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随着无线通信技术的快速发展,频谱资源短缺已经成为制约移动通信发展的重要因素。因此,基于认知无线电的动态频谱接入技术应运而生。非连续正交频分复用(Non-contiguous Orthogonal Frequency Division,NC-OFDM)技术是一种基于认知无线电的正交频分复用技术,它是传统OFDM技术的一种变形。由于NC-OFDM技术使用非连续的子载波,这样可以将窄带、分散的频谱碎片聚合起来,从而提高频谱利用率。导频辅助信道估计是NC-OFDM系统中的关键技术之一。当子载波连续分布时,等间隔等功率的导频序列是最优的。然而,在NC-OFDM系统中,由于可用频段是非连续的和动态变化的,如果使用等间隔导频设计,某些导频就可能位于主用户的频段内,干扰主用户的正常通信。因此,对于NC-OFDM系统需要寻找新的导频设计方法。本文对NC-OFDM系统的导频设计问题展开研究,主要研究内容和创新点如下:1) NC-OFDM系统的导频位置设计属于组合优化问题,它可看作0-1背包问题的变形。因此,可将解决0-1背包问题的算法改进后解决NC-OFDM系统的导频设计问题。在现有文献中,有许多解决0-1背包问题的算法,其中离散粒子群算法实现起来比较容易、需要调节的参数不多、可按经验值设置参数。因此,本文采用离散粒子群算法设计NC-OFDM系统的导频位置。这种设计方法的复杂度较低,并且当NC-OFDM系统参数改变时,只需改变程序中活动子载波序列和总的子载波数等系统参数,其他部分都保持不变,因此,这种设计方法具有较强的通用性。仿真结果表明使用离散粒子群优化算法设计的导频序列能够获得较好的信道MSE性能和BER性能。2)现有文献是在子载波总功率受限的条件下,以信道估计最小均方误差最小化为准则寻找适用于NC-OFDM系统的最优或次优导频,不考虑导频的总功率问题。众所周知,如果子载波的总功率一定,那么导频总功率越大,势必会提供较好的信道估计性能,但是会降低数据子载波的总功率,影响数据传输的系统性能。本文在保证系统性能的条件下,以导频总功率最小化为准则,提出了一种适用NC-OFDM系统的导频设计方法。与传统的导频子载波总功率受限的导频设计方法相比,对给定的导频辅助信道估计MSE指标,需要较小的导频总功率,从而提高了数据传输的功率利用率。这也响应了当今社会提倡的节能减排的号召。