限幅技术对OFDM系统峰均比抑制的研究与仿真

分析了OFDM系统中高PAPR对系统通信质量的损害,研究了经典的几种抑制峰均功率比的方法并着重介绍了限幅法。其基本思想是预定限幅门限,对OFDM信号包络超过门限的部分直接削除。OFDM信号虽然最大峰值功率很高,但其出现的概率很低,因此,限幅法可以有效抑制信号峰均比。对限幅降低峰均功率比进行了研究,讨论了OFDM调制技术中的过采样问题,利用MATLAB软件完成了对所有研究内容的仿真并进行了分析。     

改进算法的峰均比抑制联合预失真技术

研究正交频分复用OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)传输系统中高功率放大器HPA(High power amplifier)的自适应预失真方法。为了减少HPA非线性对OFDM传输系统的影响,通过改进的限幅法与自适应预失真技术相结合,降低OFDM信号的峰均比值,扩大HPA的线性化范围,从而补偿功放的非线性特性。提出一种基于变步长的最小均方LMS(Least meansquare)算法,并将其应用到基于记忆多项式模型的数字预失真系统中。仿真结果表明:结合峰均比抑制技术与自适应预失真技术,其性能优于单独使用自适应预失真技术,而且新的算法能有效地改善放大器的非线性特性,带外频谱抑制达到28dB。     

基于限幅的低峰均功率比的MC-CDMA系统

针对MC-CDMA系统的上行链路存在的峰均功率比问题,提出了一种降低峰均功率比的新的系统解决方案。该方案在系统的发射端利用限幅方式来有效降低峰均功率比,在接收端通过设计一种基于决策反馈的新型接收机来估计和抵消限幅噪声,从而恢复系统的误码率性能。仿真实验证明该系统能在降低峰均功率比的同时,仍具有良好的误码率性能。     

基于ACE算法的Chirped-OFDM峰均比抑制探索

Chirp载波频分正交复用(Chirped-OFDM)系统作为一种有效的对抗双弥散信道的方式,在信号发射端会出现大的峰均比,导致系统设计复杂。本文将星座图扩展算法引入到Chirped-OFDM中,该方法不需要传送边带信息,因而不会影响系统的吞吐量。仿真结果验证该方法在不增加比特误码率(BER)的同时,能较好的抑制Chirped-OFDM产生的较大峰均比(PAPR)。     

DCO-OFDM系统DCT-S峰均比抑制算法

针对直流偏置光正交频分复用（DCO-OFDM）系统中的非线性失真问题,提出一种基于离散余弦变换（discrete cosine transform,DCT）和缩放（scaling）的DCT-S峰均比（PAPR）抑制算法。该算法通过DCT改变功率分布概率,减小信号包络范围,再对时域信号进行自适应缩放,使其更好地适应LED的动态范围,降低系统峰均比,进而抑制了非线性失真。仿真结果表明,与传统算法相比,该算法在LED发射功率不变的前提下,大幅降低了DCO-OFDM系统的峰均比,同时降低了误码率。     

基于联合算法的OFDM峰均比降低技术

针对OFDM系统具有较高峰均功率比(PAPR)的缺点,提出一种降低系统峰均比的联合算法——修正的ACE-POCS和限幅联合算法。该联合算法利用ACE-POCS算法对OFDM信号进行处理,再用限幅法进一步降低PAPR。基于OFDM系统的仿真结果表明,该联合算法可以有效降低PAPR 3.5 dB,并且不会影响系统误码率性能。     

OFDM水声通信降低限幅噪声的改进算法

为了降低正交频分复用（OFDM）水声（UWA）通信系统的峰均比（PAPR）,使放大器能工作在线性有效区,传统的限幅方法通常会引入较大的限幅噪声。针对这一问题,提出了一种低复杂度的降低限幅噪声的算法。该算法采用不同的限幅门限对不同的信号幅度作限幅处理,同时将处理结果以限幅向量的形式传送至接收端,以准确恢复相应被限数据的原始幅度,从而降低限幅噪声。通过理论分析和计算机仿真,结果表明该算法在少量增加系统运算复杂度的前提下,能使线性放大器工作在有效范围内,而且能够有效抑制系统的限幅噪声。     

降低OFDM系统峰均比技术的研究

研究多载波传输信号优化问题,正交频分复用(OFDM)技术的一个缺点是由于信号的高峰值平均功率比大大降低了系统中线性功放的效率.针对限幅法解决峰均比问题中存在的带外弥散、带内噪声和计算复杂度等问题,为了提高传输效率,提出一种联合冲击整形和重复限幅滤波技术来降低系统峰均比的可行性方案.有效抑制限幅噪声对系统误码率性能的影响,提高频谱效率.通过合理选择系统的相关参数可以在计算复杂度和峰均比性能改善之间取得较好折衷.数据仿真验证了所提出方案的有效性.     

