MIMO-OFDM系統(tǒng)峰均功率比降低算法研究.pdf

1、多輸入多輸出MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術(shù)的一個(gè)特點(diǎn)是使用多條天線(xiàn)的矩陣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)收發(fā)，在一定的功率及頻譜資源下，獲得信道容量的成倍增加。正交頻分復(fù)用技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)，該技術(shù)具有信號(hào)傳輸速率高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。由于OFDM技術(shù)允許信號(hào)頻譜部分重疊，提高了頻譜利用率。OFDM技術(shù)與MIMO技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的

2、MIMO-OFDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了兩者性能上的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，但作為多載波系統(tǒng)，MIMO-OFDM同樣面臨著峰均功率比PAPR(Peak to Average Power Ratio)過(guò)高的問(wèn)題。過(guò)高的PAPR值，會(huì)使信號(hào)通過(guò)功率放大器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器等器件時(shí)產(chǎn)生非線(xiàn)性失真，進(jìn)而改變信號(hào)頻譜，最后使系統(tǒng)性能惡化。對(duì)于OFDM系統(tǒng)已有的PAPR降低算法，基本可歸為信號(hào)畸變類(lèi)技術(shù)、概率類(lèi)技術(shù)、編碼類(lèi)技術(shù)三大類(lèi)。
　　本文分別對(duì)三大類(lèi)技術(shù)的基本思想，

3、代表算法進(jìn)行了研究：⑴信號(hào)畸變技術(shù):基本思想是對(duì)超過(guò)閾值的OFDM信號(hào)的峰值及其附近范圍直接進(jìn)行非線(xiàn)性處理，以減小PAPR值，該類(lèi)方法簡(jiǎn)單有效，但由于采用了非線(xiàn)性手段，會(huì)導(dǎo)致帶外噪聲與帶內(nèi)干擾的問(wèn)題。⑵概率類(lèi)技術(shù):基本思想是通過(guò)相位調(diào)制手段和技術(shù)，降低信號(hào)產(chǎn)生高PAPR值的概率。⑶編碼類(lèi)技術(shù):核心是通過(guò)編碼技術(shù)產(chǎn)生幅值較小的碼字集合，從而避開(kāi)高峰值信號(hào)的產(chǎn)生，由于該過(guò)程是一個(gè)線(xiàn)性過(guò)程，所以不會(huì)直接產(chǎn)生信號(hào)畸變。
　　本研究工作主要

4、著重于概率類(lèi)技術(shù)的研究，具體工作按以下兩塊展開(kāi)：①研究了OFDM系統(tǒng)的PAPR產(chǎn)生的兩個(gè)主要原因。對(duì)SLM和PTS算法的PAPR性能進(jìn)行了比較分析。結(jié)合SLM算法和PTS算法的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的結(jié)合算法。改進(jìn)的算法先采用奇偶分割方法，將數(shù)據(jù)分割成兩段，并在OFDM系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)造SLM和PTS兩個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)分割后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用了兩算法性能的優(yōu)勢(shì)。從算法計(jì)算量來(lái)看，改進(jìn)算法的復(fù)雜度有所增加，但仍與原算法計(jì)算量處于同一數(shù)量級(jí)水平。②針對(duì)

5、基于空時(shí)編碼的MIMO-OFDM系統(tǒng)，以傳統(tǒng)的CSLM(ConcurrentSelective Mapping)算法和CARI算法為基礎(chǔ)。一方面，構(gòu)造特殊的相位因子集合，簡(jiǎn)化隨機(jī)序列的計(jì)算過(guò)程，降低輔助信息量;另一方面，從增加空間自由度的角度出發(fā)，提出了改進(jìn)的SS-CARI-8算法。改進(jìn)的SS-CARI-8算法使同一編號(hào)子塊間的變換種類(lèi)數(shù)量由4個(gè)增加到了8個(gè)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單從空間自由度的增加，對(duì)SS-CARI系統(tǒng)PAPR性能的改善有