[發(fā)明專利]一種降低OFDM信號峰平比的聯(lián)合方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610035918.5
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN101087284A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 羅仁澤
• 申請（專利權）人: 羅仁澤
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發(fā)明涉及一種降低OFDM信號峰平比的聯(lián)合方法，屬于使用電磁波技術的數字通信領域，特別涉及數字電視、單載波OFDM通信系統(tǒng)、多載波OFDM通信系統(tǒng)、無線局域網(WLAN)等采用OFDM調制的數字通信系統(tǒng)。

背景技術：

正交頻分復用調制(OFDM)因其信道利用率很高、有很好的抗衰落能力而被廣泛利用。然而，在OFDM通信系統(tǒng)中，隨著載波數增加，疊加后信號的峰平比(PAPR)的數值較大。因此，調制信號的動態(tài)范圍較大，這就要求系統(tǒng)中功放具有較高的線性放大范圍，以避免傳輸信號的頻譜擴散和非線性失真，同時也要求后續(xù)的D/A轉換器具有較大的轉換寬度，這就增加了系統(tǒng)成本和實現難度。

目前，降低OFDM通信系統(tǒng)信號峰平比的方法主要有：限幅法、加窗法、部分傳輸序列法、選擇映射法、基于分組編碼法以及壓擴法。限幅法給系統(tǒng)引入了新的噪聲，導致系統(tǒng)性能下降。加窗法需要在上采樣以后的較高速率下對信號進行處理，因此實現較難，且會影響信號頻譜特性。部分傳輸序列法和選擇映射法雖然有效降低了PAPR，但是計算量太大，且需要發(fā)送邊信息?；诜纸M編碼法只發(fā)送PAPR小的序列而避免使用PAPR大的序列，為此需挑選序列，當子載波數較大時需要巨大的計算量和龐大的查找表。

選擇性映射(SLM)方法是通過特定方法產生M個序列來表示同一信息，在這些序列中選擇具有最小PAPR的序列并發(fā)送。由于SLM方法選擇性地發(fā)送M個序列中具有最小PAPR的序列，因此能夠改善PAPR的一般特性。但是，在SLM方法中，接收端需要用于恢復原始信號的附加信息，在此，該附加信息可能對系統(tǒng)性能有重要影響；同時，選擇性映射方法降低的PAPR的能力有限。

壓擴法降低PAPR是一種較新的方法，現有方法主要有以下幾種：

在方法W.Xianbin，T.T.Tihung?and?C.S.Ng，Resuction?of?Peak-to-Average?Power?Ratio?ofOFDM?systems?using?a?companding?technique.IEEE?Trans.on?Broadcasting，1999(45)，Sep.1999，pp：303-307.中，由Wang提出的壓擴法對非線性失真很敏感。

對于壓擴轉換法方法X.Huang，J.Lu，J.Zheng?and?J.Chuang，Reduetion?of?peak-to-averagepower?ratio?of?OFDM?signals?with?companding?transmform，Electronics?letters，April.2001，pp：506-507.和Xianbin?Wang，T.T.jhung，and?Yiyan?Wu，On?the?SER?and?spectral?analysis?ofa-law?companded?multicarrier?modulation，IEEE?Trans.on?vehicular?technology，2003(52)，Sept.2003，1408-1412.，這兩種壓擴法的表達式均借鑒了語音信號信源編碼中非均勻量化方法，且計算復雜度不低。

對于上海交通大學由胡亮亮和周躍峰等人提出的“正交頻分復用通信系統(tǒng)峰平比的幅度壓擴抑制方法”(專利申請?zhí)枺?2136339.0)提供的壓擴算法，其計算復雜度較高。

如上所述，為了解決OFDM通信系統(tǒng)中由于高PAPR引起的問題，給出了多種用于減小PAPR的方法，但每一種都仍然存在一定的問題。

因此，為了進一步降低PAPR，本專利提出了一種將選擇性映射法和壓擴法相融合的方法，該方法降低PAPR的能力優(yōu)于SLM方法和壓擴法，而其系統(tǒng)傳輸性能與壓擴法相當。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的是：針對現有技術的不足，提供一種對于OFDM信號降低PAPR能力更強的方法。

為實現上述目的，本發(fā)明的技術方案是：在發(fā)射端，在IFFT前，對于OFDM調制后的子載波基帶信號，通過特定方法產生M個序列來表示同一信息，在這些序列中對于通過IFFT信號選擇具有最小PAPR的序列，這樣完成第一次對OFDM信號PAPR的處理，然后再通過并串轉換經過壓縮器進行第二次對OFDM信號PAPR的處理，經過兩次降低PAPR處理后，OFDM信號的PAPR大大降低。同時進行功率調整以補償幅度壓縮中造成的功率改變；在接收端首先進行幅度擴張，恢復出發(fā)端壓縮之前的信號；然后進行FFT，并通過接收到的邊信息恢復出原始信息，在幾乎不損傷信號的前提下，降低系統(tǒng)的PAPR。