基于迭代的部分传输序列备选信号相关性降低峰均功率比算法

部分传输序列(PTS)算法能够有效降低正交频分复用(OFDM)系统中高峰均功率比(PAPR)问题,并且不会引入失真,但PTS算法具有较高的复杂度。针对该问题,提出一种称为相关循环迭代的PTS(CC-IPTS)新算法。该算法利用迭代PTS在搜索最优相位因子时相邻相位因子间的关系以及迭代PTS(IPTS)中备选信号间相关性的特点,进行循环迭代。仿真结果表明,所提算法不但取得了较低的算法复杂度,还有效降低了峰均功率比。     

一种降低OFDM系统峰均比的新方法

较大的峰均功率比限制了OFDM技术的广泛应用,如何选择复杂度低而且抑制效果良好的高峰均比算法是目前这一领域研究的重点。本文利用选择性映射方法和限幅方法在性能上的互补性,提出了一种映射和限幅的联合算法（SLM-Clipping联合算法）。仿真结果表明,该方法有效的降低了OFDM系统的峰均比,而且具有复杂度低,易实现等优点。     

联合LDPC码与clipping降OFDM系统峰均比的方法*

针对正交频分复用(OFDM)系统中存在的高峰均比问题,提出了一种简单而有效的降低峰均比(PAPR)的联合方法,即将低密度奇偶校验码（LDPC）与传统的限幅(clipping)技术相结合的方法。该方法通过clipping技术降低OFDM信号的PAPR,同时结合LDPC码改善clipping技术带来的系统误比特率（BER）恶化与频域滤波降低带外功率辐射。MATLAB仿真结果表明,该方案能够简单而有效地降低PAPR并提高系统的BER性能,以及抑制带外功率辐射,证明了该联合方法的有效性。     

OFDM系统峰均比改善及系统实现

OFDM系统高峰均比是其在实际应用中的一个瓶颈。依据实际系统中算法复杂度和实现可行性要求,使用预畸变类技术降低系统峰均比,降低了算法复杂度,提高了可实施性,同时获得可靠的系统误码率性能。仿真结果表明,该方法能有效降低任意子载波数据的OFDM信号的PAPR,而且与其他方法相比应用更为简单。     

降低OFDM立方度量的最优限幅滤波算法及神经网络实现

正交频分复用(OFDM)信号的一个主要缺点是信号包络波动过大。峰均功率比是常用的度量OFDM信号包络波动大小的指标,而近期研究表明立方度量可以更加准确地度量OFDM信号包络波动。传统限幅滤波技术可以有效降低立方度量,但其滤波设计并不能保证处理后的信号性能达到最优。针对这一问题,提出了一种最优的限幅滤波设计方案来降低立方度量,其关键思想是考虑滤波操作对信号带内、带外部分的影响,将滤波器设计建模为一个优化问题,通过求解得到最优的滤波器,并与限幅操作结合降低立方度量。由于优化问题的求解复杂度较高,还提出了一种基于深度神经网络的最优限幅滤波实现方案。仿真结果表明,所提出的最优限幅滤波算法及其神经网络实现方案性能相当,但后者的复杂度要低得多。与其它的已知算法相比,新提出的算法及其神经网络实现方案的性能都具有明显的优势。     

降低小波包调制PAPR的联合方法

为了解决小波包调制的峰均功率比过高的问题,提出了一种联合降低峰均功率比的方法。用低密度奇偶校验码对信号进行编码,对编码信号进行星座映射和小波包调制,对得到的小波包调制信号进行限幅以降低信号的峰均功率比,变换到频域进行滤波以减小带外辐射,将信号变换回时域进行上变频传输。仿真结果表明,这种联合方法在降低了PAPR的同时提高了系统的抗噪性能。     

基于频谱优化和交织的OFDM-PAPR降低算法

为了降低OFDM系统的PAPR,针对传统算法有损系统性能的缺点,提出了一种优化的算法。该算法基于频谱优化和交织思想,通过确定有效子载波个数来提高OFDM符号的平均功率和系统的频谱效率,并通过预判断,选择性地对OFDM符号进行交织处理。仿真结果表明,该算法在降低OFDM的PAPR的同时,也优化了系统的性能。     

