OFDM自適應(yīng)算法在煤礦井下的應(yīng)用研究

③對(duì)bk向下取整得bk，使每個(gè)子信道分配的比特?cái)?shù)為整數(shù)；
④限制bk只取0，1，2，4，6，8，這是為了采用MQAM調(diào)制方式。
(2)能量初始化算法
①根據(jù)最初分配的比特?cái)?shù)，使用如下公式計(jì)算第k個(gè)子信道所需的能量：

②對(duì)每個(gè)子信道生成能量增量表，對(duì)第i個(gè)子信道，能量增量為：

由于仿真中子信道最大傳輸8比特，則8比特到9比特的增量被設(shè)置成無(wú)限大，即大于8比特的比特值不能傳輸。另外，不支持除1之外的任何奇數(shù)比特?cái)?shù)，這可以通過(guò)平均的方法解決：

對(duì)5、6比特和7、8比特也作如此處理。這樣可以保證在子信道k從2到3分配了1比特之后，在下一次迭代中，還會(huì)分配到接下來(lái)的1比特。惟一的例外是在算法終止時(shí)，有可能最后1比特被分配到某個(gè)信道使其比特?cái)?shù)不屬于支持的范圍，這可用后面的“最后1比特配置”算法處理。
(3)滿足總比特?cái)?shù)為B的算法如下：
對(duì)個(gè)子信道初始分配的比特?cái)?shù)求和：B’=sum(bk)，將B’與每個(gè)OFDM幀中傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)B做比較，如果B’≠B，則重復(fù)以下步驟，直到B’=B為止。

(4)最后一比特算法
①檢查是否存在由于最后1比特分配造成含有不支持比特?cái)?shù)的信道。如果沒(méi)有，則跳出以下步驟，分配過(guò)程結(jié)束；若有，則設(shè)該信道為v。
②找出所有分配了1比特的子信道，將減少l比特能量減少最大的信道記為i，得其能量增量為：△ei(bi)，計(jì)算E1=△ev(bv+1)一△ei(bi)。
③找出所有分配了0比特或1比特的子信道，將增加1比特所需能量最小的信道記為j，得△ej(bj+1)，計(jì)算E2=△ej(bj+1)一△e(bv)。
④若E1≤E2，i信道減少1比特，v信道增加1比特；反之，i信道增加1比特，v信道減少1比特。并做相應(yīng)的能量分配調(diào)整。
本算法在初始階段就利用已有的信道信息對(duì)比特分配方案做出初步的估計(jì)，這樣可以減少后續(xù)逼近算法的收斂次數(shù)，從而大大降低整個(gè)算法的計(jì)算復(fù)雜度。

3 信道模型
采用高斯加性白噪聲信道(AWGN)，其時(shí)域表達(dá)式為：y=h(t)*x+noise，其中，h(t)為信道傳輸函數(shù)；*表示卷積運(yùn)算，x為輸入信號(hào)，y為輸出信號(hào)；noise為均值為O，方差為σ2=l，單邊功率譜密度為No的高斯白噪聲。
煤礦井下巷道的無(wú)線信道是一個(gè)具有時(shí)間選擇性、頻率選擇性和空間選擇性的空間受限信道。假設(shè)頻率選擇性衰落的信道脈沖響應(yīng)模型是一個(gè)離散的廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射模型，即：在時(shí)間t(可能是幾個(gè)碼元長(zhǎng)度)內(nèi)，衰落的統(tǒng)計(jì)特性是平穩(wěn)的(只受到多普勒頻移的影響)，電波到達(dá)角和傳播時(shí)延是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立變量。此時(shí)，L個(gè)多徑信道組合而成的時(shí)變沖擊響應(yīng)為：