[發明專利]一種基于噴泉編碼控制OFDM信號峰均功率比的信息傳輸方法

有效

• 申請號: 200810197999.8
• 申請日: 2008-12-02
• 公開（公告）號: CN101420407A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 江濤;屈代明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于采用正交頻分復用信號(OFDM)的無線和有線通信技術領域，具體涉及噴泉編碼控制OFDM信號峰均功率比的信息傳輸。

背景技術

在移動無線信道中，信號從發射天線經過一個時變多徑信道到達接收天線，會產生時間選擇性衰落和頻率選擇性衰落。信道的時變特性引起信號頻譜的展寬，導致Doppler效應，造成信號隨時間呈選擇性衰落。根據多徑信道在頻域中表現出的頻率選擇性衰落特性，人們提出了正交頻分復用(OFDM)技術。OFDM正是將頻域分割成多個子信道，各相鄰子信道間正交重疊，從而提高頻譜的利用效率。可見，OFDM一方面能夠克服頻率選擇性衰落，另一方面，取小于相干時間的一段時間間隔作為一個OFDM符號的持續時間，還可以大大降低信道的時間選擇性衰落對傳輸系統的影響。

盡管OFDM技術在提高頻譜的效率以及抗信道頻率選擇性衰落方面具有獨特的優勢，但OFDM技術仍然存在一些重要問題沒有得到很好地解決。其中難點和關鍵技術就是峰均功率比的控制。由于OFDM信號是由多個子載波信號疊加而成，與恒包絡信號如單載波信號相比，OFDM信號的峰均功率比(峰值功率和平均功率之比)將是非常的高。如果信號的峰均功率比很高，發射機功率放大器的線性動態范圍將要求很寬。使用寬線性動態范圍的功率放大器，將使得發射機的成本將大大增加。使用低線性動態范圍的功率放大器雖然可以降低成本，但發送信號將會嚴重失真，從而導致系統性能的嚴重下降。為了降低OFDM信號對發送功率放大器的要求，需要降低OFDM信號的峰均功率比。為了降低OFDM信號的峰均功率比，人們提出了很多解決方案。在這些方案中，采用編碼方法降低峰均功率比最為引人注目。Tao?Jiang和Yiyan?Wu在“An?Overview：Peak-to-AveragePower?Ratio?of?OFDM?Signals”(IEEE?Transactions?on?Broadcasting，vol.54，no.2，pp.257-268，Jun.2008)中總結了降低OFDM峰均功率比的技術發展歷程。首先Jones等人提出了加入校驗比特的方法將3比特的分組映射為4比特的碼字的分組編碼來降低峰均功率比。Wulich等人使用循環碼，Fragiacomo在此基礎上提出了一種簡單的分組碼降低OFDM信號峰均功率比的方法。后來，人們進一步提出了使用互補碼和改進的互補碼降低OFDM的方法。雖然使用這些方法可以較好地控制和降低OFDM信號峰均功率比，但這些方法使用固定碼率的編碼降低峰均功率比，將帶來傳送信息速率的損失。同時，這些編碼方案需要傳送編碼的邊帶信息(Side?Information)，這將造成稀有的頻譜資源的浪費。例如，當分組較大時，使用碼率為3/4的互補碼降低OFDM信號的峰均功率比時，降低2.75dB的峰均功率比將帶來1/4信息傳送效率的損失。

可見，上述各種方法降低OFDM信號峰均功率比的效果是有限的，不能完全滿足現實通信技術的發展需求。

發明內容

針對OFDM系統因為高的峰均功率比，從而導致發射機功率放大器線性動態范圍要求很高或者發送信號的畸變等，而現有的控制和降低OFDM信號峰均功率比方法均存在計算復雜度高和信號發送效率低等缺點，本發明提出了一種基于噴泉編碼控制OFDM信號峰均功率比的方法，目的在于實現低復雜度情況下，能根據系統需要來控制OFDM信號的峰均功率比。

本發明提供的基于噴泉編碼控制OFDM信號峰均功率比的信息傳輸方法，設待發送報文包含K個信源數據包，每個信源數據包包含N個q進制符號，則一個待發送的報文由K·N個q進制符號構成；其中，q＝2^m，m為自然數，K和N均為正整數；

包括下述步驟：