抑制混合載波調(diào)制系統(tǒng)的峰均功率比的研究.pdf

1、近年來,一種基于4項加權(quán)分數(shù)傅立葉變換(4-Weighted Fractional Fourier Transform,4-WFRFT)的混合載波(Hybrid Carrier,HC)調(diào)制系統(tǒng)被提出,該系統(tǒng)能同時傳輸包含單載波(Single Carrier,SC)和多載波(Multi-Carrier,MC)調(diào)制的混合載波信號,實現(xiàn)了時頻域信號的同時傳輸,是真正融合了單載波與多載波特性的混合載波系統(tǒng)。由于基于4-WFRFT的混合載波信號包

2、含有多載波調(diào)制的成分,當多個信號以同相疊加時,將可能產(chǎn)生比較大的瞬時峰值,因此混合載波調(diào)制系統(tǒng)也存在高峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)的問題。高PAPR會造成功率放大器(Power Amplifier,PA)放大信號的非線性失真、工作效率降低及信號覆蓋范圍縮小等影響;高PAPR也會要求數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog Converter,DAC)的位數(shù)增加,這會增加DA

3、C器件成本。因此,高PAPR始終是限制混合載波系統(tǒng)發(fā)展和應(yīng)用的一個主要問題。本文將對抑制混合載波調(diào)制系統(tǒng)的PAPR相關(guān)問題進行研究。
　　為了使混合載波離散時間信號的PAPR逼近連續(xù)時間信號的PAPR,本文提出了混合載波系統(tǒng)離散時間信號過采樣方法,并且對過采樣信號的平均功率與功率譜密度進行了分析。通過對混合載波系統(tǒng)過采樣信號PAPR性能的仿真分析,得到在過采樣率L=8時,基帶離散時間信號能夠精確地體現(xiàn)基帶連續(xù)時間信號的PAPR性能

4、。
　　本文使用了削峰(Clipping)技術(shù)抑制混合載波系統(tǒng)PAPR。通過對混合載波削峰信號的仿真研究,可以得出削峰處理會給系統(tǒng)引入帶內(nèi)噪聲和帶外輻射,以系統(tǒng)BER性能降低為代價,削峰技術(shù)能夠有效抑制不同變換階數(shù)的混合載波系統(tǒng)PAPR。高峰值的混合載波信號進入PA非線性區(qū)域?qū)⒁鸱蔷€性失真,這個過程也可以看做削峰處理的過程。因此,本文討論削峰處理對系統(tǒng)性能的影響,對高峰值混合載波信號經(jīng)過PA引起的非線性失真的研究也有借鑒作用。<

5、br>　　由于對混合載波信號做削峰處理會給系統(tǒng)帶來帶內(nèi)噪聲和帶外輻射,為此本文將采用削峰濾波技術(shù)以濾除帶外輻射。通過對削峰與削峰濾波信號的BER性能分析,得到當Eb/N0較大時,削峰濾波信號BER性能能夠優(yōu)于削峰信號,并且在相同削峰率時,混合載波中多載波比例越大,削峰濾波信號BER性能能夠在越小的Eb/N0處開始優(yōu)于削峰信號。通過對削峰濾波信號PAPR進行仿真分析,本文得出削峰濾波技術(shù)能夠有效抑制混合載波系統(tǒng)PAPR與帶外干擾的結(jié)論,但

6、是濾波處理會使信號產(chǎn)生峰值再生現(xiàn)象。為了抑制由濾波引起的峰值再生現(xiàn)象,本文使用第一種多次削峰濾波技術(shù)與第二種多次削峰濾波技術(shù)抑制混合載波系統(tǒng)PAPR。通過仿真得到削峰濾波次數(shù)越多,系統(tǒng)PAPR越小,系統(tǒng)BER越大。與第一種多次削峰濾波技術(shù)相比,第二種多次削峰濾波技術(shù)能更有效地抑制系統(tǒng)PAPR,但是BER增大的更多。最后,本文對在混合載波系統(tǒng)中使用的削峰類技術(shù)的優(yōu)缺點進行了比較總結(jié)。本文的研究結(jié)果對于在實際混合載波系統(tǒng)中使用削峰類技術(shù)聯(lián)合