专利名称：一种优化峰值平均功率比的自适应调制方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，涉及正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和载波干涉(Cl，Carrier hterferometry)OFDM 系统的自适应调制。
背景技术：
自适应调制，就是根据各个子信道状况调整各个子载波的调制方式。即是当子信道环境好时，在该子载波上分配更多的比特数，采用高阶的调制方式来获得较高的数据速率；当子信道环境差时，则在该子载波上分配较少的比特数，采用低阶的调制方式。Greedy 算法是一种使用于OFDM或者多载波系统的自适应比特分配算法。该算法在每一次迭代中， 它只分配1个比特，该比特分配给只需要增加最少发射功率就能维持发送其它要求的子载波，这样依次分配比特，直到所有要求的比特数分配完，是一种自适应调制发射功率最优的传输方法。但是Greedy算法的复杂度很高，实时性较差，且基于OFDM的Greedy算法会造成产生很高的峰值平均功率比(PAPR，Peak-to-Average Power Ratio)，高的PAI3R对发射机射频功放的线性度提出了很高的要求，增加了系统成本和实现难度。另外，Greedy算法每次分配一个比特会造成子载波上调制方式无法匹配。
发明内容
本发明的目的是为了解决基于OFDM的Greedy算法产生很高的峰值平均功率比的问题，提出了一种优化峰值平均功率比的自适应调制方法本发明技术方案如下一种优化峰值平均功率比的自适应调制方法，包括如下步骤Sl 进行基于OFDM的修正Greedy功率比特分配，具体过程如下Sll 初始化所有的N个子载波传输的比特数为Cn = 0，η = 1，L，N ；S12 计算每个子载波上的递增功率Δ Pn，即计算每个子载波分配m步长的比特数所需要增加的发射功率ΔΡη，ΔPn = Pn(cn+m)-Pn(cn)，其中，Pn(Cn)表示第η个子载波上传输Cn个比特时系统需要的发射功率；所述Pn(Cn)的具体计算过程如下根据要求达到的服务质量和传输速率的要求，以及调制编码方式，求得fn(Cn)， fn(cn)表示在信道增益等于1时，N个子载波中第η个子载波内实现接收Cn个比特所需要的接收功率；根据计算出的需要的接收到的功率fn(Cn)计算第η个子载波上的发射功率 Pn(Cn)；S13:查找ΔΡη(η= 1，L，N)中的最小值，选择其对应的子载波，将m步长的比特数
分配给该子载波，即“
权利要求
1. 一种优化峰值平均功率比的自适应调制方法，其特征在于，包括如下步骤 Sl 进行基于OFDM的修正Greedy功率比特分配，具体过程如下511初始化所有的N个子载波传输的比特数为Cn = 0，η = 1，L，N ；512计算每个子载波上的递增功率△ Pn，即计算每个子载波分配m步长的比特数所需要的增加的发射功率ΔΡη，ΔPn = Pn(cn+m)-Pn(cn)，其中，Pn(Cn)表示第η个子载波上传输 Cn个比特时系统需要的发射功率；所述Pn(Cn)的具体计算过程如下根据要求达到的服务质量和传输速率的要求，以及调制编码方式，求得fn(Cn)，fn(cn) 表示在信道增益等于1时，N个子载波中第η个子载波内实现接收Cn个比特所需要的接收功率；根据计算出的需要的接收到的功率fn(Cn)计算第η个子载波上的发射功率Pn(Cn)；513查找ΔΡη(η = 1，L，N)中的最小值，选择其对应的子载波，将m步长的比特数分配S14 若比特数分配完，则停止，否则进入步骤S12，直到要求传输的比特数分配完，进而得到每个子载波的发射功率Pi (i = 1，L，N)，计算所有的N个子载波的发射功率平均值戸_和最小值Pmin，计算？