[發明專利]一種減小局部式單載波頻分多址系統中發送信號峰均功率比的方法

無效

• 申請號: 201010162429.2
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN101827065A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 李鵬;朱宇
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種減小局部式單載波頻分多址系統中發送 信號峰均比的方法。

背景技術

正交頻分多址接入(OFDMA，Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing?Access)由 于具有很高的頻譜利用率，能有效地對抗無線信道中的頻率選擇性衰落，以及能提供靈 活的無線資源分配，而成為新一代寬帶無線通信系統的多用戶接入方案。然而，OFDMA 時域信號較大的波動性會造成很高的峰均功率比(PAPR，Peak-to-Average?Power?Ratio)， 這對信號發射端放大器的線性性能要求很高，給無線移動終端的設計帶來了難度。同 時，為了達到線性要求，放大器提高動態范圍，犧牲放大效率，對移動終端而言，這無 疑又增加了制造成本。因此，第三代合作伙伴計劃(3GPP，3rd?Generation?Partner?Project) 在所制定長時期演進(LTE，Long?Time?Evolution)標準中，把單載波頻分多址接入 (SC-FDMA，Single?Carrier-Frequency?Division?Multiplexing?Access)作為了可行的上行傳 輸方案。然而，通過仿真實驗表明，SC-FDMA系統峰均功率比仍高達6dB。較高的PAPR 仍然給制造商降低移動終端的成本，提高電池的續航時間帶來了難題。

SC-FDMA系統發送端的結構圖如圖1所示。在發射機前端，二進制比特流通過基帶 調制器轉換為長度為N的復數序列，然后經過N點離散傅立葉變換(DFT，Discrete?Fourier Transformation)轉化到頻域。接著按照3GPP-LTE標準中規定的子載波分配方式，從M個 正交的子載波中選出N個子載波，把頻域符號映射到這些子載波上，并且將其他未被分配 的子載波上數據設為0。最后對映射后的頻域信號做M點離散傅立葉反變換(IDFT， Inverse?Discrete?Fourier?Transformation)，將符號轉回時域，經過成形濾波器以及數模轉換 (DAC，Digital?to?Analog?Converter)形成基帶模擬信號輸送至射頻放大器。

SC-FDMA系統使用局部式(localized)和分布式(distributed)兩種子載波映射方式。 由于兩種方式各有優點，LTE的方案同時支持這兩種單載波傳輸方式。在局部式映射下， 用戶將N點時域符號映射到整個頻帶M個子載波中連續的N子載波上。而分布式映射中， 用戶選取N個間隔的子載波，以獲得更高多的頻率分集(Frequency?Diversity)。當這些子 載波在頻帶上以距離為Q等間隔排布時，稱為交織式(Interleaved)映射，其中Q＝M/N，表 示系統中的用戶數(這里是Q的定義，所以下面我就省略了對Q的說明)。圖2展示了局 部式和交織式的區別。在本發明中，我們稱交織式SC-FDMA系統為IFDMA(Interleaved FDMA)，局部式SC-FDMA系統為LFDMA(Localized?FDMA)。從圖2可以看到，對于處 于LFDMA系統中的單個用戶而言，他的信號只占用了頻譜的一部分，在其他用戶頻譜的 值為零，不存在頻率泄漏現象。

對長為M的序列{x_m}通過成形濾波器形成的模擬信號x(t)，其PAPR定義為：

其中T代表單個符號發送周期，M代表該發送序列的長度。