高頻譜利用率的降低OFDM信號(hào)的峰均功率比的理論與方法研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(OFDM)作為一種能有效地對(duì)抗多徑衰落以及載波間干擾的技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)中。但是,OFDM系統(tǒng)存在著一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)就是OFDM信號(hào)具有較高的峰均功率比(PAPR)。高功率放大器(HPA)會(huì)造成PAPR較高的OFDM信號(hào)產(chǎn)生非線性失真,從而引入帶內(nèi)外干擾,造成系統(tǒng)性能下降。因此,本文針對(duì)降低OFDM信號(hào)的PAPR問(wèn)題提出了相應(yīng)的算法。
　　首先,提出了一種星座扭曲方法來(lái)降低OFDM系統(tǒng)的PAPR,其主要思想是

2、產(chǎn)生扭曲的正交幅度調(diào)制(R-QAM)星座圖,并且保證R-QAM星座圖的星座點(diǎn)間最小距離與傳統(tǒng)的QAM星座圖相同。當(dāng)新產(chǎn)生的R-QAM星座圖與部分傳輸序列(PTS)和選擇性映射(SLM)結(jié)合時(shí),簡(jiǎn)稱(chēng)為 R-PTS和R-SLM,在接收端計(jì)算接收到的數(shù)據(jù)與R-QAM通過(guò)不同相位旋轉(zhuǎn)因子旋轉(zhuǎn)得到的星座圖中星座點(diǎn)間的均方誤差,并且選擇均方誤差最小的那個(gè)相位旋轉(zhuǎn)因子來(lái)恢復(fù)原始數(shù)據(jù)而不需要邊帶信息。因此,相位旋轉(zhuǎn)因子的靈活選擇以及避免數(shù)據(jù)傳輸速率的損

3、失等優(yōu)勢(shì)使得R-PTS和R-SLM方法更加適合需要較好誤碼率性能的OFDM系統(tǒng)。理論分析和仿真結(jié)果也說(shuō)明了R-PTS和R-SLM方法可以在不發(fā)送邊帶信息的情況下分別獲得與傳統(tǒng)PTS和SLM方法相同的PAPR降低效果和誤碼率性能。
　　然后,提出了一種新的選擇性序列方法來(lái)降低基于空頻分組編碼(SFBC)的多輸入多輸出(MIMO)的OFDM系統(tǒng)的PAPR。該方法的關(guān)鍵思想是通過(guò)組合不同發(fā)射天線間的信號(hào)來(lái)產(chǎn)生候選信號(hào),從而保證SFBC編

4、碼的結(jié)構(gòu)不被破壞。值得一提的是,當(dāng)該方法應(yīng)用于采用QAM調(diào)制的MIMO-OFDM系統(tǒng)中時(shí),具有一個(gè)強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)就在于不需要發(fā)送邊帶信息。理論分析和仿真結(jié)果表明該方法能夠以較低的計(jì)算復(fù)雜度達(dá)到很好的降低PAPR的效果以及獲得很好的誤碼率性能。
　　本論文中提出的兩個(gè)方法的共同點(diǎn)在于對(duì)信號(hào)無(wú)失真且不需要發(fā)送邊帶信息。傳統(tǒng)的無(wú)失真方法為了在接收端恢復(fù)原始數(shù)據(jù),勢(shì)必要犧牲一定的子載波用來(lái)承載邊帶信息。本文提出的兩種方法在不發(fā)送邊帶信息的情況