ofdm中的峰均比問題(1)

1、1第3章OFDM中的峰均比問題中的峰均比問題一、一、OFDM系統(tǒng)中的峰值平均功率比系統(tǒng)中的峰值平均功率比（一）峰均比的定義（一）峰均比的定義OFDM信號(hào)復(fù)數(shù)基帶信號(hào)為12()()01()()()ssNjnTtiTnsinstbieptiTN????????????（1.1）式中，為OFDM時(shí)域符號(hào)長度；為第個(gè)OFDM符號(hào)中的第個(gè)子載波sT()nbiin的調(diào)制數(shù)據(jù)；為幅度為1、寬度為的矩形函數(shù)；為子載波數(shù)，即子信()ptsTN道個(gè)數(shù)。峰值

2、平均功率比(PeaktoAveragePowerRatio)，簡稱峰均比。由于OFDM信號(hào)是由多個(gè)獨(dú)立的經(jīng)過調(diào)制的子載波信號(hào)相加而成的，這樣的合成信號(hào)很可能產(chǎn)生比較大的峰值功率，因此產(chǎn)生較大的峰均比PAR，峰均比的定義為2102maxPAR(dB)10log()nnnxEx?（1.2）其中，表示經(jīng)過IFFT運(yùn)算后得到的輸出信號(hào)，即nx101NnknkNkxXWN????（1.3）除峰均比外，另外一種用于描述信號(hào)包絡(luò)變化的參數(shù)是峰值系數(shù)C

3、F（CrestFact），該參數(shù)被定義為最大信號(hào)值與均方根之比，即102max10log()nnnxCFEx?（1.4）本章采用PAR來衡量OFDM系統(tǒng)的峰值參數(shù)。（二）高峰均比對(duì)（二）高峰均比對(duì)OFDM系統(tǒng)的影響系統(tǒng)的影響隨著子信道數(shù)目N的增加，PAR的最大值也會(huì)增大，這就對(duì)發(fā)送端前端放大器的線性范圍提出了很高的要求。較高的峰值平均功率比是OFDM系統(tǒng)的一個(gè)主要缺點(diǎn)，這個(gè)缺點(diǎn)對(duì)于系統(tǒng)性能存在很大的威脅性。對(duì)于多載波系統(tǒng)而言，OFDM發(fā)

4、射機(jī)的輸出信號(hào)的瞬時(shí)值會(huì)有較大的波動(dòng)，這勢(shì)必要求系統(tǒng)內(nèi)的一些3半)。由此得知，OFDM信號(hào)的幅值服從瑞利分布，其概率密度函數(shù)為r；而其功率分布則要服從兩個(gè)自由度的中心分布，其均值為零，2()2raprre??2?方差為1，而且容易得知，自由度為2的中心分布的概率密度函數(shù)為2?，因此可以計(jì)算得到其累積分布函數(shù)(CDF)為：()ypowerpye??0()exp()1exp()zPowerPPowerzFzydyz????????（1.7）

5、1.沒有采用過采樣的情況假設(shè)OFDM信號(hào)周期內(nèi)每個(gè)采樣值之間都是不相關(guān)的(沒有采用過采樣的時(shí)候，這一點(diǎn)實(shí)比較容易實(shí)現(xiàn)的)，則OFDM符號(hào)周期內(nèi)的N個(gè)采樣值當(dāng)中每個(gè)樣值的PAR都小于門限值的概率分布應(yīng)該為z()(1)NzNPowerPPARzFze?????（1.8）2.過采樣情況過采樣有助于更加準(zhǔn)確地反應(yīng)信號(hào)的變化情況，因此對(duì)OFDM符號(hào)實(shí)施過采樣是非常必要的，但是這樣做就會(huì)使得采樣信號(hào)之間的非相關(guān)性遭到破壞，即采樣信號(hào)之間存在一定的相

6、關(guān)性。如果基于符號(hào)之間的相關(guān)性來考慮峰值功率(或者PAR)的準(zhǔn)確表達(dá)式是比較困難的，因此可以假設(shè)利用對(duì)個(gè)子載波N?進(jìn)行非過采樣來近似描述對(duì)N個(gè)載波的過采樣，其中。因此對(duì)OFDM信1??號(hào)實(shí)施過采樣，就可以被看作添加一定數(shù)量的相互獨(dú)立的樣本值，因此APR的概率分布可以表示為(1)zNPPARze?????（1.9）此外，可以從另一角度來衡量OFDM系統(tǒng)的PAR分布，即計(jì)算峰均比超過門限值的概率，得到互補(bǔ)累積分布函數(shù)CCDFz11(1)zN