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正交频分复用(OFDM)技术可提供高速数据传输速率,能够抵抗频率选择性衰落,具有较高的频谱利用率,因此已被诸多无线和移动通信标准所采纳。然而,OFDM信号的高峰值平均功率比(PAPR)问题是造成OFDM系统功率效率低、导致系统综合性能恶化的关键因素之一。因此,研究PAPR抑制技术具有重要的意义。
选择性映射(SLM)是一类典型的PAPR抑制技术。该技术实现成本较低,可以有效降低PAPR,且具有较强的扩展性。针对该技术的相位序列设计方法、PAPR抑制性能分析以及避免边信息(SI)传输的策略是值得深入研究的内容。本文从相位序列优化设计和SI传输与估计角度研究了基于SLM的两种改进方法,主要工作如下:
1.基于星座图扩展的SLM改进方法
传统SLM方法仅依赖于对输入数据进行相位加权,以达到PAPR抑制效果。针对MQAM信号,本文采用对数据的相位和幅度同时调整的策略,提出一种基于星座图扩展的SLM改进方法。首先推导了相位序列最优化设计准则,在此基础之上结合扩展星座图思想,给出便捷有效的设计方法及实现方案。仿真实验结果和分析表明,改进方法能逼近最佳PAPR抑制性能,并且避免了单独传输SI给接收端。
2.基于循环Hadamard序列的SLM改进方法
在比较研究两种避免SI传输的典型SLM改进方法基础上,研究了一种循环Hadamard序列和SLM有机融合的方法。该方法利用循环Hadamard序列来设计相位序列,使接收端可以利用导频估计SI,从而有效避免了独立传输SI,提高了频谱利用率。仿真实验和分析表明,基于循环Hadamard序列的相位序列设计方法,不仅可获得逼近最佳的PAPR抑制性能,而且也可以大幅度降低接收端估计SI的计算开销。