分数阶傅里叶变换对OFDM系统峰均比的影响

分析并讨论了分数阶傅里叶变换对OFDM系统峰均功率比性能的影响,并与传统的采用离散傅里叶变换的OFDM系统的峰均功率比性能进行了比较。结果表明在子载波数较少的情况下,采用分数阶傅里叶变换的OFDM系统的峰均功率比性能要优于采用离散傅里叶变换的OFDM系统的峰均功率比性能,而随着系统子载波数量的逐渐增加,二者性能趋向一致。     

基于线性变换降低OFDM系统中峰均功率比的方法

为降低OFDM系统中的峰均功率比(PAPR),本文提出了线性变换的方法。通过对输入序列进行逆傅里叶变换,减少序列的自相关性,从而降低了PAPR。如果将逆傅里叶变换后的信号与原始信号进行比较,并且选择PAPR较小的信号传输,可以进一步改善峰均功率比的性能。仿真结果表明,该方法不仅能大幅降低PAPR,而且不会引起误码率性能的下降和信号频谱的扩展。     

改进双边滤波Retinex的多聚焦图像融合

目的 针对传统Retinex算法存在的泛灰、光晕、边界突出以及高曝光区域细节增强不明显的现象,将Retinex和多聚焦融合的思想融合在一起,提出一种基于Retinex的改进双边滤波的多聚焦融合算法。方法 首先根据图像情况在像素级层次将反射图像分解为最优亮暗区域两部分,然后利用线性积分变换和邻近像素最优推荐算法,将原始图像与最优亮区域多聚焦融合得到图像T,再将图像T与最优暗区域重复以上步骤得到图像S,最后利用引导滤波进行边界修复得到最终图像。结果 选择两组图像girl和boat进行实验,与SSR（single scale Retinex）、BSSR（Retinex algorithm based on bilateral filtering）、BIFT（Retinex image enhancement algorithm based on image fusion technology）和RVRG（Retinex variational model based on relative gradient regularization and its application）4种方法进行对比,本文方法在方差和信息熵两方面表现出明显优势。在均值方面,比BIFT和RVRG分别平均提高16.37和20.90;在方差方面,比BIFT和RVRG分别平均提高1.25和4.42;在信息熵方面,比BIFT和RVRG分别平均提高0.1和0.17;在平均梯度方面,比BIFT和RVRG分别平均提高1.21和0.42。对比BIFT和RVRG的实验数据,证明了本文方法的有效性。结论 实验结果表明,相比较其他图像增强算法,本文算法能更有效抑制图像的泛灰、光晕和边界突出现象,图像细节增强效果特别显著。     

On the combined response of clipper‐amplifier cascade for PAPR reduction of OFDM signals

Orthogonal frequency division multiplexed (OFDM) signals have high peak‐to‐average power ratio (PAPR) which results in excessive nonlinear distortion when amplified by power amplifiers (PA) and hence, reduction in system signal‐to‐noise (SNR) and spectral efficiency. Clipping has been one of the most popular and low‐cost technique for reducing the PAPR of OFDM signals. The overall spectral efficiency of an OFDM system that involves clipping depends on the combined response of the cascade of clipper‐amplifier and not only on the response of the clipper. In this article, the performance of clipped and nonlinearly amplified OFDM signals is studied. The combined response of a clipper‐amplifier cascade is obtained using an orthogonalized behavioral model which enables in‐band and out‐of‐band nonlinear distortions to be accurately predicted without using the Gaussian assumption of signal statistics. Furthermore, different clipping characteristics are studied where it is shown that the overall nonlinear distortion, and hence the overall SNR, is highly dependent on the type of clipping characteristics and the clipping ratio. Simulation results are verified by Simulink measurement model which uses measured amplifier characteristics in a “General Amplifier” block. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 24:656–664, 2014.     

利用时频二维处理降低OFDM系统峰均比*

针对OFDM系统高峰均比问题,提出一种基于时频二维处理的方法,该方法利用时隙结构系统中的时域自由度和频域相位旋转获得峰均比降低增益。为了降低原始算法的复杂度,给出了两种基于时域移位和随机选择次优算法。仿真结果表明,在峰均比降低概率为10-4处,提出的方案能够获得至少3 dB的峰均比降低增益;与多符号SLM算法相比,随机选择次优算法在峰均比降低概率为10-4处,能够获得近1 dB的峰均比降低增益。