[發明專利]一種抑制OFDMA系統頻譜旁瓣的離散時域窗設計方法

在審

• 申請號: 201811648596.0
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109729036A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 徐任暉;彭來獻;王雷;張磊;趙文棟;王琦
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

本發明公開了一種抑制OFDMA系統頻譜旁瓣的離散時域窗設計方法。本發明通過將離散時域窗向量化，建立基于頻譜旁瓣最小原則的優化問題，并提出近似全局最優搜索算法，以保證設計的離散時域窗能夠有效抑制OFDMA系統頻譜旁瓣，同時能夠有效的降低優化問題的計算復雜度，并能快速收斂。

技術領域

本發明屬于無線通信領域，特別是一種能夠抑制OFDMA系統頻譜旁瓣的離散時域窗設計方法。

背景技術

OFDM是一種多載波調制技術，能有效對抗頻率選擇性衰落，且各子載波相互正交，載波間相互重疊而不會相互干擾，從而節省頻譜帶寬，最大限度的提高頻譜資源利用率。OFDMA是基于OFDM的一種多址接入技術，OFDMA技術繼承了OFDM技術抗復雜時變信道衰落的優點，但也繼承了OFDM技術固有的兩個不足：頻譜帶外(OOB，Out-of-band)旁瓣(帶外功率輻射)大和峰值平均功率比(PAPR,Peak-to-Average-Power-Ratio)高。在OFDMA系統中，頻譜帶外旁瓣表現為某一用戶對應數據子載波段對相鄰子載波頻帶內的帶外功率輻射，導致多址用戶通信干擾。

本文將子頻帶帶外功率輻射定義為工作頻帶內子頻帶帶外功率輻射(IBOSB，In-Band Out-Of-SubBand)。IBOSB大會干擾相鄰用戶信道。IBOSB問題會影響通信系統的性能，限制甚至阻礙OFDMA技術的實際應用。

現階段針對OOB抑制的研究主要有時域加窗、脈沖成形、相關編碼、子載波加權、抑制隊列和預編碼等方法，但這些方法或是犧牲通信系統比特錯誤率(BER，Bit error rate)性能為代價，或是增加OFDM系統的復雜度為代價，或是增加OFDM系統的計算復雜度為代價，或是增加接收端解碼復雜度。時域加窗方法是最簡單有效的方法，目前主要采用的是升余弦加窗，但升余弦加窗的OFDMA系統頻譜仍然較大，因此，需要更進一步研究更加優化的離散時域窗以抑制OFDMA系統的頻譜旁瓣。

發明內容

本發明的目的在于設計新的離散時域窗函數，通過時域加窗技術抑制OFDMA系統頻譜旁瓣。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種抑制OFDMA系統頻譜旁瓣的離散時域窗設計方法，采用經過優化的滾降函數，作用于OFDMA發射端，實現OFDMA系統頻譜旁瓣的抑制。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：(1)本發明采用離散時域窗函數作用于OFDMA發射端信號，實現簡單；(2)設計了近似全局最優搜索算法，該算法尋找近似全局最優的時域窗，能夠有效的降低解決優化問題的計算復雜度；(3)同時，該算法能夠快速收斂，且收斂結果與選擇的優化初值無關。

附圖說明

圖1是加窗OFDMA系統發射端結構。

具體實施方式

本發明的離散時域窗主要針對矩形離散時域窗導致的OFDMA系統頻譜旁瓣大的問題，基于對稱函數設計更加合理的滾降離散時域窗，并建立帶外功率輻射最小的目標優化問題。針對目標優化問題是一個多目標優化問題，提出近似全局最優搜索算法，該算法能夠有效的降低優化問題的計算復雜度，并能快速收斂。

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

本發明設計新的更優的離散時域窗實現OFDMA系統頻譜旁瓣的抑制。本發明通過將離散時域窗向量化，建立基于頻譜旁瓣最小原則的優化問題，并提出近似全局最優搜索算法予以解決，以保證設計的離散時域窗能夠有效抑制OFDMA系統頻譜旁瓣。

1、加窗OFDMA系統