1与口_的差值Δ Qi, Pi与Pmin的差值Δ (V ；S2 预设定门限参数Y，通过如下单门限步骤得到进行CI扩展的子载波的集合ΡΙ，进而获得进行CI扩展的子载波单门限步骤1 初始化令迭代次数loop = 1，不进行CI扩展的子载波集合Φ1(ΜΡ ={1,2, L，N}，进行CI扩展的子载波集合CI1top = {}，均值估计^ = Σ ΙΔδΙ，则集合Φ1(Μρ1ΕφΙοορ的大小SLltrap = length (ΦlQ。p)；单门限步骤2 根据预设定的门限参数Y确定集合O1。一工和CIltralrt 单门限步骤3 得到集合Φ--的大小，用L1(rap+1 = 1θηδ (Φ1οορ+1)表示； 单门限步骤4 若迭代次数达到预设迭代次数，则转到单门限步骤7，否则转到单门限步骤5 ；单门限步骤5 得到当前均值估计为^Σ ΙΔδΙ；单门限步骤6 :令loop = loop+1，返回单门限步骤2 ； 单门限步骤7 保存集合CI1()。P+1，并令PI = CI1 U CI2L U CIloop ； S3 根据步骤S2将N个子载波划分为进行CI扩展的子载波和不进行CI扩展的子载波，进行Hybrid-CI-OFDM的比特分配，具体如下531初始化所有的N个子载波传输的比特数为Cn = 0，η = 1，L，N ；532计算每个子载波上的递增功率△ Pn，即计算每个子载波分配m步长的比特数所需给该子载波，即，其中 j e {1，L，N}；要的增加的发射功率ΔΡη，ΔPn = Pn(cn+m)-Pn(cn)，其中，Pn(Cn)表示第η个子载波上传输 Cn个比特通信系统需要的发射功率；所述Pn(Cn)的具体计算过程如下根据要求达到的服务质量和传输速率的要求，以及调制编码方式，求得fn(Cn)，fn(cn) 表示在信道增益等于1时，N个子载波中第η个子载波内实现接收Cn个比特所需要的接收功率；根据计算出的需要的接收到的功率fn(Cn)计算第η个子载波上的发射功率Pn(Cn)；533查找ΔΡη(η = 0，L，N-1)中的最小值，选择其对应的子载波，将m步长的比特数分 配给该子载波，即
2.根据权利要求1所述的自适应调制方法，其特征在于，所述的服务质量通过误比特率进行表征。
3.一种优化峰值平均功率比的自适应调制方法，其特征在于，包括如下步骤 Sl 进行基于OFDM的修正Greedy功率比特分配，具体过程如下511初始化所有的N个子载波传输的比特数为Cn = 0，η = 1，L，N ；512计算每个子载波上的递增功率△ Pn，即计算每个子载波分配m步长的比特数所需要增加的发射功率ΔΡη，ΔPn = Pn(cn+m)-Pn(cn)，其中，Pn(Cn)表示第η个子载波上传输Cn 个比特时系统需要的发射功率；所述Pn(Cn)的具体计算过程如下根据要求达到的服务质量和传输速率的要求，以及调制编码方式，求得fn(Cn)，fn(cn) 表示在信道增益等于1时，N个子载波中第η个子载波内实现接收Cn个比特所需要的接收功率；根据计算出的需要的接收到的功率fn(Cn)计算第η个子载波上的发射功率Pn(Cn)；513查找ΔΡη(η = 1，L，N)中的最小值，选择其对应的子载波，将m步长的比特数分配 给该子载波，即
4.根据权利要求3所述的自适应调制方法，其特征在于，所述的服务质量通过误比特率进行表征。
全文摘要
本发明公开了一种优化峰值平均功率比的自适应调制方法。本发明的方法对传统的Greedy自适应比特分配的算法进行了改进，每次分配m比特给子载波，降低了计算的复杂度，同时m个比特也能灵活地匹配调制方式；其次，将CI-OFDM看作是一种功率线性限幅的方式，通过单门限步骤或者双门限步骤，将N个子载波划分为进行CI扩展的子载波和不进行CI扩展的子载波，功率门限的设定限制了PAPR，并且结合了OFDM与CI-OFDM各自的优点，在服务质量和传输速率一定的情况下，实现发射功率和峰值平均功率比的最优化。
文档编号H04L27/26GK102325115SQ20111017913
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者李少谦, 王军, 陈肖虎 申请人:电子科技大学