[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

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，具體涉及采用扭曲星座圖降低OFDM信號峰均功率比并不發送邊帶的信息傳輸方法。

背景技術

正交頻分復用(OFDM)技術作為一種非常有效地對抗時變多徑信道的傳輸方式，已經廣泛的應用于無線通信系統中，例如WLAN，WiMAX和DVB等系統。盡管OFDM技術在無線通信系統中具有獨特的優勢，但OFDM技術仍然存在一些重要問題沒有得到很好地解決。其中一個主要缺點就是峰均功率比(PAPR)很高。OFDM信號的峰均功率比定義為峰值功率和平均功率之比。如果信號的峰均功率比很高，發射機高功率放大器的線性動態范圍將要求很寬，這將使得發射機的成本大大增加。為了降低OFDM信號對發射機高功率放大器的要求，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。其中，部分旋轉序列(PTS)方法和選擇性映射(SLM)方法在有效地降低OFDM信號的PAPR的同時不會造成OFDM信號的失真。一個OFDM頻率域信號X＝[X(0)，X(1)，L，X(N-1)]，其中X(k)，(k＝0，1，L，N-1)為經過正交幅度調制(QAM)的數據，N表示子載波的數量，k表示子載波的編號。PTS方法和SLM方法的基本思路可以概括為：對于每個數據X(k)選擇一個相位旋轉因子，產生若干不同的候選頻率域信號，在這些候選的頻率域信號中選取PAPR最小的一個發送。相位旋轉因子一般有W種選擇。

PTS方法是將N個子載波分為M組，每一組有N/M個子載波，對于每組子載波選取相同的相位旋轉因子。M的選取必須保證N/M為正整數，一般情況下M取4或者8。為了減少快速反傅里葉變換(IFFT)的次數，我們在實際操作中首先對每個分組進行IFFT變換。即首先將一個頻率域信號分為M個子序列X_m，(m＝1，2，L?M)，每個子序列包含每個分組的子載波上的數據，其他子載波設為0，則

X=Σm=1MXm]]>

然后，對于每個子序列X_m進行IFFT變換，得到對應的時間域信號x_m。對于每個時間域信號x_m選擇一個相位旋轉因子b_m，求和得到一個OFDM時間域信號

x=Σm=1Mbmxm]]>

這里的相位旋轉因子b_m有W種選擇，對于每個分組遍歷這W種選擇，則可以產生W^M種不同的候選OFDM時間域信號，選取其中PAPR最小的一個進行發送。同時，對應的相位旋轉序列{b₁，b₂，…，b_M}作為邊帶信息發送至接收機端。

對于SLM方法，發射機端和接收機端約定好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)，其中每個元素P^v(k)，(k＝0，1，…，N-1)分別對應于每個子載波，有W種選擇。