[发明专利]基于双曲压扩及联合限幅的OFDM信号峰平比抑制方法

权利要求书

1.一种在OFDM系统发送端基于双曲压扩及联合限幅的OFDM信号峰平比抑制方法，包括以下步骤：

(1)对信源产生的数据比特流进行正交振幅调制QAM，将数据比特流映射为正交振幅调制QAM符号：X＝(X₀，X₁，L，X_m，L，X_N-1)，其中，m＝0，1，L，N-1，N表示OFDM系统包含的子载波个数；

(2)对正交振幅调制QAM符号X串并变换后进行OFDM调制，得到原始OFDM信号x_n；

(3)根据OFDM系统对峰平比PAPR和误码率BER性能的要求，分别设定限幅比CR为区间(0，1)内的某个实数，反双曲正弦压扩函数中的压扩系数k₂为区间(0.5，3)内的某个实数，再根据原始OFDM信号x_n压扩前后平均功率恒定的要求，确定反双曲正弦压扩函数中的调幅系数k₁；

(4)根据限幅比CR的值，计算限幅门限A_clip＝CR·A＝CR·max{|x_n|}，其中，A是原始OFDM信号x_n的峰值幅度，max(·)是最大值求解函数，|·|是求模运算符，根据限幅门限A_clip的值对原始OFDM信号x_n进行限幅，得到限幅后的OFDM信号y_n；

(5)用反双曲正弦压扩函数对限幅后的OFDM信号y_n进行压扩变换，该反双曲正弦压扩函数的数学表达式为：

z_n＝C(y_n)＝sign(y_n)·k₁·asinh(k₂·|y_n|)

其中，z_n是压扩变换后的OFDM信号，C(·)是压扩变换函数，sign(·)是符号函数，k₁是调幅系数，用于保持原始OFDM信号x_n压扩变换前后的平均功率恒定，asinh(·)是反双曲正弦函数，k₂是压扩系数，用于控制对限幅后OFDM信号y_n的压扩程度，|·|是求模运算符；

(6)对压扩变换后的OFDM信号z_n进行并串变换，得到发射信号z＝(z₀，z₁，L，z_n，L，z_JN-1)，并通过天线将其发射出去；

(7)根据信号峰平比是信号峰值功率与信号平均功率之比的定义，分别计算发射信号z的峰平比PAPR_c和原始OFDM信号x_n的峰平比PAPR_s，二者相差越多则对原始OFDM系统峰平比PAPR性能的改善效果越好。

2.根据权利要求1所述的在OFDM系统发送端基于双曲压扩及联合限幅的OFDM信号峰平比抑制方法，其中步骤(2)所述的对正交振幅调制QAM符号X串并变换后进行OFDM调制，按照如下步骤进行：

(2a)在正交振幅调制QAM符号X中间补J(N-1)个零，得到J倍过采样信号其中，J为过采样因子，N为OFDM系统包含的子载波个数；

(2b)对步骤(2a)中的J倍过采样信号进行JN点快速傅立叶逆变换IFFT，得到原始OFDM信号x_n。