正交頻分復(fù)用系統(tǒng)峰均比抑制問(wèn)題研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)因其高頻譜效率、強(qiáng)抗多徑能力及低復(fù)雜度等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛采納為多種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的物理層標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)的一個(gè)主要缺陷就是信號(hào)幅度具有較大的波動(dòng)范圍，即峰均比過(guò)大。當(dāng)信號(hào)峰值超過(guò)放大器線(xiàn)性工作范圍時(shí)，會(huì)產(chǎn)生非線(xiàn)性失真，降低系統(tǒng)性能。為了提高系統(tǒng)性能，需要降低放大器的工作電平，將OFDM信號(hào)容納在放大器線(xiàn)性區(qū)范圍內(nèi)，而這會(huì)嚴(yán)重降低功率放大器的功率效率。在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中，迫切需要減少能源消耗以降低系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，這要求盡

2、可能提高功率放大器的功率效率。因此，對(duì)OFDM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，放大器功率效率和系統(tǒng)性能之間的矛盾就變得更為尖銳。本文從信號(hào)處理出發(fā)，就如何有效降低OFDM信號(hào)峰均比以提升放大器功率效率進(jìn)行了研究，具體的研究工作和創(chuàng)新性成果如下：
　　1.針對(duì)壓擴(kuò)變換處理在降低 OFDM信號(hào)峰均比時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓擴(kuò)失真，造成系統(tǒng)性能惡化的問(wèn)題，以提升 OFDM系統(tǒng)的誤碼率性能為出發(fā)點(diǎn)，就壓擴(kuò)變換對(duì)OFDM信號(hào)造成的非線(xiàn)性影響進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論分析，提出了壓擴(kuò)

3、函數(shù)的通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。并基于提出的通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提出了兩種失真最小化的壓擴(kuò)變換技術(shù)：分段線(xiàn)性壓擴(kuò)技術(shù)和分段指數(shù)壓擴(kuò)技術(shù)。通過(guò)合理設(shè)計(jì)壓擴(kuò)參數(shù)，分段線(xiàn)性壓擴(kuò)技術(shù)和分段指數(shù)壓擴(kuò)技術(shù)均能在有效抑制峰均比的同時(shí)減少壓擴(kuò)失真，提升系統(tǒng)誤碼率性能，獲得良好的誤碼率和峰均比抑制性能折中。此外，通過(guò)合理選擇壓擴(kuò)函數(shù)的分段點(diǎn)，分段線(xiàn)性壓擴(kuò)技術(shù)和分段指數(shù)壓擴(kuò)技術(shù)均具有很高的設(shè)計(jì)靈活度，可以滿(mǎn)足更多的系統(tǒng)需求。
　　2.針對(duì)理想載波注入技術(shù)復(fù)雜度過(guò)高的問(wèn)題

4、，提出了一種基于有序搜索的載波注入技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)利用非線(xiàn)性失真頻域信號(hào)包含的信號(hào)調(diào)整信息，確定載波搜索順序，將理想載波注入技術(shù)中星座點(diǎn)-載波二維聯(lián)合搜索問(wèn)題簡(jiǎn)化為星座點(diǎn)/載波一維分步搜索問(wèn)題，從而將載波注入技術(shù)的復(fù)雜度從隨載波數(shù)目指數(shù)增長(zhǎng)變?yōu)殡S載波數(shù)目線(xiàn)性變化，大大降低了載波注入技術(shù)的復(fù)雜度。此外，該技術(shù)通過(guò)分析各等效星座點(diǎn)對(duì)峰均比抑制的作用，減小了等效星座點(diǎn)數(shù)目，在實(shí)現(xiàn)峰均比有效抑制的同時(shí)進(jìn)一步降低了該技術(shù)的復(fù)雜度。
　　3.