基于USRP的OFDM系统峰均功率降低技术研究与实现

发布时间：2020-03-29 02:38

【摘要】：软件无线电利用软件编程方式实现通信系统的快速构建和部署,颠覆了传统无线通信中通信模式对硬件的依赖,可以极大降低通信系统研制成本,加快无线通信技术更新。结合GNU Radio与USRP的软件无线电平台是目前无线通信领域广泛使用的平台之一。正交频分复用(OFDM)技术由于在频谱效率、对抗多径衰落、低实现复杂度等方面的优势,被广泛应用于4G-LTE、WiFi等各类无线通信系统。但OFDM技术也存在很多不足之处,其中的高峰均功率比将降低功率放大器的线性区间,影响整个通信系统的效率和性能。本文围绕OFDM系统的峰均功率比降低技术及USRP(Universal Software Radio Peripheral,USRP)实现开展研究,主要研究工作包括:1.针对传统PTS算法降低PAPR性能较差问题,提出一种次优PTS-Clipping联合算法。该算法通过设定合理的门限值降低相位因子搜索过程的计算复杂度,并结合信号限幅处理以减少门限值过低引起的噪声干扰。仿真结果表明,该算法能更有效地降低PAPR,其计算复杂度也得到了改善。2.针对传统PTS算法的多子块数目问题,提出一种基于混合调制映射的PTS改进算法。该算法在数据源码符映射过程引入BPSK/QPSK/8PSK/16PSK多种混合调制方式,将OFDM子载波数量降低至1/3-1/2。仿真结果表明该算法能达到有效降低系统PAPR的效果。3.搭建基于GNU Radio与USRP X310的软件无线电平台,实现了OFDM信号的收发和传输,完成了降低峰均功率比PTS联合算法的系统测试,验证了算法的有效性及系统传输性能。
【图文】：

FDM系统原理图

正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术因频谱利用效率高，运行成本低，受到通信行业内的极大重视。将 OFDM 技术用到无线通信传输中，可以改变数据流的并串传输方式和传输速率，能够解决径衰落和时延扩展问题。OFDM 技术主要应用在无线网、数字广播、无线宽接入等方面。当前 OFDM 系统在无线通信领域内研究成果颇多，并且 OFDM术与多址技术结合的相关技术也有很大进步，OFDM 技术还可以与时空编码合，确保系统信号传送的稳定性。.1 OFDM 系统概述.1.1 OFDM 系统模型OFDM 符号由多个子载波叠加组成，当叠加子载波相位相同或者相近时会信号的局部峰值变大，，导致峰均功率比变大。峰均功率比过大对系统功放器件能要求更高，使信号在处理过程中出现畸变，影响系统的鲁棒性。
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN92

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

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本文编号：2605303