采用疊加導(dǎo)頻和OFDM技術(shù)的中繼網(wǎng)絡(luò)的PAPR分析.pdf

1、基于中繼的相干通信系統(tǒng)由于在空間分集和增強(qiáng)覆蓋方面能帶來巨大優(yōu)勢(shì)，因此越來越得到人們的關(guān)注。然而針對(duì)中繼網(wǎng)絡(luò)的一些應(yīng)用，要求中繼網(wǎng)絡(luò)能有完美的同步和信道估計(jì)技術(shù)，這就要求在中繼網(wǎng)絡(luò)中，能分別對(duì)源節(jié)點(diǎn)和中繼網(wǎng)絡(luò)之間的信道以及中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的信道進(jìn)行信道估計(jì)。用常規(guī)方法發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)來進(jìn)行信道估計(jì)會(huì)降低對(duì)時(shí)間資源的使用效率，為了彌補(bǔ)這個(gè)損失，研究者提出在中繼網(wǎng)絡(luò)中采用疊加導(dǎo)頻技術(shù)來進(jìn)行信道狀態(tài)信息(Channel StateInfor

2、mation，CSI)的估計(jì)，這項(xiàng)技術(shù)使得在同一個(gè)導(dǎo)頻發(fā)送時(shí)隙里，對(duì)上述的兩個(gè)信道進(jìn)行信道估計(jì)成為了現(xiàn)實(shí)，能節(jié)省時(shí)頻資源。因而，采用疊加導(dǎo)頻的中繼網(wǎng)絡(luò)在未來的通信發(fā)展中具有一定優(yōu)勢(shì)。另一方面，目前正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)作為多載波調(diào)制技術(shù)的一種，由于其能提供良好的頻譜利用率、較好的多徑時(shí)延擴(kuò)展容差性能以及較強(qiáng)的克服頻率選擇性衰落信道的能力，得到了越

3、來越廣泛的應(yīng)用。下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)以及其它高數(shù)據(jù)速率通信標(biāo)準(zhǔn)都無一例外地選擇了OFDM技術(shù)作為復(fù)用接入方式。然而，在設(shè)計(jì)OFDM系統(tǒng)的時(shí)候，仍存在一些挑戰(zhàn)。其中一個(gè)主要問題就是OFDM系統(tǒng)在對(duì)各子載波的信號(hào)進(jìn)行疊加之后，發(fā)送信號(hào)的峰值與均值功率比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)非常高。這就導(dǎo)致使用非線性功率放大器的OFDM發(fā)射機(jī)在信號(hào)功率較高的時(shí)候，不能將信號(hào)正常放大，從而使得OFDM的發(fā)送信號(hào)出現(xiàn)非

4、線性失真，這就嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的性能。因此，OFDM系統(tǒng)必須考慮PAPR的問題。
　　本文對(duì)采用疊加導(dǎo)頻和OFDM技術(shù)的放大轉(zhuǎn)發(fā)（Amplify-and-Forward，AF）中繼網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了PAPR分析。首先，我們推導(dǎo)出了PAPR的近似補(bǔ)償累積分布函數(shù)（Complementary Cumulative Distribution Function，CCDF）。其次，文章探討了子載波在源節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)之間不同的分配情況對(duì)PAPR的影響以