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。     

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。     

改进迭代限幅滤波TDCS峰均比抑制算法

针对现有变换域通信系统存在较高峰均比及传统迭代限幅滤波算法峰均比收敛缓慢的问题,提出了改进迭代限幅滤波变换域通信信号峰均比抑制算法。该算法通过引入限幅噪声,对其进行滤波,减少峰均比回升的同时有效消除带外频谱扩散,并在迭代过程中获得更好的峰均比抑制效果。仿真结果表明,该算法一方面能获得更好的峰均比抑制效果,一次迭代较传统算法获得约1 dB的性能增益,三次迭代效果优于传统算法四次迭代;另一方面改善带外频谱性能,加入滤波后降低带外频谱功率约5 dB。误码率的对比结果表明,改进算法所损失的系统传输性能非常低。     

基于优化功率分配的OFDM系统峰均功率比抑制

针对正交频分复用(OFDM)信号的高峰均功率比问题,提出了一种基于优化功率分配的OFDM峰均功率比抑制机制OPAR。在考虑功率放大器转化效率的前提下,分析了功率转化效率与峰均功率比之间的关系,推导了叠加的导频信号与数据信号功率分配的闭环表达关系式。在给定子载波数与峰均功率比概率阈值的条件下,OPAR能快速优化导频信号与数据信号的最佳功率分配。实验结果及与现有的机制比较表明,提出的OPAR机制可以获得更好的峰均功率比改善性能。     

一种降低OFDM系统峰均功率比的有效方法

提出了一种在最大幅值方向上进行峰值处理的子载波预留方法,同时还利用改进的牛顿迭代算法,进一步降低了子载波预留方法的计算开销。与B.S.Krongold和D.L.Jones提出的积极集子载波预留方法相比,该方法在有效处理复基带信号峰值的同时,明显降低了系统计算复杂度。仿真和分析表明,这种基于最大幅值方向的子载波预留方法是一种更为简单、有效的峰值处理方法。     

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。     

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。     

部分传输法降低MC-CDMA系统峰均比的研究

提出了一种新的降低多载波码分多址(MC-CDMA)系统峰均比(PAPR)和减少部分传输法(PTS)运算复杂度的方法,即非均匀分割-次优算法.仿真结果表明,该方法与传统的均匀分割-最优算法相比,性能仅下降约0.4 dB,但计算复杂度却由指数级运算降为线性级运算.     

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。     

信号分解法降低OFDM符号峰均功率比的算法

在正交频分复用(OFDM)系统中,信号的峰均功率比(PAPR)较高,导致发射端信号发生失真,为此提出了一种降低PAPR的算法。详细的介绍了在基带部分通过信号分解的方法将OFDM符号分解为两路信号以降低PAPR值,并验证了在不同的比较门限和分解门限下该方法对PAPR的改善程度。实验仿真结果证明,信号分解法在合理的比较门限和分解门限下能够在基带部分降低3dB~4dB的PAPR值。     

降低OFDM信号峰均比的PTS技术

正交频分复用技术(OFDM)由于具有较高的频谱利用率和较强的抗多径衰落能力,被看作第四代移动通信的核心技术之一,但是OFDM信号在传输过程中峰均比值(PAPR)较高。部分传输序列(PTS)方法通过选择合适的相位旋转因子序列以降低信号峰值出现的概率,从而降低OFDM信号的峰均比值,因此不会使信号发生畸变,但是传统的PTS技术计算复杂度太大,因而在保证有效降低OFDM信号峰均比的前提下大幅度降低传统PTS的复杂度就成为PTS技术实用化的关键。较为全面地讨论并比较了关于传统PTS的多种改进方案的特点,在此基础上阐明了PTS技术改进的发展趋势,期望能对PTS方法的进一步改进起到一定的作用。     

降低OFDM系统峰均比方法的研究

针对正交频分复用系统（OFDM）所具有的高峰均比问题,提出了一种改进的预留子载波降低OFDM系统峰均比功率的方法。在系统的发送端利用IFFT/FFT变换对,产生频域消峰序列,以降低OFDM系统峰均比。该方法在产生消峰序列过程中不会导致误码率的增加,降低PAPR效果明显。仿真数据证明了该方法的有效性。     

中频降低正交频分复用系统峰均比的改进方法

正交频分复用（OFDM）具有高频谱利用率及抗多径衰落的特性,但其存在峰均功率比（PAPR）较高的问题。为了降低峰均比常用的是基带削峰的方法,而基带信号合成为中频信号后容易产生峰值再生的问题。提出了一种基于中频的噪声成型方法,可以有效改善峰值再生的问题。     

一种新的降低OFDM峰均比的压扩算法

提出了一种新的用于减小OFDM信号峰均功率比的压缩扩张技术,通过与改进的压缩扩张技术的对比,详细介绍了新方法并分析了对PAPR的改善程度及其用于OFDM系统时对系统误比特率的改善等性能。实验仿真结果说明,新的非线性压缩扩张技术可以获得更为高效的系统性能增益。     

一种新的降低OFDM系统峰均功率比的压扩算法

为了降低OFDM信号峰均功率比本文提出了一种新的压扩算法。新算法通过保持中值信号不变,压缩大信号,放大小信号,从而降低了OFDM信号峰均比。通过与现有压缩算法对比,分析了本文算法对PAPR性能和系统误码率的影响。实验仿真结果说明,本文算法可以获得更低的峰均比,降低计算复杂度。     

A novel quadrilateral companding transform for PAPR reduction in OFDM systems

One of the major limitations of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) signal is high Peak-to-Average-Power-Ratio (PAPR). Non-linear companding transforms that expand small signals and compress the peak signals reduce the PAPR significantly. The proposed companding scheme transforms the Rayleigh distributed probability distribution function (PDF) of original OFDM signal magnitude into quadrilateral shape PDF; hence the name “Quadrilateral Companding Transform (QCT)”. The proposed method provides better design flexibility to achieve an effective trade-off between PAPR reduction capability and bit-error rate (BER) performance. Theoretical performance of the proposed scheme is characterized by means of transformation gain, complementary cumulative distribution function (CCDF) of PAPR and companding attenuation distortion. The parameters of the proposed companding function are also calculated for optimal BER and PAPR performance. Simulation results confirm that the proposed scheme achieves better BER performance as compared to exponential companding transform, trapezoidal companding scheme and trapezium distribution based companding methods, while achieving almost same PAPR reduction capability. It is also shown that the proposed scheme is a generalized companding scheme and exponential companding transform, trapezoidal companding scheme and trapezium distribution based companding methods are the special cases of our proposed quadrilateral companding transform. BER performance of the proposed QCT is also analyzed over fading channel with and without including the effect of power amplifier.     

使用联合算法来降低OFDM系统的峰均比

在降低OFDM系统峰均比(PAR)的众多方法中，均有其优缺点。在很多情况下，仅使用一种算法并不能够达到想要的降低效果，或者为了达到理想效果，在某一方面的性能损失较大。针对这种情况，鉴于PTS算法与冲激相消法之间的互补性，提出了一种联合算法：PTS Clipping算法。算法先利用PTS算法对OFDM信号进行处理以降低PAR，所得信号再利用冲激相消法进行处理，以进一步降低PAR。只要两种方法对峰均比的降低程度选取得当，就可以在降低峰均比的情况下既减小运算量，又不产生过大的噪声干扰。数据仿真验证了所提方法的有效性。