ofdm系统抑制papr算法研究

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1、重庆大学硕士学位论文展有较强的抵抗力。同时每个码元，又采用了循环前缀(CyclicPrefix，CP)作为保护间隔，所以符号间干扰就更可以得到明显的减少，从而达到克服信道时延扩展所带来的符号间的干扰。OFDM相对于一般的多载波传输的优越之处是它允许子载波频谱部分重叠。子载波间互相正交就可以从混迭的子载波上剥离出数据信息，因而频谱利用率大大提高。因此OFDM技术对本来无线资源十分匮乏的今天来说，无疑是一种优秀的传输技术。OFDM是一种具有相当潜力的技术。具有很多其它无线传输技术所未有的优点，适合于高速的无线数字传输系统。具有广阔的市场前景，被

2、广泛地应用于无线局域网(WLAN)、数字音/视频广播(DAB/DVB)等系统中。并即将成为第四代移 动通信的核心技术。但是OFDM存在着一些固有的缺点需要克服，如果这些缺点 得不到克服，将使OFDM技术的优点无法充分体现出来。其缺点主要有：同步问题，比如说OFDM系统的子载波间是正交的，如果同步性不佳，就无法实现准确的正交，那么其优点就无法体现；过高的峰值平均功率比问题，并行的子载波叠加时候，不可避免的出现峰值完全重合或部分重合现象，意味着会出现极高的峰 值（理论上，最大值可为单载波峰值的子载波个数倍），这样对发射端的功率放大 器提出了极高

3、的要求，因为叠加信号的极高峰值会超过功放的线性放大范围，超出部分会进入非线性放大部分，导致整个信号失真，最终抑制OFDM技术的实际 运用。所以解决好同步与高峰值平均功率比问题是OFDM的技术能否更好更广运 用的关键所在，对OFDM来说具有举足轻重的影响。1.4论文的工作和章节安排本论文主要对OFDM系统传送序列的峰值平均功率比问题加以讨论、分析，着 重分析研究了有效降低PAPR的概率类方法。其中重点研究概率类中的SLM方法， 在探讨改善PAPR性能的SLM概率类算法原理的基础上，兼顾实际应用实现的可 行性及计算复杂度，提出一种SLM改进算法

4、的解决方案，并且发散开去与其它改 进技术进行两者融合，最后得到新的更加优秀的解决方案。首先从SLM固有的缺 陷为出发点，针对SLM的两个最大缺点各自提出两种克服其缺陷的新方法，并把 这两种独立的方法与原有SLM系统融合，最终构成一个新的具有低计算复杂度与 实现复杂度的新SLM系统，且能更有效的降低OFDM系统的PAPR，最后通过仿真验证并得出了结论。本文所做的工作主要有：(1)讨论了OFDM技术基本原理，重点是OFDM信号的产生、子载波正交的 条件，OFDM的IFFT/FFT实现以及OFDM系统的关键技术和优缺点；(2)研究了OFDM中的P

5、APR及其概率分布情况，分析了PAPR对系统性能的41绪论影响及出现高PAPR的原因。(3)进行仿真研究，并总结归类了降低PAPR的三大类方法，分析三大类方法中的代表算法，包括各种方法的特性和对各种方法得到的系统性能进行比较。(4)重点研究并仿真分析了几种具备较低复杂度的技术方案，同时提出了可以有效降低系统PAPR和降低计算复杂度与提高实现可行性的两种改进方法，并对这两种方案进行深入系统的分析，有机融合两种优秀的方法思想构成新型的系统方案，通过仿真比较，得出这些方案的优缺点和实用特性。 本论文共分为六章：第一章是绪论，介绍OFDM技术产生的

6、技术背景及现实意义； 第二章主要介绍OFDM技术，主要包括OFDM信号的产生、子载波正交的条 件、OFDM的IFFT/FFT实现、保护间隔、循环前缀、同步等OFDM系统的关键 技术，OFDM系统峰值平均功率比原理，峰值平均功率比的定义与分布、发射端 放大器对OFDM系统PAPR的影响、过采样技术等。第三章研究了OFDM系统中降低PAPR的方法，并重点介绍了三大类方法中的代表方法，并对三种方法的各自优缺点作了总结对比；第四、五章是本文的重点章节之一，重点分析了SLM方法的优缺点，针对SLM的两个主要缺点，分别提出了克制两个缺点的有效方法，并对

7、两种方案进行深入的理论研究与多个方面的技术分析。并把这两个技术思想有机的融合进传统的SLM系统，构成一个新型的具有低计算复杂度与高实现可行性的，能更有效地降 低PAPR的OFDM方案，通过仿真分析得出本文的新方案在性能上、计算量上与实现复杂度方面更加的优秀；第六章对论文进行了总结与展望。5重庆大学硕士学位论文2OFDM技术基本原理1.4OFDM系统基本原理在无线通信中，发射信号在传播过程中,会受到大气层和环境中的各种物体所引起的直射、反射、折射、散射和衍射的影响。因此，信号通过无线信道时将受到大尺度衰落、阴影衰落和多径衰落等的影响;此外，由

8、于移动终端的快速移动，会造成多普勒频移。其中，多径衰落是无线信道的主要问题，多径效应会造成信号的时间弥散。如果我们定义τ为无线信道最大的时延扩展，传输过程中会由于max时延扩展，