專利名稱：一種新的改進(jìn)pts法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及正交頻分多址系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在現(xiàn)有的通信技術(shù)中，正交頻分多址(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，簡稱OFDM)技術(shù)以其很高的頻譜利用率、良好的抗多徑衰落和抗干擾性能，成為未來移動多媒體通信的主要候選技術(shù)之一。
OFDM信號具有峰值功率和平均功率比值(Peak-to-average Power，簡稱PAPR)偏高的缺點(diǎn)，對非線性很敏感，這就要求發(fā)射機(jī)的高功率放大器具有很大的線性范圍，但是，較大動態(tài)范圍的功率器件，意味著更高的成本。并且，當(dāng)超過線性動態(tài)范圍的OFDM信號通過功率放大器之類的線性器件后，會產(chǎn)生顯著的帶內(nèi)失真和帶外輻射，從而導(dǎo)致誤碼率升高。
部分傳輸序列(Partial Transmit Sequences，簡稱PTS)法則是降低OFDM信號PAPR的一種常用方法，其工作原理如圖1所示在分組模塊1中將數(shù)據(jù)點(diǎn)分為V組A(1)、A(2)…A(i)…A(V)(i＝1，2，3…V)，各組通過模塊IFFT 2進(jìn)行IFFT，所得各組數(shù)據(jù)與多簇相位因子αj(1),αj(2)···αj(i)···αj(V)]]>(i-1，2，3…V，j＝1，2，3…U，其中U表示與每組數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位因子有U種選擇，因此最多有UV簇相位因子可供選擇)通過乘法器3相乘。然后各組通過加法器4疊加，在比較選擇模塊5中選擇出PAPR最小的數(shù)據(jù)，與之對應(yīng)的一簇相位因子即為最優(yōu)相位因子。將最優(yōu)相位因子與相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘，疊加，輸出，同時輸出有關(guān)最優(yōu)相位因子的副信息。詳細(xì)內(nèi)容見S.H.Müller and J.B.Huber，“OFDM with reducedpeak-to-average power ratio by optimum combination of partial transmit sequences，”Electron.Lett.，vol.33，pp.368-369，F(xiàn)eb.1997.
現(xiàn)有的PTS法的主要缺點(diǎn)在于需要對m(m表示系統(tǒng)工作過程中所用相位因子的簇數(shù)，可知m≤UV)簇相位因子分別進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算，計算復(fù)雜度較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種新的改進(jìn)PTS法，采用本發(fā)明的方法，可以有效地降低PTS法的運(yùn)算復(fù)雜度。
本發(fā)明的原理圖包括分組1、IFFT 2、乘法器3、加法器4、門限比較選擇6等模塊，如圖2所示。
本發(fā)明工作過程如圖2所示，數(shù)據(jù)點(diǎn)經(jīng)過分組模塊1分為V組A(1)、A(2)…A(i)…A(V)(i＝1，2，3…V)，各組分別進(jìn)行IFFT 2，所得各組數(shù)據(jù)與多簇相位因子αj(1),αj(2)···αj(i)···αj(V)]]>(i＝1，2，3…V，j＝1，2，3…U)通過乘法器3相乘。然后各組通過加法器4疊加，以上過程和傳統(tǒng)的PTS法相同。模塊6是本發(fā)明的創(chuàng)新內(nèi)容，在門限比較選擇6內(nèi)，預(yù)定一個門限，將m簇相位因子相應(yīng)數(shù)據(jù)的PAPR與該門限逐一比較，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)的PAPR低于或等于門限，那么該數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位因子即為次優(yōu)相位因子，將次優(yōu)相位因子與其相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出；同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息；如果經(jīng)m次選擇比較之后沒有出現(xiàn)PAPR低于門限的數(shù)據(jù)，那么就選擇PAPR最小的數(shù)據(jù)對應(yīng)的一簇相位因子為次優(yōu)相位因子，將此簇相位因子與相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出，同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息此時的處理方法與圖1所示的傳統(tǒng)PTS法完全相同。
在闡述本發(fā)明方法之前，首先介紹本發(fā)明中所用的術(shù)語1)相位因子αj(j＝1，2，3…U)是一個復(fù)數(shù)，且滿足兩個條件(1)|αj|＝1；(2)假設(shè)映射集合為C，對于數(shù)據(jù)點(diǎn)bk∈C，有(bk*αj)∈C。
2)門限是指根據(jù)系統(tǒng)具體需要確定的值。
3)最優(yōu)相位因子是指傳統(tǒng)PTS法中PAPR最小的數(shù)據(jù)相應(yīng)的一簇相位因子。次優(yōu)相位因子是指在本發(fā)明中經(jīng)過門限比較選擇后確定的一簇相位因子。
4)副信息是指含有所選擇的相位因子(在傳統(tǒng)PTS法中被選擇的相位因子是最優(yōu)相位因子，在本發(fā)明中被選擇的相位因子是次優(yōu)相位因子)內(nèi)容的信息。
5)PAPR是信號的峰值功率與平均功率的比值，OFDM信號的PAPR計算方法如下假設(shè)系統(tǒng)有N個子載波，一個OFDM符號內(nèi)有S(1)、S(2)…S(N)個數(shù)掘點(diǎn)，則此時PAPR表示為10lgmax0≤k<N|S(k)|21NΣi=0N-1|S(i)|2---(dB)]]>本發(fā)明所述的改進(jìn)PTS的方法是預(yù)定一個門限，將m簇相位因子相應(yīng)數(shù)據(jù)的PAPR與該門限逐一比較，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)的PAPR低于或等于門限，那么該數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位因子即為次優(yōu)相位因子，將次優(yōu)相位因子與其相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出；同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息。
需要說明的是，如果經(jīng)m次選擇比較之后沒有出現(xiàn)PAPR低于門限的數(shù)據(jù)，那么就選擇PAPR最小的數(shù)據(jù)對應(yīng)的一簇相位因子為次優(yōu)相位因子(此時的次優(yōu)相位因子相當(dāng)于由傳統(tǒng)PTS法得到的最優(yōu)相位因子)，將此簇相位因子與相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出，同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息此時的處理方法與圖1所示的傳統(tǒng)PTS法完全相同。
