扰带来的影响。CP长度更长、子载波数目更少的OFDM波形固然能实现更可靠的传输，但频谱效率很低，为此，针对不同的无线信道，选择最佳的OFDM波形进行传输，是一项很有意义的工作。
[0003]现有的自适应OFDM算法大多基于公式推导实现，通过假设信道质量信息符合某种特定分布，然后给出OFDM波形参数与传输性能间的闭合表达式，最后通过简单的二分法或者求微分给出最佳OFDM波形参数。存在的问题是，一方面仅适用于特定信道假设下的OFDM波形自适应，难以解决实际通信中的OFDM波形选取问题；另一方面算法性能依赖精确的信道估计，接收端信道估计误差以及信道估计结果回传至发射端产生的时延都会造成算法性能下降。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在不依赖任何信道假设和信道估计的情况下的基于受限汤普森采样的OFDM波形参数自适应方法。
[0005]一种基于受限汤普森采样的OFDM波形参数自适应方法，所述方法包括：发射端根据受限汤普森采样算法将候选OFDM波形的传输成功概率构建成形式为贝塔分布的传输成功概率模型；根据传输成功概率模型和顺序逆采样算法对候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果；对传输成功概率采样结果进行计算，得到候选OFDM波形的平均频谱效率，选择平均频谱效率最大的候选OFDM波形将预设的数据包传输至接收端；接收端通过循环冗余校验算法对接收的数据包进行校验，将校验结果发送给发射端；发射端接收校验结果，并根据校验结果对平均频谱效率最大的候选OFDM波形对应的贝塔分布参数进行重复更新，直至收敛得到当前信道下平均频谱效率最大的OFDM波形。
[0006]在其中一个实施例中，根据传输成功概率模型和顺序逆采样算法对候选OFDM波形
的传输成功概率进行采样，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果，包括：对传输成功概率模型进行计算，得到传输成功概率模型的累计分布函数；根据顺序逆采样算法对候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，得到传输成功概率采样随机值；根据累计分布函数和传输成功概率采样随机值进行计算，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果。
[0007]在其中一个实施例中，根据顺序逆采样算法对候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，得到传输成功概率采样随机值，包括：根据顺序逆采样算法对候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，对于第i个候选OFDM波形，得到范围在内的采样随机值，其中，表示随机值下界，表示随机值上界，表示比当前待采样候选OFDM波形的循环前缀长度更长的波形采样结果，表示比当前待采样候选OFDM波形的子载波数目更少的波形采样结果，表示累计分布函数，和表示第i个候选OFDM波形传输成功概率对应的贝塔分布的参数。
[0008]在其中一个实施例中，根据累计分布函数和传输成功概率采样随机值进行计算，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果，包括：当累计分布函数与传输成功概率采样随机值相等时，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果，表示为其中，表示第i个传输成功概率采样结果，表示累计分布函数的逆函数。
[0009]在其中一个实施例中，根据候选OFDM波形的循环前缀长度和子载波数目确定波形特征要求，根据自适应算法确定循环前缀长度和子载波数目，其中，候选OFDM波形的子载波具有相同的编码方式。
[0010]在其中一个实施例中，根据候选OFDM波形的循环前缀长度和子载波数目确定波形特征要求，包括：根据候选OFDM波形的循环前缀长度和子载波数目确定波形特征要求为，其中，表示第j个传输成功概率采样结果，表示第i个候选OFDM波形的循环前缀长度，表示第j个候选OFDM波形的循环前缀长度, 表示第i个候选OFDM波形的子载波数目，表示第j个候选OFDM波形的子载波数目。
[0011]在其中一个实施例中，对传输成功概率采样结果进行计算，得到候选OFDM波形的平均频谱效率，选择平均频谱效率最大的候选OFDM波形将预设的数据包传输至接收端，包括：对传输成功概率采样结果进行计算，得到传输成功概率采样结果的平均频谱效
率，表示为率，表示为其中，表示平均频谱效率，表示频谱效率，表示候选OFDM波形中加载的比特数，表示根据传输成功概率采样结果得到的预测传输成功概率，表示符号持续时间，表示采样间隔，表示信号带宽，表示候选OFDM波形的子载波数目，表示候选OFDM波形的循环前缀长度；选择平均频谱效率最大的候选OFDM波形将预设的数据包传输至接收端。
