OFDM系统峰均功率比问题研究

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人们日益增长的高速信息传输需求对移动通信提出新的挑战,促使着移动通信系统不断地更新换代。正交频分复用(OFDM)技术被普遍认为是有效应对这一挑战的无线高速传输技术,它具有频谱效率高、抗多径信道性能良好、可用快速傅里叶变换实现等优点,吸引国内外学者做了很多研究工作。  OFDM的基本思想是将高速串行的数据流映射到一组并行相互正交的子载波上,符号持续时间要比单载波长,输出信号则是多个子信道信号的叠加。所以与大部分多载波系统相似,OFDM也要受到高峰均功率比(PAPR)问题的困扰,当时域信号的幅值超出放大器的线性度范围时信号就会发生畸变,从而破坏子信道的正交性,降低系统性能。因此,降低PAPR一直是研究OFDM系统的重要问题。  本文首先阐述OFDM的基本原理,然后分析研究了产生高峰均功率比的原因,介绍了PAPR的定义及其性能的描述方法,归纳比较了目前降低峰均功率比的主要技术方法,其中重点讨论了概率类技术中的部分传输序列算法(PTS)。鉴于传统PTS算法的一大缺陷是需要占用系统资源传输边带信息,在借鉴文献中利用信道估计免边带信息分块恢复数据思想的基础上,提出了一种基于叠加导频(ST)联合估计信道信息和相位旋转因子的方法,通过数据分块相位均衡后组合成完整数据块,可在免边带信息条件下更准确地恢复数据,并可适用于更广泛的子序列分割方式。最后仿真结果表明,基于叠加导频的方法能更准确地恢复数据,误码率更低,并且能适用于交织子序列分割方式,获得更好的峰均功率比抑制性能和系统BER性能。
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