[發(fā)明專利]基于循環(huán)星座移位的峰平比抑制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310303104.5
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103326987A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 葛建華;程勇;侯俊;宮豐奎;高明;章順
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領域，具體涉及LTE（Long?Term?Evolution，長期演進）中正交頻分復用（Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，OFDM）系統(tǒng)下峰平比（Peak-to-average?Power?Ratio，PAPR）抑制方法，可用于降低OFDM系統(tǒng)的峰平比，從而增強LTE下行覆蓋。

背景技術(shù)

隨著快速傅里葉變換的誕生以及大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，OFDM技術(shù)被廣泛應用于各種無線通信系統(tǒng)中，如IEEE802.11a/g，IEEE802.16。在第三代移動通信系統(tǒng)（3G）中，由于采用CDMA技術(shù)，帶來了許多問題，比如：多徑干擾強，多用戶檢測困難，頻譜利用率不高等。所以，在LTE系統(tǒng)中，引入OFDM系統(tǒng)來有效地提高傳輸速率、系統(tǒng)容量、抗多徑干擾性能和頻譜利用率等。但是，響應的也引入了其峰平比較高的問題，使得系統(tǒng)對于功率放大器的線性工作區(qū)域有了非常高的需求?？紤]到提高LTE系統(tǒng)的覆蓋能力需求，以及提高功放的線性工作區(qū)的高成本，峰平比抑制技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。

現(xiàn)在被廣泛應用的峰平比抑制技術(shù)主要分為有損方式和無損方式。其中有損方式包括：剪切濾波、壓擴變換；無損方式包括：選擇序列映射（SLM）、部分傳輸序列（PTS）和編碼類方法等。有損方式實現(xiàn)較為簡單，但它會產(chǎn)生帶內(nèi)噪聲和帶外干擾，是建立在損失一部分系統(tǒng)性能的前提下提出的。而無損方式中，編碼類方法需要對所有序列進行遍歷，其計算復雜度很高，而且他還會降低信息傳輸速率，不適用于工程實現(xiàn)。選擇序列映射和部分傳輸序列是通過變換原始信號，概率性的降低峰平比，其缺點是復雜度高，而且每次變換之間相關(guān)性強，不能最大限度的提高變換的有效性。因此，如何更加有效的降低OFDM系統(tǒng)的峰平比依然是研究人員關(guān)注的一個重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于循環(huán)星座移位(Cyclic?Constellation?Move,CCM)的概率類無損峰平比抑制方法，以提高每次變換之間的非相關(guān)性，在降低復雜度的同時，最大限度的抑制峰平比。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

基于循環(huán)星座移位的峰平比抑制方法，所述方法包括以下步驟：

（1）參數(shù)設置，其中包括

（1a）設置初始M階正交幅度調(diào)制星座；

（1b）設置最大星座移位長度V，其中，V小于等于調(diào)制階數(shù)M；

（1c）初始化當前移位長度m＝0，最優(yōu)移位長度m^(opt)＝0，最低峰平比PAPR(x^(opt))＝INF，最佳傳輸序列x^(opt)＝0；

（2）循環(huán)迭代查找最優(yōu)移位長度，其中包括

（2a）按照m次移位的星座對比特序列進行正交幅度調(diào)制，并調(diào)制獲得S_m(X_n)；

（2b）對S_m(X_n)進行N點傅里葉反變換后過采樣獲得時域OFDM符號x_m(k)；

（2c）計算并獲得OFDM符號的峰平比PAPR(x_m(k))；

（2d）判斷所獲得的PAPR(x_m(k))是否小于PAPR(x^(opt))，若小于，則令x^(opt)＝x_m(k)，PAPR(x^(opt))＝PAPR(x_m(k))，m^(opt)＝m；

（3）令m＝m+1，判斷m是否小于V，若小于，返回至步驟（2），否則傳輸x^(opt)；

（4）將不同的m轉(zhuǎn)化成個{±1,±j}信息，加載到導頻上并儲存起來；根據(jù)當前的m^(opt)，選擇相應的預存導頻時域序列進行傳輸；

（5）接收端通過導頻估計獲得的信息，使用最大似然估計還原出加載的額外信息m^(opt)對OFDM系統(tǒng)進行解調(diào)。

作為一種優(yōu)選的方案，所述傳輸m^(opt)中，將其加載到導頻上進行傳輸，通過接收端信道估計輔助檢測出m^(opt)，其中，先將從0到V-1個不同的m轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)，令每兩比特的信息分別映射成{±1,±j}，即00→1,01→-1,10→j,11→-j，則所需傳輸?shù)男畔⒊蔀閧-1，-j,1,j}。