[0012]在其中一个实施例中，接收端通过循环冗余校验算法对接收的数据包进行校验，将校验结果发送给发射端，包括：接收端通过循环冗余校验算法对接收数据进行校验，若检验成功，则反馈确认接收信息给发射端；若校验失败，则反馈否定确认接收信息给发射端。
[0013]在其中一个实施例中，发射端接收校验结果，并根据校验结果对平均频谱效率最大的候选OFDM波形对应的贝塔分布参数进行重复更新，直至得到当前信道下平均频谱效率最大的OFDM波形，包括：当发射端接收确认接收信息时，根据确认接收信息对平均频谱效率最大的候选OFDM波形对应的贝塔分布参数中的参数的进行更新；当发射端接收否定确认接收信息时，根据否定确认接收信息对平均频谱效率最大的候选OFDM波形对应的贝塔分布参数中的参数的进行更新；通过对参数和参数进行重复更新，直至得到当前信道下平均频谱效率最大的OFDM波形。
[0014]上述基于受限汤普森采样的OFDM波形参数自适应方法，将使用多种候选OFDM波形的传输成功概率建模为形式为贝塔分布的传输成功概率模型，每次传输前根据传输成功概率模型和顺序逆采样算法对候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果，通过对传输成功概率采样结果进行计算和比较，选择平均频谱效率最大的候选OFDM波形将预设的数据包传输至接收端，然后根据接收端进行循环冗余校验后反馈的检验结果更新平均频谱效率最大的候选OFDM波形对应的贝塔分布参数，最后通过不断试错收敛到当前信道下平均频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于受限汤普森采样的OFDM波形参数自适应方法，其特征在于，所述方法包括：发射端根据受限汤普森采样算法将候选OFDM波形的传输成功概率构建成形式为贝塔分布的传输成功概率模型；根据所述传输成功概率模型和顺序逆采样算法对所述候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果；对所述传输成功概率采样结果进行计算，得到所述候选OFDM波形的平均频谱效率，选择所述平均频谱效率最大的候选OFDM波形将预设的数据包传输至接收端；接收端通过循环冗余校验算法对接收的所述数据包进行校验，将校验结果发送给发射端；发射端接收所述校验结果，并根据所述校验结果对所述平均频谱效率最大的候选OFDM波形对应的贝塔分布参数进行重复更新，直至收敛得到当前信道下平均频谱效率最大的OFDM波形。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述传输成功概率模型和顺序逆采样算法对所述候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果，包括：对所述传输成功概率模型进行计算，得到所述传输成功概率模型的累计分布函数；根据所述顺序逆采样算法对所述候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，得到传输成功概率采样随机值；根据所述累计分布函数和所述传输成功概率采样随机值进行计算，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述顺序逆采样算法对所述候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，得到传输成功概率采样随机值，包括：根据所述顺序逆采样算法对所述候选OFDM波形的传输成功概率进行采样，对于第i个候选OFDM波形，得到范围在内的采样随机值，其中，表示随机值下界，表示随机值上界，表示比当前待采样候选OFDM波形的循环前缀长度更长的波形采样结果，表示比当前待采样候选OFDM波形的子载波数目更少的波形采样结果，表示累计分布函数，和表示所述第i个候选OFDM波形传输成功概率对应的贝塔分布的参数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述累计分布函数和所述传输成功概率采样随机值进行计算，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果，包括：当所述累计分布函数与所述传输成功概率采样随机值相等时，得到符合波形特征要求的传输成功概率采样结果，表示为其中，表示第i个候选OFDM波形的传输成功概率采样结果，表示所述累计分布函数的逆函数。
5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊俊，罗海鹏，刘潇然，魏急波，赵海涛，辜方林，刘兴光，靳增源，陈海涛，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：