[发明专利]多载波系统降低峰均功率比的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于OFDM/OFDMA多载波系统的降低峰均功率比PAPR的方法及装置。

背景技术

由于OFDM/OFDMA是多载波系统，其信号在时域上表现为N个正交子载波信号的叠加。当N个子载波信号都以相同的相位求和时，所得信号的峰值功率是平均功率的N倍。通常，PAPR与载波数N之间呈现正比的关系。尽管在实际中这种情况出现的概率很低，但为了无失真地传输这些高峰均比的OFDM/OFDMA信号，对一些部件的线性度要求很高，例如要求功率放大器、数模转换器和模数转换器等具有很大的线性动态范围。若信号的变化范围超出器件的线性范围，则会产生明显的带内失真和带外辐射，从而导致误码率的升高。所以，信号的峰均比的大小对OFDM/OFDMA系统性能有着直接的影响。

由上面的论述可以看出，如何有效地降低OFDM/OFDMA系统的峰均功率比就显得十分必要，这将直接关系到整个OFDM/OFDMA系统的性能和实现成本。

现有技术中一种降低PAPR的方法通过CTR算法对PAPR进行抑制，将输入信号经过IFFT变换后，首先使用clipping算法对子载波信号进行限幅运算后，再通过TR(子载波预留)算法进行削峰处理，通过用CTR算法中的两次削峰可以有效降低PAPR，但是，对于OFDM/OFDMA系统来说，例如Wimax系统，经过削峰后的时域信号要经过插值滤波，而此项操作会引起峰值再生，有可能重新超过PAPR门限值，因此现有技术中的降低PAPR的方法无法抑制内插滤波后产生的峰值再生问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多载波系统降低峰均功率比的方法及装置，能够解决插值滤波时产生的峰值再生问题。

本发明提供的多载波系统降低峰均功率比的方法，包括步骤：

将输入信号进行调制，变换成时域信号；

将所述时域信号通过TR算法进行削峰；

削峰之后的信号通过内插和滤波；

通过非线性算法将滤波后的信号进行削峰。

本发明还提供一种多载波系统降低峰均功率比的装置，包括：

第一削峰装置，用于将输入的时域信号通过TR算法进行削峰；

射频拉远模块，与所述第一削峰装置连接，对削峰后的信号进行内插后进行滤波；

第二削峰装置，与所述射频拉远模块连接，用于将滤波后的信号通过非线性算法进行削峰。

本发明将TR算法和非线性算法结合起来，对数据信号进行削峰的时候，峰值概率较大，为了使对信号性能的影响减小的最小，采用TR算法；对于再生的峰值来讲，峰值概率很小，为了实现简单方便，采用非线性算法，扬长避短，这样大大降低了复杂度，并有效的将再生峰值降低，而且再生峰值的概率很小使得对系统性能的影响微乎其微。

附图说明

图1为本发明多载波系统降低峰均功率比的方法的流程图；

图2为现有技术中TR算法削峰的流程图；

图3为现有技术中clipping算法的原理图；

图4为现有技术中clipping算法的限幅的原理图；

图5为本发明多载波系统降低峰均功率比的方法的仿真结果图；

图6为本发明多载波系统降低峰均功率比的方法的另一仿真结果图；

图7为本发明多载波系统降低峰均功率比的装置的一个实施例的原理框图。

具体实施方式

OFDM/OFDMA系统的输入信号经过傅立叶反变换IFFT变换成时域信号后存在较大的峰均功率比，本发明首先经过TR算法削峰减小其PAPR，经过插值滤波后，峰值会再生，此时利用非线性算法再重新削峰一次，将PAPR减小到目标阈值以下。

具体过程如图1所示：本发明将输入信号进行调制，经过IFFT变换成时域信号(步骤1)；由于该时域信号通常存在较大的PAPR，因此，首先将该时域信号通过TR算法进行削峰(步骤2)；将PAPR降低到门限值以下，值得指出的是，为减小峰值再生时PAPR值超过门限值的信号的概率，此时可将TR削峰的门限值稍微降低一些；然后将削峰之后的信号通过内插和滤波(步骤3)；本发明为了抑制插值滤波后引起的峰值再生问题，将滤波后的信号通过非线性算法将滤波后的信号进行削峰(步骤4)。