基于概率類方法的OFDM信號(hào)優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)具有較高的頻譜利用率和良好的抗多徑干擾性能這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用為眾多無線通信系統(tǒng)物理層標(biāo)準(zhǔn),目前已被確定為下一代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)之一。但是,OFDM系統(tǒng)中采用正交頻分復(fù)用技術(shù)是采用正交多載波實(shí)現(xiàn)并行傳輸數(shù)據(jù),還存在著兩個(gè)缺點(diǎn):峰均比( Peak-to-Average Power ratio,PAPR)較高和對(duì)頻偏敏

2、感。OFDM信號(hào)具有較高的峰均比會(huì)嚴(yán)重影響功率放大器的效率,當(dāng)峰值信號(hào)經(jīng)過線性放大器時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。因此,本文主要圍繞OFDM信號(hào)優(yōu)化技術(shù)展開研究,也就是降低信號(hào)的峰均比。
　　本文首先介紹了正交頻分復(fù)用定義、正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的基本原理、正交頻分復(fù)用系統(tǒng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及其關(guān)鍵技術(shù)。闡述了在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中高峰均比產(chǎn)生的原因以及高峰均比對(duì)系統(tǒng)性能的影響,詳細(xì)描述了峰均比的定義和衡量峰均比的性能指標(biāo)。介紹了三類經(jīng)典的峰均比抑制方法

3、:信號(hào)預(yù)畸變方法、編碼類方法、概率類方法,概述了各種方法的基本原理、PAPR抑制性能、計(jì)算復(fù)雜度及各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析。
　　然后,針對(duì)兩種概率類方法進(jìn)行研究,介紹了部分傳輸序列(Partial Transmit Sequences, PTS)和預(yù)留子載波(Tone Reservation,TR)算法。分析了PTS算法的幾種低復(fù)雜度PTS方案及其改進(jìn)方案,從計(jì)算復(fù)雜度和PAPR優(yōu)化性能上得到了較大的改善。接著對(duì)傳統(tǒng)TR算法進(jìn)行

4、仿真分析,預(yù)留子載波方案具有很多的優(yōu)點(diǎn),良好的PAPR抑制性能、不影響系統(tǒng)誤碼率性能、不需要傳送額外的邊帶信息,不受子載波數(shù)目限制等等。TR算法的缺點(diǎn)是損失了一定的頻譜利用率且計(jì)算復(fù)雜度過高。本文從降低計(jì)算復(fù)雜度這個(gè)角度出發(fā)介紹了次優(yōu)化迭代方案和基于FFT/IFFT的新TR算法。最后將TR算法與PTS算法結(jié)合,形成一種新型的聯(lián)合算法,進(jìn)一步降低系統(tǒng)的PAPR值,將峰均比抑制性能與計(jì)算復(fù)雜度折中,使系統(tǒng)整體性能更好。最后,我們通過仿真實(shí)驗(yàn)