降低OFDM系統(tǒng)峰均功率比聯(lián)合算法的研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，其憑借頻譜利用率高和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在4G LTE技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，已成為LTE三大關(guān)鍵技術(shù)之一。但是，峰值平均功率比較高是正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中一個(gè)不容忽視的缺陷。這就要求系統(tǒng)中功率放大器的線性動(dòng)態(tài)范圍足夠大，否則，將會(huì)引起信號(hào)非線性失真，導(dǎo)致整個(gè)通信系統(tǒng)性能下降。因此很有必要采取措施以降低OFDM系統(tǒng)的峰均比值。鑒于此，本文以降低OFDM系統(tǒng)的峰均比算法重點(diǎn)進(jìn)行了研究分析。
　　本文首先

2、闡述了OFDM系統(tǒng)的基本原理及其關(guān)鍵技術(shù)。分析了高峰值功率比產(chǎn)生的原因，給出了峰值均比的定義及其分布統(tǒng)計(jì)特性。然后對(duì)國內(nèi)外抑制OFDM系統(tǒng)峰均比的算法進(jìn)行了研究討論，介紹了各類算法中常用算法的基本原理，對(duì)其抑制性能進(jìn)了分析對(duì)比，并分析總結(jié)了各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)對(duì)概率類技術(shù)中的部分傳輸序列算法進(jìn)行了深入研究，分析了其計(jì)算復(fù)雜度及影響算法性能的因素，并進(jìn)一步研究了改進(jìn)的次優(yōu)迭代搜索部分傳輸序列算法，其可以獲得較好的峰均比抑制性能，同時(shí)大大

3、減小了系統(tǒng)的計(jì)算量。
　　其次重點(diǎn)研究了星座圖擴(kuò)展算法。其基本原理是對(duì)滿足要求的星座點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展，使得一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與星座圖中多個(gè)星座點(diǎn)有映射關(guān)系，從中選擇出合適的星座點(diǎn)進(jìn)行傳輸。并通過理論分析得出其降低峰均比的問題實(shí)質(zhì)上是一個(gè)非線性規(guī)劃問題，則探討其次優(yōu)解。針對(duì)此問題引入了凸集投影算法，并通過仿真驗(yàn)證了凸集投影算法方法對(duì)系統(tǒng)峰均比有很好的抑制作用。但是其缺點(diǎn)是收斂速度較慢，不滿足通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。進(jìn)而在該算法的基礎(chǔ)上，討論了收斂速

4、度較快的智能梯度投影算法，并著重討論了智能梯度投影算法中最佳梯度步長的確定方法。并對(duì)智能梯度投影算法算法進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果證明其具有很好的抑制性能，且收斂速度較快。
　　最后重點(diǎn)研究了將部分傳輸序列法與星座圖擴(kuò)展法進(jìn)行級(jí)聯(lián)的聯(lián)合算法。將經(jīng)次優(yōu)迭代搜索的部分傳輸序列算法優(yōu)選出的序列經(jīng)一個(gè)FFT變換，再輸入到采用收斂速度較快的智能梯度投影算法的星座圖擴(kuò)展模塊。仿真結(jié)果表明，本文的聯(lián)合算法具有具有良好的峰均比抑制性能，而且復(fù)雜度較低。