[发明专利]适用于高斯分布信号A/D转换器最佳输入功率设定方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体讲，涉及适用于高斯分布信号A/D转换器最佳输入功率设定方法。

背景技术

为了抵抗信道传输特性的波动，现代宽带通信系统，特别是无线通信系统都采用OFDM调制，与一般的单载波调制信号不同，OFDM调制信号的幅度呈现高斯分布。A/D转换器用于将模拟信号转换为数字信号，而量化信噪比是衡量A/D转换系统性能的一个重要指标，A/D转换器处于整个数字信号处理系统的前端，其对整个数字信号处理系统的性能的影响至关重要。一般A/D转换系统要求输入信号的最大电平幅度不超过A/D转换器的最大量化电平，即避免过载误差(限幅失真)，此时量化信噪比由一般量化误差决定，在输入信号幅度是均匀分布时，能得到最佳量化信噪比。

对高斯分布信号，幅度值越高其出现的概率越小，此时，如果要避免过载失真，输入信号功率必须减小，而一般量化误差功率由量化位数和最大允许的量化电平决定，此时势必导致输出信号的量化信噪比恶化。因此允许一定的过载误差可以提高A/D转换器输出信号的量化信噪比。如何在一般量化误差和过载误差之间取得平衡具有重要的应用价值。

发明内容

本发明旨在解决克服现有技术的不足，在一般量化误差和过载误差之间取得平衡，使A/D转换器量化输出信噪比最优。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，适用于高斯分布信号A/D转换器最佳输入功率设定方法，包括下列步骤：

假设待A/D转换器量化的高斯分布信号为x(n)，其均值为0，方差为则其概率密度函数为A/D转换器的量化位宽为n，A/D转换器最大量化幅值为V_max：

步骤一：设定输入的高斯分布信号的功率P_x近似等于输入的高斯分布信号的方差

步骤二：通过A/D转换器将高斯分布信号量化为n位，则量化级数M＝2ⁿ，A/D转换器量化后的高斯分布信号的最大值和最小值分别为

x_q，max＝(2^n-1-1)Δ

x_q，min＝-2^n-1Δ

其中Δ为量化步长，且A/D转换器最大量化幅值V_max＝x_q，max|≈|x_q，min|，则

Δ≈2xq,maxM=xq,max2n-1=Vmax2n-1,]]>

此时，可得到限幅即过载误差的功率：