[发明专利]基于加速近似梯度算法优化TR方法抑制PAPR过程的方法

权利要求书

1.一种基于加速近似梯度算法优化TR方法抑制PAPR过程的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、利用傅里叶变换将正交频分复用OFDM系统的时域信号x转换为频域信号X；

步骤2、获取时域信号x与频域信号X之间的映射关系F；所用公式为：

x＝FX

式中，F表示JN×N大小的快速傅里叶逆变换矩阵即映射关系，该矩阵中第m行第j列的元素为：其中J为过采样因子，N为OFDM系统中的子载波数；

步骤3、利用载波预留TR方法产生抑制PAPR的信号并结合加速近似梯度算法APGM抑制峰均比PAPR。

2.根据权利要求1所述的基于加速近似梯度算法优化TR方法抑制PAPR过程的方法，其特征在于，步骤3所述利用载波预留TR方法产生抑制PAPR的信号并结合加速近似梯度算法APGM抑制峰均比PAPR，具体包括：

步骤3-1、利用载波预留TR方法产生抑制PAPR的信号为：

式中，D为频域上峰值减少信号：D＝[D₀,D₁,D₂,...,D_N-1]^T，D_i为第i个子载波频域上峰值减少信号，i的取值为0至N-1；

步骤3-2、基于时域信号x的PAPR，利用信号抑制PAPR为：

其中，原始时域信号x的PAPR为：

式中，||*||²_∞表示信号“*”的峰值功率，E[|*|²₂]表示信号“*”的平均功率；

步骤3-3、对步骤3-2的抑制过程进行优化：

抑制PAPR即获取的最小值：

获取的最小值即获取D的最小值：

添加D的约束条件为：

||D||²₂≤β

式中，β表示最大允许的子载波信号的幅度；

由此将优化步骤3-2的抑制过程转换为优化二次约束二次规划问题，所述二次约束二次规划问题的公式为：

s.t.||D||²₂≤β

步骤3-4、将所述优化二次约束二次规划问题转换为优化以下公式：

式中，λ为比例因子；

步骤3-5、利用z替代x+FD，将步骤3-4的转换为：

步骤3-6、令：

h(z)＝λ||z||²_∞

g(z)＝||F^Hz-X||²₂

步骤3-7、利用APGM算法优化h(z)＝λ||z||²_∞的求取过程；

步骤3-8、利用APGM算法优化g(z)＝||F^Hz-X||²₂的求取过程。

3.根据权利要求2所述的基于加速近似梯度算法优化TR方法抑制PAPR过程的方法，其特征在于，步骤3-7所述利用APGM算法优化h(z)＝λ||z||²_∞的求取过程，具体为：

利用APGM算法求取h(z)＝λ||z||²_∞的接近因子u的最优解，所用公式为：

式中，γ为步长因子；

具体过程包括：

步骤3-7-1、初始化λ、γ；

步骤3-7-2、对z值进行降序排列，生成向量s；

步骤3-7-3、令i＝1；

步骤3-7-4、计算：

式中，s_π(k)为向量s中的第k个元素，s_π(max)为向量s中的最大元素；

步骤3-7-5、判断i、j的大小关系，若i≤j，则输出u的最优解为：

否则，判断i是否小于等于JN，若是，则令i递增1，且执行步骤3-7-4至步骤3-7-5；反之结束求取过程。

4.根据权利要求3所述的基于加速近似梯度算法优化TR方法抑制PAPR过程的方法，其特征在于，步骤3-8所述利用APGM算法优化g(z)＝||F^Hz-X||²₂的求取过程，具体为：

利用APGM算法求取g(z)＝||F^Hz-X||²₂的步长因子γ的最优解，具体过程包括：

步骤3-8-1、令j＝1，初始化x^j、y^j、γ^j-1、β，β∈(0,1)；

步骤3-8-2、计算z：

步骤3-8-3、基于步骤3-8-2计算的z值，求取g(z)：

g(z)＝||F^Hz-X||²₂

求取

步骤3-8-4、判断g(z)与的大小关系，若则输出步长因子γ的最优解γ＝βγ；

否则判断j是否大于JN，若是，则结束求取过程；反之，则令j递增1，并更新x^j、y^j，所用公式分别为：

y^j＝x^j-1+ω^j(x^j-x^j-1)

式中，ω^j∈[0,1)表示第j个加速元素；

之后执行步骤3-8-2至步骤3-8-4。