OFDM系統(tǒng)中峰均比問題的研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)以其頻譜利用率高和抗頻率選擇性衰落強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為下一代移動(dòng)通信中最具競爭力的關(guān)鍵技術(shù)之一。OFDM系統(tǒng)的一個(gè)固有缺點(diǎn)是具有較高的峰值平均功率比(PAPR)，導(dǎo)致對發(fā)送端的功率放大器和接收端的前端放大器的線性度要求很高，而且還會增加A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的復(fù)雜度。當(dāng)信號的PAPR超過功率放大器(HPA)的線性動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，會引入非

2、線性失真，影響信號的傳輸性能。較高的PAPR是OFDM技術(shù)實(shí)用化的主要瓶頸之一，因此研究如何降低OFDM系統(tǒng)中的PAPR是有實(shí)際意義的。 本文的主要內(nèi)容是研究OFDM系統(tǒng)中的PAPR問題。在介紹OFDM基本原理的基礎(chǔ)上，分析了OFDM系統(tǒng)出現(xiàn)較高PAPR的原因及高PAPR對系統(tǒng)性能造成的影響，并從數(shù)學(xué)的角度給出了PAPR的定義和其分布規(guī)律的統(tǒng)計(jì)性描述，一般采用互補(bǔ)累積概率分布函數(shù)(CCDF)曲線來描繪PAPR性能。 目前

3、國內(nèi)外三大類降低PAPR的技術(shù)有信號預(yù)畸變類技術(shù)、信號擾碼類技術(shù)、編碼類技術(shù)。本文簡單介紹了信號預(yù)畸變類技術(shù)(常用的有直接限幅法和壓縮擴(kuò)展法)和編碼類技術(shù)。信號擾碼類技術(shù)是本文的重點(diǎn)研究內(nèi)容，包括其典型的選擇性映射方法(SLM)和部分傳輸序列方法(PTS)，并在降低信號PAPR性能、邊帶信息冗余度、系統(tǒng)復(fù)雜度等方面進(jìn)行了對比。鑒于傳統(tǒng)的算法復(fù)雜度較高、需要另外發(fā)送邊帶信息等缺點(diǎn)，本文提出兩種改進(jìn)的降低PAPR算法：改進(jìn)型迭代PTS算法和

4、低復(fù)雜度的虛載波預(yù)留算法，這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是復(fù)雜度相對于傳統(tǒng)算法大大降低，且無須另外發(fā)送邊帶信息，因此降低了接收端的復(fù)雜度。仿真表明，這兩種改進(jìn)型算法在較大地減少系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí)能取得與傳統(tǒng)算法相近的PAPR性能，驗(yàn)證了其可行性。本文還研究了DFT-SOFDM技術(shù)，它兼具OFDM技術(shù)的各種優(yōu)勢，而且具有非常低的PAPR性能，對終端射頻要求不是很高，所以被3GPP LTE采納為上行鏈路關(guān)鍵技術(shù)。本文還研究了編碼調(diào)制在FPGA中的實(shí)現(xiàn)，為在