降低OFDM系统峰平比技术的研究

论文摘要

随着高速移动通信技术的不断发展,高速率的宽带移动通信已经成为全球移动通信发展的趋势,必须采用先进的技术有效地利用宝贵的频率资源,以满足高速率、大容量的业务需求,还要克服高速数据在无线信道下的多径衰落等困难。正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术正是为了解决这一问题而提出的,但是OFDM系统最主要的缺点之一是信号呈现很大的峰值平均功率比（PAPR,Peak-to-Average Power Ratio）,使得研究如何降低OFDM系统的峰平比具有很重要的意义。目前国内外存在的降低PAPR的技术可以归纳为三类:信号畸变类技术、概率类技术和编码类技术。本文对信号畸变类技术和概率类技术中的典型算法进行了研究。在信号畸变技术中,以限幅法为例,分析了该技术的降低OFDM信号PAPR值的能力和引入的限幅噪声SCNR这两个性能指标,并对一种改进的限幅算法进行了分析,并验证了其具有更好的PAPR性能,最后指出了限幅算法中限幅率和迭代次数的最佳取值范围。在概率类技术中,全面分析和比较了选择性映射法（SLM）和部分传输序列法（PTS）这两种典型算法,通过仿真验证了这两种算法PAPR性能。本文提出了两种基于PTS算法的改进算法,第一种是联合分割加迭代方法改进PTS算法。在该算法中,本文详细阐述了从经典的PTS算法到该改进算法的推导分析过程,最后进行了仿真验证其性能。第二种是级联改进PTS方案,本文分别对不同级联顺序的改进方案进行分析、仿真和比较,最终得出了最佳级联顺序,并仿真验证了级联改进PTS方案的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文的研究背景和意义
• 1.2 峰平比降低技术国内外研究现状
• 1.3 本文的内容与安排
• 第2章 OFDM系统概述
• 2.1 OFDM技术基本原理
• 2.1.1 子载波调制
• 2.1.2 DFT实现
• 2.1.3 保护间隔和循环前缀
• 2.2 OFDM技术的优缺点
• 2.3 OFDM系统中采用的关键技术
• 2.3.1 同步技术
• 2.3.2 信道估计技术
• 2.3.3 信道编码和交织技术
• 2.3.4 自适应技术
• 2.3.5 降低峰平比技术
• 2.4 本章小结
• 第3章 OFDM系统中降低峰平比算法
• 3.1 OFDM系统峰值平均功率比的定义及分布
• 3.1.1 峰值平均功率比的定义
• 3.1.2 峰值平均功率比的分布情况
• 3.2 限幅减小PAPR的方法
• 3.2.1 传统的限幅方法
• 3.2.2 改进的限幅方法
• 3.2.3 限幅法性能仿真及分析
• 3.3 选择映射技术
• 3.3.1 传统的SLM技术
• 3.3.2 SLM算法的仿真及分析
• 3.4 部分传输序列技术
• 3.4.1 传统的PTS算法
• 3.4.2 PTS算法仿真及分析
• 3.5 SLM技术与PTS技术的比较
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于PTS的改进算法
• 4.1 联合分割加迭代方法改进PTS算法
• 4.1.1 不同分割方法性能仿真及分析
• 4.1.2 联合分割方法性能仿真及分析
• 4.1.3 迭代方法对PAR性能的影响
• 4.1.4 改进算法的基本原理
• 4.1.5 改进算法的性能仿真
• 4.2 级联改进PTS方案
• 4.2.1 级联改进PTS方案的理论前提
• 4.2.2 级联改进PTS方案的系统结构
• 4.2.3 两种级联方案的性能仿真与分析
• 4.2.4 两种方案的比较分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 总结
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文