專利名稱：降低ofdm信號(hào)papr的信號(hào)調(diào)制及解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及OFDM信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種降低OFDM信號(hào)PAPR的信號(hào)調(diào)制及解調(diào)方法。
背景技術(shù)：
降低正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信號(hào)峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)的方法基本可以分為限幅類技術(shù)， 編碼類技術(shù)和概率類技術(shù)。限幅類技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，但是會(huì)帶來帶內(nèi)干擾和帶外功率泄漏等問題，降低系統(tǒng)的頻譜效率和誤碼率性能；編碼類技術(shù)為線性過程，它利用編碼避開那些會(huì)出現(xiàn)信號(hào)峰值的碼字，將原來的信息碼字映射到一個(gè)具有較好PAI^R特性的傳輸碼集上，該類技術(shù)雖不會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生畸變，但其缺點(diǎn)是復(fù)雜度很高而且只適用于子載波較少的情況；概率類技術(shù)以降低信號(hào)峰值出現(xiàn)的概率來有效降低信號(hào)的PAI^R值，其缺點(diǎn)在于計(jì)算復(fù)雜度太高。如傳統(tǒng)子載波算法TR，其中預(yù)留一部分子載波，用于生成降低原信號(hào)峰值的削峰信號(hào)，制造出來的削峰信號(hào)往往不能與原信號(hào)的峰值點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。預(yù)留子載波與有用子載波 (非預(yù)留子載波)之間的關(guān)系如

圖1所示。在原來的N個(gè)子載波中，先預(yù)留L個(gè)子載波。 然后，在預(yù)留子載波的位置上，用特殊的算法，產(chǎn)生一個(gè)可以抑制原信號(hào)PAPR的頻域信號(hào) C(削峰信號(hào))。最后X與C相加，完成了 PAI3R抑制處理。如圖所示，X與C使用不同的子載波，可以很容易的去掉疊加在X的C，恢復(fù)原來的信號(hào)X。傳統(tǒng)的TR方法的核心內(nèi)容在于尋找一個(gè)合適的削峰信號(hào)C，該問題可以歸類于矢 fiff^- ΙΜ^Ι^ΙΙ (Quadratically Constrained Quadratic Programming,QCQP)[1] {0 是，采用QCQP方法必須經(jīng)過大量而復(fù)雜的迭代運(yùn)算來取得滿意的結(jié)果，不適合在實(shí)際系統(tǒng)中使用，因此iTellado教授提出一種簡(jiǎn)化的基于優(yōu)化信號(hào)限幅噪聲比(Signal to Clipping noise Ratio, SCR)[2]的子載波預(yù)留算法SCR。SCR算法采用簡(jiǎn)化的基于迭代思想的梯度算法對(duì)QCQP問題進(jìn)行逼近求解。當(dāng)門限值A(chǔ)max和預(yù)留子載波的位置確定后，如果第m個(gè)OFDM符號(hào)的PAPR值超過預(yù)定門限，SCR算法采用以下公式對(duì)信號(hào)進(jìn)行循環(huán)更新
權(quán)利要求
1.一種降低OFDM信號(hào)PAPR的信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，包括以下步驟S1將N個(gè)子載波劃分成L個(gè)邊帶信息子載波和N-L個(gè)有用子載波，L < N ；S2調(diào)制待傳輸信號(hào)X在所述有用子載波上，根據(jù)調(diào)制后的信號(hào)超過目標(biāo)峰值的部分提取削峰信號(hào)C，將所述削峰信號(hào)C調(diào)制在所述有用子載波上，將超過目標(biāo)峰值點(diǎn)的位置、 幅度、相位調(diào)制在所述邊帶信息子載波上，形成傳輸信號(hào)^cte。
2.如權(quán)利要求1所述的降低OFDM信號(hào)PAPR的信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，所述步驟 S2具體包括S2. 1 計(jì)算 xte = IFFT(X)；S2. 2 檢測(cè)Xte是否有超過目標(biāo)值A(chǔ)max的峰值，若信號(hào)的峰值都在目標(biāo)值A(chǔ)max以下，調(diào)制結(jié)束，否則執(zhí)行步驟S2. 3;S2. 3 檢測(cè)出^中超過Amax的峰值點(diǎn)的位置IV幅度Ai,相位Cti ；計(jì)算Cli = (Ai-Amax) RS1(U) = d^WNkm·；將mi; Cli Φ ,放在邊帶信息子載波的位置上，構(gòu)成& ；其中，k = 0，1，...， N-I, k為子載波序號(hào)，i為峰值點(diǎn)序號(hào)，1彡i彡L/2，Wn = eJ2K/N ；S2. 4="‘ ； S為理想的頻域削峰信號(hào)，所述理想的頻域削峰信號(hào)其波i形與Xte中超過Amax部分的波形完全相同，其時(shí)域表達(dá)式如下
3.如權(quán)利要求2所述的降低OFDM信號(hào)PAPR的信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，所述步驟 S2. 3中計(jì)算SiGO時(shí)，先計(jì)算每個(gè)^并儲(chǔ)存。
4.如權(quán)利要求1 3所述的降低OFDM信號(hào)PAPR的信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，L/Nd
5.一種與權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的信號(hào)調(diào)制方法對(duì)應(yīng)的降低OFDM信號(hào)PAPR的信號(hào)解調(diào)方法，其特征在于，接收所述信號(hào)Xte，從所述信號(hào)Xte中解調(diào)出削峰信號(hào)C及所述削峰信號(hào)C的將超過目標(biāo)峰值點(diǎn)的位置、幅度、相位，以恢復(fù)待傳輸信號(hào)X。
6.如權(quán)利要求5所述的降低OFDM信號(hào)PAPR的信號(hào)解調(diào)方法，其特征在于，具體包括步驟Al 對(duì)所述信號(hào)^cte進(jìn)行離散傅里葉變換，得到信號(hào))(k-Ck+I k，&是X的第k個(gè)信號(hào)，Ck 是C的第k個(gè)削峰信號(hào)，Rk為第k個(gè)削峰信號(hào)的峰值點(diǎn)的位置Hii、幅度Ai、相位Φ i信息；A2 從所述信號(hào))(k-Ck+I k中抽取出Rk，把調(diào)制在&上的峰值點(diǎn)的位置IV幅度Ai,相位 Φ^ 調(diào)出來；A3 通過公式G =Σ 『α^'恢復(fù)削峰信號(hào)Ck，并從所述信號(hào)0(k-Ck+I k)中分離出Xk，i以恢復(fù)原信號(hào)X，d, = (Ai-Amax)，i為峰值點(diǎn)序號(hào)，1彡i彡L/2，Wn = ejWN。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低OFDM信號(hào)PAPR的信號(hào)調(diào)制方法，涉及OFDM信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟S1將N個(gè)子載波劃分成L個(gè)邊帶信息子載波和N-L個(gè)有用子載波，L＜N；S2調(diào)制待傳輸信號(hào)X在所述有用子載波上，根據(jù)調(diào)制后的信號(hào)超過目標(biāo)峰值的部分提取削峰信號(hào)C，將所述削峰信號(hào)C調(diào)制在所述有用子載波上，將超過目標(biāo)峰值點(diǎn)的位置、幅度、相位調(diào)制在所述邊帶信息子載波上，形成傳輸信號(hào)xtr。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確地消除原信號(hào)的峰值點(diǎn)，而且相對(duì)于現(xiàn)有的方法更容易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102238129SQ201110219939
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者劉秋武, 吳浚浩, 林煒鵬, 謝世武, 陳洪財(cái), 陳燕娟 申請(qǐng)人:韓山師范學(xué)院