降低ofdm系統(tǒng)的papr的pts方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及降低OFDM系統(tǒng)的PAPR的PTS方法，包括：對(duì)信號(hào)分塊，提取非零數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組合，部分相關(guān)運(yùn)算，恢復(fù)非零子塊信號(hào)燈步驟。本發(fā)明將旋轉(zhuǎn)相位序列的判別信息植入到信號(hào)的互相關(guān)性當(dāng)中，無(wú)需傳輸邊帶副信息就可以將原始信號(hào)恢復(fù)出來(lái)，提高頻譜利用效率。
【專利說(shuō)明】降低OFDM系統(tǒng)的PAPR的PTS方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種降低OFDM系統(tǒng)的峰均功率比的部分相關(guān)的方法-PTS方法。
【背景技術(shù)】
[0002]正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing, OFDM)系統(tǒng)是一種非常有前途的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。OFDM系統(tǒng)有著很高的頻譜利用效率和良好的抗頻率選擇性衰落特性。OFDM已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種用途，如數(shù)字視頻廣播(Digital VideoBroadcasting, DVB),數(shù)字音頻廣播(Digital Audio Broadcasting, DAB)。此外，OFDM還被用于是物理層的全球互通微波接入(Worldwide interoperability for MicrowaveAccess, WiMax)的傳輸方案和長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution, LTE)的核心技術(shù)之一。在未來(lái)，OFDM在無(wú)線通信領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]然而，由于OFDM符號(hào)是由多個(gè)獨(dú)立經(jīng)過(guò)調(diào)制的子載波信號(hào)疊加而成的，當(dāng)各個(gè)子載波相位相同或者相近時(shí)，疊加信號(hào)便會(huì)受到相同的初始相位信號(hào)的調(diào)制，從而產(chǎn)生較大的瞬時(shí)功率峰值，由此進(jìn)一步帶來(lái)較高的峰值平均功率比(Peak-to-average PowerRatio, PAPR)。高的PAPR會(huì)導(dǎo)致信號(hào)產(chǎn)生非線性失真和頻譜擴(kuò)展，這就要求非線性器件具有較大的動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)非線性器件的技術(shù)要求更高，而其成本也必將增加。因此，尋找合適的方法來(lái)降低OFDM系統(tǒng)的PAPR就變得尤為重要。
[0004]目前，降低OFDM系統(tǒng)PAPR的技術(shù)基本上可以分為如下三種:信號(hào)預(yù)畸變方法，編碼法和概率類方法。概率類方法是一種無(wú)失真技術(shù)，是通過(guò)降低高峰值信號(hào)出現(xiàn)的概率來(lái)達(dá)到降低信號(hào)PAPR的目的。部分傳輸序列(Partial Transmit Sequence, PTS)方法是概率類方法的一種。PTS方法有著優(yōu)越的PAPR抑制性能，但是為在接收端正確地檢測(cè)出發(fā)射信號(hào)，往往需要傳輸一定的邊帶副信息以確定旋轉(zhuǎn)相位序列。邊帶副信息占用一定的帶寬，使得系統(tǒng)頻譜利用效率降低，而且若邊帶副信息檢測(cè)錯(cuò)誤，將導(dǎo)致整個(gè)OFDM數(shù)據(jù)塊的錯(cuò)誤，將會(huì)引起比特錯(cuò)誤概率(Bit Error Rate，BER)性能的嚴(yán)重下降。因此，為保護(hù)邊帶副信息，一般會(huì)用其他方法處理邊帶副信息，這可能會(huì)引起PAPR的再度升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供對(duì)傳統(tǒng)PTS方法進(jìn)行改進(jìn)的部分相關(guān)-PTS方法。該方法不需要邊帶副信息就可以在接收端恢復(fù)出原始信號(hào)，有效的提高了頻譜利用率，并且保護(hù)了系統(tǒng)的PAPR抑制能力。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0007]S1、將信號(hào)X按照傳統(tǒng)的PTS分塊規(guī)則分為V個(gè)子塊，Xm，m= 1，2，...，V，其中，Xm表示PTS的子塊，m表示為是第幾個(gè)PTS子塊；
[0008]S2、將SI所述的每一個(gè)PTS子塊Xm通過(guò)非零數(shù)據(jù)提取器，提取Xm中的非零數(shù)據(jù)，按照通過(guò)非零數(shù)據(jù)提取器之前順序重新組成一個(gè)信九同時(shí)記錄Xm中非零信號(hào)點(diǎn)的頻點(diǎn)位置，又:的長(zhǎng)度為
【權(quán)利要求】
1.降低OFDM系統(tǒng)的PAPR的PTS方法，其特征在于:其步驟如下所述: s1、將信號(hào)X按照傳統(tǒng)的PTS分塊規(guī)則分為V個(gè)子塊，Xm,m = 1，2，…，V，其中，Xm表示PTS的子塊，m表示為是第幾個(gè)PTS子塊； s2、將SI所述的每一個(gè)PTS子塊Xm通過(guò)非零數(shù)據(jù)提取器，提取Xm中的非零數(shù)據(jù)，按照通過(guò)非零數(shù)據(jù)提取器之前順序重新組成一個(gè)信號(hào)&，同時(shí)記錄Xm中非零信號(hào)點(diǎn)的頻點(diǎn)位置，t的長(zhǎng)度為％ = s3、將S2所得X"通過(guò)部分相關(guān)信號(hào)發(fā)生器，假定部分相關(guān)系數(shù)為k，用第m(2< m< V)塊信號(hào)I:分別與第一塊信號(hào)無(wú)做相關(guān)運(yùn)算，即部分相關(guān)運(yùn)算，部分相關(guān)運(yùn)算后的信號(hào)可以表示為其中，瓦不做任何變換，瓦； s4、令S3所得XKm經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)位置恢復(fù)器，使得XKm中每一個(gè)非零數(shù)據(jù)都恢復(fù)到原來(lái)的頻點(diǎn)位置，并在無(wú)非零數(shù)據(jù)的頻點(diǎn)位置補(bǔ)零，得到=N, 為XnT的長(zhǎng)度； s5、對(duì)每個(gè)部分相關(guān)子塊Xm*做IFFT變換，得到時(shí)域信號(hào)Xm%然后時(shí)域信號(hào)Xm*分別乘以合適的旋轉(zhuǎn)相位bm,則時(shí)域備選信號(hào)可以表不為:，其中，bme (+1, -1), m =





