[發明專利]一種降低OFDM前導碼峰均比的方法

無效

• 申請號: 201010286220.7
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN101951355A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 楊俊;陳旸
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及正交頻分多路復用(OFDM)通信領域，特別是涉及一種降低OFDM前導碼峰均比的方法。

背景技術

在雙向突發(burst-oriented)數字通信系統中需要使接收設備與來自發射設備的數據突發同步，這對有線和無線通信系統都成立。通常，通信協議制定者為了在接收側執行信號檢測、自動增益控制(AGC)調節、頻偏估計、定時同步和信道均衡，都在發射信號中使用前導碼；由于前導碼要完成的信號檢測、定時同步和頻偏估計等功能，要求其自相關性較弱，所以常用隨機序列產生，但帶來的問題是峰均比較高。如申請號為200680014545.1的中國發明專利申請就公布了一種用于信道估計的前導碼結構，這些前導碼在發射端被反復發送，在信號中所占的比例很大。另一方面，由于OFDM系統中使用多個載波同時傳送調制信息，且載波之間相互獨立，隨著載波數的增加，疊加后信號的峰均比(峰值功率與平均功率之比)過大，而在射頻功放的峰值功率不變的前提下，信號的峰均比越高，則意味著經過射頻功放的信號平均功率越小，因此功放的效率越低，因此降低發送信號的峰均比對于提高功放效率，減少散熱設計具有重要的意義。如申請號為200910193022.3的中國發明專利申請公布了降低OFDM信號峰均比的方法，該方法包括限幅步驟，時域-頻域變換步驟，修正步驟和頻域-時域變換步驟，其中的修正步驟包括：(1)從限幅后的頻域數據分離出數據子載波數據，導頻子載波數據和空余子載波數據；(2)對數據子載波數據根據系統EVM約束進行修正；(3)對導頻子載波數據進行復位操作，復位為限幅前數據；(4)對空余子載波數據根據系統的頻譜模板進行修正。但這些方法較復雜，且可能改變了OFDM前導碼，而接收側并不知道對前導碼的改變，因此采用該技術在接收側利用前導碼執行信號檢測，自動增益控制(AGC)調節、頻偏估計、定時同步和信道均衡等產生的誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種設計低峰均比OFDM前導碼的方法，以降低整個OFDM發送信號的峰均比，同時保證前導碼不會被發送端削峰模塊處理，保證了接收端利用前導碼完成相關功能的準確性。

本發明目的通過如下技術方案實現：

一種降低OFDM前導碼峰均比的方法，包括如下步驟：

(1)首先設定前導碼的目標峰均比PAR_aim，然后產生二進制隨機序列X，對X進行星座映射后得到星座映射后的信號Y，所述的星座映射方式包括BPSK，QPSK，16QAM方式，其中Y的取值根據星座映射方式確定，對于BPSK方式，Y取1，-1；對于QPSK方式，Y取1+j，1-j，-1+j，-1-j；對于16QAM方式，Y取1+j，1-j，-1+j，-1-j，3+j，-3+j，3-j，-1-3j，1+3j，-1+3j，1-3j，-1-3j，3+3j，-3+3j，3-3j，-3-3j；

(2)將步驟(1)星座映射后的信號Y填充到頻域指定載波位置上，得到頻域信號Z，將頻域信號Z保存為原始信號樣本Z₀；前導碼載波填充位置根據信道估計功能的要求，均勻間隔填充信號，間隔長度根據OFDM系統能容忍的最大多徑時延確定，假設系統能容忍的最大多徑時延為τ，前導碼的總帶寬為B，其總的載波數為N，則填充間隔為小于或等于(1/τ)/(B/N)；

(3)依次在原始信號樣本Z₀每個被填充的載波位置按星座映射的取值限制改變填充信號的相位或幅度，保持其它填充信號不變，得到頻域信號樣本Z_j，對頻域信號樣本Z_j進行反傅里葉變換后得到時域信號樣本S_j，其中j表示樣本的序號；

(4)計算每個時域信號樣本S_j的峰均比(dB)；其中s_j(t)表示時域信號樣本S_j中第t時刻的信號，max代表取最大值，mean代表取平均值，‘*’代表取共軛，log10表示取10的對數；

(5)比較得到時域信號樣本峰均比PAR(j)的最小值PAR_min；

(6)找到PAR_min對應的信號樣本Z_p，用其代替原始信號樣本Z₀；