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OFDM技术由于其适用于高速无线传输,频谱效率高以及易于和MIMO相结合这些优点,被认为是未来主流的传输技术,MIMO-OFDM技术成为实现下一代移动通信系统的关键技术。
OFDM的一个主要不足是其发送信号具有很高的峰值与平均功率比(PAPR)。当发送信号的瞬时功率超出功率放大器的动态范围时,将会导致信号的裁剪而产生非线性的信号失真,造成信号畸变,导致频带内的噪声功率增加和频带外的功率扩散,还将破坏各子载波之间的正交性。峰值平均功率比过高的问题同样存在于未来移动通信系统中。
本文针对“Gbps无线传输关键技术与试验系统研究开发”,研究基于信号扩展的Gbps系统的峰均比性能以及改善方法,引入使用3GPP立方度量的概念。
文中首先介绍了几种降低OFDM信号峰均比的典型方法,对信号的峰值平均功率比以及立方度量分别进行了较详细的研究和仿真。这些方法可以分为三类:信号畸变技术、编码类技术、概率类技术。其次研究了系统采用DFT-S-OFDM技术的可行性,以及这种技术中信号的PAPR和Cubic metric性能仿真。DFT-S-OFDM传输方案在OFDM的基础上利用DYT扩展的方法来降低发送信号的峰均比。它所产生的OFDM信号具有与单载波信号相近的峰均比性能,适合下一代无线通信系统上行链路的要求。但是在要求很高传输速率的系统中,这种技术的使用就受到了一定的限制。
最后论文针对基于多输入多输出正交频分复用技术(MIMO-OFDM)的“Gbps无线传输关键技术与试验系统研究开发”系统,提出了利用系统交织器和多天线特性改善PAPR性能的方法:其一是将交织和选择选择性序列以及部分选择序列相结合改善PAPR的方法,其二考虑MIMO-OFDM系统本身具有的特性,从而改善信号的峰均比性能,利用天线旋转取反(Cross-antenna rotation and inversion,CARI)方法来降低多天线MIMO-OFDM系统的PAPR。