基于脉冲成形技术降低OFDM峰均比

正交频分复用（OFDM）利用相互正交的多个子载波来传输信息,具有较高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力,适用于高速数据传输,成为第四代移动通信的核心技术之一。但OFDM系统中一个最主要的缺点在于OFDM信号的峰值平均功率比（PAPR）很大,这容易导致系统线性功放的效率降低。研究了将脉冲成形应用到OFDM系统来降低PAPR的技术,以及脉冲波形的选取。仿真结果表明该方法能有效降低OFDM系统的PAPR,而且不影响系统的BER性能。     

基于多相扩频码的MC-CDMA信号峰平比抑制方法研究

降低信号峰平比(PAPR)是多载波码分多址(MC-CDMA)系统的关键技术之一。该文推导了基于正交互补扩频码的MC-CDMA信号PAPR关系式;基于多相脉压码构造了可用于MC-CDMA系统的多相脉压扩频码集合;证明了多相脉压扩频码即为正交互补扩频码。仿真结果表明,各种输入信息调制方式下,大部分多相脉压扩频码比常用扩频码能进一步降低信号的PAPR,其中多电平调制方式下多相脉压扩频码的PAPR性能更优;在不同用户数情况下,多相脉压扩频码都是MC-CDMA系统扩频码的一个很好选择。     

MIMO-OFDM系统峰均比抑制技术的研究

针对MIMO-OFDM系统的高峰均功率比(PAPR)问题,提出了一种改进的PTS与限幅的联合算法。该联合算法先将MIMO-OFDM信号经过改进的PTS优化算法进行处理从而选出PAPR值最小的那一路信号,然后再将其经过限幅处理进一步降低系统的PAPR。仿真结果显示,该联合算法不仅可以有效地降低系统的PAPR,还可以减小信号经过限幅后引起的非线性失真,从而显著提高系统的整体性能。     

一种降低OFDM信号峰均比的低复杂度双层搜索算法

在OFDM峰均比抑制技术中,采用传统的PTS算法得到的相位旋转因子随着长度的增加,存在搜索代价过高的问题,从而影响了系统的性能。为有效降低系统的峰均比,同时避免过多的搜索代价,设计了一种新的峰均比抑制算法。与传统算法相比较,该算法将汉明距离的概念应用到传统双层搜索算法中,针对不同的相位旋转因子长度,在每一层进行不同策略的搜索,得到不同的改进方案。仿真结果表明,在搜索次数相近的情况下,该算法相较传统算法能将峰均比在原有基础上再降低0.1 dB左右,而且随着相位旋转因子长度的增加,效果更加明显。同时,该算法在系统性能与搜索次数上的平衡相对传统算法也更为灵活。     

降低PTS方法复杂度的原理及应用

传统的降低OFDM信号峰均比值的部分传输序列(PTS)方法需计算全部相位旋转因子序列所对应的峰均比值,因而计算复杂度很大.该文分析了OFDM信号峰值出现的规律,提出了搜索合乎需求的相位旋转因子序列的一般性原则,并在此基础上提出了一种全新的降低PTS方法复杂度的方案.理论分析和仿真结果表明,该方法在大幅降低系统复杂度的同时,性能损失较少.     

用部分传输序列方法降低实数OFDM信号峰均值比

该文分析了部分传输序列方法(PTS)用于降低实数OFDM信号峰均值比(PAPR)时存在的问题,分别研究并提出用于降低实数OFDM信号PAPR的相邻分割PTS(APTS)及交织分割PTS(IPTS)具体实现方法。仿真结果表明,APTS和IPTS能够有效降低信号的PAPR;在相同待选传输序列情况下,APTS算法性能与IPTS算法基本相当;APTS算法需要多次的IDFT运算,而IPTS仅需要一次IDFT运算。     

基于迭代凸优化的恒模波形合成方法

针对认知雷达合成的时域恒模波形能量谱误差大的问题,该文提出了一种基于迭代凸优化的恒模波形合成方法。该方法首先将波形合成过程转化成峰均功率比(PAPR)约束下的优化问题,克服了常规波形合成过程中时域和频域独立优化导致的整体收敛速度慢,局部最优值能量谱误差大的问题。其次通过最小化加权误差矢量值(WEVM)降低阻带功率水平,提高干扰及强杂波抑制能力。最后通过一系列变换操作将优化问题转化成二阶锥规划(SOCP)问题求解。计算机仿真验证了所提算法的有效性。     

