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为了满足未来无线通信系统提供更加多元化服务的要求,作为基础技术之一的波形将面临更多严苛的优化目标。第五代移动通信将基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)优化所得的多载波波形统称为OFDM-based系统。通过对OFDM的频域滤波或时域加窗,OFDM-based类系统极大地提高了频谱利用率和灵活性,且几乎不损失OFDM的性能优势。但是,OFDMbased系统作为多载波调制技术,依然具有峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)较高和由于实际通信信道的不稳定性容易产生载波间干扰(Inter-Carrier Interference,ICI)等问题,这在实际应用中限制了OFDM-based方案的发展。预编码技术是一种针对多载波系统的简单但有效的优化技术,一般不会影响系统的频谱效率且具有线性操作的特点。本文针对OFDM-based系统中存在的上述问题,提出了预编码优化方案以改善其性能。主要内容总结如下:1.基于预编码的OFDM-based系统ICI抑制方案。首先提出了基于预编码的OFDM-based系统的一般模型,在此模型的基础上,针对频偏对OFDM-based系统的性能影响给出了分析方法,基于发送和接收成型脉冲的互模糊函数对信号和载波间干扰进行量化分析。另外,针对系统中的载波间干扰问题,本文进一步提出了一种基于双向抵消ICI思想的预编码方案,此方案将目标载波相邻的多个子载波加权进行ICI抵消。在较少增加系统复杂度的前提下,相较于传统预编码方案抵消了更多的载波间干扰,获得了更好的抗频偏能力。仿真结果表明,在OFDM和OFDM-based实例中,本文方案均能够获得比传统预编码方案更高的载干比,且一定程度上降低了系统的误码率。2.基于预编码的OFDM-based系统PAPR降低方案。针对OFDM-based系统中峰均功率比较高的问题,首先给出了预编码技术抑制PAPR的基本思路和预编码矩阵的一般性设计规则。然后将降低信号峰值的问题转化为在信号瞬时功率均值不变的条件下,最小化信号瞬时功率方差的优化问题。最后,为了使预编码矩阵能够联合改善载波的相位和发送信号的非周期自相关性以提高PAPR的抑制效果,基于梯度搜索算法提出一种将非周期自相关性和相位共同优化的算法求解上述最小化问题。并为了降低算法复杂度,又将算法进行了迭代次数的简化。仿真结果表明,该算法在不影响甚至稍微提高系统误码率性能的前提下,能够达到更优的PAPR抑制效果。