專利名稱：基于混合分布優(yōu)化的ofdm信號(hào)峰平比抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制無線傳輸信號(hào)的峰平比PAPR抑制方法，可廣泛應(yīng)用于各類新一代寬帶OFDM無線通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制是一種多載波調(diào)制技術(shù)，因?yàn)樽虞d波是正交的，所以能夠顯著減小系統(tǒng)的碼間干擾。與單載波調(diào)制相比，其譜效率更高。此外，通過插入保護(hù)間隔，OFDM可以更好地抵抗多徑信道。由于這些優(yōu)點(diǎn)，OFDM調(diào)制已被廣泛應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中。 然而，OFDM系統(tǒng)中仍存在一些缺點(diǎn)沒有解決。最重要的問題之一就是OFDM信號(hào)的高峰平比PAPR。為了保證信號(hào)的線性放大，高峰平比PAPR迫使發(fā)送功率放大器必須有一個(gè)大的回退，這就嚴(yán)重降低了放大器的效率。非線性壓擴(kuò)方法是降低OFDM信號(hào)峰平比PAPR的一種有效方法，如指數(shù)壓擴(kuò)、分段壓擴(kuò)和梯形壓擴(kuò)等。Tao Jiang 在 “Exponential Companding Technique for PAPRReduction in OFDM Systems”中提出了指數(shù)壓擴(kuò)方法，其基本思想是將原始OFDM信號(hào)的幅度分布轉(zhuǎn)化為均勻分布，但是，該方法會(huì)使小幅度信號(hào)和大幅度信號(hào)的分布增大，從而導(dǎo)致峰平比PAPR和誤碼率BER性能下降；為此Jun Hou在“Peak-to-Average Power RatioReduction of OFDM Signals With Nonlinear Companding Scheme” 中提出了分段壓擴(kuò)方法，其基本思想是使壓擴(kuò)后的小信號(hào)幅度服從瑞利分布，大信號(hào)幅度服從均勻分布，該方法雖然可以有效降低信號(hào)峰平比PAPR，且系統(tǒng)誤碼率BER也較低，但其壓擴(kuò)曲線的形式缺乏靈活性，難以滿足不同系統(tǒng)的性能要求；為此Shiann-Shiun Jeng在“EfficientPAPR Reduction in OFDM Systems Based on a Companding Technique With TrapeziumDistribution”中提出了梯形壓擴(kuò)方法，其基本思想是將原始OFDM信號(hào)的幅度分布轉(zhuǎn)化為梯形分布，但是，該方法會(huì)使小幅度信號(hào)的分布增大，從而導(dǎo)致峰平比PAPR性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述已有方法的不足，提出了一種基于混合分布優(yōu)化的OFDM信號(hào)峰平比抑制方法，以獲得信號(hào)峰平比PAPR抑制與系統(tǒng)誤碼率BER性能之間的良好折衷，并為無線OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供更高的靈活性，以滿足不同系統(tǒng)的性能要求。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本思想是使壓擴(kuò)后小信號(hào)幅度的概率密度函數(shù)為冪函數(shù)，而使大信號(hào)的幅度服從均勻分布，其技術(shù)方案包括如下步驟(I)對(duì)輸入比特流進(jìn)行正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制，再經(jīng)過上采樣得到原始OFDM信號(hào)Xn，其中，η = 0，1，…，JN-I，J表示上采樣因子，N表示OFDM系統(tǒng)包含的子載波個(gè)數(shù)；(2)構(gòu)建壓擴(kuò)函數(shù)如下
權(quán)利要求
1.一種基于混合分布優(yōu)化的無線正交頻分復(fù)用OFDM信號(hào)峰平比抑制方法，包括以下步驟 (1)對(duì)輸入比特流進(jìn)行正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制，再經(jīng)過上采樣得到原始OFDM信號(hào)xn，其中，η = 0，1，…，JN-I，J表示上采樣因子，N表示OFDM系統(tǒng)包含的子載波個(gè)數(shù)； (2)構(gòu)建壓擴(kuò)函數(shù)如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中步驟(9)所述將還原出的比特流與輸入比特流進(jìn)行匹配，是將還原出的比特流和輸入比特流中相同的比特判為正確，不同的比特判為誤碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于混合分布優(yōu)化的正交頻分復(fù)用OFDM信號(hào)峰平比抑制方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)峰平比抑制與誤碼率性能折衷效率低、壓擴(kuò)曲線的形式缺乏靈活性的問題。其實(shí)現(xiàn)步驟為(1)對(duì)輸入比特流進(jìn)行OFDM調(diào)制，再經(jīng)上采樣后得到原始OFDM信號(hào)；(2)基于混合分布優(yōu)化目標(biāo)構(gòu)建壓擴(kuò)函數(shù)；(3)對(duì)原始OFDM信號(hào)進(jìn)行壓擴(kuò)變換，并發(fā)送壓擴(kuò)變換信號(hào)；(4)計(jì)算解壓擴(kuò)函數(shù)，并對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解壓擴(kuò)變換；(5)對(duì)解壓擴(kuò)變換信號(hào)下采樣，經(jīng)OFDM解調(diào)后還原出原始比特流。本發(fā)明能夠在峰平比抑制與誤碼率性能之間獲得良好折衷，并通過合理調(diào)整參數(shù)可以獲得不同的系統(tǒng)性能，從而為無線OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供更高的靈活性，可廣泛應(yīng)用于各類新一代寬帶無線OFDM通信系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102624669SQ20121012002
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者宮豐奎, 李毅, 李靖, 楊超, 王麗花, 王勇, 葛建華 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)