专利名称：基于混合分布优化的ofdm信号峰平比抑制方法
技术领域：
本发明属于无线通信技术领域，涉及正交频分复用OFDM调制无线传输信号的峰平比PAPR抑制方法，可广泛应用于各类新一代宽带OFDM无线通信系统。
背景技术：
正交频分复用OFDM调制是一种多载波调制技术，因为子载波是正交的，所以能够显著减小系统的码间干扰。与单载波调制相比，其谱效率更高。此外，通过插入保护间隔，OFDM可以更好地抵抗多径信道。由于这些优点，OFDM调制已被广泛应用于无线通信系统中。 然而，OFDM系统中仍存在一些缺点没有解决。最重要的问题之一就是OFDM信号的高峰平比PAPR。为了保证信号的线性放大，高峰平比PAPR迫使发送功率放大器必须有一个大的回退，这就严重降低了放大器的效率。非线性压扩方法是降低OFDM信号峰平比PAPR的一种有效方法，如指数压扩、分段压扩和梯形压扩等。Tao Jiang 在 “Exponential Companding Technique for PAPRReduction in OFDM Systems”中提出了指数压扩方法，其基本思想是将原始OFDM信号的幅度分布转化为均匀分布，但是，该方法会使小幅度信号和大幅度信号的分布增大，从而导致峰平比PAPR和误码率BER性能下降；为此Jun Hou在“Peak-to-Average Power RatioReduction of OFDM Signals With Nonlinear Companding Scheme” 中提出了分段压扩方法，其基本思想是使压扩后的小信号幅度服从瑞利分布，大信号幅度服从均匀分布，该方法虽然可以有效降低信号峰平比PAPR，且系统误码率BER也较低，但其压扩曲线的形式缺乏灵活性，难以满足不同系统的性能要求；为此Shiann-Shiun Jeng在“EfficientPAPR Reduction in OFDM Systems Based on a Companding Technique With TrapeziumDistribution”中提出了梯形压扩方法，其基本思想是将原始OFDM信号的幅度分布转化为梯形分布，但是，该方法会使小幅度信号的分布增大，从而导致峰平比PAPR性能下降。
发明内容
本发明的目的在于针对上述已有方法的不足，提出了一种基于混合分布优化的OFDM信号峰平比抑制方法，以获得信号峰平比PAPR抑制与系统误码率BER性能之间的良好折衷，并为无线OFDM系统设计提供更高的灵活性，以满足不同系统的性能要求。实现本发明的基本思想是使压扩后小信号幅度的概率密度函数为幂函数，而使大信号的幅度服从均匀分布，其技术方案包括如下步骤(I)对输入比特流进行正交频分复用OFDM调制，再经过上采样得到原始OFDM信号Xn，其中，η = 0，1，…，JN-I，J表示上采样因子，N表示OFDM系统包含的子载波个数；(2)构建压扩函数如下
权利要求
1.一种基于混合分布优化的无线正交频分复用OFDM信号峰平比抑制方法，包括以下步骤 (1)对输入比特流进行正交频分复用OFDM调制，再经过上采样得到原始OFDM信号xn，其中，η = 0，1，…，JN-I，J表示上采样因子，N表示OFDM系统包含的子载波个数； (2)构建压扩函数如下
2.根据权利要求I所述的方法，其中步骤(9)所述将还原出的比特流与输入比特流进行匹配，是将还原出的比特流和输入比特流中相同的比特判为正确，不同的比特判为误码。
全文摘要
本发明公开了一种基于混合分布优化的正交频分复用OFDM信号峰平比抑制方法，主要解决现有技术峰平比抑制与误码率性能折衷效率低、压扩曲线的形式缺乏灵活性的问题。其实现步骤为(1)对输入比特流进行OFDM调制，再经上采样后得到原始OFDM信号；(2)基于混合分布优化目标构建压扩函数；(3)对原始OFDM信号进行压扩变换，并发送压扩变换信号；(4)计算解压扩函数，并对接收信号进行解压扩变换；(5)对解压扩变换信号下采样，经OFDM解调后还原出原始比特流。本发明能够在峰平比抑制与误码率性能之间获得良好折衷，并通过合理调整参数可以获得不同的系统性能，从而为无线OFDM系统设计提供更高的灵活性，可广泛应用于各类新一代宽带无线OFDM通信系统。
文档编号H04L27/26GK102624669SQ20121012002
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者宫丰奎, 李毅, 李靖, 杨超, 王丽花, 王勇, 葛建华 申请人:西安电子科技大学