本文關(guān)鍵詞：OFDM系統(tǒng)中降低峰均功率比的快速算法研究

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【摘要】：現(xiàn)代社會(huì)信息化的高速發(fā)展對(duì)音、視頻信號(hào)傳輸?shù)挠行院涂煽啃蕴岢隽烁叩囊�。正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)因其優(yōu)良的抗多徑衰落能力、較高的頻譜利用率和數(shù)據(jù)傳輸效率等特性而被廣泛應(yīng)用到移動(dòng)通信領(lǐng)域,并成為眾多通信標(biāo)準(zhǔn)的重要技術(shù)。然而,由于采用多載波調(diào)制,使得OFDM技術(shù)產(chǎn)生了較高的峰均功率比(PAPR),導(dǎo)致信號(hào)產(chǎn)生非線性的失真,進(jìn)而惡化系統(tǒng)的誤碼率性能,影響OFDM技術(shù)更進(jìn)一步地應(yīng)用與推廣。因此,在OFDM技術(shù)中,如何有效降低系統(tǒng)的PAPR成為一項(xiàng)重要的研究課題。本文針對(duì)這一課題,重點(diǎn)研究了低計(jì)算復(fù)雜度的PAPR聯(lián)合降低方法,具體的工作如下:(1)首先介紹了OFDM系統(tǒng)的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)以及目前降低OFDM系統(tǒng)PAPR值的信號(hào)預(yù)畸變、編碼、概率類三大類技術(shù),通過理論分析和仿真評(píng)估了三類技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)由于概率類技術(shù)相較信號(hào)預(yù)畸變技術(shù)具有不增加誤碼率、相較編碼類技術(shù)計(jì)算復(fù)雜度低的優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用。本文對(duì)概率類技術(shù)中部分傳輸序列(PTS)和選擇性映射(SLM)算法進(jìn)行了深入研究。針對(duì)PTS算法在優(yōu)化PAPR性能的同時(shí),帶來運(yùn)算復(fù)雜度加大的問題,本文研究了一種低復(fù)雜度的改進(jìn)部分傳輸序列(IPTS)算法,設(shè)定其相位因子的取值為0和1,迭代次數(shù)等于子塊數(shù)。仿真分析表明,IPTS能在降低系統(tǒng)PAPR值的同時(shí),有效地降低計(jì)算的復(fù)雜度。進(jìn)而提出了結(jié)合子塊交織(SI)和IPTS的聯(lián)合SI-PTS算法,將分割后的子塊序列進(jìn)行特定的交織處理,降低其相關(guān)性,然后再進(jìn)行IPTS操作。仿真分析表明,相較傳統(tǒng)算法,SI-PTS算法在保持OFDM系統(tǒng)誤碼率(BER)性能的同時(shí),更有效地降低了系統(tǒng)的PAPR,并顯著減小了運(yùn)算復(fù)雜度。(3)針對(duì)SLM算法在優(yōu)化PAPR性能的同時(shí),帶來高運(yùn)算復(fù)雜度的問題,本文研究了一種低復(fù)雜度的分塊選擇性映射(BSLM)算法,首先對(duì)原始頻域序列X進(jìn)行分割,形成V個(gè)子塊序列,其次用SLM算法對(duì)每一個(gè)子塊序列進(jìn)行處理,仿真分析表明,BSLM算法可以在顯著優(yōu)化OFDM系統(tǒng)PAPR性能的同時(shí),有效減小計(jì)算復(fù)雜度。進(jìn)而提出了將離散余弦變換(DCT)和BSLM進(jìn)行級(jí)聯(lián)的聯(lián)合DB-SLM算法,根據(jù)級(jí)聯(lián)的順序得到兩種方案,方案1為先BSLM后DCT;方案2為先DCT后BSLM,通過仿真分析兩種方案的性能差異,得到方案1為最優(yōu)級(jí)聯(lián)順序,其優(yōu)化系統(tǒng)PAPR性能的效果最好,而且在任意級(jí)聯(lián)順序下,DB-SLM算法均能更有效地降低OFDM系統(tǒng)的峰均功率比,與此同時(shí)顯著減小計(jì)算的復(fù)雜度。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.53

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本文編號(hào)：1284156