OFDM系统峰均功率比抑制算法的研究

降低正交频分复用（OFDM）系统峰均功率比（PAPR）的技术有信号预畸变技术、信号编码技术和信号扰码技术。以信号扰码技术中的部分传输序列（PTS）法作为重点研究对象,研究该方法在降低OFDM系统PAPR时的原理,并且在不同序列个数V、相位因子选择个数W及子载波个数N条件下埘PTS--OFDM系统的PAPR性能进行了仿真。仿真结果表明,增加V或w都有利于PTS-OFDM系统PAPR性能的提高。     

可见光通信系统中的峰均功率比

光正交频分复用(OOFDM)作为多载波调制方式之一,具有高频谱利用率和对抗码间串扰的能力,因此被广泛运用在可见光通信(VLC)中。然而高峰均功率比(PAPR)和发光二极管的固有非线性对可见光通信系统性能有显著影响。本研究将离散哈特莱变换(DHT)预编码应用到光正交频分复用中,在发射端DHT和反傅立叶变换都被一个单层蝶形结构取代,仅需要进行加法运算就可以产生时域DHT-OOFDM信号。该方法有效降低了系统的峰均功率比并简化了计算复杂度。     

一种降低OFDM系统峰均功率比的PTS改进方法

本文对部分传输序列降低OFDM系统高的峰均功率比的方法进行了改进,该方法是在PTS系统中将原始信号分割成若干个子块之后,在每个子块进行快速傅里叶逆变换之前对每个子块都乘以一个预编码矩阵,该预编码矩阵由离散哈特莱变换矩阵构成。理论分析和仿真结果表明改进PTS方法比现有PTS方法有明显效果,达到了进一步降低峰均功率比的目的。     

降低OFDM信号峰平比的改进简单分组编码方法

OFDM的一个主要缺点是信号的峰值功率与均值功率比(峰平比)很高,简单分组编码是一种简单有效的降低OFDM信号峰平比的方法,但随着子载波数目增加,简单分组编码方法降低OFDM信号峰平比的有效性逐渐下降.为了克服简单分组编码的局限性,文中提出一种适用于任意子载波数目的改进简单分组编码方法.仿真结果表明,在同样的输入信息序列条件下,相对于简单分组编码方法,改进的简单分组编码可以获得较好的峰平比性能改善.     

基于牛顿迭代法预留子载波功率分配的峰均比抑制方法

针对现有正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）系统峰均比（Peak to Averaye Power Ratio,PAPR）抑制方法中子载波预留技术只是预留未承载数据的空子载波,没有考虑预留子载波功率分配的问题,提出了一种通过牛顿迭代法对预留子载波进行功率分配来降低PAPR的方法.该方法通过把预留子载波降低PAPR的过程归纳为一阶线性展开时域模型和离散功率谱频域模型的软限幅过程,通过时域限幅,频域滤波操作生成初始预留子载波信号,以信号失真功率比（Signal to Distortion and Noise Rutio,SDNR）最大化为目标函数,运用牛顿迭代法对预留子载波进行功率分配.仿真结果表明,该方法能有效降低峰均比,在载波数为256,预留载波数分别为16和32的条件下,峰均比抑制效果分别改善了4.0dB和4.3dB.     

广义频分复用系统峰均功率比抑制算法

为了降低广义频分复用系统存在着多载波系统中固有的高峰均功率比问题,本文提出了一种适用于广义频分复用系统的子载波抑制高峰均功率比算法。该算法以限幅法为基础,降低了系统的高峰均功率比,但与限幅法不同的是,该算法几乎不会对带外性能及误码率性能造成影响。由于子载波抑制高峰均功率比算法的峰均功率比抑制性能略差于限幅法,因此本文进一步提出将部分序列传输与子载波抑制高峰均功率比结合来进一步抑制系统高峰均功率比的算法。仿真表明：本文提出的算法的高峰均功率比抑制性能与限幅法相同,且不会对系统的带外与误码率性能造成影响。     

