OFDM系統(tǒng)峰均功率比降低方法性能研究.pdf

1、隨著移動通信的快速發(fā)展,移動通信正在進入第四代移動通信時代,第四代移動通信系統(tǒng)需要滿足人們對多媒體等高速傳輸業(yè)務(wù)的需求,對于傳統(tǒng)的單載波通信系統(tǒng)而言,高速數(shù)據(jù)傳輸會造成傳輸碼元周期較窄,多徑時延擴展會給系統(tǒng)帶來嚴重的碼間干擾,使系統(tǒng)性能大幅下降,而正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系統(tǒng)作為一種多載波通信系統(tǒng),將高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流串并轉(zhuǎn)換為多路低速子數(shù)據(jù)流,低速子數(shù)

2、據(jù)流的碼元周期為高速數(shù)據(jù)流碼元周期的若干倍,最大多徑時延將遠小于低速子數(shù)據(jù)流的碼元周期,因此OFDM系統(tǒng)具有很強的抗碼間干擾能力,非常適合未來高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?并被確定為第四代移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)。
　　OFDM系統(tǒng)中,并行傳輸?shù)男盘栍啥鄠€子信道信號疊加組成,當子信道數(shù)量足夠大時,合成的OFDM信號近似服從高斯分布,因此OFDM信號峰均功率比會變得很大,當子信道的信號以相同的相位疊加時,合成的OFDM信號幅值較大,當這些子信道

3、信號的相位相互抵消時,則合成的OFDM信號幅值相對較小。將大峰均功率比(peak-to-average power-ratio,papr)信號直接送入到功率放大器進行放大將引起非線性失真,造成通信系統(tǒng)性能的下降,同時對大的峰均功率比信號的量化編碼也會帶來一定的系統(tǒng)浪費,這是由于大幅值信號所占比例相對較少,采用量化編碼時則需采用較多的比特數(shù)進行編碼,但是這些編碼比特中的大部分在小幅值信號時并沒有得到使用,因此造成了系統(tǒng)資源的浪費。解決OF

4、DM信號峰均功率比較大的問題,主要有兩個方法:一個是采用線性動態(tài)范圍更廣的功率放大器,但是會帶來較大的技術(shù)難度和成本,對于移動通信系統(tǒng)而言,尤其是用戶終端,是很難接受的;另一個方法是降低OFDM信號的峰均功率比,這種方法在將信號送入到功率放大器之前首先降低信號的峰均功率比,目前該方法主要有信號預畸變類技術(shù)、編碼類技術(shù)和概率類技術(shù),預畸變類技術(shù)實現(xiàn)容易,能很好的降低信號峰均功率比,但是誤碼率性能惡化較嚴重;編碼類技術(shù)由于編解碼的困難以及實

5、用互補格雷碼的構(gòu)造很困難,造成編碼類技術(shù)的應(yīng)用局限于子信道數(shù)較少的情況,因此目前不適合于信息速率較高的通信系統(tǒng);概率類方法的誤碼率性能很好,對峰均功率比的降低能力也較好,但是復雜度較高。綜合考慮這三類技術(shù)的特點,本文考慮聯(lián)合信號預畸變類技術(shù)中的限幅法與概率類技術(shù)中的部分傳輸序列法來降低OFDM信號的峰均功率比,充分利用這兩類技術(shù)的優(yōu)點。
　　本文首先詳細分析了OFDM系統(tǒng)的原理以及OFDM系統(tǒng)峰均功率比較大的原因,介紹了常用的降低