[发明专利]一种降低信号峰均比的自适应调整方法

权利要求书

1.一种降低信号峰均比的自适应调整方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将数据流进行串并转换以及IFFT处理，得到时域信号；

(2)根据功率放大器、A/D、D/A转换器等器件的工作范围，综合设定功率门限值P_THD；

(3)计算原始信号的峰值平均功率比P₀，并计算其与功率门限值的功率差值a＝P₀-P_THD；

31：若功率差值α≤0，则原始信号满足功率门限条件，无需进行分块处理，可直接进行传输；

32：若功率差值α0，则进入步骤(4)；

(4)结合功率差值α和不同PTS参数V、W的处理能力b，为当前信号匹配对应的处理参数c，其中c₀表示为分块数目V的取值，即b₀为调整分块数目V带来的处理能力增益；c₁表示W的取值，

b₁为调整搜索空间W带来的处理能力增益，计算初始参数情况下信号的功率值P；

(5)将初始参数情况下信号的功率值P与功率门限值P_THD进行比较，并进行参数调整；

51：若信号功率值P≤P_THD，则保存此时的V、W取值；

52：若信号功率值PP_THD，则结合计算复杂度比较函数Fc对PTS参数进行调整，使调整后的参数在保证系统PAPR性能的前提下，尽可能的降低系统计算复杂度；计算复杂度比较函数F_C为：

注：F_W为调整W的计算复杂度，F_V为调整V的计算复杂度，a为W的调整量，

V每次按2倍进行调整；

(6)将所得信号以及相位因子信息组合发送给接收机，接收机通过相位因子信息来恢复原始信号。

2.根据权利要求1所述的一种降低信号峰均比的自适应调整方法，其特征在于：步骤(1)中，为了更好的恢复时域信号，在这里对N个调制符号X＝[X₀，X₁，...，X_N-1]^T采用过采样处理，其中采样系数L通常满足(L≥4)，即经过IFFT处理后得到时域信号

3.根据权利要求1所述的一种降低信号峰均比的自适应调整方法，其特征在于：步骤(2)中，对于功率门限值P_THD，是根据功率放大器、A/D、D/A转换器等器件的工作范围综合设定，取系统功率容忍度的80％为系统功率门限值。

4.根据权利要求1所述的一种降低信号峰均比的自适应调整方法，其特征在于：步骤(4)中，b₀为调整分块数目V带来的处理能力增益，且V可以整除子载波个数N，故定义b₀为V每增加一倍所获得的处理能力增益，b₀根据经验值进行确定；b₁为调整搜索空间W带来的处理能力增益，为了降低系统计算复杂度，W只取2、4，即[1，-1]或[1,-1,j,-j]，b₁根据经验值进行确定。

5.根据权利要求1所述的一种降低信号峰均比的自适应调整方法，其特征在于：步骤(5)的52中，分块数目V与相位因子搜索空间W的调整规则，是综合考虑计算复杂度以及PAPR性能，对分块数目V与相位因子搜索空间W进行自适应调整；采用子序列分割方式取交织分割法进行分析时，具体方法如下：

S1：从以下三个方面考虑计算复杂度：

1)傅里叶逆变换：

2)搜索最优相位因子：

C_add＝W^V-1N(V-1)

C_mult＝W^V-1N(V+1)

3)候选信号比较：

C_comp＝W^V-1N-1

则有：

即当子载波个数给定后，影响系统计算复杂度的只有分块数目V和搜索空间W；所以合理的对V和W进行调整对于减小计算复杂度有着很重要的意义；

注：C_add表示需要进行的加法次数，C_mult表示需要进行的乘法次数，C_comp表示需要进行的比较次数，C_total表示累计运算次数；

取子载波个数N为64，当V、W取不同值时，计算复杂度如下：

a.取V、W为2、2，求得此时C_total为1247，

b.取V、W为2、4，求得此时C_total为1887，

c.取V、W为2、6，求得此时C_total为2527，

d.取V、W为4、2，求得此时C_total为5247，

e.取V、W为4、4，求得此时C_total为37503，

f.取V、W为4、6，求得此时C_total为125055；

由以上分析，计算复杂度情况abcdef；一定程度上，对搜索空间W进行调整相比调整分块数目V而言，带来的计算复杂度较低；

则计算复杂度比较函数F_C为：

注：F_W为调整W的计算复杂度，F_V为调整V的计算复杂度，a为W的调整量，

V每次按2倍进行调整；

S2：就PAPR性能而言：

就PAPR性能而言，分块数目V越大、搜索空间W越大，则子载波之间的相关性越小、产生峰值功率的概率就越小，相应的可得到的PAPR性能就越好；另一方面，增加分块数目V要比增大搜索空间W的效果要好；这是因为增加分块数目V可以降低子载波间的相关性，增加分块子序列数量，增大产生低峰均比信号的概率；而增大搜索空间W的作用是增大可搜索空间，只是增大产生低峰均比信号的概率；

综上所述，制定分块数目V和搜索空间W调整规则如下：

若当前信号不满足设定的功率门限值条件，则优先对搜索空间W进行一定程度的调整，并计算此时F_C的值；

若调整W之后PAPR性能仍不能满足门限值条件，且此时F_C0,则继续调整W；若F_C0,则对分块数目V以及搜索空间W进行调整；

对于每一个需要传输的信号，都循环上述过程，自适应的对V、W进行调整；以达到在保证PAPR性能的前提下尽可能的降低系统的计算复杂度的效果。