OFDM系统峰值平均功率比降低技术的研究

OFDM系统峰值平均功率比降低技术的研究

论文摘要

随着无线通信的发展,许多业务需要越来越高的数据传输速率,采用传统的单载波通信系统将很难满足系统性能要求。由于可以有效地对抗信道多径效应和较高的频谱利用率,正交频分复用技术被认为是下一代移动通信系统的关键物理层技术,目前已被许多通信系统所采用。然而,OFDM系统中有一个固有的缺点就是信号存在很大的峰均功率比,容易导致OFDM信号的交调失真和系统性能的下降。因此,必须设法降低OFDM信号的峰均功率比。本文围绕如何有效地降低OFDM系统的峰均比进行了研究。本文从OFDM系统的基本原理入手,详细地阐述了构建OFDM系统的各项关键技术;接着介绍了OFDM系统峰均比的定义及分布,总结了降低OFDM信号峰均功率比的各种方法,主要有限幅类技术、编码类技术和概率类技术。随后,主要讨论了概率类技术中的选择性映射(SLM)和部分传输序列(PTS)方法来解决PAPR较高的问题;并给出了一种利用概率类法结合限幅操作降低OFDM系统峰均比的方法,仿真结果显示,在保证一定的误码率(BER)要求下,该方法可有效地降低系统的峰均比。由于概率类法的主要缺点是具有很高的系统计算复杂度,本文最后对部分传输序列(PTS)的快速算法进行了研究,对一种次优化迭代算法提出了改进。仿真显示,该算法能有效地降低OFDM信号的峰均比,且系统的计算复杂度亦不大。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 OFDM技术的发展及其特点
  • 1.2.1 OFDM技术的发展演进
  • 1.2.2 OFDM技术的优缺点
  • 1.3 论文内容及章节安排
  • 第二章 OFDM系统的基本原理及其关键技术
  • 2.1 多载波调制理论简介
  • 2.2 OFDM通信系统的基本原理
  • 2.2.1 OFDM系统的基本模型
  • 2.2.2 子载波调制及其正交性
  • 2.2.3 OFDM调制的DFT实现
  • 2.2.4 保护间隔和循环前缀
  • 2.2.5 傅立叶变换的过采样
  • 2.3 OFDM系统的关键技术
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 OFDM系统的峰值平均功率比
  • 3.1 峰均比过高产生的原因
  • 3.2 峰均功率比的定义
  • 3.3 放大器的非线性对OFDM系统峰均比的影响
  • 3.4 OFDM信号峰均比的分布统计特性
  • 3.5 降低峰均比的方法介绍
  • 3.5.1 限幅类技术
  • 3.5.2 编码类技术
  • 3.5.3 概率类方法
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 概率类法与限幅相结合降低OFDM系统的PAPR
  • 4.1 选择映射法
  • 4.1.1 选择映射法原理
  • 4.1.2 选择映射法性能仿真
  • 4.2 部分传输序列法
  • 4.2.1 PTS的原理分析
  • 4.2.2 子分组分割方式
  • 4.2.3 PTS-OFDM性能仿真
  • 4.3 概率类法结合限幅降低系统的PAPR
  • 4.3.1 原理分析
  • 4.3.2 概率类方法结合限幅降低PAPR的原理图
  • 4.3.3 性能仿真及结果分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 部分传输序列快速算法降低OFDM系统PAPR的研究
  • 5.1 次优迭代算法降低PTS-OFDM的计算复杂度
  • 5.1.1 次优化迭代算法的思想
  • 5.1.2 次优化迭代算法的性能仿真
  • 5.2 改进的次优化迭代算法降低系统的PAPR性能
  • 5.2.1 改进的次优化迭代算法
  • 5.2.2 改进的次优化迭代算法性能仿真分析
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 研究成果
  • 相关论文文献

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