[發明專利]基于四維信號插入降低OFDM系統峰均功率比的方法及系統

有效

• 申請號: 201711106287.6
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107896206B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 陳振興;張煜蓉;李芳;王典洪;王勇;羅林波
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

1.一種基于四維信號插入降低OFDM系統峰均功率比的方法，其特征在于，包含如下步驟：

(1)將信源產生的二進制數字信號輸入串并轉換模塊進行處理，把串行的比特流轉換為并行數據，其中每b＝log₂M比特一組作為索引信號輸入映射器，M為所采用二維信號星座圖的尺寸；

(2)將步驟(1)的輸出信號通過星座圖映射到頻域OFDM信號的每個子載波，每個子載波表示為一個復數或實數形式，所述映射由二維信號映射和四維信號映射兩部分組成，OFDM信號的前N–2L個子載波采用二維信號星座圖進行映射，后2L個子載波采用四維信號星座圖進行映射，其中N為OFDM信號的子載波數，L為插入的四維信號個數；

(3)通過IFFT操作將步驟(2)映射后得到的頻域OFDM信號調制到時域；

(4)將步驟(3)得到的時域OFDM信號輸入峰均功率比比較器，通過搜索算法找到最佳的插入四維信號序列組合，使OFDM信號的峰均功率比最小化；

(5)將步驟(4)得到的峰均功率比最小化的OFDM信號輸入到并串轉換模塊，把并行數據轉換為串行數據，再通過信道進行傳輸；

(6)接收端將接收信號輸入串并轉換模塊進行處理，把串行數據轉換為并行數據；

(7)將步驟(6)處理后的信號進行FFT操作，把時域OFDM信號轉換到頻域；

(8)對步驟(7)的輸出信號進行解映射處理，前N–2L個子載波進行二維信號解映射處理，后2L個子載波進行四維信號解映射處理；

所述步驟(2)～(4)包括如下步驟：

(41)輸入的索引信號經過二維信號映射器和四維信號映射器映射后，進行IFFT調制，調制后的時域OFDM信號輸入到峰均功率比比較器計算峰均功率比作為初始比較值；

(42)設置映射四維信號子載波X_4D的索引變量i＝1；

(43)分別用其它的表示相同比特信息的四維信號替換原信號，選擇一個使OFDM信號峰均功率比最小的四維信號；

(44)將i加1后作為新的i，返回至步驟(43)，直到i＝L+1搜索過程結束。

2.根據權利要求1所述的基于四維信號插入降低OFDM系統峰均功率比的方法，其特征在于，步驟(2)中將串并轉換模塊的輸出信號分別通過二維信號映射和四維信號映射的具體步驟如下：

(21)OFDM信號的前N–2L個子載波采用二維信號星座圖進行映射，每個子載波映射為一個復數數據，映射后的基帶信號表示為：

X_2D＝[X_m,0 X_m,1...X_m,N-2L-1]；

式中：X_m表示復數數據，其代表二維星座圖中的一個信號點，0≤m≤M-1；

(22)OFDM信號的后2L個子載波采用四維信號星座圖進行映射，每個四維信號占用兩個子載波，映射為兩個復數數據，映射后的基帶信號表示為：

式中：S_m’＝(x_m’+jy_m’z_m’+jk_m’)表示四維星座圖中的一個信號點，0≤m’≤M’-1，x、y、z和k表示所插入信號在四維星座圖中的坐標，四者可通過任意組合，組成兩個復數，M’表示所采用的四維信號星座圖尺寸，M’>M，對于四維信號映射，每兩個子載波對應兩個或兩個以上的四維信號，它們代表同樣的比特信息，映射時進行隨機選取；映射后的頻域基帶OFDM信號表示為：

X＝[X_2D X_4D]＝[X_m,0 X_m,1...X_m,N-2L-1 S_m',0 S_m',1...S_m',L-1]。

3.根據權利要求2所述的基于四維信號插入降低OFDM系統峰均功率比的方法，其特征在于，所述步驟(21)中采用多進制正交振幅調制星座圖實現二維信號映射。