【摘要】：全球信息化和海量信息的傳輸需求,推動著通信技術(shù)的飛速發(fā)展。物理層中的調(diào)制解調(diào)模塊作為通信系統(tǒng)的基礎和關鍵模塊,對整個系統(tǒng)信息傳輸?shù)臏蚀_性產(chǎn)生著重要影響。其中,星座圖映射是符號調(diào)制的必要步驟,其性能的優(yōu)化對解調(diào)效果的提升起著至關重要的作用。目前LTE系統(tǒng)中常用的星座圖為歸一化QAM均勻星座圖,而在AWGN信道條件下,均勻的星座點分布并非最優(yōu),若采取某種算法使均勻星座圖分布得到優(yōu)化,可以使得系統(tǒng)在相同的信道和參數(shù)條件下,獲得更好的解調(diào)誤碼率性能�，F(xiàn)如今,非均勻星座調(diào)制已成為3GPP討論的關鍵技術(shù)之一。若想進一步提升非均勻星座圖的性能,需要從具體的實現(xiàn)算法入手,而目前很少有文獻對非均勻星座圖的具體優(yōu)化算法和實現(xiàn)進行闡述。本論文基于以上背景,對非均勻星座圖的優(yōu)化方案進行研究與設計,完成的主要工作和達到的仿真效果如下:(1)設計基于遺傳算法的非均勻星座圖優(yōu)化方案,對方案中的選擇算子、交叉算子和變異算子等關鍵模塊進行詳細設計與改進,確定最優(yōu)的算子類型。對調(diào)制階數(shù)的影響、適應度函數(shù)算法類型等進行研究與改進。最終確定最佳參數(shù)配置,并針對解調(diào)誤碼率性能進行仿真加以驗證。在最佳參數(shù)條件和AWGN條件下,優(yōu)化后的非均勻星座圖誤碼性能提升約4-5個百分點。(2)設計基于粒子群算法的非均勻星座圖優(yōu)化方案,對慣性權(quán)重系數(shù)、學習因子以及調(diào)制階數(shù)等因素的影響進行研究,對粒子群位置更新算法以及最佳歷史位置更新等模塊的設計與改進進行了詳細闡述,并針對解調(diào)誤碼率性能進行仿真加以驗證。在最佳參數(shù)條件和AWGN條件下,優(yōu)化后的非均勻星座圖誤碼性能提升約3-4個百分點。(3)對不同非均勻星座圖優(yōu)化方案進行比較,并比較了兩種群智能算法與梯度下降算法之間優(yōu)化結(jié)果的異同。本文研究,可以為以后非均勻星座圖優(yōu)化方案的進一步改進以及非均勻星座圖性能的進一步優(yōu)化做參考,具有有效性和實用性。
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP18;TN929.5
【圖文】：

３ＧＰＰ會議提案中，華為、海信、索尼等公司都提出過針對非均勻逡逑星座圖的提案［２Ｕ２２］。在這些提案中，索尼公司展示了一維與二維非均勻星座圖的逡逑分布示例，如圖１－１所示，左右分別為２５６階一維和二維非均勻星座圖［２１］２：逡逑？邋？邋＊＃？？？？？？？？＊？邋？邋■＊邐｜邋ｊ邐＊邋＊邋＊邋？邐，逡逑１邋ｉ邐＃邋秦栜邐＾逡逑＊邋？邋＊邋？邋＊邋＊逡逑＊邐？邐？？邋？？？？＊？？？＊？邐＊邐？邐１邐翁辛．《＃？逡逑Ｉ邐Ｉ邋？？篇？邋？邐？逡逑：：：：：：：：：：：：：：：：邋０５逡逑＾０：邋：ｒ邐？邋ｎ：：：澈：淑：：？逡逑Ｉ邋：：：：：：：：：：；：：：：：邐ｓ邋？邐＊逡逑＂邋：：：：：：：：：：：：：：：：邐＂５邋＊．邋＊；邋Ｖ＊邋Ｖ邋．＊逡逑＊邋？＊＊＊？？＊＊？？？？？？邋？邐－ｉ邐＊邋＃邋＊＊＊＊？？邋＊邋？逡逑＊邐＊＊＊＊＊＊＊？？＊＊？？？邋？邋＊邋＊邋？邋＊邋＃邋＊逡逑？邋？邋？？？？？＊？？？？？？邋？邋？邐－ｔｓ邐＊邋＊邋？邋＊逡逑－２邐－ｌ邐０邐｝邐２邐＞Ｌ５邐－５邐－０．５邐０邋ｔｌＳ邋＼邐１，５逡逑圖１－１索尼公司提案中２５６階非均勻星座圖分布示例Ｕ８］逡逑３逡逑

圖２＿１遺傳算法基本原理流程框圖逡逑適應度函數(shù)值隨迭代次數(shù)的曲線收斂，此時的種群便為最佳種群，是問題的最優(yōu)解。逡逑２．邋２適應度函數(shù)逡逑遺傳算法中，適應度代表個體在種群中的適應程度，是描述個體性，適應度的值用來表征個體的性能優(yōu)劣，適應度的計算是遺傳算法操作的前提。從生物學角度講，適應度相當于“生存競爭、適者生存能力，在遺傳過程中具有重要意義［３６］。逡逑遺傳算法中，通過若干次迭代，種群逐步實現(xiàn)進化，而進行個體優(yōu)，便是種群中每一個個體的適應度大小，即適應環(huán)境的個體擁有更。根據(jù)適應度的大小，對個體進行優(yōu)勝劣汰，由此可見，適應度是的動力。在實際工程應用中，通常根據(jù)所要研宄的問題，規(guī)定一個函數(shù)，將優(yōu)化問題的目標函數(shù)與個體的適應度建立映射關系，即可程中實現(xiàn)對優(yōu)化問題目標函數(shù)的尋優(yōu)。適應度函數(shù)也稱評價函數(shù)，目標一致，譬如本論文在后續(xù)章節(jié)中要介紹的非均勻星座優(yōu)化問

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本文編號：2724235