OFDM系统峰均比抑制算法研究

论文摘要

正交频分复用（OFDM, Orthogonal frequency division multiplexing）是一种无线环境下的高速传输技术,具有频谱利用率高和抗多径衰落等优点,广泛应用于卫星通信、数字广播和宽带无线接入网等领域,已成为下一代无线通信系统的关键技术。但是正交频分复用系统存在严重的高峰均比问题,引起的信号的畸变,使得系统性能严重恶化,因此高峰均比抑制成为正交频分复用系统的关键技术之一,如何有效抑制峰均比具有重要的理论意义和应用价值。本文深入研究了正交频分复用系统的基本原理,针对其特点进一步阐述了系统亟待解决的关键技术。分析了高峰均比问题产生的原因、放大器的非线性对OFDM系统峰均比的影响、OFDM系统峰均比解决方案等。本文重点研究了部分传输序列算法,针对其峰均比抑制性能好和计算复杂度高的特点,提出了基于门限预置的改进部分传输序列算法。在传统部分传输序列算法的基础上,通过缩小了相位因子搜索空间,显著降低了计算复杂度,减少了硬件实现成本。同时,考虑到OFDM系统中高峰值功率信号出现的低概率性,提出预置门限值的T-PTS算法,进一步降低了算法的计算复杂度。仿真实验证明,所提出的新算法可以获得性能和复杂度的良好折衷,具有很高的实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 OFDM的发展历史和应用现状
• 1.3 峰均比问题的研究现状
• 1.4 论文主要研究内容
• 第2章 OFDM系统原理
• 2.1 OFDM系统的基本原理
• 2.1.1 串/并变换
• 2.1.2 子载波调制
• 2.1.3 DFT的实现
• 2.1.4 保护间隔、循环前缀和子载波数的选择
• 2.1.5 OFDM系统的优缺点
• 2.2 OFDM系统的关键技术
• 2.2.1 同步
• 2.2.2 信道估计
• 2.2.3 自适应技术
• 2.2.4 峰均功率比
• 2.3 本章小结
• 第3章 OFDM系统峰均比问题
• 3.1 峰均比的定义及分布
• 3.1.1 峰均比的定义
• 3.1.2 峰均比的分布
• 3.2 放大器的非线性对OFDM系统峰均比的影响
• 3.3 过采样对PAPR概率分布的影响
• 3.3.1 OFDM信号的过采样
• 3.3.2 过采样对峰均比的影响
• 3.4 OFDM系统峰均比解决方案
• 3.4.1 信号预畸变
• 3.4.2 编码类技术
• 3.4.3 概率类技术
• 3.5 抑制PAPR技术的选择标准
• 3.6 本章小结
• 第4章 OFDM系统峰均比抑制算法
• 4.1 PTS算法
• 4.1.1 PTS算法的基本原理
• 4.1.2 PTS算法的分割方法
• 4.1.3 仿真实验及性能分析
• 4.2 改进PTS算法
• 4.2.1 改进的PTS算法原理
• 4.2.2 算法仿真和性能分析
• 4.3 T-PTS算法
• 4.3.1 T-PTS算法原理
• 4.3.2 T-PTS算法的仿真和性能分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