[發明專利]一種基于改進選擇映射法的OFDM系統峰均比抑制方法

有效

• 申請號: 202110379308.1
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113206813B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 劉暢;關智豪;凌源;岳向輝;李金浩;紀曉妍;梅玉
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種基于改進選擇映射法的OFDM系統峰均比抑制方法，其特征在于包括：

對發射端的數據比特流進行調制：通過正交相移鍵控的調制方法將數據比特流映射至星座點，將二進制數據映射為復數數據，獲得頻帶信號后經過串并轉換得到調制信號；

設置過采樣因子并對調制信號進行過采樣處理，提取連續時間信號的細節特征；

根據OFDM系統中子載波數生成Walsh-Hadamard矩陣；

采用Walsh-Hadamard矩陣作為相位序列獲得多組備選信號：將生成的Walsh-Hadamard矩陣與若干組表示相同信息的OFDM信號相乘，利用不同的相位序列對信號的相頻信息加擾得到若干組備選信號；

采用DCT變換對獲得的若干組備選信號進行處理，根據DCT變換能量集中特性，將能量集中于少數子載波上，以達到降低系統峰均功率比的目的，獲得DCT編碼信號；

對DCT編碼信號進行傅里葉逆變換獲得時域信號，并根據傅里葉逆變換的線性性質對得到的備選時域信號進行線性變換，獲得額外的時域備選信號；

設定信號門限功率值A，計算信號功率值A₀；

將門限功率值A作為基準值、將信號功率值A₀與門限功率值A進行比較，如果A≥A₀，則直接進行下一步，如果AA₀，則對時域備選信號采用Clipping技術進行處理；

計算OFDM系統內時域信號的PAPR值并挑選PAPR值最小的一路時域信號進行發送，同時將Walsh-Hadamard矩陣組合發送給接收機，接收機利用此相位序列恢復原始信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述Walsh-Hadamard矩陣采用如下方式獲取：

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：采用DCT變換對若干組備選信號進行處理時：

在備選信號經過SLM算法后，對其進行DCT變換，利用DCT變換對信號進行去相關和能量集中處理，其中DCT具體變換公式如下：

其反變換為

式中參數為

則時域OFDM信號產生的幅值最大值為

則其峰值功率最大值表示為

此式當且僅當|X₀|＝|X₁|＝|X₂|＝...＝|X_N-1|時等號成立，假設子載波功率為P，則P_max＝NP，對輸入信號做DCT變換后，根據DCT變換不改變信號總能量以及能量集中的特性，上述等式不再成立，即P_maxNP，即經過DCT變換后峰值功率最大值變小。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：根據傅里葉逆變換的線性性質對得到的備選時域信號進行線性變換：

設進行傅里葉逆變換后得到相應的時域信號為x，此處使用Hⁱ和H^j代表生成的第i個和第j個Walsh-Hadamard相位序列，用X代表原始頻域信號，則傅里葉逆變換輸出信號表示為：

xⁱ＝IFFT(X·Hⁱ)

x^j＝IFFT(X·H^j)

式中xⁱ、x^j為第i個和第j個Walsh-Hadamard相位序列所對應的IFFT輸出信號，當xⁱ和x^j通過IFFT變換時，其線性組合表示為：

x^(i,j)＝c_ixⁱ+c_jx^j

＝c_iIFFT(X·Hⁱ)+c_jIFFT(X·H^j)

＝IFFT(X·(c_iHⁱ+c_jH^j))

其中系數c_i、c_j為復數，此處得到的線性組合信號表示為：

x^(i,j)＝cosθ·xⁱ+jsinθ·x^j

θ為(0,π/2)中任意值，并由此式得到的時域信號x^(i,j)也可以作為SLM算法中的一個時域備選信號。