快衰落环境下OFDM子载波间干扰抑制算法

针对高速移动环境下多普勒频偏造成移动信道的快衰落和正交频分复用(OFDM)系统中子载波间干扰(ICI)问题,提出了一种适合快衰落环境的OFDM系统子载波间干扰抑制算法．采用接收符号移位抵消方式消除符号子载波对远处其他子载波的干扰,再运用频域邻道干扰滤波方式消除其对相邻子载波的干扰,而快衰落的时变信道特性采用梳状导频方式跟踪估计．利用移位抵消后特殊的子载波间干扰分布特性,简化了信道传输矩阵以及邻道干扰抵消算法．通过合理设计训练符号,提高了在ICI环境下信道估计的准确性,从而获得带宽效率和复杂度的均衡．仿真结果表明,该算法可有效改善ICI对OFDM系统性能的影响．     

OFDM系统降低峰均比的研究

OFDM技术属于多载波调制技术,其传输速率高,对码间干扰和信道选择性衰落具有很强的抵抗能力等特点,因此对OFDM技术的研究具有很高的理论价值与实用价值。但OFDM技术也有其不可忽视的缺点即PAPR值比较高。对限幅滤波和选择性映射方法降低峰均比进行研究,通过对两种方法的组合改进形成新的降低峰均比的算法,在不破坏系统整体性能的基础上有效地降低OFDM系统的峰均比.     

高功率放大器非线性失真联合抑制方法

高功率放大器引入的非线性失真将导致带内信号失真、频谱扩展(邻道干扰)和误码率恶化。在剖析高功率放大器非线性输入输出特性的基础上,针对正交频分复用系统,分析了高峰平功率比问题和放大器预失真器对系统性能的影响,提出一种联合高功率放大器预失真和预留空子载波的无失真峰平功率比抑制方法。计算机仿真结果表明,所提方法在较低的输入信号功率回退条件下,能够取得较大的误码率性能改善。     

一种抑制OFDM系统峰均功率比的融合算法

提出了一种抑制正交频分复用（OFDM）系统峰均功率比（PAPR）的融合算法,该算法在OFDM系统发射端对信号先后进行选择映射（SLM）和压扩变换,从而使信号的峰均比得到二次抑制。仿真结果说明了该算法对峰均比的抑制效果比单独使用SLM技术和压扩技术都有明显的改善,并且对于计算复杂度要求不高的OFDM系统,不同参数的综合技术可相互替代以提高系统的误码性能。     

多载波OFDM与单载波QAM传输系统性能比较

为了研究多载波正交频分复用（OFDM）与传统单载波正交幅度调制（QAM）系统传输性能,文章基于无线局域网IEEE 802.11a标准,分别在高斯白噪声（AWGN）信道和存在码间干扰两种情况下,利用MATLAB比较多载波OFDM和单载波QAM系统的可靠性与计算复杂度.结果表明,在两种信道环境下,多载波OFDM系统的传输可靠性能均优于单载波QAM,但增加了计算复杂度.     

单载波通信系统中的注水预编码技术

针对码间干扰信道下的单载波频域均衡系统,提出了一种可以在频域快速实现的注水预编码．该预编码的引入不需要增加循环前缀的长度,也不会在接收机端产生额外的均衡开销．在信息论上,证明了应用注水预编码的叠加码在基于线性最小均方误差准则的频域均衡检测下可以实现信道容量．基于单层卷积码的仿真结果表明,注水预编码可以取得1～2dB的功率增益．     

利于LDPC码对数似然比译码的自适应功率分配算法

提出了一种在低密度奇偶校验码(LDPC)编码的正交频分复用 (OFDM)系统中，利于各子载波进行LDPC码对数似然比译码的自适应功率分配算法，根据信道条件调整各子载波的功率，使系统的译码性能达到最优。给出了该算法在多径衰落信道下的仿真，仿真结果表明，自适应预处理算法对系统的误比特性能有了很大程度的提高。     

