降低OFDM系统峰均功率比的研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshcn
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随着通信技术的不断发展和成熟,人类社会正在进入一个新的信息化时代。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术作为下一代通信技术的核心技术,对其研究也正广泛的进行。正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制传输方案,它可以被看作一种调制技术,也可以被当作一种复用技术。其基本思想是将高速传输的数据流通过串/并转换,变成在若干个正交的窄带子信道上并行传输的低速数据流。OFDM技术将传送的数据信息分散到每个子载波上,使得符号周期长于多径时延,从而有效地对抗多径衰落,OFDM技术利用信号的正交性,允许子信道频谱重叠,使得频谱利用率提高。然而,OFDM系统本身的一些不足也制约了其广泛的应用,例如信号的同步问题,高峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)的问题。本课题总结了目前国内外降低PAPR的多种技术。
   目前,降低PAPR的方法主要可以归为三类:限幅类技术、编码类技术和概率类技术。其中:限幅类技术是一类简单的、有效的降低PAPR的方法,其最大的优点就是系统实现简单,但是这种方法会引起信号的畸变,造成系统性能严重下降。编码类技术是利用不同的编码方法,选择PAPR较小的码组,不会使信号产生畸变,但计算复杂度非常高,只适用于子载波数比较少的情况。当子载波数量较大时,编码效率会非常低。概率类技术通过对信号进行线性变换,来降低高PAPR出现的概率,可以得到较好的性能,通常它需要较大的计算量,系统复杂度较高。本课题对概率类技术进行了重点的研究。在部分传输序列(PTS)算法的基础上提出了改进的算法,和传统算法相比,在考虑相位因素的同时加入了幅度的因素,使得系统的PAPR性能得到了提升。在此基础上,对相位的取值范围进行了研究和改进,增加相位的取值范围并不能明显的改善PAPR性能,改进方法降低了系统传输的复杂度。边带信息的直接传输,将产生峰值再生问题。文章对此进行了研究,改进的算法较好的抑制了该问题。针对上述改进算法,进行了实验仿真。结果验证了改进算法有效降低了PAPR,减少了计算量。
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