自相關(guān)匹配方法降低多載波系統(tǒng)的PAPR.pdf

1、多載波系統(tǒng)因具有頻譜效率高、靈活性強(qiáng)等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。正交頻分復(fù)用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)因其高帶寬效率和對(duì)抗多徑衰落的魯棒性而受到廣泛關(guān)注。然而,OFDM和多輸入多輸出正交頻分復(fù)用(Multiple Input Multiple Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing, MIMO-OFDM)

2、系統(tǒng)的高峰均功率比( Peak-to-average Power Ratio, PAPR)阻礙了它們?cè)诟咚偻ㄐ胖械膽?yīng)用。高的 PAPR要求功放( Power Amplifier, PA)和模數(shù)轉(zhuǎn)換( Analog-to-Digital, A/D)器件、數(shù)模轉(zhuǎn)換( Digital-to-Analog, D/A)器件等具有非常大的動(dòng)態(tài)范圍,發(fā)射超出線性范圍的信號(hào)易引起信號(hào)的非線性畸變,使得系統(tǒng)的誤碼率( Bit Error Rate, BE

3、R)性能退化。因此,為推廣應(yīng)用 OFDM技術(shù),人們致力于降低包括OFDM在內(nèi)的多載波系統(tǒng)的PAPR的研究。
　　目前來說,降低 OFDM系統(tǒng)PAPR的技術(shù)主要可以劃分成3類:多信號(hào)替換和概率類技術(shù),信號(hào)預(yù)畸變類技術(shù),編碼類技術(shù)。在第一類技術(shù)中,選擇性映射( Selected Mapping, SLM)技術(shù)和部分傳輸序列( Partial Transmit Sequences, PTS)技術(shù)受到重視,主要因?yàn)槠淠苡行Ы档托盘?hào)的PAP

4、R,不會(huì)引起信號(hào)失真,并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。因此本文選擇SLM算法和PTS算法與自相關(guān)匹配的思想相結(jié)合并進(jìn)行比較。
　　傳統(tǒng)SLM和PTS方法的一個(gè)顯著缺陷是,為了在接收端正確地檢測(cè)信號(hào),必須額外傳輸一定的邊帶副信息。邊帶副信息的傳輸降低了系統(tǒng)的頻譜利用效率。為了在接收端實(shí)現(xiàn)盲檢測(cè),本文提出了自相關(guān)匹配的基本算法,旨在根據(jù)信號(hào)本身的自相關(guān)性在接收端檢測(cè)信號(hào),而無需傳輸邊帶信息。本文的主要工作如下:
　　(1)研究自相關(guān)匹配思想在時(shí)域

5、的具體應(yīng)用,提出時(shí)域自相關(guān)匹配算法降低OFDM系統(tǒng)的PAPR,并將此算法與傳統(tǒng)SLM算法相比較。時(shí)域自相關(guān)匹配算法在獲得與傳統(tǒng)SLM算法基本相同的PAPR性能的同時(shí),可以不需要邊帶副信息的傳輸,在接收端正確地恢復(fù)出原始信號(hào);并且由于時(shí)域自相關(guān)匹配算法對(duì)信號(hào)的處理過程發(fā)生在時(shí)域,大大降低了快速傅里葉反變換(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)的運(yùn)算次數(shù),從而降低了計(jì)算復(fù)雜度。
　　(2)研究自相

6、關(guān)匹配思想在頻域的具體應(yīng)用,提出三種算法來降低 OFDM系統(tǒng)的 PAPR,分別是自相關(guān)匹配-SLM算法,自相關(guān)匹配-PTS算法和部分自相關(guān)-PTS算法。這三種算法能夠在有效降低信號(hào)PAPR的同時(shí),實(shí)現(xiàn)接收端信號(hào)的盲檢測(cè),提高了頻譜利用效率。
　　(3)研究自相關(guān)匹配方法降低 MIMO-OFDM系統(tǒng)的 PAPR在時(shí)域的具體應(yīng)用。將時(shí)域自相關(guān)匹配算法與并行的SLM算法相結(jié)合,提出并行的時(shí)域自相關(guān)匹配算法。在獲得與并行的SLM算法幾乎相