ofdm系統(tǒng)中利用概率類技術(shù)抑制papr算法的matlab實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述通信工程通信工程OFDMOFDM系統(tǒng)中利用概率類技術(shù)抑制系統(tǒng)中利用概率類技術(shù)抑制PAPRPAPR算法的算法的MatlabMatlab實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用現(xiàn)和應(yīng)用摘要摘要：OFDM是一種多載波調(diào)制技術(shù)，其特有的調(diào)制特性決定了它有較高的峰均功率比值。高峰均功率比信號(hào)會(huì)對(duì)實(shí)際放大器提出很高的線性要求，因此它是限制OFDM技術(shù)實(shí)用化的主要障礙。本文總結(jié)了運(yùn)用概率類技術(shù)降低OPDM峰均功率比的方法，包括：選擇映射(SLM)，

2、部分傳輸序列（PTS），以及一種改進(jìn)的SLM方法。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：正交頻分復(fù)用；峰均功率比；選擇映射；部分傳輸序列。1、引言引言隨著無(wú)線通信和因特網(wǎng)的蓬勃發(fā)展并且人們生活水平的提高，未來(lái)的無(wú)線通信系統(tǒng)必然將會(huì)朝著寬帶化、移動(dòng)化和全I(xiàn)P化的方向發(fā)展前行。最先作為一項(xiàng)寬帶無(wú)線接入技術(shù)被推出的WiMAX系統(tǒng)，在成為3G的標(biāo)準(zhǔn)之后，正隨著其核心網(wǎng)技術(shù)的演進(jìn)而進(jìn)一步完善了。有理由充分相信，在不久的將來(lái)，WiMAX終端和手機(jī)將出現(xiàn)在人們的視野之中，成

3、為大眾接受普遍服務(wù)中不可或缺的產(chǎn)品。[13]而WIMAX的關(guān)鍵技術(shù)是OFDM，其基本的思想是將信道的可用帶寬劃分成許多相互正交的子載波，在每個(gè)子載波上獨(dú)立地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)讓高速串行數(shù)據(jù)流的低速并行傳輸。它由傳統(tǒng)的頻分復(fù)用(FDM)技術(shù)演變而來(lái)，最大的區(qū)別在于OFDM是通過(guò)DFT和IDFT而不是傳統(tǒng)的帶通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)子載波之間的分割。各子載波可以部分地重疊，但仍然保持正交性，所以大大提高了系統(tǒng)頻譜利用率。另外，數(shù)據(jù)的低速并行傳輸增

4、強(qiáng)了OFDM抵抗多徑干擾和頻率選擇性衰落的能力。0FDM的主要不足之處主要表現(xiàn)在對(duì)定時(shí)和頻率偏移敏感和高峰均功率比(PAPR)。較高的峰均比信號(hào)會(huì)要求發(fā)射機(jī)功率放大器必須有較大的線性的范圍，否則將會(huì)導(dǎo)致大信號(hào)出現(xiàn)非線性的失真，造成功放的功率利用率下降，從而嚴(yán)重阻礙和影響OFDM系統(tǒng)的性能。為了解決以上問(wèn)題本文提出了利用概率類技術(shù)抑制PAPR的方法——選擇映射(SLM)方法和部分傳輸序列(PTS)，并對(duì)針對(duì)SLM和PTS的改進(jìn)進(jìn)行了介紹。

5、[4]2、PAPRPAPR問(wèn)題的產(chǎn)生及影響問(wèn)題的產(chǎn)生及影響一串OFDM符號(hào)是由多個(gè)獨(dú)立的經(jīng)過(guò)調(diào)制的子載波信號(hào)相疊加而成的。在某個(gè)時(shí)刻，如果多個(gè)子載波都以同一個(gè)方向進(jìn)行累加時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生比較大的峰均功率，即PAPR(PeaktoaveragePower)。對(duì)于包含N個(gè)子信道的OFDM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)N個(gè)子信號(hào)都以相同的相位相加時(shí)，所得到的信號(hào)峰值星座映射輸入數(shù)據(jù)分割串并轉(zhuǎn)換N點(diǎn)IFFTN點(diǎn)IFFTN點(diǎn)IFFTN點(diǎn)IFFT...XXXX)0(nX

6、?)1(nX?)2(?VnX?)1(?VnX?)1(?Vnx?)2(?Vnx?)2(nx?)1(nx?相位旋轉(zhuǎn)因子優(yōu)化數(shù)據(jù)整合串并轉(zhuǎn)換輸出圖2PTS原理圖3.3一種改進(jìn)的SLM方法在通常情況下利用隨機(jī)相位序列與輸入的OFDM信號(hào)X進(jìn)行點(diǎn)乘之后經(jīng)過(guò)M個(gè)并行的IFFT運(yùn)算，之后選擇具有最小PAPR值的一路進(jìn)行傳送。由于需要M個(gè)IFFT模塊這對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常大的負(fù)擔(dān)。設(shè)想下，如果對(duì)序列的選擇放在IFFT之前，這樣在發(fā)送端只需要一個(gè)IFF

7、T模塊就可以了。這樣可以大大降低設(shè)備的復(fù)雜度，也減小了計(jì)算量。這種方法的關(guān)鍵在于如何選擇具有最低PAPR的序列。而從頻譜理論可以得出，某個(gè)頻譜越平坦，它的PAPR越小，而某個(gè)序列的性質(zhì)就越接近隨機(jī)序列，那么它的頻譜就越平坦，就越有可能具有較低的PAPR值。因此可以從與M個(gè)序列異或后的M個(gè)序列中選擇隨機(jī)性最好的序列來(lái)作為最佳序列。下圖為這一設(shè)想的原理圖。圖二進(jìn)制比特流碼塊分割編碼交織選擇一個(gè)最優(yōu)序列映射SPIFFT發(fā)送XX...3改進(jìn)后的

8、SLM原理圖改進(jìn)后的SLM中，信號(hào)經(jīng)過(guò)碼塊分割和編碼交織后得到了待映射的二進(jìn)制比特流X，讓X和N個(gè)M序列異或，就得到了X1X2…XN這N個(gè)序列，它們代表相同的信息，再通過(guò)判決算法從這N個(gè)序列中找出最有可能代表具有較小PAPR的序列，然后進(jìn)行下一步的傳輸，包括對(duì)序列進(jìn)行映射，然后串并變換，之后IFFT以及后面的相關(guān)處理。改進(jìn)后的SLM方法與傳統(tǒng)的SLM對(duì)PAPR值的降低效果相差不大，而改進(jìn)后的SLM只需要一套IFFT模塊，大大將低了設(shè)備的