论文摘要
正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）具有实现复杂度低,抗频率选择性衰落能力强等优点。OFDM具有较高的峰值平均功率比（Peak-to-Average Power Ratio, PAPR）,当信号的PAPR超过功率放大器（Higher Power Amplifier, HPA）的线性动态范围时,会引入非线性失真,影响信号的传输性能。为了克服该缺陷,OFDM需要采用相应的PAPR抑制技术,使信号幅度变化在功率放大器的允许范围内。第一,本文提出了一种新的部分传输序列算法（Partial Transmit Sequences, PTS）,双层相位序列翻转门限算法。传统PTS算法搜索所有可能的相位因子,选择出其中PAPR抑制效果最好的一组。新算法将搜索过程分为了内层优化与外层优化。内层优化中,各数据子块被分为了几个分组,每分组独立优化,选择出可使PAPR值最低的相位因子。外层优化中,每一独立分组作为整体再被赋予一个相位因子,与内层因子相乘后,进一步降低系统的PAPR。根据内外层搜索顺序及数据子块分段情况的不同,本文提出了五种双层相位序列算法,并推导出各种算法的最大复杂度,证明新算法降低了传统PTS算法的复杂度。同时仿真结果表明了新算法对PAPR抑制的有效性。第二,本文提出了一种低复杂度的PTS算法,树形PTS算法（Tree-PTS）。若要搜索M个相位因子,则本算法将传统PTS算法映射为,在一棵共有M + 1层的满二叉树中,搜索具有最小代价值的通路。新提出的Tree-PTS算法并非如传统PTS算法般遍历搜索所有分支,而是保持其余结点为初始值时,先遍历搜索前T + 1层,得到前T个相位因子的最优值;接着搜索T + 2至2T + 1层,得到接下来的T个相位因子的最优值;按此步骤,直至得到所有M个相位因子。本文推导出Tree-PTS算法的复杂度为2T×M/ T ,降低了传统PTS算法的复杂度。仿真结果表明搜索深度T越大,对PAPR的抑制性能越好。最后对全文进行了概括性的总结,明确了下一步有待进行的工作和未来的一些研究方向。高峰值平均功率比问题是多载波通信技术所共同存在的问题。因此,本文研究的OFDM的PAPR抑制技术还可应用于其他多种多载波通信系统,如OFDMA系统、WiMax系统。