本發(fā)明方法的工作流程如圖3所示。
結(jié)論綜上所述，這種新的改進(jìn)PTS的方法在原有PTS法的基礎(chǔ)上，既降低了峰值功率與平均功率的比值，又降低了計算的復(fù)雜度。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)現(xiàn)有的PTS法，在信號峰值功率與平均功率比值降低的同時，計算復(fù)雜度偏高。本發(fā)明對此提出了一種新的改進(jìn)PTS的方法，在把信號峰值功率與平均功率比值控制在門限附近的同時，有效降低了計算復(fù)雜度。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)預(yù)定一個門限，將m簇相位因子相應(yīng)數(shù)據(jù)的PAPR與該門限逐一比較，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)的PAPR低于或等于門限，那么該數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位因子即為次優(yōu)相位因子，將次優(yōu)相位因子與其相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出；同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息；如果經(jīng)m次選擇比較之后沒有出現(xiàn)PAPR低于門限的數(shù)據(jù)，那么就選擇PAPR最小的數(shù)據(jù)對應(yīng)的一簇相位因子為次優(yōu)相位因子，將此簇相位因子與相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出，同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息此時的處理方法與圖1所示的傳統(tǒng)PTS法完全相同。
本發(fā)明的工程實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)PTS法相比，具有的特點(diǎn)在于預(yù)定一個門限，將m簇相位因子相應(yīng)數(shù)據(jù)的PAPR與該門限逐一比較，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)的PAPR低于或等于門限，那么該數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位因子即為次優(yōu)相位因子，將次優(yōu)相位因子與其相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出；同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息；如果經(jīng)m次選擇比較之后沒有出現(xiàn)PAPR低于門限的數(shù)據(jù)，那么就選擇PAPR最小的數(shù)據(jù)對應(yīng)的一簇相位因子為次優(yōu)相位因子，將此簇相位因子與相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出，同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息此時的處理方法與圖1所示的傳統(tǒng)PTS法完全相同。這種新的改進(jìn)PTS法既降低了PAPR，又降低了計算復(fù)雜度。


圖1是傳統(tǒng)PTS法的工作原理圖其中，1是分組模塊，2是IFFT模塊，3是乘法模塊，4是加法模塊，5是比較選擇模塊。
A(1)、A(2)…A(V)分別是1、2…V組的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合，αj(1),αj(2)···αj(V)]]>表示對應(yīng)于1、2…V組的相位因子，其中j＝1，2，3…U；αj(1)~,αj(2)~···αj(V)~]]>表示經(jīng)優(yōu)化選擇得到的對應(yīng)于1、2…V組的最優(yōu)相位因子，其中j＝1，2，3…U；圖2是本發(fā)明提出的改進(jìn)PTS法的工作原理圖其中，1是分組模塊，2是IFFT模塊，3是乘法模塊，4是加法模塊，6是門限比較選擇模塊。
A(1)、A(2)…A(V)分別是1、2…V組的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合，αj(1),αj(2)···αj(V)]]>表示對應(yīng)于1、2…V組的相位因子，其中j＝1，2，3…U；αj(1)^,αj(2)^···αj(V)^]]>表示經(jīng)門限比較選擇得到的對應(yīng)于1、2…V組的次優(yōu)相位因子，其中j＝1，2，3…U；圖3是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的主要創(chuàng)新是預(yù)定一個門限，將與m簇相位因子相應(yīng)數(shù)據(jù)的PAPR與門限逐一比較，由此選擇次優(yōu)相位因子。門限比較選擇模塊6可以通過編程的方法實(shí)現(xiàn)，利用現(xiàn)有技術(shù)可以制作成相應(yīng)的硬件，然后，聯(lián)合其他模塊，組成本發(fā)明的整個系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種新的改進(jìn)PTS法，其特征在于它包括預(yù)定一個門限，將m簇相位因子相應(yīng)數(shù)據(jù)的PAPR與該門限逐一比較，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)的PAPR低于或等于門限，那么該數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位因子即為次優(yōu)相位因子，將次優(yōu)相位因子與其相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出；同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新的改進(jìn)PTS法，其特征是所述的PAPR門限可以根據(jù)系統(tǒng)具體需要確定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的改進(jìn)PTS法，在門限比較選擇模塊6中，預(yù)定一個門限，將m簇相位因子相應(yīng)數(shù)據(jù)的PAPR與該門限逐一比較，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)的PAPR低于或等于門限，那么該數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位因子即為次優(yōu)相位因子，將次優(yōu)相位因子與其相應(yīng)各組數(shù)據(jù)相乘、疊加、輸出；同時輸出有關(guān)次優(yōu)相位因子的副信息。采用本發(fā)明的通信方法，既可減小信號峰值功率與平均功率的比值，又可降低計算的復(fù)雜度。
文檔編號H04L27/32GK1510855SQ0212807
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者肖悅, 雷霞, 唐友喜, 李少謙, 悅 肖 申請人:電子科技大學(xué)