专利名称：基于分段分布优化的无线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调制技术是ー种多载波调制技术，因其具有频谱利用率高和抗多径衰落能力强等优点，因此在移动通信系统中得到了广泛的应用。但是，OFDM的主要缺点是高峰平比PAPR，当使用非线性功率放大器时会引起严重的性能恶化。为了保证信号的线性放大，高峰平比PAPR要求功率放大器有较大的输入回退，这就大大降低了放大器的效率。此外，因为高峰平比PAPR信号的动态范围很大，所以要求高分辨率的量化器以减小量化误差，这就要求有更多的比持，并会增加接收机前端的复杂度和功率负荷。为了降低OFDM信号的峰平比PAPR，目前业界提出了许多解决方法，如U律压扩、指数压扩和梯形压扩等。Xianbin Wang 在“Reduction of Peak-to-Average Power Ratioof OFDM System Using A Companding Technique” 中提出了 U 律压扩方法,该方法虽然可以降低OFDM信号的峰平比PAPR，但却以増加信号平均功率为代价。因此，y律压扩方法会使压扩后信号的功率达到功率放大器的饱和区，从而使功率放大信号产生非线性畸变；为此 Tao Jiang 在“Exponential Companding Technique for PAPR Reduction in OFDMSystems”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増大，从而导致峰平比PAPR和误石马率 BER 性能 F降；Jun Hou 在“ Trapezoidal companding scheme for peak-to-averagepower ratio reduction of OFDM signals”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，但是在满足一定的误码率BER性能要求下，该方法的峰平比PAPR性能改善非常有限。
发明内容
本发明的目的在于针对上述已有方法的不足，提出了一种基于分段分布优化的无线OFDM信号峰平比抑制方法，以保证信号压扩前后的平均功率恒定性，并有效抑制OFDM信号的峰平比PAPR，且具有较好的误码率BER性能。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，而使大信号幅度的概率密度函数为负斜率的线性函数，其技术方案包括如下步骤(I)对输入的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，n = 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)构建分段分布的压扩函数z
权利要求
1.一种基于分段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)对输入的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，n = 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)构建一种分段分布的压扩函数z:
2.根据权利要求I所述的方法，其中步骤(9)所述的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分段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效果不佳、平均功率不恒定的问题。其实现步骤为(1)对输入比特流进行OFDM调制，经上采样后得到原始OFDM信号；(2)基于改善目标构建压扩函数，并对原始OFDM信号进行压扩变换；(3)发送压扩变换信号，并计算其峰平比；(4)计算解压扩函数，并对接收信号进行解压扩变换；(5)对解压扩变换信号进行下采样，经OFDM解调后还原出原始比特流，并统计误码率。本发明不仅能够有效抑制OFDM信号的峰平比，而且能够保证信号压扩前后的平均功率恒定性，具有较好的误码性能，可广泛应用于各类新一代宽带无线OFDM通信系统。
文档编号H04L27/26GK102664853SQ201210118320
公开日2012年9月12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