[發明專利]一種降低OFDM信號峰均功率比的信息傳輸方法

有效

• 申請號: 201010502437.7
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN101958873A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 江濤;黎偲
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/38;H04L25/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種降低OFDM信號峰均功率比的信息傳輸方法，設一個OFDM系統有N個子載波，N為正整數，該方法包括下述步驟：

第1步輸入的數據流經過編碼、交織后得到一個OFDM頻率塊D＝[D(0)，D(1)，L，D(N-1)]，其中D(k)為q進制符號，k＝0，1，L，N-1；

第2步對于每個符號D(k)按照扭曲星座圖進行調制，扭曲星座圖的星座點集合為C＝{ζ_n，n＝0，1，L?q-1}，得到一個OFDM頻率域信號X＝[X(0)，X(1)，L，X(N-1)]，其中X(k)＝ζ_n，n＝D(k)，k＝0，1，L，N-1；

扭曲星座圖是基于方形QAM星座圖產生的，對于方形QAM星座圖，虛部為負的點保留，作為扭曲星座圖中虛部為負的星座點，虛部為正的點按照移動，得到的點作為扭曲星座圖中虛部為正的星座點，其中d為方形QAM星座圖中星座點間的最小距離，

第3步確定部分旋轉序列方法的相位旋轉因子和選擇性映射方法的相位旋轉序列的每個元素的取值集合均為F＝{f¹，f²，L，f^W}，其中l＝1，2，LW，W表示相位旋轉因子可能的取值個數，l表示相位旋轉因子的序號；將得到的頻率域信號進行串并轉換后，采用部分旋轉序列方法或選擇性映射方法降低其PAPR，若采用部分旋轉序列方法執行步驟(3.1)，若采用選擇性映射方法執行步驟(3.2)；步驟(3.1)或步驟(3.2)執行完畢后進入第4步；

步驟(3.1)設分組數為M，M為確保N/M為正整數的正整數，將OFDM頻率域信號X＝[X(0)，X(1)，L，X(N-1)]分為M個子序列X_m＝[X_m(0)，X_m(1)，L，X_m(N-1)]，m＝1，2，L，M，其中

Xm(k)=X(k),NM(m-1)≤k≤NMm-10,else,k=0,1,L,N-1]]>

對于每個子序列進行IFFT變換得到相應的時間域信號x_m；

對于每個子序列分別選取一個相位旋轉因子b_m∈F，疊加后得到一個候選的OFDM時間域信號

x=Σm=1Mbmxm]]>

遍歷所有可能的組合{b₁，b₂，L，b_M}，得到W^M個候選OFDM時間域信號，選取其中PAPR最小的一個時間域信號；

步驟(3.2)記相位旋轉序列數為U，U為正整數；產生U組相位旋轉序列P^v＝[P^v(0)，P^v(1)，…，P^v(N-1)]，v＝1，2，L，U，v表示相位旋轉序列的序號，相位旋轉序列中的每個元素P^v(k)∈F，(k＝0，1，LN-1)，分別對應于每個子載波，這U組相位旋轉序列收發雙方均為已知；

將OFDM頻率域信號X＝[X(0)，X(1)，L，X(N-1)]分別與每個相位旋轉序列P^v＝[P^v(0)，P^v(1)，…，P^v(N-1)]進行點乘，得到候選OFDM頻率域信號X^v＝[X^v(0)，X^v(1)，L，X^v(N-1)]，其中X^v(k)＝P^v(k)X(k)；對于每個候選頻率域信號分別進行IFFT變換，得到U個候選時間域信號x^v，選取其中PAPR最小的一個時間域信號；

第4步將得到的PAPR最小的時間域信號經過并串轉換后送入信道發送；

第5步接收機接收到信道輸出的信號，首先對此信號進行串并轉換，然后對該信號進行快速傅里葉變換，通過信道估計等處理后，得到頻率域信號Y＝[Y(0)，Y(1)，L，Y(N-1)]；

第6步恢復邊帶信息，若發射機采用PTS方法執行步驟(6.1)，若發射機采用選擇性映射方法執行步驟(6.2)，步驟(6.1)或步驟(6.2)執行完畢后進入第7步；

步驟(6.1)將頻率域信號Y＝[Y(0)，Y(1)，L，Y(N-1)]分為M個長度為的子序列其中Y_m(p)＝Y(k)，m＝1，2，L，M；

對于每個子序列，遍歷部分旋轉序列方法的相位旋轉因子的取值集合F中的元素，得到W個候選序列其中l＝1，2，L，W；

對于每個候選序列，按照下式計算解調的均方誤差

MSEml=MNΣk=0N/M-1|minζn∈Cn=0,1,L,q-1|Yml(k)-ζn||2]]>

恢復的第m個子序列的相位旋轉因子為

bm=fl,l=minl=1,2,L,WMSEml]]>

最終恢復出相位旋轉序列{b₁，b₂，L，b_M}；

步驟(6.2)由頻率域信號Y＝[Y(0)，Y(1)，L，Y(N-1)]與U個相位旋轉序列P^v＝[P^v(0)，P^v(1)，…，P^v(N-1)]分別得到U個候選序列Y^v＝[Y^v(0)，Y^v(1)，L，Y^v(N-1)]，其中Y^v(k)＝Y(k)/P^v(k)，v＝1，2，L，U。

對于每個候選序列，按照下式計算解調的均方誤差

MSEv=1NΣk=0N-1|minζn∈Cn=0,1,L,q-1|Yv(k)-ζn||2]]>

恢復的相位旋轉序列為

Pv,v=minv=1,2,L,UMSEv]]>

第7步利用恢復的相位旋轉序列恢復OFDM頻率域信號，并利用扭曲星座圖解調得到原始數據。