OFDM系统中降低峰均功率比的快速算法研究

发布时间：2017-12-13 06:51

  本文关键词：OFDM系统中降低峰均功率比的快速算法研究

  更多相关文章： 峰均功率比 正交频分复用 部分传输序列 选择性映射 离散余弦变换 子块交织 低复杂度

【摘要】：现代社会信息化的高速发展对音、视频信号传输的有效性和可靠性提出了更高的要求。正交频分复用(OFDM)技术因其优良的抗多径衰落能力、较高的频谱利用率和数据传输效率等特性而被广泛应用到移动通信领域,并成为众多通信标准的重要技术。然而,由于采用多载波调制,使得OFDM技术产生了较高的峰均功率比(PAPR),导致信号产生非线性的失真,进而恶化系统的误码率性能,影响OFDM技术更进一步地应用与推广。因此,在OFDM技术中,如何有效降低系统的PAPR成为一项重要的研究课题。本文针对这一课题,重点研究了低计算复杂度的PAPR联合降低方法,具体的工作如下:(1)首先介绍了OFDM系统的基本原理和优缺点以及目前降低OFDM系统PAPR值的信号预畸变、编码、概率类三大类技术,通过理论分析和仿真评估了三类技术的优缺点。(2)由于概率类技术相较信号预畸变技术具有不增加误码率、相较编码类技术计算复杂度低的优点,因此被广泛应用。本文对概率类技术中部分传输序列(PTS)和选择性映射(SLM)算法进行了深入研究。针对PTS算法在优化PAPR性能的同时,带来运算复杂度加大的问题,本文研究了一种低复杂度的改进部分传输序列(IPTS)算法,设定其相位因子的取值为0和1,迭代次数等于子块数。仿真分析表明,IPTS能在降低系统PAPR值的同时,有效地降低计算的复杂度。进而提出了结合子块交织(SI)和IPTS的联合SI-PTS算法,将分割后的子块序列进行特定的交织处理,降低其相关性,然后再进行IPTS操作。仿真分析表明,相较传统算法,SI-PTS算法在保持OFDM系统误码率(BER)性能的同时,更有效地降低了系统的PAPR,并显著减小了运算复杂度。(3)针对SLM算法在优化PAPR性能的同时,带来高运算复杂度的问题,本文研究了一种低复杂度的分块选择性映射(BSLM)算法,首先对原始频域序列X进行分割,形成V个子块序列,其次用SLM算法对每一个子块序列进行处理,仿真分析表明,BSLM算法可以在显著优化OFDM系统PAPR性能的同时,有效减小计算复杂度。进而提出了将离散余弦变换(DCT)和BSLM进行级联的联合DB-SLM算法,根据级联的顺序得到两种方案,方案1为先BSLM后DCT;方案2为先DCT后BSLM,通过仿真分析两种方案的性能差异,得到方案1为最优级联顺序,其优化系统PAPR性能的效果最好,而且在任意级联顺序下,DB-SLM算法均能更有效地降低OFDM系统的峰均功率比,与此同时显著减小计算的复杂度。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN929.53

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本文编号：1284156