OFDM系統(tǒng)降低峰均比技術(shù)的研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種特殊的多載波傳輸方案,它利用相互正交的多個(gè)子載波來傳輸信息,具有較高的頻譜利用率和良好的抗多徑干擾能力,適用于高速率和多媒體數(shù)據(jù)傳輸,正因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn),在無線高速通信領(lǐng)域,OFDM技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。但是OFDM系統(tǒng)也存在一些缺陷,這些缺陷阻礙了OFDM技術(shù)的實(shí)用化,特別是OFDM系統(tǒng)具有較高的峰值平均功率比(PAPR),造成系統(tǒng)對功率放大器的要求非常高,進(jìn)而造成應(yīng)用成本的上升,并降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。所以

2、研究降低OFDM系統(tǒng)的峰均比的技術(shù)就顯得尤為重要。此外由于基于認(rèn)知無線電的NC-OFDM系統(tǒng)能夠?qū)︻l譜資源進(jìn)行智能利用,本文也對其降低峰均比技術(shù)做詳細(xì)的研究。
　　 本論文做了以下工作:深入研究了OFDM系統(tǒng)的高峰均比問題,討論其峰均比的定義及其分布。分析了限幅濾波,部分序列傳輸法(PTS),選擇性映射法(SLM)和子載波預(yù)留法(TR)這四種方法降低OFDM系統(tǒng)峰均比的效果,并采用各種不同的參數(shù)進(jìn)行MATLAB實(shí)驗(yàn)對比,從而得出

3、這四種方法各種的優(yōu)缺點(diǎn)和在實(shí)際應(yīng)用中如何選擇恰當(dāng)?shù)膮?shù)來降低OFDM系統(tǒng)的峰均比。并對部分序列傳輸法和子載波預(yù)留法在算法上進(jìn)行了改進(jìn),同時(shí)進(jìn)行MATLAB實(shí)驗(yàn)。此外還對基于認(rèn)知無線電的NC-OFDM系統(tǒng)的峰均比問題進(jìn)行了討論,并把上述所用四種常用的方法應(yīng)用到NC-OFDM系統(tǒng)中,進(jìn)行MATLAB仿真,比較這四種方法在性能和時(shí)間復(fù)雜度上的效果,從而判定出更適合于NC-OFDM系統(tǒng)的方法。
　　 研究結(jié)果表明:限幅濾波法相比部分序列

4、傳輸法、子載波映射法和選擇性映射法在降低峰均比的性能上明顯較差,部分序列傳輸法的性能最好,但是部分序列傳輸法的時(shí)間復(fù)雜度明顯高于其他三類方法,由此可得選擇子載波預(yù)留法和選擇性映射法較為適合。對部分序列傳輸法做了算法改進(jìn)之后,與經(jīng)典方法相比,OFDM系統(tǒng)信號的PAPR值只升高了1dB,而運(yùn)行時(shí)間從15.3s降低到了0.78s,時(shí)間復(fù)雜度是原來的1/20;與常見的基于m序列的PTS改進(jìn)方法相比,在降低PAPA值的性能基本不變,而運(yùn)行的時(shí)間復(fù)

5、雜度是原改進(jìn)方法的1/4。對子載波預(yù)留法做算法改進(jìn)后,與經(jīng)典方法相比,OFDM系統(tǒng)的PAPR值的CCDF曲線在改進(jìn)前后幾乎是重合的,而運(yùn)行時(shí)間從0.33s降低到了0.05s,時(shí)間復(fù)雜度是改進(jìn)前的1/6;與基于受控修剪的TR改進(jìn)方法相比,在降低PAPR值上的性能基本不變,而運(yùn)行的時(shí)間復(fù)雜度只是原改進(jìn)方法的1/4。對于基于認(rèn)知無線電的NC-OFDM系統(tǒng),從降低系統(tǒng)峰均比性能和運(yùn)行的時(shí)間復(fù)雜度兩方面來考慮的情況下,仿真結(jié)果表明子載波預(yù)留法和選