非畸变方法降低OFDM系统峰均功率比的研究

摘要

正交频分复用是一种特殊的多载波传输技术。它可以有效地对抗多径衰落，能够以很高的频谱利用率来实现高速数据传输。但是目前正交频分复用系统还有很多关键问题没有很好地解决，如对频偏敏感、高峰均功率比等，这限制了OFDM技术的广泛应用。本论文主要围绕降低OFDM系统峰均功率比来展开研究。信号扰码技术能非畸变地降低峰均功率比，本文重点研究了信号扰码技术降低峰均功率比中的部分传输序列方法(Partial Transmit Sequence，PTS)和选择性映射方法 (Selective Mapping，SLM)。 论文首先详细分析了正交频分复用系统原理、关键技术及其优缺点，给出了峰均功率比的定义和分布，并总结了目前国内外多种降低峰均功率比技术。 针对部分传输序列方法选择相位因子计算复杂度高的问题，提出了一种能进一步改进部分传输序列迭代次优方法的算法，提出的算法大大地降低了迭代次优算法的计算复杂度。同时针对选择性映射方法需要大量额外快速傅立叶逆变换问题，提出了利用矩阵变换代替快速傅立叶逆变换的选择性映射方法。矩阵变换代替方法能大大地减小寻找相位序列的计算量，而且其降低峰均功率比的性能与一般选择性映射方法的性能相当。 部分传输序列方法和选择性映射方法中的边带信息(Side Information，SI)处理也是国内外的一个热门研究课题。边带信息的传送处理和检测处理的质量直接关系到接收端能否正确恢复出原始信息。本文针对子载波是QPSK(Quadrature Phase Shift Keyingl)调制的部分传输序列方法和选择性映射方法，提出新颖的边带信息处理算法。该算法通过旋转QPSK符号的相位，把边带信息嵌入正交频分复用信号中，在接收端通过简单、快速的检测规则把边带信息检测出来。该算法不会牺牲系统的频谱资源，而且具有较低的复杂度和较高的可靠性。

目录

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声明

第一章绪论

1.1无线通信系统的发展

1.2 OFDM发展历史

1.3本文研究范围和内容安排

第二章OFDM技术及其PAPR问题

2.1 OFDM技术及其关键技术

2.1.1 OFDM原理

2.1.2 OFDM优缺点分析

2.1.3 OFDM的关键技术

2.2 OFDM系统中的峰均比定义及其对系统的影响

2.2.1 PAPR的定义

2.2.2 PAPR分布的统计特性

2.2.3离散信号与连续信号PAPR的关系以及连续信号PAPR的上下界

2.2.4连续信号和过采样离散信号PAPR仿真分析

2.2.5高PAPR对OFDM系统的影响及其降低PAPR方法的研究现状

2.3本章小结

第三章信号扰码技术降低PAPR

3.1部分传输序列方法降低PAPR

3.1.1基本的部分传输方法(PTS)

3.1.2改进的部分传输方法(PTS)

3.2选择性映射序列方法降低PAPR

3.2.1基本的选择性映射方法(SLM)

3.2.2改进的选择性映射方法(SLM)

3.3本章小结

第四章PTS和SLM的边带信息处理

4.1最小PAPR门限值的理论极限

4.2 PTS和SLM的边带信息比较

4.3边带信息的传输与检测

4.3.1 PTS-OFDM系统边带信息的传输与检测

4.3.2 SLM-OFDM系统边带信息的传输与检测

4.4本章小结

第五章总结

5.1全文总结与主要贡献

5.2工作展望

致谢

参考文献

硕士在读期间发表论文