[发明专利]高速移动环境下的自适应调制传输方法

权利要求书

1.一种高速移动环境下的自适应调制传输方法，其特征在于，包括：

在离散时间移动通信系统建立快速时变信道模型得到平均信噪比，通过反馈链路将平均信噪比传送给发射机；

所述发射机根据所述平均信噪比的变化建立使得系统平均频谱效率最大化且满足约束的优化方程，求解所述优化方程得到最优信噪比门限值，基于所述门限值划分信噪比衰落区域子区间，并且确定所述子区间对应的自适应功率分配方案；

所述发射机根据所述子区间选择最优调制传输策略并按照所述子区间对应的功率分配方案调整发射功率后发送下一数据帧，包括：

求得K个最优的信噪比值后，可以将整个接收端信噪比区域划分为K+1个子区间，即确认最优的信噪比衰落子区间；

在每个数据帧发送之前，所述发射机通过反馈链路得到接收机估计的最新信道状态信息，在K+1个子区间中选取与当前信道状态信息匹配的某个子区间，从而确定最优调制传输策略，即选择系统所采取的MQAM调制解调方案并按照所述子区间对应的功率分配方案进行传输。

2.根据权利要求1所述的高速移动环境下的自适应调制传输方法，其特征在于，所述的在离散时间移动通信系统建立快速时变信道模型得到平均信噪比，包括：

所述离散时间移动通信系统的工作过程：信号经所述发射机进行调制和功率控制后，通过衰落信道传输到接收机，所述接收机中的信道估计器进行信道估计、解调和解码后，用平均信噪比表示估计的信道状态信息，通过反馈链路将平均信噪比传送回发射机。

3.根据权利要求1所述的高速移动环境下的自适应调制传输方法，其特征在于，所述的在离散时间移动通信系统建立快速时变信道模型得到平均信噪比，还包括：

建立所述快速时变信道模型得到平均信噪比：所述接收机持续对信道进行估计并用信噪比表征信道状态信息，所述接收机所接收信号的每一传输帧的周期为T_f，每一所述传输帧都由N个周期为T_s的符号组成，存在等式：T_f＝NT_s；所述接收机侧的信道估计器将估计到的信道增益和所述平均信噪比反馈到所述发射机用于自适应调制传输，其中反馈时延为τT_s，所述发射机根据接收到的平均信噪比的变化在每一个传输帧内采用一种不同的调制传输方式；

设每一所述传输帧周期内的第一个符号的索引为i＝0，设所述发射机到所述接收机之间的多径信道是平坦、快时变信道，所述多径信道的每一径信道参数满足瑞利分布，所述每一径信道参数的实部和虚部服从均值为0、方差为σ_h²相互独立的复高斯过程：h[i]～N(0,σ_h²)，其中，i＝0，1，...，N-1表示符号索引；

在一帧内h[i]与的关系表示如下：

其中，h[i]为第i个符号经过无线信道后，信号幅度增益，为所述接收机的完美信道估计，ρ[i]为与h[i]之间的瞬时相关系数，w[i]为链路反馈时间段内由快衰落信道的时变特性引起的信道增益变量；

定义为平均传输功率，所述接收机的噪声是均值为0，方差为σ_N²的复高斯白噪声，将信道进行归一化处理，得E[|h|²]＝1，接收到的平均信噪比为：接收到的第i个符号的信噪比表示为：

接收机侧的信道估计器通过反馈链路向发射机发送估计到的信道增益用于对信号的自适应调制方案的选择，存在随机变量：

对于复高斯衰落信道，随机变量服从独立同指数分布，可以简化为的概率密度函数为：

分配的功率表示为的函数，接收机接收到的信噪比可得：

由此可得：

4.根据权利要求1所述的高速移动环境下的自适应调制传输方法，其特征在于，所述的通过反馈链路将平均信噪比传送给发射机，包括：

所述发射机通过反馈链路获取部分不精确的CSI和所述接收机估计的平均信噪比。