OFDM系统中降低峰均功率比算法的研究

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统中,峰均功率比(Peak to AveragePower Ratio,PAPR)过高会导致收发器的非线性失真,严重影响系统的性能。传统的部分传输序列(Partial TransmitSequence,PTS)算法能够有效地降低PAPR,然而其计算复杂度随着分块数目增长呈指数增加。在研究PTS的基础上提出了双重迭代PTS算法,该算法利用增加迭代次数,并且每次迭代时选择不同的相位旋转因子集合来优化OFDM系统的峰均比性能。该算法在峰均比性能上优于常规OFDM系统以及普通迭代PTS算法,在降低峰均比性能和计算复杂度之间取得了较好的折衷。     

OFDM系统中降低峰均比技术的研究

正交频分复用(OFDM)是4G的核心技术之一,但是OFDM系统的高峰均比(PAPR)问题一直是将该技术实用化的一大障碍。介绍了峰均比的定义和目前国内外存在的几种主要的降低PAPR的技术。针对传统PTS算法中计算量过大这一缺点,研究了迭代搜索加权系数的算法,并提出了一种利用Hadamard矩阵作为加权系数的PTS算法。该算法与迭代算法相比,在降低PAPR性能损失很小的情况下,可显著缩短运算时间。     

PTS-TR方法降低CO-OFDM系统的PAPR

在相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中,较高的峰均功率比会使信号产生严重的畸变,导致系统误码率性能的严重下降,为了抑制CO-OFDM系统的PAPR提出了一种PTS-TR方法。仿真结果表明,该方法与传统TR方法和PTS方法相比,具有很高的稳定性和更小的运算复杂度,对PAPR的抑制性能较好,更适用于CO-OFDM系统。     

降低MIMO-OFDM系统峰均比的QAP算法研究

多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)是第四代移动通信系统的关键技术,该技术由于采用多载波调制,存在较高的峰均功率比(PAPR),为了降低MIMO-OFDM系统中较高的PAPR,在近似梯度投影(AGP)和部分传输序列(PTS)的基础上提出QAP算法。该算法首先将MIMO-OFDM信号经过AGP算法,然后用PTS算法进一步降低该系统的PAPR。仿真分析表明,所提出的QAP方案与其他传统方案相比,系统PAPR性能得到明显改善,且不破坏系统的误码率(BER)性能;同时QAP算法的PAPR值受子载波数目影响,PAPR值随着子载波数目(N=32,64,128,256,512)的增加而增加;QAP算法在随机分组方式下PAPR性能最佳。     

一种降低CO-OFDM系统PAPR的PTS方法

为降低相干光正交频分复用(C0-0FDM)系统的峰均功率比(PAPR),对序列的实部和虚部分别独立应用部分传输序列(PTS)方法优化处理,并把迭代算法用于计算过程中,得到一种实部和虚部独立迭代优化的PTS方法.理论和仿真表明,该方法在有效减少计算量的同时又能获得较好的PAPR性能.     

一种降低OFDM信号PAPR的改进PTS方法

正交频分复用(OFDM)系统的一个主要缺点是信号的峰值功率与平均功率比(PAPR)很高。本文研究了利用信号扰码技术降低OFDM系统峰均比的一种典型算法:部分传输序列法(PTS),提出了一种将随机分割方法、交织分割方法与迭代移位搜索加权因子相结合的改进PTS算法。仿真结果表明,改进后的算法在改善PAPR性能和计算的复杂度之间取得了较好的折衷。     

正交频分复用信号峰均比抑制技术研究

正交频分复用(OFDM)系统存在峰值平均功率比(PAPR)较高的缺点.通过对PAPR相关特性的深入讨论分析,针对峰值抵消波峰因子降低(PC?CFR)算法引入的非线性失真较大的问题,提出了一种可降低信号非线性失真的峰均比抑制算法,即PC?CFR算法与部分传输序列(PTS)算法联合改进的PAPR抑制方案.仿真结果表明,该方...     

