降低OFDM信號非線性失真方法的研究.pdf

1、正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術在數(shù)據傳輸效率和抗衰落能力等方面均具有較大的優(yōu)勢。但是，OFDM信號的峰均功率比（Peak to Average Power Ratio，PAPR)較高，一方面，這使得功率放大器（High Power Amplifier，HPA)的動態(tài)范圍偏大，工作效率較低；另一方面，OFDM信號經過HPA會產生嚴重的非線性失真，導致系統(tǒng)誤

2、比特率（Bit Error Rate，BER)增加。
　　目前，降低非線性失真的方法大致分為兩類：失真抑制和失真補償。失真抑制是通過發(fā)送端的預處理減小信號的PAPR，降低HPA引入的非線性失真。PAPR抑制技術主要有：概率類、限幅類和編碼類。概率類中的部分傳輸序列（Partial Transmit Sequences，PTS)算法和選擇性映射（Selected Mapping，SLM)算法均有較好的PAPR抑制效果，且不會引入額外

3、的信號失真。然而，PTS算法和SLM算法具有兩個顯著的缺點：一是發(fā)送端的計算復雜度較高；二是發(fā)送端需傳送邊帶信息（Side Information，SI)用于信號的接收，影響數(shù)據傳輸效率。失真補償是通過估計補償信號來降低OFDM信號的非線性失真，常用算法有壓縮感(Compressive Sensing，CS)和HPA逆模型補償算法等。
　　本文深入研究非線性失真抑制和補償算法。一方面，提出了低復雜度的PAPR抑制算法，進而降低信號

4、的非線性失真；另一方面，通過設計合理的非線性失真補償算法降低OFDM信號的非線性失真。論文的主要工作安排如下：
　?。?）提出基于時域信號循環(huán)移位的低復雜度PTS算法。利用傅里葉逆變換（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)性質，發(fā)送端只需要一次 IFFT運算即可獲得較多的時域備選序列；接收端通過比較反向旋轉序列和最近星座點的距離恢復出時域旋轉因子，實現(xiàn)信號的盲檢測。
　?。?）提出基于盲檢

5、測的低復雜度分塊SLM算法。在發(fā)送端采用少量低維 IFFT調制即可獲得較多的時域備選序列；在接收端通過改進的盲檢測方式實現(xiàn)信號的恢復。
　　（3）提出基于限幅和壓縮感知的非線性失真補償算法。發(fā)送端將采用限幅方式降低信號的PAPR；接收端將采用改進的HPA逆模型補償算法減小HPA引入的非線性失真，再采用壓縮感知算法抵消限幅失真。
　　（4）提出一種應用于稀疏碼多址接入（Sparse Code Multiple Access，S