联合子载波关闭与时域加窗降低OFDM系统ICI

针对OFDM系统的载波间干扰问题,提出了一种关闭子载波联合时域加窗的解决方法,并通过仿真比较了关闭子载波、时域加窗和关闭子载波联合时域加窗3种不同方法的功率谱密度、星座图和误码曲线。仿真结果表明,通过关闭对应频段的子载波并选择合适的窗函数及滚降因子,可以降低传输信号的带外能量辐射,加快功率谱密度旁瓣衰减,减小载波间的相互干扰,有效降低OFDM对频率偏移的敏感性,提高系统的误码性能。     

一种新型的复编码分集OFDM系统

提出一种新型的复编码分集正交频分复用（OFDM）系统,发送端N（载波个数）个复编码数据符号按如下方法构成：同相分量与正交分量的序呈相差N／2,这样就可以使得相同符号出现在间隔为N／2的载波上。在接收端只采用简单的等增益合并就可以获得分集好处。通过分析与仿真计算可以看出,复编码分集可以大大改善OFDM系统在无线衰落信道中的传输性能。     

降低OFDM峰均功率比的PTS改进算法研究

讨论了峰均功率比定义及其对OFDM通信性能的影响;分析了减小OFDM信号峰均功率比的PTS算法和几种PTS改进算法特点.在此基础上,提出了一种PTS改进算法,并进行了性能仿真分析.结果表明,笔者提出的改进算法与传统算法相比,系统复杂性降低,更易于实现.     

OFDM系统中基于时域干扰自消除的载波间干扰抑制技术

为了降低信道时变造成的载波间干扰(ICI)对正交频分复用(OFDM)系统性能的影响,提出了基于时域干扰自消除(TDISC)的ICI抑制方案和基于导频辅助估计的次优合并TDISC算法。仿真与分析表明,该算法能有效对抗信道中的时变衰落,提高OFDM在高速移动环境中的系统性能。     

降低OFDM系统的PAPR的联合算法

针对正交频分复用(OFDM)技术具有较高的峰均功率比(PAPR)的缺点,在研究传统降低OFDM系统PAPR的技术的基础上,将具有局部优良特性的部分传输序列(PTS)技术和限幅滤波技术进行了改进,提出一种将信号在时域进行PTS处理,在频域进行迭代限幅滤波处理的联合算法。该联合算法在降低OFDM的PAPR的基础上实现两种算法性能上的优势互补。计算机仿真结果表明,联合算法可以在不影响系统误码率性能的基础上,在降低OFDM信号PAPR方面,比限幅滤波法、迭代PTS法均有1 dB以上的改善。     

一种新的适应于OFDM系统的载波间干扰抑制方案

针对高速移动环境下多普勒效应引起的载波间干扰严重影响了正交频分复用系统的性能问题,提出了新的基于时域干扰自消除的载波间干扰抑制算法．该算法基于符号重复的正交频分复用系统,在接收端进行一系列的信号处理后,得到大量具有不同附加延时的重构正交频分复用符号; 之后,利用信道的统计特性对这些重构的正交频分复用符号进行合并接收,从而抑制载波间干扰．仿真与分析表明,时域干扰自消除能有效地抑制载波间干扰,提高系统性能,为高速移动环境中应用正交频分复用提供了一种有效的解决方案．     

一种OFDM联合峰均比抑制算法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)信号峰均比抑制算法的收敛速度慢,抑制性能低且难以同时兼顾峰均比抑制、误码率性能损失等问题,提出一种基于预留子载波技术(tone reservation,TR)的联合峰均功率比抑制算法。该算法的凸优化建模过程结合限幅噪声比(signal to clipping noise ratiotone reservation,SCR-TR)、智能梯度主动星座扩展(smart gradient projection-active constellation extension tone reservation,SGP-ACE TR)和最小平方逼近(least square approximation-tone reservation,LSA-TR)算法进行惩罚函数的加权组合优化,通过将上述方法加权组合在统一的迭代过程中,使得各种算法的优势互补。仿真结果表明,该算法仅需2次迭代,便可以超过其他经典算法经过6次迭代才能达到的峰均功率比抑制效果,由于迭代次数下降节约了优化时间;在信噪比较小的信道环境中,误码率性能优良;该算法的带外频谱扩散性能没有明显的恶化。