m=\ s6、根據(jù)=IO10gIO-( jV將每個(gè)備選信號(hào)xn的PAPR計(jì)算出來(lái)，選擇PAPR
E{m\值最小的備選信號(hào)作為實(shí)際傳輸信號(hào)；，其中，|x(t) I2為信號(hào)的功率，max[.]表示求最大值，E[.]表示求均值，O≤t≤T，T為一個(gè)OFDM符號(hào)周期長(zhǎng)度。 s7、假設(shè)y是在接收端接收到的信號(hào)，則>’=〃"，其中，η為加性高斯白噪聲(AddictiveWhite Gaussian Noise, AWGN)，接收信號(hào)y經(jīng)過(guò)FFT變換之后，得到頻域信號(hào)Y ；s8、按照與發(fā)送端完全相同的分塊方式將接收信號(hào)劃分為V個(gè)子塊信號(hào)Ym，m=1,2,..., V，那么頻域接收信號(hào)Y可以表示為:F = 與接收端的處理方式相同，將Ym經(jīng)


m-1 ?過(guò)非零數(shù)據(jù)提取器，提取Ym中的非零數(shù)據(jù)點(diǎn)并按照原來(lái)的順序重新組成一個(gè)信號(hào)iZ的長(zhǎng)度為N/ν，同時(shí)記錄原非零信號(hào)點(diǎn)的位置；s9、將f通過(guò)互相關(guān)值計(jì)算器，得到t(2SwSK)與$在τ = 0(τ為時(shí)延)處的互相關(guān)值 Rm JOhSP，L〔°) =其中，Rm J0)表示7 (2 ≤ m ≤ V)與石在 τ =’，，Jm1I0( τ為時(shí)延)處的互相關(guān)值，ζ；表示f的第i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，f表示f的第i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)； S10、根據(jù)S9所得Rnu(O) (2≤m≤V)與O的大小關(guān)系確定第m(2≤m≤V)個(gè)該子


Ir ,(0)>0,i * = +i塊所乘的旋轉(zhuǎn)相位因子，判決規(guī)則如下其中，Rnu(O)表示一
m ，(2<m；^V)與!^在τ = 0( τ為時(shí)延)處的互相關(guān)值，bj表示恢復(fù)出的第m個(gè)子塊的旋轉(zhuǎn)相位因子； SllJf SlO所得旋轉(zhuǎn)相位因子b:(2≤m≤V)和各個(gè)子塊頻域信號(hào)Ym，2≤m≤V同時(shí)通過(guò)乘法器，得到:Pm = b；*Yffl (2 < m < V)，將Pm通過(guò)部分相關(guān)逆變換發(fā)生器，得到恢復(fù)出的各個(gè)非零子塊信號(hào)YKm(2 ^ m ^ V)； S12、將YKm(2^m^V)通過(guò)數(shù)據(jù)位置恢復(fù)器，將每一個(gè)非零子塊中的數(shù)據(jù)點(diǎn)恢復(fù)到原來(lái)的頻點(diǎn)位置上，并在原來(lái)的無(wú)非零數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置上補(bǔ)零，得到Y(jié): (2 ^ m ^ V), Y；的長(zhǎng)度為N，由于第一塊所乘的旋轉(zhuǎn)相位=+1，并且在發(fā)送端第一塊未作任何處理，故恢復(fù)出的第一個(gè)子塊信號(hào)為=Y1* = Y1 ; S13、將恢復(fù)出的各子塊信號(hào)Y:相加，得到最終恢復(fù)的數(shù)據(jù)塊
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低OFDM系統(tǒng)的PAPR的PTS方法，其特征在于:S3所述k >.0.
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK103428155SQ201310389716
【公開日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】賈瑩瑩, 楊霖, 王田, 胡武君, 李少謙 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)