[發明專利]一種疊加訓練序列的旋轉因子估計的部分傳輸序列算法及其裝置

無效

• 申請號: 200910141436.1
• 申請日: 2009-05-09
• 公開（公告）號: CN101883071A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 羅仁澤;伍曉瓊;高頔;劉盈;黃家盛
• 申請（專利權）人: 電子科技大學中山學院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及正交頻分復用(Orthogonal?Frequency?DivisionMultiplexing，簡稱OFDM)移動通信系統中對OFDM信號進行改善的技術領域，特別是涉及一種利用疊加訓練序列的旋轉因子估計的部分傳輸序列算法及其裝置。

背景技術

正交頻分復用OFDM是一種新型高效調制技術，它能夠有效地對抗多徑傳播，使受到干擾的信號能夠可靠地接收，在移動環境中實現高速數據傳輸，因而成為當代移動通信系統中的核心技術之一。遺憾的是，OFDM信號具有較高的峰值平均功率比(Peak-to-AveragePower?Ratio，簡稱PAPR)這一主要缺點，由于大多數實際傳輸系統都是峰值功率受限的，因此在系統實現時，必須采用具有大動態范圍的線性高功率放大器，以保證輸出信號的線性放大，這就增加了系統的造價和實現難度。反過來，功放等器件的非線性也會對動態范圍較大的信號產生非線性失真，所產生的諧波會造成子信道的相互干擾，從而影響系統的性能。要使OFDM技術廣泛應用，就必須解決其峰平比過高的問題。

圍繞如何降低OFDM系統中高PAPR值，目前業界已經提出了很多種不同的PAPR降低方法。主要可以分為三類：第一類是信號畸變技術，最常用的包括限幅加窗技術和壓縮擴展技術；第二類是分組編碼技術，其關鍵技術就是尋找具備良好的編解碼性能，又有較好的檢錯糾錯能力的碼字集合，同時峰均比又要低，其中格雷互補碼和m序列就符合這樣的要求；第三類是符號擾碼技術，包括選擇性映射方法和部分傳輸序列方法等。其中，部分傳輸序列是在選擇性映射方法的基礎上發展起來的，部分傳輸序列方法降低峰均比的基本思想就是將發送的信息序列平均分割成M組相互獨立的子組，然后每一個子組再單獨進行IFFT運算，在硬件實現也需要M組IFFT運算模塊，大大增加了系統的硬件實現復雜度，然后，各個子組再利用M組輔助信息進行相位反轉，經過優化后各個子組合成峰均比比較低的OFDM信息作為發送序列，同時還需要M組輔助信息作為邊帶信息發送給接收端。總的來說，降低PAPR的算法很多，各種算法都有優點及其局限性，如信號畸變技術是以降低系統BER性能為主要代價來獲得低PAPR性能的；編碼類技術由于需要發送大量冗余信息而使系統信息速率大幅度降低，即它是以降低系統功率性能為代價獲得較好PAPR性能的；而信號擾碼類技術具有良好的PAPR降低性能，但它是以較高的系統計算復雜度為代價獲得良好PAPR性能的。

如何更有效地降低OFDM系統中的PAPR值，更便于移動通信系統中實際運用是現有的OFDM系統中遇到的必須要解決的問題，也是本領域的技術人員需要解決的問題。本專利利用目前研究較少但具有對信號峰值平均功率比的抑制作用和降低線性功放效率的影響，并且能進一步提高系統頻帶利用率等優點的疊加訓練序列方法來改進，以期更有效地降低系統PAPR。

發明內容

為更有效地克服OFDM系統中存在的上述缺陷，本發明目的是提供一種可以有效降低OFDM系統中峰均功率比的效率，并能夠更有效地應用于實際通信系統中的方法及其裝置。

按照本發明的一個方面，本發明提供了一種降低OFDM系統中PAPR的方法，該方法步驟如下：首先，在發送端對輸入信號序列進行串并變換并劃分為多個子塊，對劃分出的每一子塊進行逆向快速傅立葉變換；其次，針對變換后的部分子塊信號，利用疊加訓練序列方法并考慮功率分配因子將訓練序列疊加到該子塊信號上；接著，將上一步處理后的各個子塊信號序列與本發明中所采用的估計旋轉因子序列b[v]對應序列元素進行加權處理；最后，發送端對各個子塊信號經過估計旋轉因子序列加權處理后的輸出結果分別進行峰值功率與平均功率比的計算，并從中選出一個峰均比最小的并行信號變換輸出結果進行發送。

其中，對于本發明中部分傳輸序列方法采用的估計旋轉因子序列的處理過程如下：對發送信號執行傳統部分傳輸序列方法時，同時按照下列原則來估計旋轉因子序列：

設部分傳輸序列算法的輸出信號y可以表示為：