OFDM系統降低峰均比技術的研究.pdf

1、正交頻分復用(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據傳輸,正因為這些優(yōu)點,在無線高速通信領域,OFDM技術具有廣闊的應用前景。但是OFDM系統也存在一些缺陷,這些缺陷阻礙了OFDM技術的實用化,特別是OFDM系統具有較高的峰值平均功率比(PAPR),造成系統對功率放大器的要求非常高,進而造成應用成本的上升,并降低系統的運行效率。所以

2、研究降低OFDM系統的峰均比的技術就顯得尤為重要。此外由于基于認知無線電的NC-OFDM系統能夠對頻譜資源進行智能利用,本文也對其降低峰均比技術做詳細的研究。
　　 本論文做了以下工作:深入研究了OFDM系統的高峰均比問題,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)和子載波預留法(TR)這四種方法降低OFDM系統峰均比的效果,并采用各種不同的參數進行MATLAB實驗對比,從而得出

3、這四種方法各種的優(yōu)缺點和在實際應用中如何選擇恰當的參數來降低OFDM系統的峰均比。并對部分序列傳輸法和子載波預留法在算法上進行了改進,同時進行MATLAB實驗。此外還對基于認知無線電的NC-OFDM系統的峰均比問題進行了討論,并把上述所用四種常用的方法應用到NC-OFDM系統中,進行MATLAB仿真,比較這四種方法在性能和時間復雜度上的效果,從而判定出更適合于NC-OFDM系統的方法。
　　 研究結果表明: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間復雜度明顯高于其他三類方法,由此可得選擇子載波預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之后,與經典方法相比,OFDM系統信號的PAPR值只升高了1dB,而運行時間從15.3s降低到了0.78s,時間復雜度是原來的1/20;與常見的基于m序列的PTS改進方法相比,在降低PAPA值的性能基本不變,而運行的時間復

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