多載波通信系統(tǒng)中信號優(yōu)化研究與仿真.pdf

1、正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）系統(tǒng)因其較強(qiáng)的抵抗多徑和窄帶干擾的能力以及較高的頻譜效率而受到廣泛研究。但是，OFDM系統(tǒng)存在一個主要問題：它具有較高的峰值平均功率比（峰均比）。這對發(fā)射機(jī)功率放大器的動態(tài)范圍提出了很高的要求，從而提高了硬件的成本。此外， OFDM信號具有較高的旁瓣。在認(rèn)知無線電中，這將會導(dǎo)致授權(quán)用戶（Licenced User, LU）和租

2、用用戶（Rental User, RU）之間的嚴(yán)重相互干擾，違背了租用用戶接入頻譜時保證授權(quán)用戶不受嚴(yán)重影響的基本原則。
　　本文針對上述問題進(jìn)行了如下研究工作：
　　1.對OFDM系統(tǒng)中一種無失真的峰均比抑制技術(shù)——選擇性映射法（SLM）進(jìn)行改進(jìn)，并提出一種SLM備選序列的選擇方法?？紤]到SLM的峰均比抑制性能主要取決于備選序列的個數(shù)和它們之間的相關(guān)性，該新方法通過計算已知備選序列之間的相關(guān)性的方差，從給定序列集合中根據(jù)貪

3、婪準(zhǔn)則選出具有最小方差的備選序列集合。對于按照特定構(gòu)造規(guī)則生成的用于峰均比抑制的備選序列集合，比如說Walsh-Hadamard序列、Shapiro-Rudin序列和m序列，通過該新方法從序列集合中篩選所得到的優(yōu)選序列與通過隨機(jī)法選取的序列相比，在相同的序列個數(shù)下前者的峰均比抑制性能優(yōu)于后者的，即更接近于峰均比抑制的理論性能限。
　　2.重點對一種具有非常低實現(xiàn)復(fù)雜度的帶外抑制技術(shù)——N連續(xù)法進(jìn)行研究：
　　1）提出了一種無

4、失真的帶外抑制技術(shù)，以使OFDM信號具有N連續(xù)性。相對于傳統(tǒng)的N連續(xù)法，在發(fā)射端，它并不是所有子載波都用于傳輸數(shù)據(jù)，而是利用其中部分子載波來設(shè)計得到具有N連續(xù)特性的OFDM信號；在接收端，它可以從數(shù)據(jù)子載波位置處直接提取數(shù)據(jù)，并不需要對接收信號迭代估計來去除由于N連續(xù)操作而引入的噪聲，從而降低了接收機(jī)恢復(fù)信號的實現(xiàn)復(fù)雜度和系統(tǒng)的誤比特率。
　　2）將適用于單入單出（Single Input Single Output, SISO）

5、信道環(huán)境下的傳統(tǒng)的N連續(xù)法擴(kuò)展到多入多出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）信道環(huán)境中。通過借鑒迭代干擾抵消的基本思想，設(shè)計了N連續(xù)法在MIMO信道下的接收機(jī)結(jié)構(gòu)以去除發(fā)射機(jī)端由于N連續(xù)操作引入的噪聲。仿真驗證指出，改進(jìn)的N連續(xù)法能保證系統(tǒng)的誤比特率和帶外抑制性能。
　　3.初步研究了峰均比抑制和帶外抑制的聯(lián)合優(yōu)化問題。通過仿真發(fā)現(xiàn)，“串行峰值抵消——N連續(xù)法”結(jié)構(gòu)的多次迭代處理，既可以不斷