[发明专利]OFDM系统中基于PTS算法降低峰均比的方法

说明书

本发明公开一种OFDM系统中基于PTS算法降低峰均比的方法，主要解决现有技术出现的正交频分复用OFDM系统中的信号峰均比过高的问题。具体步骤包括：(1)输入待处理信号；(2)信号编码；(3)对二进制比特流进行数字调制；(4)对串行信号进行串并转换；(5)分割并行信号序列；(6)对V个子序列进行逆傅里叶变换；(7)对V个时域子序列进行分组；(8)获得M个时域最优子序列；(9)获得时域最优序列；(10)发送时域最优序列。本发明具有系统实现复杂度低和峰均比降低幅度比较大的优点，提高了通信系统发射机的功率利用率，可以满足移动用户终端设备对峰均比性能值的要求。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及无线通信技术领域中的一种正交频分复用OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)系统中基于部分序列传输PTS(partial transmit sequence)算法降低信号峰值平均功率比(PAPR，Peak to AveragePower Ratio，简称峰均比)的方法，可用于降低正交频分复用系统的峰均比。

背景技术

正交频分复用系统具有抗多径衰落、频谱利用率高和系统容量大等优点，因而已经被广泛的应用在无线通信系统中，包括地面数字视频广播DVB-T(digital videobroadcasting-terrestrial)，数字音频广播DAB(digital audio broadcasting)，无线局域网WLAN(wireless local area network)，全球互通微波存取WiMAX(worldwideinteroperability for microwave access)等领域。

正交频分复用系统最主要的缺点是具有较大的峰均比，它直接影响着整个系统的运行成本和效率。在某个时刻，若多个载波以同一个方向进行累加就会产生很大的峰值功率，从而要求功率放大器具有很宽的线性放大区域。否则，当信号峰值落在功率放大器的非线形区域时，就会发生信号的畸变，从而产生子载波间的互相干扰和带外辐射，破坏了子载波的正交性，降低系统性能。为了避免这种情况，功率放大器应该工作在大功率补偿的状态下。然而，这会导致非常低的功率放大效率，并且使得发射机的成本变得非常昂贵。另一方面，若正交频分复用技术应用在移动通信中，由于移动终端的能量很有限，从而要求高效的功率放大。因此，在正交频分复用多载波系统中，必须采用一定的技术来降低信号的峰均比值，使得发射机中的功率放大器能够高效工作并提高系统的整体性能。

电子科技大学在其提出的专利申请文献“一种降低OFDM系统的PAPR的PTS方法”(申请日：2013年8月31日，申请号：201310389920.2,公开号：CN 103441769A)中公开了一种降低OFDM系统的PAPR的PTS方法。该方法的实施步骤是：第一，将经过串并变换和基带调制后的频域信号按照传统部分序列传输PTS的划分规则进行划分，然后将所有子块通过自相关系数判决器，判断出相关系数；第二，将上一步所判别出的自相关系数和所有子块一起通过自相关信号发生器得到自相关频域子块信号；第三，将上一步所得的自相关频域子块信号进行逆快速傅立叶变换IFFT(inverse fast Fourier transform)，将频域自相关子块信号变换到时域，变换后的所有子块信号分别乘以相位选择因子；第四，根据峰均比计算公式计算每个备选传输序列的峰均比，并选择其中具有最小峰均比的信号用于传输。该方法与传统的基于部分序列传输的方法相比，在接收端无须边带信息即可恢复出原始信号，节省了带宽，有效地提高了频谱的利用效率，同时可以有效的降低正交频分复用系统的峰均比。该方法存在的不足之处是：由于多了自相关系数判别器和自相关信号发生器，导致该方法复杂度较高，从而增大了整个正交频分复用系统的复杂度。