过采样OFDM信号峰均功率比统计特性分析

对连续正交频分复用信号所构成的随机过程进行分析,得到任意时刻之间信号相关性的解析表达式,并将其推广到任意过采样率情况下进行了讨论。随着过采样率增加,采样点之间相关性迅速上升,新增加采样点对信号峰值平均功率比的影响下降。分析和仿真结果表明,在过采样率为Nyquist采样率的2倍时,采样点之间可以近似满足相互独立同分布的关系,并得到此时信号峰值平均功率比概率分布的理论表达式。     

一种准优化PAPR编码在OFDM系统中的应用

本文提出了一种较简单的适用于高速率正交频分复用(OFDM)传输系统的准优化峰均功率比(PAPR)编码方案.方案中不仅给出了优良码字的寻找方法,还阐述和证明了峰值包络功率(PEP)不随码字的循环移位和翻转而改变的特性.本文提出的编码算法主要由选择优良码字、码字的循环移位和码字的翻转三部分组成.计算机仿真的结果显示该编码能够获得与最小化编码相似的传输可靠性,但是码率却得到了一定的改善,方法也更简单些.     

无线OFDM系统自适应预失真器实现

本文深入研究了无线OFDM系统的预失真技术，针对OFDM信号的高峰平比特性及高功率放大器带来的非线性失真影响，提出了基于查表法的基带自适应预失真器解决方案，给出其自适应递归算法及查询表内容的更新策略：并利用计算机仿真对本方案的性能进行了分析，仿真结果表明：本方案可以有效改善放大器的非线性特性。     

降低TDCS峰均功率比算法及性能分析

针对变换域通信系统出现的高峰均功率比的问题,提出了一种降低TDCS系统峰均功率比的算法。该算法通过对随机相位进行选择,生成一定数量的基函数,并在此基础上,寻找到峰均功率比较低的基函数来传输数据,从而得到改进的TDCS框图。仿真结果表明,改进算法能在不影响TDCS的误码率性能的情况下有效降低PAPR,在CCDF为10-3时,改进算法的PA0较原始TDCS降低了6.1 dB。     

基于随机天线阵的物理层安全通信系统峰均功率比问题研究

采用多天线发射方式保障通信信息的安全传输是物理层安全通信研究领域中常采用的手段之一,但这种方式会导致发射信号高峰均功率比的缺点,从而影响合法用户的通信性能。该文从多天线发射的加权系数出发,定义了基于多天线发射方式的物理层安全通信信号峰均功率比(PAPR)概念,并且针对随机天线阵物理层安全通信系统提出一种基于部分传输序列的物理层安全通信信号PAPR抑制算法。仿真结果表明该文提出的PAPR抑制算法能在不降低发射信号安全性能的条件下有效地降低发射信号的PAPR值。     

一种椭圆球面波调制信号自适应峰均比抑制方法

该文针对椭圆球面波(Prolate Spheroidal Wave Function, PSWF)时域正交调制信号峰均功率比过高,易受功率放大器非线性影响,造成信号失真,导致系统解调性能下降的问题,提出一种基于律压缩的自适应峰均比抑制方法。该方法能够根据输入信号自适应调节压缩参数,有效压缩信号峰值,降低PSWF调制信号峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio, PAPR),同时保证压缩前后信号平均功率不变。理论论证和仿真结果表明,该方法能够有效抑制PSWF调制信号PAPR,当压缩参数为1且互补累计分布函数CCDF为10-4时,压缩后调制信号与原调制信号相比PAPR降低约2.1 dB;有效改善经过功放后调制信号功率谱和系统在高斯白噪声信道下的误码性能。     

The Economical PAPR Minization Scheme for Combinative Coding Technique Applied OFDM Communication System