降低MIMO-OFDM系统峰均比的改进PTS算法

多输入多输出频分复用技术是将OFDM与MIMO技术相结合的无线通信系统,也具有OFDM系统存在的峰均比较高的问题。分析了MIMO-OFDM系统模型及PAPR问题,在次优PTS算法的基础上,提出了迭代限幅PTS联合算法。该算法先将MIMO-OFDM信号经过迭代PTS算法进行处理,然后再将其经过限幅处理进一步降低系统的PAPR。最后在自适应PTS算法的基础上进行了改进,仿真结果表明系统复杂度和PAPR性能有所降低,但可以通过调整门限来提高性能。     

降低复杂度的PTS方法及其在IEEE802．16a OFDM系统中的应用

部分传输序列(PTS)是一种复杂度较高的减小正交频分复用(OFDM)系统峰均功率比(PAPR)的方法。文中介绍了两种降低PTS复杂度的方法，一种是m序列PTS，另一种是迭代移位线性搜索法PTS。并将这两种方法应用到基于IEEE802．16a的OFDM系统中，仿真表明这两种方法都能够降低PTS的复杂度，同时减小系统的PAPR。     

FrFT-OFDM系统的低复杂度峰均功率比抑制技术研究

针对基于分数阶Fourier变换的OFDM系统(简称FrFT-OFDM系统)的高峰均功率比(PAPR)问题,该文提出一种低复杂度的峰均比抑制算法。通过对随机相位序列采用周期延拓至FrFT-OFDM符号长度,相位因子加权后与子载波调制前的数据相乘的方式,实现对高峰均比的有效抑制。该算法只需要一次逆离散分数阶Fourier变换(IDFrFT),所有备选信号直接通过时域chirp圆周移位的加权和得到。仿真结果表明,当备选信号个数相同时,该算法与选择映射(SeLecting Mapping, SLM)算法的PAPR抑制性能相当,比部分传输序列(Partial Transmit Sequence, PTS)算法具有更好的PAPR抑制性能,同时,该算法较SLM和PTS算法的运算量降低。     

光OFDM系统中一种改进的SLM峰均比抑制方案

针对光正交频分复用(O-OFDM)系统中峰值平均功 率比(PAPR)较高的缺点,对PAPR抑制技术的选择性 映射法(SLM) 进行了深入研究。基于低复杂度SLM方案的深入研究,提出了一种改进的次PAP R选择的思 想与低复杂度SLM相结合的PAPR抑制方案。改 进的SLM方案能够成倍降低传统SLM方案的计算复杂 度。仿真分析表明,改进的SLM方案在载波数为256的O-OFDM系统中,计算复杂度能降低50%以上,并 且随着子载波数的增加,其复杂度降低程度更为高效;同时,该改进的SLM方案又能使其PAPR抑制性能优于传统的SLM方案,从而进一步提升了低复杂度SLM 方案的实用价值。     

一种基于PTS技术降低OFDM系统峰均比的改进算法

该文在研究部分传输序列(PTS)技术降低OFDM系统峰均功率比(PAPR)的基础上,提出了多级寻优的改进PTS方法。该方法通过增加寻优的级数,而减少每级优化所预设的相位集合中的元素个数来寻找最优相位旋转因子,从而改变传统PTS技术中的计算量随分割子序列数和待选相位集合元素的个数的增加而呈指数增长的趋势,并使该方法与次优搜索方法相结合。通过计算复杂度的分析和仿真结果表明,同传统的方法相比,该方法不仅能较大地降低计算复杂度,且能改善降低峰均功率比的性能。     

基于随机分割的PTS改进算法研究

正交频分复用（OFDM）系统的一个主要缺点是信号的峰均功率比（PAPR）很高。提出了一种将随机分割方法与迭代移位搜索加权因子相结合的改进PTS算法。仿真结果表明,改进后的算法在改善PAPR性能和计算的复杂度之间取得了较好的折衷。     

一种改进的无边带信息PTS-OFDM系统

部分传输序列(PTS)技术是减小OFDM信号峰均比的一种有效技术,具有无失真,性能优越的特点,但存在计算复杂度高以及需要传输边带信息(SI)的缺点,会增加系统开销,降低有效数据传输率.本文提出了一种无需单独传输SI信息的PTS优化方案,给出了实现方案及系统控制策略,并对该系统的峰平比和误码率性能进行了Matlab仿真和分析.结果表明,提出的PTS方案在不降低系统数据率的情况下可以有效改善OFDM信号的峰均比特性以及系统BER性能,且不受调制方式影响.     

