[發明專利]一種OFDM系統中降低PAPR的改進部分傳輸序列設計方法

有效

• 申請號: 202011623153.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112769727B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 包建榮;吳誠;劉超;姜斌;吳俊;唐向宏;邱雨
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種OFDM系統中降低PAPR的改進部分傳輸序列設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、初始化相位因子，并計算PAPR值；

S2、相位因子分類，以初始相位因子為參考，找出與其漢明距離為i的相位因子集合C_i，漢明距離為兩個等長字符串之間對應位置的不同字符個數；

S3、在相位因子集合C_i中采用布谷鳥搜索方法尋找出最優解PAPR；

S4、改變漢明距離i，并判斷改變的漢明距離i是否小于預設最大漢明距離；若是，則轉至步驟S2；若否，則輸出最佳相位因子，將最佳相位因子乘以OFDM信號分割的子序列并累加得到改進部分傳輸序列，即IPST序列；

S5、將IPST序列和作為邊帶信息的最佳相位因子發送至自由空間；

所述步驟S1，包括：

S11、將輸入的OFDM信號X等分成V個互不重疊的子序列，每個子序列向量大小相等；

其中，X_v表示第v個子序列，v＝1,2,3,…,V；

S12、用初始相位因子D₁＝[1,1,…,1]去乘V個子序列并求和，表示為：

其中，b_v表示初始相位因子D₁中的第v個元素，Y表示相位因子b_v與子序列X_v相乘后并累加后的信號序列；

S13、對信號序列Y執行IFFT變換，得到相位因子處理后的時域信號：

其中，x_v是X_v的IFFT值；

S14、對時域信號y，求其PAPR值如下：

其中，x_n表示X_n經過IFFT變換后，經N次采樣得到OFDM時域信號，E[.]代表數學期望；

所述步驟S2，包括：

統計D₁與相位因子B_i對應位置不同字符的個數；其中，D₁是初始相位因子和B_i中未知歸類的相位因子，將D₁和B_i模二加，統計二者模二加后“1”的個數，通過“1”個數不同，將相位因子分類，形成各個相位因子集合C_i；

所述步驟S3，包括：

S31、在第i個相位因子集合C_i中找出4個相位因子記為M＝[m₁,m₂,m₃,m₄]，計算各相位因子對應的PAPR值，得到最佳的PAPR值，設為PAPR_min，記錄相位因子；

S32、按照被發現概率P_a，在M的元素選出被發現的相位因子，然后采用以下自適應步長方法重新計算被發現的相位因子，更新M集合；

d′_n＝d_n⊕(s_min+(s_max-s_min)d_n) (6)

其中，d_n為相位因子，d′_n為更新后的相位因子，“⊕”為模二加，A_n表示第n組相位因子，A_best表示當前最優的相位因子，d_max為最優解與剩余解的最大歐式距離；s_min和s_max分別表示最小步長和最大步長；

S33、對步驟S32所得的M集合，采用非均勻異變算子的擾動方法，改變M集合中元素的值，獲得下一組相位因子；

其中，B表示Box方法產生高斯分布的偽隨機數，并計算其模2的結果；A_k為第k組相位因子；r是由線性同余法產生的在(0，1)內服從均勻分布的一個偽隨機數，T為被搜索集合C_i中B_i的個數，λ為非均勻系統異變的系統參數，設為5；t為循環的次數；分別為第k個相位因子中的最大值和最小值；

S34、重新計算步驟S33得到的相位因子的PAPR，選出當前的最小值PAPR_new；

S35、將初始值PAPR_min與PAPR_new比較；若PAPR_min大于PAPR_new，則將PAPR_new賦值給PAPR_min；反之，則返回步驟S32；

S36、將PAPR_min與預設的PAPR₀比較，判斷是否達到預設的PAPR₀；若是，則輸出相應的相位因子；若否，則返回步驟32進行迭代。