降低OFDM信號(hào)PAPR的智能PTS算法研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)由多載波調(diào)制( Multicarrier Modulation，MCM)技術(shù)發(fā)展而來(lái)。每個(gè)OFDM符號(hào)是由若干子載波疊加而成，子載波可由不同調(diào)制方式調(diào)制。當(dāng)多個(gè)子載波的相位一致時(shí)，子載波合成信號(hào)的瞬時(shí)功率會(huì)大于信號(hào)的平均功率，造成較高的峰均功率比( Peak-to-average Power Ratio，PAPR)。
　

2、　高峰均比是OFDM的一個(gè)主要缺點(diǎn)，它要求發(fā)射機(jī)的功率放大器有高線(xiàn)性度。如果高峰均比信號(hào)進(jìn)入功率放大器非線(xiàn)性區(qū)，有可能導(dǎo)致信號(hào)畸變和信號(hào)正交性被破壞。因此需要研究能夠抑制OFDM系統(tǒng)高峰均比的方法。
　　目前使用的降低OFDM系統(tǒng)PAPR的方法可分為三類(lèi)：信號(hào)預(yù)畸變技術(shù)、編碼類(lèi)技術(shù)與概率類(lèi)技術(shù)。其中概率類(lèi)技術(shù)不會(huì)帶來(lái)信號(hào)失真，但需引入少量的冗余信息，是研究的主要方向。這類(lèi)技術(shù)包括選擇映射( Selected Mapping sch

3、eme，SLM)法和部分序列傳輸( Partial Transmit Sequence，PTS)法等。
　　PTS方法尋找合適的相位因子組合作用在信號(hào)上使傳輸信號(hào)序列具有低PAPR值。PTS法抑制系統(tǒng)PAPR的關(guān)鍵在于選擇最優(yōu)或者次最優(yōu)的方法搜尋到合適的相位因子組合。研究結(jié)果表明，在具有相同傅里葉逆變換個(gè)數(shù)的情況下，使用 PTS的系統(tǒng)其PAPR性能優(yōu)于使用SLM的系統(tǒng)。因此本論文以PTS方法為主，關(guān)注應(yīng)用在PTS中搜索相位因子的兩

4、種智能算法。本文主要的研究工作和成果如下：
　　1、根據(jù)智能算法中的遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)在PTS方法中的應(yīng)用，提出一種新方法相位因子優(yōu)選對(duì)算法，專(zhuān)門(mén)針對(duì)相位序列進(jìn)行篩選擇優(yōu)。通過(guò)仿真GA-PTS算法與優(yōu)選對(duì)PTS法的系統(tǒng)PAPR性能曲線(xiàn)，得出新方法在抑制PAPR性能上優(yōu)于GA-PTS算法0.2~0.7dB。
　　2、為了解決相位因子優(yōu)選對(duì)法在迭代末期陷入局部最優(yōu)的缺陷，給出兩種可以添加到相位因

5、子優(yōu)選對(duì)法中的改進(jìn)方法：舍棄/引入機(jī)制和局部搜索機(jī)制。
　　3、研究智能算法中的粒子群算法(ParticleSwarmOptimization，PSO)在PTS方法中的應(yīng)用，將相位因子優(yōu)選對(duì)法與PSO聯(lián)合應(yīng)用在PTS方法中對(duì)相位因子進(jìn)行尋優(yōu)。通過(guò)仿真得出聯(lián)合方法比單獨(dú)使用這兩種方法在降低系統(tǒng)PAPR的能力上更優(yōu)秀。
　　4、針對(duì)使用傳統(tǒng)PTS方法的系統(tǒng)在接收信號(hào)時(shí)需要獲得邊帶信息的不足，設(shè)計(jì)了一種無(wú)邊帶信息的檢測(cè)方法，通過(guò)使