[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

本發明涉及OFDM系統中降低PAPR的改進部分傳輸序列設計方法，包括：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；S6、將改進部分傳輸序列和作為邊帶信息的最佳相位因子發送至自由空間。本發明用于OFDM的PAPR改善。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種OFDM系統中降低PAPR的改進部分傳輸序列方法。

背景技術

正交頻分復用(OFDM)是一種特殊的頻分復用，雖然改技術有很多優勢，但是當各個子載波相位相同或者相近時，疊加信號便會受到相同初始相位信號的調制，從而產生較大的瞬時功率峰值，由此進一步帶來較高的峰值平均功率比(簡稱峰均比，PAPR)。常見的處理方法分為兩類：預畸變技術，非畸變類技術。

預畸變技術：其基本思想是在信號發送到放大器前，首先經過非線性處理，對有較大峰值功率的信號進行預畸變，使其不會超過放大器的動態變化范圍，從而避免較大的PAPR的出現。

非畸變類技術：其主要思想就是顯著減小大峰值功率信號的出現的概率，對原始的頻域數據向量做一個線性變化，常見的方法有選擇映射法(Selective Mapping，SLM)和部分傳輸序列法(Partial Transmit Sequence，PTS)優化OFDM信號峰值平均功率比值的統計特性，從而達到降低OFDM信號的PAPR的目的。

上述的方法中需要用到下面所述的數學方法，包括以下幾種：

1、IFFT方法

逆快速傅里葉變換(IFFT)的計算方法：

其中，x表示時域信號，X(k)為頻域信號，N-1表示采樣點數，表示參數。

2、線性同余法

線性同余法是目前應用廣泛的偽隨機數生成方法，其基本思想是通過對前一個數線性運算并取模從而得到下一個數，遞歸公式為：

x_n+1＝(ax_n+c)mod(m) (2)

y_n+1＝x_n+1/m (3)

其中，c和m的公約數只有1；m的所有質因子的積能整除a-1；a,c,x₀為初始值，且都要小于m，a，c均為正整數。

3、博克斯(Box)方法

Box是產生高斯分布的生成方法，其基本形式：

其中，U₁，U₂為均勻分布的隨機數。

在OFDM系統中的PTS算法很有前景，它不會損失數據傳輸速率、功率和比特出錯概率(BER)，并且可以顯著改善PAPR性能，具體方法為：

將輸入的OFDM信號X分割成V個互不重疊的子序列又稱為子塊，每個子塊向量大小相等；

其中，X_v表示第v個子序列，v＝1,2,3,…,V；

用相位因子b_v去乘這V個子塊，可得：