基于非線性壓擴(kuò)函數(shù)的ofdm信號(hào)峰平比抑制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于非線性壓擴(kuò)函數(shù)的OFDM信號(hào)峰平比抑制方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)參數(shù)選擇固定，信號(hào)峰平比抑制性能低的問(wèn)題，其實(shí)現(xiàn)步驟為：1)將OFDM調(diào)制信號(hào)經(jīng)上采樣得到原始OFDM信號(hào)；2)選擇非線性壓擴(kuò)函數(shù)并設(shè)置迭代參數(shù)初始值；3)用壓擴(kuò)函數(shù)對(duì)原始OFDM信號(hào)進(jìn)行壓擴(kuò)變換；4)將壓擴(kuò)后的信號(hào)變換到頻域，進(jìn)行頻域?yàn)V波后再變換到時(shí)域，得到傳輸信號(hào)，并計(jì)算傳輸信號(hào)的峰平比；5)根據(jù)迭代參數(shù)判斷迭代是否結(jié)束，若結(jié)束，即獲得滿足系統(tǒng)峰平比PAPR要求的傳輸信號(hào)，否則，繼續(xù)迭代。本發(fā)明能在對(duì)系統(tǒng)誤碼率BER影響很小的情況下顯著降低OFDM信號(hào)的峰平比，可用于各類新一代寬帶OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】基于非線性壓擴(kuò)函數(shù)的OFDM信號(hào)峰平比抑制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及無(wú)線正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制傳輸信號(hào)的峰平比PAPR抑制方法，可廣泛應(yīng)用于各類新一代寬帶OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制是一種多載波調(diào)制技術(shù)，因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)的子載波是正交的，所以能夠顯著減小系統(tǒng)的碼間干擾，與單載波調(diào)制相比，其譜效率更高。此外，通過(guò)插入保護(hù)間隔，OFDM技術(shù)可以更好地抵抗多徑信道。由于這些優(yōu)點(diǎn)，OFDM技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)中。但是，OFDM技術(shù)的主要缺點(diǎn)是信號(hào)具有高峰平比PAPR特性，當(dāng)使用非線性功率放大器時(shí)，會(huì)引起嚴(yán)重的性能惡化。此外，因?yàn)楦叻迤奖萈APR信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍很大，所以要求高分辨率的量化器以減小量化誤差，這就要求系統(tǒng)傳輸更多的比特，并會(huì)增加接收機(jī)前端的復(fù)雜度和功率負(fù)荷。
[0003]為了降低OFDM信號(hào)的峰平比，目前業(yè)界提出了許多解決方法，例如信號(hào)壓擴(kuò)變換法。目前眾多信號(hào)壓擴(kuò)變換方法的主要思路是:利用壓擴(kuò)函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行畸變處理。其中由于非線性壓擴(kuò)函數(shù)對(duì)信號(hào)峰平比抑制的效果較好，因此更受到人們的重視。例如Tao Jiang在“Exponential Companding Technique for PAPR Reduction in OFDM Systems，，中提出的一種非線性壓擴(kuò)方法，其基本思想是將原始OFDM信號(hào)的幅度分布轉(zhuǎn)化為均勻分布，但是，該方法會(huì)使小幅度信號(hào)和大幅度信號(hào)的分布增大，從而導(dǎo)致峰平比PAPR和誤碼率BER性能下降，并且該方法參數(shù)選擇較為固定，不能依據(jù)實(shí)際信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的自適應(yīng)調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于非線性壓擴(kuò)函數(shù)的OFDM信號(hào)峰平比抑制方法，以在系統(tǒng)誤碼率BER性能影響很小的情況下顯著降低OFDM信號(hào)的峰平比，增加系統(tǒng)的靈活性，提高系統(tǒng)的整體性能。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本思想是:將迭代濾波法的迭代思想運(yùn)用到壓擴(kuò)變換方法中，通過(guò)迭代實(shí)現(xiàn)信號(hào)的峰平比PAPR性能、帶外頻譜擴(kuò)展性能及系統(tǒng)誤碼率BER性能的控制及對(duì)參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整，其技術(shù)方案包括如下步驟:
[0006](I)對(duì)經(jīng)過(guò)正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行上采樣，得到原始OFDM信號(hào)xn，其中，n=0，1，…，JN-1，J表示上采樣因子，N表示OFDM調(diào)制包含的子載波個(gè)數(shù)，JN表示上采樣后OFDM系統(tǒng)包含的子載波個(gè)數(shù)；
[0007](2)選擇指數(shù)壓擴(kuò)函數(shù)f (x):
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種基于非線性壓擴(kuò)函數(shù)的OFDM信號(hào)峰平比抑制方法，包括以下步驟: (1)對(duì)經(jīng)過(guò)正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行上采樣，得到原始OFDM信號(hào)xn，其中，n=0, I,-,JN-1,J表示上采樣因子，N表示OFDM調(diào)制包含的子載波個(gè)數(shù)，JN表示上采樣后OFDM系統(tǒng)包含的子載波個(gè)數(shù)； (2)選擇指數(shù)壓擴(kuò)函數(shù)f(x):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交頻分復(fù)用OFDM信號(hào)的峰平比抑制方法，其中步驟(7a)所述的計(jì)算優(yōu)化濾波器的響應(yīng)函數(shù)Hn，按如下步驟進(jìn)行: (7al)將誤差矢量函數(shù)EVM表示為:
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK103812818SQ201410081854
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】王勇, 楊超, 周建, 葛建華, 宮豐奎 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)