OFDM系统中一种联合改进的低复杂度SLM峰均比抑制技术

高的峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)是光正交频分复用(Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,O-OFDM)系统的一个主要缺点,选择性映射(Selective Mapping,SLM)法能有效降低高PAPR出现的概率,但它的计算复杂度较高.一些低复杂度的SLM方案能够有效地降低复杂度,但同时也降低了PAPR的抑制性能.为了平衡这两个因素,将低复杂度SLM方案与次优选择的思想相结合,文章提出了一种联合改进的PAPR抑制方案.在低复杂度方案中,通过将一个复频域信号分为两个实信号,再利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的平移和反折性质将其重建成新的信号,以得到更多的备选信号,如此便能降低计算复杂度.然后,再结合次优选择的思想,选择PAPR最小的一路以得到最优的PAPR抑制性能.仿真结果验证了该方案的有效性.     

A Low-Complexity PTS-Based Radix FFT Method for PAPR Reduction in OFDM Systems

A low-complexity partial transmit sequence (PTS) technique for reducing the peak-to-average power ratio (PAPR) of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal is presented. Signals at the middle stages of an -point radix FFT using decimation in frequency (DIF) or decimation in time (DIT) are considered for PTS subblocking. We show that DIF has a lower multiplicative complexity than DIT for similar PAPR reduction. A higher radix based FFT achieves better PAPR reduction per stage with less multiplicative complexity compared with a lower radix FFT. We further reduce the computational complexity by proposing a new technique, called decomposition PTS (D-PTS) subblocking, where subblocks are assigned through different stages of the transform. This new technique reduces the multiplicative complexity, while providing PAPR reduction similar to other techniques such as original PTS (O-PTS). Moreover, it has lower additive complexity.     

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.     

Grouped DCT precoding for PAPR reduction in optical direct detection OFDM systems

A new grouped precoding technique based on discrete cosine transform (DCT) is presented for peak to average power ratio (PAPR) reduction of optical intensity modulated/direct detection (IM/DD) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system. The computational complexity of the scheme is reduced by at least about 15% compared with that of the ordinary DCT precoding scheme when the number of groups is 2. The PAPR with this method can be reduced by about 0.8 dB. Meantime, compared with original OFDM, the bit error rate (BER) performance of system is improved. So the proposed scheme for reducing PAPR is very effective in optical IM/DD OFDM systems.     

PAPR Reduction in MIMO-OFDM Systems: Spatial and Temporal Processing

Multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) technology is a promising solution for next generation wireless communications, due to high bandwidth efficiency, resistance to RF interference, and robustness to multipath fading. A major drawback of OFDM is its high peak-to-average power ratio (PAPR) which results in non-linearities in the output signal. In this paper, two methods based on spatial/temporal processing are proposed to reduce the PAPR of MIMO-OFDM systems. These methods divide the OFDM block at each transmit antenna into some subblocks. Then, spatial and temporal processing in the form of circular shifting or interleaving are applied to generate different candidate sequences. Finally, for each transmit antenna the candidate sequence with the lowest PAPR is chosen for transmission. Compared to the conventional PAPR reduction schemes such as ordinary partial transmit sequences (O-PTS), the proposed methods require lower computational complexity and have superior PAPR reduction performance.     

光OFDM系统中一种联合改进的低复杂度PTS峰均比抑制技术

光正交频分复用系统(O-OFDM)的缺点之一是存在高的峰值平均功率比(PAPR),部分传输序列(PTS)技术能够有效降低高PAPR出现的概率,但其计算复杂度较高。针对该问题,提出一种可降低计算复杂度的二阶PTS和削波(Clipping)联合改进的PAPR抑制方案。该方案首先将初始的输入信号进行d级逆快速傅里叶变换(IFFT)运算,再进行子块划分,然后进行剩下的n-d级IFFT运算。仿真结果表明,该方案大大降低了计算复杂度,并且在峰均比抑制效果和系统误码率(BER)方面都得到了较好的改善,具有较高的实际应用价值。