OFDM系統(tǒng)中峰均比問題的研究.pdf

1、正交頻分復用(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等優(yōu)點，成為下一代移動通信中最具競爭力的關(guān)鍵技術(shù)之一。OFDM系統(tǒng)的一個固有缺點是具有較高的峰值平均功率比(PAPR)，導致對發(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)換器的復雜度。當信號的PAPR超過功率放大器(HPA)的線性動態(tài)范圍時，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)學的角度給出了PAPR的定義和其分布規(guī)律的統(tǒng)計性描述，一般采用互補累積概率分布函數(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畸變類技術(shù)(常用的有直接限幅法和壓縮擴展法)和編碼類技術(shù)。信號擾碼類技術(shù)是本文的重點研究內(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)復雜度等方面進行了對比。鑒于傳統(tǒng)的算法復雜度較高、需要另外發(fā)送邊帶信息等缺點，本文提出兩種改進的降低PAPR算法：改進型迭代PTS算法和

4、低復雜度的虛載波預留算法，這兩種方法的優(yōu)點是復雜度相對于傳統(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雜度。仿真表明，這兩種改進型算法在較大地減少系統(tǒng)復雜度的同時能取得與傳統(tǒng)算法相近的PAPR性能，驗證了其可行性。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中的實現(xiàn)，為在