OFDM系统中降低峰均功率比技术的研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:flyrat1997
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正交频分复用(OFDM)是一种并行的多载波传输方案,它利用相互正交的多个子载波来传输信息,具有较高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力,适用于高速率和多媒体数据传输,被认为是未来第四代移动通信的核心技术之一。然而,OFDM系统中一个最主要的瓶颈在于OFDM信号的峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)很大,因而容易导致OFDM信号的交调失真和系统性能的下降。为此,如何有效地降低OFDM系统中的峰均功率比是亟待解决的问题。针对上述问题,本文重点研究了如何有效降低OFDM信号峰均功率比的算法,并利用MATLAB软件完成了对所研究问题的仿真。围绕这些方面,本文主要做了以下工作: 1.论文详细分析了基于离敞傅立叶变换的OFDM系统原理、关键技术及其优缺点。 2.分析了OFDM信号出现高峰值的原因,详细介绍了OFDM系统峰均功率比的定义和分布。在此基础上,深入的仿真分析、总结并归类了当前常用的三类降低OFDM系统中PAPR的方法:信号预畸变技术、信号编码技术和信号扰码技术,并对这些方法的优缺点进行了深入的比较。其中,重点仿真研究信号扰码技术巾的部分传输序列(PTS)算法,虽然PTS算法具有不会使信号发生畸变,应用不受载波数限制,频谱损失小等优点,但它最大的缺点就是实现起来的计算量较大,限制了它在实际中的应用。 因此,有必要提出可以有效降低算法复杂度的改进方法。 3.围绕如何降低算法的计算复杂度问题展开讨论。从不同的角度,深入研究了多种可以有效降低峰均功率比的低复杂度改进算法。其中包括:(1)利用交织分割法在分割顺序上的特点,降低计算的复杂度。(2)从辅助加权系数的角度,提出了迭代PTS法,大大降低了系统的复杂性。(3)综合PAPR性能和系统复杂度两方面,提出了双层PTS法,该方法对PTS中辅助加权系数的优化提出了结构性的创新。利用MATLAB软件,对这些算法进行了系统的仿真研究和分析。仿真表明,改进算法与传统的PTS法相比,大大降低了系统的复杂性,实现更加容易,而它所带来的PAPR牺牲非常小。 最后,对本文所做的工作做出认真的总结,分析了工作中取得的成绩和需要改进之处,并展望今后的研究方向。
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