[發明專利]一種降低OFDMA系統信號峰均功率比的方法

有效

• 申請號: 201610239942.4
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105743835B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 屈代明;王博;江濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 趙偉

本發明公開了一種降低OFDMA系統信號峰均功率比的方法，具體為：在發射端，將用戶輸入的數據經過LDPC編碼器進行編碼，生成擁有多個可反轉子集的編碼碼字，再進行調制；將調制后的數據映射至用戶分配到的子載波上，構造多個可反轉頻域符號集合；通過對構造的可反轉頻域符號集合進行獨立的反轉以降低OFDMA系統信號的峰均功率比；在接收端，將接收到的信號經傅里葉變換后再進行子載波解映射和解調制，得到每個用戶對應的接收信息，并采用LDPC譯碼器進行譯碼，從得到的譯碼碼字中提取出相位反轉信息以恢復原始信息；本發明能有效地降低OFDMA系統信號的峰均功率比，且不需要發送邊帶信息，提高系統的頻譜利用率，降低系統的復雜度，同時具有良好的糾錯性能。

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，更具體地，涉及一種降低OFDMA系統信號峰均功率比的方法。

背景技術

正交頻分多址(OFDMA)技術作為正交頻分復用(OFDM)技術的一種擴展，被廣泛應用于寬帶無線通信系統中。但其通信信號具有較高的峰值與平均值功率比，即峰均功率比(PAPR)。較高的PAPR要求通信系統中的射頻前端，如功率放大器、數模轉換器等具有較寬的線性動態范圍。若使用較寬線性動態范圍的射頻前端則會導致基站和終端的成本大大增加；若使用較窄的線性動態范圍的射頻前端則會導致帶內信號失真和帶外頻譜泄露，造成通信系統性能大幅下降。

現有技術中有很多降低OFDM信號的PAPR的技術方案，比如選擇性映射法(SLM)、部分傳輸序列法(PTS)以及基于編碼的方案；其中SLM和 PTS方法雖然可以顯著地降低OFDM信號的PAPR，但是需要將發射端所采用的相位旋轉因子作為邊帶信息發送到接收端，這會導致系統數據傳輸率下降并且增加了系統復雜度。

公告號為CN102624665B的中國專利提出了一種基于NS-LDPC碼來降低OFDM信號PAPR的方法，該方法采用一種特殊結構的LDPC碼，可有效降低OFDM信號PAPR，且幾乎不對系統誤碼率性能和系統數據傳輸率造成影響；但是，該方法更加側重于NS-LDPC碼本身，而且只考慮了單用戶場景下降低信號PAPR的應用，并不針對OFDMA系統中的多用戶場景，也沒有將其碼字結構、具體的調制方式與OFDMA系統中的子載波映射進行適配。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種降低OFDMA 系統信號峰均功率比的方法，利用IS-LDPC碼實現降低峰均功率比的功能，不需要傳輸邊帶信息，在顯著降低OFDMA系統信號PAPR的同時具有良好的糾錯性能。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種降低OFDMA 系統信號峰均功率比的方法，包括發送端的處理和接收端的處理；

其發送端的處理包括如下步驟：

(A1)根據IS-LDPC碼的校驗矩陣H對用戶的信息數據進行編碼，生成擁有U個可反轉子集的IS-LDPC碼字A＝[A₀,A₁,…,A_U]；

其中A_u(u＝1,2,…,U)表示第u個可反轉子集，每個可反轉子集中有一個比特是相位比特，相位比特在編碼時固定為0，A₀表示編碼比特中不屬于U個可反轉子集的剩余比特的集合；

(A2)將OFDMA系統中的每個資源塊持續時間內的時頻資源進行劃分，并將劃分好的資源塊分配給多個用戶；

(A3)對各個用戶的編碼碼字進行PSK/QAM調制，并將調制后的符號映射到用戶資源塊的子載波上，構造可反轉頻域符號集合，獲得OFDMA 時域符號；

(A4)對各OFDMA時域符號里的各可反轉頻域符號集合進行反轉處理，獲得多個候選OFDMA時域符號，從中選擇PAPR最小的OFDMA時域符號，對其進行快速傅里葉逆變換，獲得擬發送的OFDMA信號；

其接收端的處理包括如下步驟：