第41卷第6期2022年12月Vol.41,No.6Dec.,2022声学技术TechnicalAcousticsOFDM水声通信下行非正交多址接入功率分配方法研究周成阳1,2,3，王巍1,2，普湛清1,2，张春华1,2(1.中国科学院声学研究所，北京100190；2.中国科学院先进水下信息技术重点实验室，北京100190；3.中国科学院大学，北京100049)摘要：针对基于功率域非正交多址接入(PowerDomainNon-orthogonalMultipleAccesses,PD-NOMA)的正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)水声下行通信系统的功率分配问题，提出了一种基于中断概率的功率分配方法。用户节点在系统初始化阶段根据源节点广播的组网数据包获取水声信道的统计特征，源节点根据水下用户反馈的信道特征参数建立水下用户的中断概率模型，以最小化两用户的中断概率和为目标建立目标函数，在中断概率区域边界上遍历搜索最优的功率分配系数。仿真结果表明，该方法在保证公平性的条件下，有效降低了用户节点的中断概率，提高了系统的频谱利用率和误码性能。关键词：水声通信；正交频分复用(OFDM)；非正交多址接入；功率分配；中断概率中图分类号：TB533文献标志码：A文章编号：1000-3630(2022)-06-0804-09Researchonpowerallocationmethodfordownlinknon-orthogonalmultipleaccessesofOFDMunderwateracousticcommunicationZHOUChengyang1,2,3,WANGWei1,2,PUZhanqing1,2,ZHANGChunhua1,2(1.TheInstituteofAcousticsoftheChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China;2.KeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAdvancedUnderwaterInformationoftheChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China;3.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:Anoutageprobabilitybasedpowerallocationmethodisproposedforthepowerdomainnon-orthogonalmultipleaccessesbasedorthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)underwateracousticdownlinkcommunicationsystem.Usernodesobtainthestatisticalcharacteristicsoftheunderwateracousticchannelaccordingtothenetwork-formingdatapacketsbroadcastbythesourcenodeinthesysteminitializationphase.Theoutageprobabilitymodeloftheunderwaterusersisestablishedaccordingtothechannelcharacteristicparametersreturnedbyusernodes.Theobjectivefunctionforminimizingthesumoftwo-useroutageprobabilityisestablished.Theoptimalpowerallocationcoeffici...
