OFDM自适应算法在煤矿井下的应用研究

③对bk向下取整得bk，使每个子信道分配的比特数为整数；
④限制bk只取0，1，2，4，6，8，这是为了采用MQAM调制方式。
(2)能量初始化算法
①根据最初分配的比特数，使用如下公式计算第k个子信道所需的能量：

②对每个子信道生成能量增量表，对第i个子信道，能量增量为：

由于仿真中子信道最大传输8比特，则8比特到9比特的增量被设置成无限大，即大于8比特的比特值不能传输。另外，不支持除1之外的任何奇数比特数，这可以通过平均的方法解决：

对5、6比特和7、8比特也作如此处理。这样可以保证在子信道k从2到3分配了1比特之后，在下一次迭代中，还会分配到接下来的1比特。惟一的例外是在算法终止时，有可能最后1比特被分配到某个信道使其比特数不属于支持的范围，这可用后面的“最后1比特配置”算法处理。
(3)满足总比特数为B的算法如下：
对个子信道初始分配的比特数求和：B’=sum(bk)，将B’与每个OFDM帧中传输的总比特数B做比较，如果B’≠B，则重复以下步骤，直到B’=B为止。

(4)最后一比特算法
①检查是否存在由于最后1比特分配造成含有不支持比特数的信道。如果没有，则跳出以下步骤，分配过程结束；若有，则设该信道为v。
②找出所有分配了1比特的子信道，将减少l比特能量减少最大的信道记为i，得其能量增量为：△ei(bi)，计算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，将增加1比特所需能量最小的信道记为j，得△ej(bj+1)，计算E2=△ej(bj+1)一△e(bv)。
④若E1≤E2，i信道减少1比特，v信道增加1比特；反之，i信道增加1比特，v信道减少1比特。并做相应的能量分配调整。
本算法在初始阶段就利用已有的信道信息对比特分配方案做出初步的估计，这样可以减少后续逼近算法的收敛次数，从而大大降低整个算法的计算复杂度。

3 信道模型
采用高斯加性白噪声信道(AWGN)，其时域表达式为：y=h(t)*x+noise，其中，h(t)为信道传输函数；*表示卷积运算，x为输入信号，y为输出信号；noise为均值为O，方差为σ2=l，单边功率谱密度为No的高斯白噪声。
煤矿井下巷道的无线信道是一个具有时间选择性、频率选择性和空间选择性的空间受限信道。假设频率选择性衰落的信道脉冲响应模型是一个离散的广义平稳非相关散射模型，即：在时间t(可能是几个码元长度)内，衰落的统计特性是平稳的(只受到多普勒频移的影响)，电波到达角和传播时延是统计独立变量。此时，L个多径信道组合而成的时变冲击响应为：