[發(fā)明專利]利用導(dǎo)頻分塊降低OFDM峰均比的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110500557.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN113225292B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛彬;張輝;胡麗蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本發(fā)明提供一種利用導(dǎo)頻分塊降低OFDM峰均比的方法，本發(fā)明通過將數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻分塊并旋轉(zhuǎn)相位，可以有效降低生成信號(hào)的峰均比，且不影響資源分配，與現(xiàn)有系統(tǒng)沒有任何沖突，不增加額外器件，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。本發(fā)明不需要更改已有的通信體制和標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)送端只需增加簡(jiǎn)單的額外計(jì)算，接收端不需要增加任何額外處理，適用于OFDM系統(tǒng)、FBMC系統(tǒng)或GDMC系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的發(fā)送端技術(shù)，可降低發(fā)送信號(hào)的峰均比(PAPR，Peak to Average Power Ratio)，屬于移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)結(jié)束，正在開始大規(guī)模商用。5G在空中接口上仍然采用基于OFDM的多載波技術(shù)。但是，與第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)不同的是，由于5G支持豐富的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，每種業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)子載波(Subcarrier)的帶寬或間隔要求各不相同。據(jù)5G的技術(shù)規(guī)范3GPP TS 38.211(V15.2.0)和3GPP TS 38.212(V15.2.0)，子載波的帶寬將采用15kHz的2ⁿ倍數(shù)，比如：15kHz，30kHz，60kHz等等，而4G只采用15kHz一種子載波間隔。載頻在6GHz以下(FR1頻段)，子載波帶寬為15kHz，30kHz和60kHz，信號(hào)帶寬最高達(dá)100MHz；而在6GHz以上(FR2頻段)，子載波帶寬為60kHz，120kHz和240kHz，信號(hào)帶寬最高達(dá)400MHz。

5G支持最多4096個(gè)子載波。這些子載波經(jīng)過離散傅里葉反變換(IDFT)后的時(shí)域信號(hào)呈現(xiàn)高斯分布，信號(hào)的峰值與平均功率之比(PAPR)非常大，降低了功放(PA)的效率。尤其是用戶端不太可能采用價(jià)格昂貴、性能較好的PA器件，所以上行鏈路發(fā)送信號(hào)的峰均比問題就變得尤為重要。為了降低峰均比，4G在上行采用了DFT-s-OFDM技術(shù)。但是，這又帶來了上行鏈路資源分配不靈活等問題。本發(fā)明針對(duì)這些問題，提出一種適用于OFDM的峰均比降低方法。該方法通過將數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻分塊并旋轉(zhuǎn)相位，可以有效降低生成信號(hào)的峰均比，且不影響資源分配，與現(xiàn)有系統(tǒng)沒有任何沖突，不增加額外器件，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是針對(duì)OFDM，通過將數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻分塊并旋轉(zhuǎn)相位，降低信號(hào)的峰均比，提高發(fā)送端的PA效率，并據(jù)此進(jìn)一步提供一種快速可靠、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低、既適于OFDM又適于其它多載波技術(shù)的發(fā)送方法。

技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

步驟1)發(fā)送端在頻域?qū)?個(gè)OFDM符號(hào)的N個(gè)子載波平均分為M個(gè)部分，其中1≤M≤N且M可以被N整除；

步驟2)分別以N維向量和表示第m個(gè)部分中的導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)；

步驟3)分別對(duì)每個(gè)部分的和進(jìn)行N點(diǎn)的離散傅里葉反變換(IDFT)，得到長(zhǎng)度為N個(gè)采樣的時(shí)域信號(hào)向量和并通過相加得到x_m，即

步驟4)選取一組計(jì)算第i個(gè)候選序列的值，共得到Q個(gè)候選序列；

步驟5)在Q個(gè)候選序列中，尋找PAPR值最小的序列，并記錄下其權(quán)值為

步驟6)選取一組計(jì)算第i個(gè)候選序列的值，共得到Q個(gè)候選序列；

步驟7)在Q個(gè)候選序列中，尋找PAPR值最小的序列作為發(fā)送序列直接發(fā)送出去。

其中，表示旋轉(zhuǎn)因子，取值為集合中的任一元素。由于b₀i通常設(shè)為1，所以共有Q＝W^M-1個(gè)候選序列。

有益效果

1、本發(fā)明的峰均比降低方法能適用于多載波調(diào)制系統(tǒng)的上下行鏈路。