MIMO-OFDM系统降低PAPR的研究

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正交频分复用OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术通过串并变换将信道中高速传输的数据流分散到多个正交的子信道中,这种技术具有极高的频谱利用率并且有较强的抗多径衰落的能力,大大地提高了数据传输的效率,多输入多输出MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)技术是在接收端和发送端使用多个天线,这样就可以大大地增加衰落信道容量,而且具有空间编码增益和分集增益,并且,对于对抗信道的衰落方面,多输入多输出(MIMO)技术对于无线信道的平衰落具有很好的对抗作用。不过对于频率选择性衰落作用不大,但是正交频分复用(OFDM)技术具有把频率选择性衰落信道转化成平衰落信道的功能,把正交频分复用(OFDM)技术与多输入多输出(MIMO)技术结合在一起组成的MIMO-OFDM无线通信系统,能够提高系统的频谱利用率,增大信道容量,抵抗频率选择性衰落和多径衰落。MIMO-OFDM系统存在着严重的峰均功率比(PAPR),制约着MIMO-OFDM技术的应用,降低MIMO-OFDM系统的峰均比(PAPR)成为通信领域的研究热点。本文首先对正交频分复用(OFDM)技术和多输入多输出(MIMO)技术的基本原理进行了详细介绍,并且细致地分析并总结了峰均比(PAPR)产生的具体原因以及对无线通信系统性能造成的影响;其次对OFDM和MIMO-OFDM系统的峰均比(PAPR)进行具体的阐述,并结合现阶段国内外关于降低峰均比(PAPR)技术的研究现状,对几种传统的降低峰均比(PAPR)的方法进行了分类的介绍。主要对概率类技术中的选择映像算法(SLM)和部分传输序列(PTS)算法,这两种传统的降低峰均比(PAPR)的方法进行了改进和优化。经过仿真实验,进一步证明了改进后的技术是可行的。最后把传统的限幅算法(Clipping)与部分传输序列算法(PTS)有机地结合起来构成了PTS-Clipping,它可以通过合理的计算量有效地降低峰均比(PAPR),并且克服了峰值再增长,同时也不会引入很大的限幅噪声,所以该技术对于未来移动通信中降低峰均比(PAPR)的研究意义重大。
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