[發(fā)明專利]一種降低正交頻分復(fù)用信號(hào)峰均比的方法、裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110412441.9
• 申請(qǐng)日: 2011-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102497345A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王貴磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方烽火科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 北京信遠(yuǎn)達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11304
• 代理人: 王學(xué)強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種降低正交頻分復(fù)用信號(hào)峰均比的方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)移動(dòng)通信的需求不斷提高，在傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，越來(lái)越希望進(jìn)一步得到更加高速率、大容量的信息服務(wù)。為了滿足這種日益增長(zhǎng)的服務(wù)需求，3GPP組織提出了3G系統(tǒng)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)計(jì)劃。

3GPP?LTE是一種高數(shù)據(jù)率、低時(shí)延全分組的移動(dòng)通信技術(shù)，LTE改進(jìn)了3G的接入技術(shù)，采用正交頻分復(fù)用(OFDM)、多入多出(MIMO)等先進(jìn)的無(wú)線傳輸技術(shù)、扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和全I(xiàn)P系統(tǒng)的架構(gòu)，是具有更高的峰值速率和更短的傳輸時(shí)延的新一代移動(dòng)通信技術(shù)。

其中，OFDM是一種特殊的頻分復(fù)用技術(shù)，其基本原理是將高速的數(shù)據(jù)流通過(guò)串并聯(lián)轉(zhuǎn)換得到相對(duì)低速的數(shù)據(jù)流，再將相對(duì)低速的數(shù)據(jù)流分配到多個(gè)相互正交的子信道并行傳輸。但是由于OFDM是多載波系統(tǒng)，OFDM輸出的信號(hào)為多個(gè)獨(dú)立子載波疊加產(chǎn)生，當(dāng)許多相位一致的信號(hào)進(jìn)行疊加，所得到的疊加信號(hào)的最大瞬時(shí)功率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平均功率，所以O(shè)FDM具有較高的峰均比是一個(gè)不可避免的問(wèn)題。而峰均比過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致明顯的帶內(nèi)失真和帶外輻射，破壞子載波正交性，誤碼率上升等問(wèn)題。所以實(shí)際應(yīng)用中必須將OFDM信號(hào)的峰均比控制在一定范圍內(nèi)。

目前常用的降低OFDM信號(hào)峰均比的方法有編碼方法、信號(hào)畸變方法和選擇性映射方法。編碼方法的基本思想是，利用不同編碼產(chǎn)生的不同碼組，選擇生成峰值功率信號(hào)較小的編碼圖樣而避免大峰值的編碼圖樣；但是這種方法存在的缺點(diǎn)是，由于可供選擇的編碼數(shù)量非常少，所以編碼方法受到子載波數(shù)模的限制，并且編碼后的數(shù)據(jù)速率會(huì)下降。信號(hào)畸變方法直接在OFDM信號(hào)幅度峰值或附近以用非線性操作來(lái)降低峰均比，所述非線性操作包括限幅、壓縮擴(kuò)展、峰值加窗等；信號(hào)畸變方法存在的缺陷在于，此方法采用非線性操作，所以會(huì)引入非線性失真，使系統(tǒng)誤比特率下降，增加帶外輻射功率，造成系統(tǒng)性能惡化。

選擇性映射方法能夠無(wú)失真的降低OFDM信號(hào)的峰均比，也不受到子載波數(shù)量的限制。該方法假設(shè)存在M個(gè)不同的長(zhǎng)度為N的隨機(jī)相位序列矢量，記為：S(m)=[S0(m),S1(m),S2(m),...,Sn-1(m))](m=0,1,2,3,...,M-1),]]>式中式中m表示第m個(gè)相位矢量序列，i表示相位矢量序列中第i個(gè)相位矢量(0≤i≤N)，表示第m個(gè)相位矢量序列中第i個(gè)相位矢量的相位；利用這M個(gè)相位序列矢量分別與OFDM的頻域輸入序列X＝[X₀，X₁，X₂，...X_N-1]做點(diǎn)乘，從而得到M個(gè)不同的頻域信號(hào)輸出序列X(m)=[X0(m),X1(m),X2(m),...,XN-1(m)]=S(m)·X,]]>然后對(duì)得到的M個(gè)輸出序列X^(m)分別作快速傅里葉變換逆變換(IFFT)運(yùn)算，對(duì)應(yīng)可以得到M個(gè)不同的時(shí)域信號(hào)輸出序列最后在系統(tǒng)給定的峰均比門(mén)限值的條件下，從這M個(gè)不同的時(shí)域信號(hào)輸出序列中選擇峰均比較小的序列作為系統(tǒng)傳輸序列。但是在方法的缺陷在于，對(duì)于M個(gè)輸出序列進(jìn)行IFFT運(yùn)算的過(guò)程需要非常龐大的計(jì)算量，對(duì)系統(tǒng)形成很大負(fù)擔(dān)。