基于Q—学习算法的矿井自适应OFDM调制研究_中国煤炭行业知识服务平台

基于Q—学习算法的矿井自适应OFDM调制研究

作者

朱静茹张育芝王安义李萍
单位

西安科技大学通信与信息工程学院
摘要

针对传统基于固定信噪比门限的自适应OFDM(正交频分复用)调制技术应用于复杂矿井信道时，由于反馈信道状态与实际信道状态不能完全匹配，导致误码率高和吞吐量低的问题，提出了一种基于Q-学习算法的自适应OFDM调制方法，并将其应用于矿井自适应OFDM调制系统。该系统由发送端、矿井无线信道和接收端组成，发送端为矿井下装有传感器的小车，可以在狭长的巷道内自由移动。发送端利用Q-学习算法在与矿井无线信道的动态交互中不断更新状态-动作值函数，并根据更新的状态-动作值函数，采用贪婪策略来选择调制方式，逼近最优自适应调制策略，以达到降低系统误码率、提高通信吞吐量的目的。与基于SARSA算法、固定信噪比门限的2种矿井自适应OFDM调制系统性能进行仿真对比，结果表明：矿井小车在匀速和移动速度变化状态下，基于Q-学习算法的自适应OFDM调制系统平均误码率分别为1.1×10^-3，2.1×10^-3，总吞吐量分别为3 115 bit，2 719 bit，均优于基于SARSA算法和固定信噪比门限的自适应OFDM调制系统，且系统中Q-学习算法收敛速度优于SARSA算法。
关键词

矿井无线通信信道自适应调制正交频分复用强化学习 Q-学习算法 SARSA算法 OFDM
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