[发明专利]一种降低OFDM信号峰均功率比的信息传输方法

说明书

技术领域

本发明属于采用正交频分复用信号(OFDM)的无线和有线通信技术领域，具体涉及采用扭曲星座图降低OFDM信号峰均功率比并不发送边带的信息传输方法。

背景技术

正交频分复用(OFDM)技术作为一种非常有效地对抗时变多径信道的传输方式，已经广泛的应用于无线通信系统中，例如WLAN，WiMAX和DVB等系统。尽管OFDM技术在无线通信系统中具有独特的优势，但OFDM技术仍然存在一些重要问题没有得到很好地解决。其中一个主要缺点就是峰均功率比(PAPR)很高。OFDM信号的峰均功率比定义为峰值功率和平均功率之比。如果信号的峰均功率比很高，发射机高功率放大器的线性动态范围将要求很宽，这将使得发射机的成本大大增加。为了降低OFDM信号对发射机高功率放大器的要求，需要降低OFDM信号的峰均功率比。

为了降低OFDM信号的峰均功率比，人们提出了很多解决方案。其中，部分旋转序列(PTS)方法和选择性映射(SLM)方法在有效地降低OFDM信号的PAPR的同时不会造成OFDM信号的失真。一个OFDM频率域信号X＝[X(0)，X(1)，L，X(N-1)]，其中X(k)，(k＝0，1，L，N-1)为经过正交幅度调制(QAM)的数据，N表示子载波的数量，k表示子载波的编号。PTS方法和SLM方法的基本思路可以概括为：对于每个数据X(k)选择一个相位旋转因子，产生若干不同的候选频率域信号，在这些候选的频率域信号中选取PAPR最小的一个发送。相位旋转因子一般有W种选择。

PTS方法是将N个子载波分为M组，每一组有N/M个子载波，对于每组子载波选取相同的相位旋转因子。M的选取必须保证N/M为正整数，一般情况下M取4或者8。为了减少快速反傅里叶变换(IFFT)的次数，我们在实际操作中首先对每个分组进行IFFT变换。即首先将一个频率域信号分为M个子序列X_m，(m＝1，2，L M)，每个子序列包含每个分组的子载波上的数据，其他子载波设为0，则

X=Σm=1MXm]]>

然后，对于每个子序列X_m进行IFFT变换，得到对应的时间域信号x_m。对于每个时间域信号x_m选择一个相位旋转因子b_m，求和得到一个OFDM时间域信号

x=Σm=1Mbmxm]]>

这里的相位旋转因子b_m有W种选择，对于每个分组遍历这W种选择，则可以产生W^M种不同的候选OFDM时间域信号，选取其中PAPR最小的一个进行发送。同时，对应的相位旋转序列{b₁，b₂，…，b_M}作为边带信息发送至接收机端。

对于SLM方法，发射机端和接收机端约定好U组相位旋转序列P^v＝[P^v(0)，P^v(1)，…，P^v(N-1)]，(v＝1，2，L U)，其中每个元素P^v(k)，(k＝0，1，…，N-1)分别对应于每个子载波，有W种选择。