信息，得到N点频域信号尤^其中，N表示OFDM调制包含的子载波个数， L表示OFDM调制包含的预留子载波个数，r = 0, 1，…，N-1 ; 步骤二，对信号兄进行上采样得到原始OFDM频域信号Xk，其中，k = 0, 1，…，JN-1，J 表示上采样因子，JN表示上采样后OFDM系统包含的子载波个数；然后将信号Xk进行IFFT 变换得到原始OFDM时域信号xn，其中，n = 0, 1，…，JN-1 ; 步骤三，设置初始值： 令迭代次数m = 1，并根据系统要求的峰均比PAPR及系统误码率BER设置最大迭代 次数M、限幅门限A、预留子载波个数L，开始进行迭代，设置M = 4、A = 2XE {| xn|}，n = 〇, 1，…，JN-1 ; 步骤四，计算限幅前的信号xn的幅值，并将该幅值与A比较： 步骤五，用最小平方估计预留子载波算法求出放大倍数U ; 步骤六，得到一个新的OFDM时域信号九：
其中，n = 0, 1，…，JN-1，^^是IFFT变换矩阵Q对应预留子载波序列的子矩阵， 是％矩阵中的第11_行向量，y是放大倍数，A是限幅门限，xn是原始OFDM信号，exp(*) 是自然指数函数，arg是元素的英文缩写，arg{ ? }表示取目标函数的角度，（?广表示复共 轭运算符； 步骤七，根据峰均比PAPR定义计算传输信号式的峰均比PAPR :
其中，PAPR表示一段时间间隔内的最大峰值功率比上平均功率，n = 0, 1，……JN-1， max {?}表示取最大值运算符，E {| x21}表示输入信号x的平均功率； 步骤八，获得满足系统峰均比PAPR性能要求的传输信号。
2. 如权利要求1所述的基于限幅噪声比预留子载波的宽带OFDM信号峰均比抑制方法， 其特征在于，所述迭代方法具体包括以下步骤： 将OFDM调制信号经过采样得到原始OFDM信号； 设置迭代参数初始值； 搜索幅值大于限幅门限的采样点，找到最大幅值的位置； 用最小平方估计处理求出放大倍数； 更新OFDM时域信号以得到传输信号，并计算传输信号的峰均比； 根据迭代参数判断迭代是否结束，结束，即获得满足系统峰均比PAPR要求的传输信 号，否则继续迭代。
3. 如权利要求1所述的基于限幅噪声比预留子载波的宽带OFDM信号峰均比抑制方法， 其特征在于，步骤四中计算限幅前的信号\的幅值，并将该幅值与A比较具体包括： 第一步，搜索|xnl>A的所有采样点； 找出最大幅值采样点的位置n_:
其中，n = 0, 1，…，JN-1，arg max{ ? }表示使目标函数取最大值的变量值，| ? |是求 模运算符； 对原始OFDM信号xn进行限幅操作，得到限幅后的信号5^为：
其中，n = 0, 1，…，JN-1，xn表示限幅前的信号，yn表示限幅后的信号，A是限幅门限， j是虚数单位，exp( ?)是自然指数函数，I ? I是求模运算符； 第二步，所有采样点的幅值均小于或等于限幅门限A，则停止迭代，直接输出传输信号 Xn°
4. 如权利要求1所述的基于限幅噪声比预留子载波的宽带OFDM信号峰均比抑制方法， 其特征在于，步骤五中用最小平方估计预留子载波算法求出放大倍数U具体包括： 第一步，信号7"减去信号xn，得到时域限幅噪声信号fn: fn= y n_Xn， 其中，n = 0, 1，…，JN-1，fn表示时域限幅噪声信号； 第二步，对限幅噪声信号fn进行FFT变换，得到频域限幅噪声信号F k:
其中，k = 0, 1，…，JN-1，Fk表示频域限幅噪声信号； 第三步，取出Fk中L个预留子载波位置处的值，将N-L个数据子载波位置处的值置0， 以及（N-l)J个上采样点位置处的置0,得到频域信号Ck，即：
其中，k =0, 1，…，JN-1，{ipi2，…，ij表示预留子载波集合； 第四步，对Ck进行IFFT变换，得到时域信号c n，即：
其中，n = 0, 1，…，JN-1 ; 第五步，最小平方估计预留子载波算法的优化目标是：
其中，min{ ? }表示取最小值运算符，集合P = {n| | fn| > 0}。
5. 如权利要求4所述的基于限幅噪声比预留子载波的宽带OFDM信号峰均比抑制方法， 其特征在于，第五步的具体方法如下： 步骤一，定义，对g(U)求导数，求解出最优系数U : n&P
其中，&表示偏导数的记号，?^表示求关于y的偏导数； 步骤二，令1^ = 0,则y为：
6. 如权利要求2所述的基于限幅噪声比预留子载波的宽带OFDM信号峰均比抑制方法， 其特征在于，步骤六具体的方法如下： 第一步，Q是乘上因子丨/vW之后的NJ点的IFFT矩阵，即：
第二步，提取Q中的前N/2列和后N/2列，得到一个NJ ? N的子矩阵QI; 第三步，表示％的第n行，即：
7.如权利要求2所述的基于限幅噪声比预留子载波的宽带OFDM信号峰均比抑制方法， 其特征在于，步骤八具体的方法如下： 第一步，m〈M，则令迭代次数m = m+1，用传输信号九代替原始OFDM信号xn，返回步骤四 继续执行； 第二步，m = M，则迭代结束，步骤六所得的传输信号即为满足系统峰均比PAPR性能 要求的信号，并输出传输信号$?。
【专利摘要】本发明公开了一种基于限幅噪声比预留子载波的宽带OFDM信号峰均比抑制方法，利用最小平方估计预留子载波算法得到放大系数变量，用以代替限幅噪声比预留子载波算法的放大倍数常量，从而加快算法的收敛速度并增强算法的信号峰均比抑制效果，同时有效地控制系统误码率损失和带外功率谱性能。本发明加快了信号峰均比优化速度并具有实现灵活性，可根据OFDM信号的实际情况，自适应地调整信号峰均比、误码率以及带外功率谱性能；在显著降低OFDM传输信号峰均比的同时，对误码率和带外功率谱性能影响较小，有效提升了OFDM系统的整体综合性能。
【IPC分类】H04L27-26
【公开号】CN104618290
【申请号】CN201410849630
【发明人】王勇, 刘芳, 宫丰奎, 葛建华
【申请人】西安电子科技大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月29日