抑制混合載波調(diào)制系統(tǒng)的峰均功率比的研究.pdf

1、近年來(lái),一種基于4項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換(4-Weighted Fractional Fourier Transform,4-WFRFT)的混合載波(Hybrid Carrier,HC)調(diào)制系統(tǒng)被提出,該系統(tǒng)能同時(shí)傳輸包含單載波(Single Carrier,SC)和多載波(Multi-Carrier,MC)調(diào)制的混合載波信號(hào),實(shí)現(xiàn)了時(shí)頻域信號(hào)的同時(shí)傳輸,是真正融合了單載波與多載波特性的混合載波系統(tǒng)。由于基于4-WFRFT的混合載波信號(hào)包

2、含有多載波調(diào)制的成分,當(dāng)多個(gè)信號(hào)以同相疊加時(shí),將可能產(chǎn)生比較大的瞬時(shí)峰值,因此混合載波調(diào)制系統(tǒng)也存在高峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)的問(wèn)題。高PAPR會(huì)造成功率放大器(Power Amplifier,PA)放大信號(hào)的非線(xiàn)性失真、工作效率降低及信號(hào)覆蓋范圍縮小等影響;高PAPR也會(huì)要求數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog Converter,DAC)的位數(shù)增加,這會(huì)增加DA

3、C器件成本。因此,高PAPR始終是限制混合載波系統(tǒng)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)主要問(wèn)題。本文將對(duì)抑制混合載波調(diào)制系統(tǒng)的PAPR相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　為了使混合載波離散時(shí)間信號(hào)的PAPR逼近連續(xù)時(shí)間信號(hào)的PAPR,本文提出了混合載波系統(tǒng)離散時(shí)間信號(hào)過(guò)采樣方法,并且對(duì)過(guò)采樣信號(hào)的平均功率與功率譜密度進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)混合載波系統(tǒng)過(guò)采樣信號(hào)PAPR性能的仿真分析,得到在過(guò)采樣率L=8時(shí),基帶離散時(shí)間信號(hào)能夠精確地體現(xiàn)基帶連續(xù)時(shí)間信號(hào)的PAPR性能

4、。
　　本文使用了削峰(Clipping)技術(shù)抑制混合載波系統(tǒng)PAPR。通過(guò)對(duì)混合載波削峰信號(hào)的仿真研究,可以得出削峰處理會(huì)給系統(tǒng)引入帶內(nèi)噪聲和帶外輻射,以系統(tǒng)BER性能降低為代價(jià),削峰技術(shù)能夠有效抑制不同變換階數(shù)的混合載波系統(tǒng)PAPR。高峰值的混合載波信號(hào)進(jìn)入PA非線(xiàn)性區(qū)域?qū)⒁鸱蔷€(xiàn)性失真,這個(gè)過(guò)程也可以看做削峰處理的過(guò)程。因此,本文討論削峰處理對(duì)系統(tǒng)性能的影響,對(duì)高峰值混合載波信號(hào)經(jīng)過(guò)PA引起的非線(xiàn)性失真的研究也有借鑒作用。<

5、br>　　由于對(duì)混合載波信號(hào)做削峰處理會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)帶內(nèi)噪聲和帶外輻射,為此本文將采用削峰濾波技術(shù)以濾除帶外輻射。通過(guò)對(duì)削峰與削峰濾波信號(hào)的BER性能分析,得到當(dāng)Eb/N0較大時(shí),削峰濾波信號(hào)BER性能能夠優(yōu)于削峰信號(hào),并且在相同削峰率時(shí),混合載波中多載波比例越大,削峰濾波信號(hào)BER性能能夠在越小的Eb/N0處開(kāi)始優(yōu)于削峰信號(hào)。通過(guò)對(duì)削峰濾波信號(hào)PAPR進(jìn)行仿真分析,本文得出削峰濾波技術(shù)能夠有效抑制混合載波系統(tǒng)PAPR與帶外干擾的結(jié)論,但

6、是濾波處理會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生峰值再生現(xiàn)象。為了抑制由濾波引起的峰值再生現(xiàn)象,本文使用第一種多次削峰濾波技術(shù)與第二種多次削峰濾波技術(shù)抑制混合載波系統(tǒng)PAPR。通過(guò)仿真得到削峰濾波次數(shù)越多,系統(tǒng)PAPR越小,系統(tǒng)BER越大。與第一種多次削峰濾波技術(shù)相比,第二種多次削峰濾波技術(shù)能更有效地抑制系統(tǒng)PAPR,但是BER增大的更多。最后,本文對(duì)在混合載波系統(tǒng)中使用的削峰類(lèi)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較總結(jié)。本文的研究結(jié)果對(duì)于在實(shí)際混合載波系統(tǒng)中使用削峰類(lèi)技術(shù)聯(lián)合