In this paper, we propose a new combinative scheme to combine with parity check and block coding methods for the reduction of the peak to average power ratio (PAPR) of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system. In the proposed schemes, the simulation results shown that Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) can be reduced by 3.502 dB. The results of this mapped can be shown that PAPR is reduced. The principle of the scheme is illustrated with the specific example of an eight-carriers signal and its computer simulation results. All simulation results have compare with ideal channel case and AWGN case separately; both of cases are shown the PAPR reduced indeed. Do Horng Guo received his B.S. Degree in Electronic Engineering from National Taiwan Marine Science University, Keelung, Taiwan, in 1983, and M.S. Degree in Computer Communication from Northrop University, Los Angeles, USA, in 1986. He is enrolled in Ph.D program in Graduate Institute of Communication Engineering of Tatung University from 2001. His current interest includes wireless communication system and digital signal processing. Chau-Yun Hsu received his B.S. degree M.S. and Ph.D in Electrical Engineering from Tatung Institute of Technology, Taipei, Taiwan, in 1981, 1983 and 1988, respectively. He was the lecturer in Department of Electrical Engineering of Tatung University from 1983 to 1985. From 1988 to 1997, he served as the Associate professor of Tatung University. Since 1998, he has been the Chair Professor of Graduate Institute of Communication Engineering of Tatung University. Now he is also the chair of department of Electrical Engineering of Tatung University. His current interest includes Wireless Channel Model and Estimation, Machine Learning, Digital Signal Processing and Image Processing.     

基于频域导频PTS-OFDM系统峰平比降低技术

对于无线通信系统而言,OFDM是一种非常有吸引力的传输技术,但是OFDM信号具有较高的峰平比特性.为了减小信号峰平比,本文利用部分传输序列PTS技术,提出了一种适用于基于频域导频OFDM系统的峰平比降低实现方案,给出了其实现算法及系统控制策略;并利用计算机仿真对该系统的峰平比和误码率性能进行了分析,仿真结果表明:PTS技术可以有效地改善OFDM信号的高峰平比特性.本方案采用FPGA实现其相应的硬件电路,经过实际的OFDM系统样机传输测试,证明了所提方法的实用性及其良好的性能.     

MIMO-OFDM系统Turbo接收机中的限幅非线性失真迭代对消法

在多入多出的正交频分复用系统中,常采用Turbo接收以保证系统性能。在正交频分复用系统中,限幅技术是常见的峰值平均功率比抑制技术,但限幅带来的非线性失真会造成带内失真和带外辐射,从而恶化系统性能。本文提出可以利用Turho接收机的先验信息进行限幅非线性失真的迭代对消,从而在引入少量复杂度的基础上,对抗限幅带来的影响。仿真结果表明,引入限幅非线性失真迭代对消算法可以有效提高系统性能,限幅门限越低效果越明显。     

Improved power efficiency for DVB-SH transmitters

Power efficiency is an important criterion for modern communications systems. It is well known that due to its high Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation scheme presents serious power efficiency problems related to the High Power Amplifier (HPA) of the transmitter that are critical in satellite systems like Digital Video Broadcasting Satellite to Handheld (DVB-SH). In order to improve the power efficiency we propose to apply to DVB-SH the Active Constellation Extension (ACE) algorithm as a PAPR reduction method. Additionally we also present a new ACE optimization criterion: the reduction of the cubic metric (CM). The minimization of both metrics provides an important improvement of the out of band distortion and the Output Back Off (OBO) of the amplifiers, and consequently an increase of the HPA power efficiency.     

OFDM系统中限幅非线性失真迭代对消法性能分析

限幅技术常用于正交频分复用系统中以抑制高峰值平均功率比,为抑制限幅造成的带内失真和带外辐射,可以在接收端进行限幅噪声的迭代估计和对消。该文提出对限幅带来的非线性失真进行迭代估计和对消的效果要比仅对限幅噪声进行估计对消好。前者在理想情况下能完全恢复出发端未限幅前的信号,但后者将始终受到由限幅带来的信号衰减的影响。理论分析和仿真结果验证了该结论及性能,同时数字结果表明,该算法能有效改进系统性能。在归一化限幅门限为1.2时,只通过一次迭代就能提高2dB。