OFDM系統中高峰均比的抑制技術分析
其中V’表示接收信號rn,k的平均幅值。圖4給出了利用C變換所得到的OFDM系統的CCDF與PAPR的示意圖:本文引用地址:http://www.j9360.com/article/155910.htm
3.2 擾碼技術
這類技術的基本思想并不是要降低信號幅度的最大值,而是降低峰值出現的概率。它是通過對原OFDM符號作線形分割和線形交換,以減少信號峰值出現的概率,優化子信道的載波相位以尋找能得到最低PAPR的相位組合。一般的模式是在發送端對每一個OFDM符號,根據某些規則產生多個候選的時域波形,并計算每一波形的PAPR,最終傳輸PAPR最小的那一個。這種方法雖然并不能保證所有傳輸信號的幅度都小于門限值,但是卻大大降低了峰值出現的概率,也就降低了限幅噪聲對系統帶來的不利影響。它在結構上容易實現,應用靈活,是目前最具應用潛力也是最為熱門的方案。這里主要介紹選擇性映射(SLM)和部分傳輸序列方法(PTS)兩種方法。
3.2.1 選擇性映射
OFDM系統發射機內的信號可以表示為:xk=IFFT[Xn],(n,k=0,…,N-1)。假設存在M個不同的、長度為N的隨機相位序列矢量(Pμ=p0(μ),…,pN-1μ),其中(μ=0,…,M-1),pi(μ)=exp(jφi(μ)),φi(μ)在[0,2π]之內均勻分布。可以利用這朋個相位矢量分別與IFFT的輸入序列x進行點乘,則可以得到M個不同的輸出序列X(μ)間,即:
其中(·)表示向量之間的點乘。然后對所得到的M個序列X(μ)分別實施IFFT計算,相應得到M個不同的輸出序列X(μ)=(X0(μ),…,XN-1(μ))。最后在給定PAPR門限值的條件下,從這個M個時域信號序列內選擇PAPR性能最好的用于傳輸。
SLM方法的原理框圖如圖5所示。
設峰均比的門限值為PAPR0,則原始OFDM序列的PAPR超過門限值的概率定義為Pr{PAPR>PAPR0};而這M個序列x(μ),(μ=0,…,M-1)的PAPR都超過門限值的概率就會變為[PT{PAPR>PAPR0}]M,根據式(5)可以計算出SLM-OFDM系統內PAPR的CCDF為:
其中M=1時,就是原始OFDM系統PAPR分布的CCDF。圖6表示了子載波數為128時,不同肘取值下,OFDM系統采用SLM算法PAPR的CCDF曲線。
這種算法的缺點是需要額外計算M-1組的IFFT運算,且接收機必須知道選擇的相位。
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