[发明专利]一种OFDM系统中降低PAPR的改进部分传输序列设计方法

权利要求书

1.一种OFDM系统中降低PAPR的改进部分传输序列设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、初始化相位因子，并计算PAPR值；

S2、相位因子分类，以初始相位因子为参考，找出与其汉明距离为i的相位因子集合C_i，汉明距离为两个等长字符串之间对应位置的不同字符个数；

S3、在相位因子集合C_i中采用布谷鸟搜索方法寻找出最优解PAPR；

S4、改变汉明距离i，并判断改变的汉明距离i是否小于预设最大汉明距离；若是，则转至步骤S2；若否，则输出最佳相位因子，将最佳相位因子乘以OFDM信号分割的子序列并累加得到改进部分传输序列，即IPST序列；

S5、将IPST序列和作为边带信息的最佳相位因子发送至自由空间；

所述步骤S1，包括：

S11、将输入的OFDM信号X等分成V个互不重叠的子序列，每个子序列向量大小相等；

其中，X_v表示第v个子序列，v＝1,2,3,…,V；

S12、用初始相位因子D₁＝[1,1,…,1]去乘V个子序列并求和，表示为：

其中，b_v表示初始相位因子D₁中的第v个元素，Y表示相位因子b_v与子序列X_v相乘后并累加后的信号序列；

S13、对信号序列Y执行IFFT变换，得到相位因子处理后的时域信号：

其中，x_v是X_v的IFFT值；

S14、对时域信号y，求其PAPR值如下：

其中，x_n表示X_n经过IFFT变换后，经N次采样得到OFDM时域信号，E[.]代表数学期望；

所述步骤S2，包括：

统计D₁与相位因子B_i对应位置不同字符的个数；其中，D₁是初始相位因子和B_i中未知归类的相位因子，将D₁和B_i模二加，统计二者模二加后“1”的个数，通过“1”个数不同，将相位因子分类，形成各个相位因子集合C_i；

所述步骤S3，包括：

S31、在第i个相位因子集合C_i中找出4个相位因子记为M＝[m₁,m₂,m₃,m₄]，计算各相位因子对应的PAPR值，得到最佳的PAPR值，设为PAPR_min，记录相位因子；

S32、按照被发现概率P_a，在M的元素选出被发现的相位因子，然后采用以下自适应步长方法重新计算被发现的相位因子，更新M集合；

d′_n＝d_n⊕(s_min+(s_max-s_min)d_n) (6)

其中，d_n为相位因子，d′_n为更新后的相位因子，“⊕”为模二加，A_n表示第n组相位因子，A_best表示当前最优的相位因子，d_max为最优解与剩余解的最大欧式距离；s_min和s_max分别表示最小步长和最大步长；

S33、对步骤S32所得的M集合，采用非均匀异变算子的扰动方法，改变M集合中元素的值，获得下一组相位因子；

其中，B表示Box方法产生高斯分布的伪随机数，并计算其模2的结果；A_k为第k组相位因子；r是由线性同余法产生的在(0，1)内服从均匀分布的一个伪随机数，T为被搜索集合C_i中B_i的个数，λ为非均匀系统异变的系统参数，设为5；t为循环的次数；分别为第k个相位因子中的最大值和最小值；

S34、重新计算步骤S33得到的相位因子的PAPR，选出当前的最小值PAPR_new；

S35、将初始值PAPR_min与PAPR_new比较；若PAPR_min大于PAPR_new，则将PAPR_new赋值给PAPR_min；反之，则返回步骤S32；

S36、将PAPR_min与预设的PAPR₀比较，判断是否达到预设的PAPR₀；若是，则输出相应的相位因子；若否，则返回步骤32进行迭代。