一種降低OFDM系統峰均比的壓擴方法技術方案

本發明專利技術公開了一種降低OFDM系統峰均比的壓擴方法。本發明專利技術通過研究信號減少的PAPR和在OFDM系統中誤比特率（BER，bit?error?ratio）之間的關系，對它們進行折衷，從而提出了一種新的壓擴方法。壓擴算法是一種能夠有效的降低OFDM系統峰均功率比（PAPR）的方法，在本發明專利技術中，可以設置輸出信號最大的PAPR，以滿足不同的系統的要求，并且根據不同的信號噪聲比（SNR），從而提出壓擴逆變換的標準，可以得到更好的BER性能接收機。由仿真結果表明，該方法可以顯著地降低OFDM信號的PAPR，而與以前的方法相比，具有更好的光譜特性和誤碼率性能。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種降低OFDM系統峰均比的壓擴方法，其特征在于：步驟1輸入信號，對信號進行調制、串并轉換，再進行反傅里葉變換、并串轉換，得到OFDM信號；步驟2根據系統要求，設置輸出信號最大的峰均比PAPRmax，通過式（1）可計算出當信號為最大的峰均比時所對應的信號值xmax：PAPRmax=xmax2(1-e-xmax2σ2)σ2(1-(1+xmax2σ2)e-xmax2σ2)---(1)其中式（1）中σ2表示信號的平均功率；步驟3通過式（2）計算壓擴系數β的值:β=11-e-xmax2σ2---(2)其中式（2）是根據信號概率分布函數積分為1得到的；步驟4通過式（3）計算調幅系數α的值：α=1β(1-(1+xmax2σ2)e-xmax2σ2)---(3)其中式（3）中調幅系數α是為了使壓擴變化前后信號保持相同的平均功率；步驟5對OFDM信號進行壓擴變換，壓擴變換函數為：h(x)=α-σ2ln(1-1-e-x2σ2β),0≤xSn=h(|xn|)ej∠xn---(5)其中式（5）中∠xn為信號xn的幅角，|*|表示取絕對值，h(*)表示壓擴變換函數；步驟6在OFDM符號之間插入保護間隔，該保護間隔是由OFDM符號的循環擴展得到的；步驟7OFDM信號通過數模轉換將數字信號轉換成模擬信號，再經過高功率放大器后被送入到信道中；步驟8接收機接收到信道輸出的信號，先對此信號進行模數轉換將模擬信號數字化，再將OFDM符號的保護間隔去除；步驟9根據系統BER的要求，設置信號最小信噪比SNRmin和最大信噪比SNRmax，當信號的信噪比不大于SNRmin，對信號不進行解壓擴處理；當信號的信噪比不小于SNRmax，對信號進行解壓擴處理；當信號的信噪比介于兩者之間，對信號部分進行解壓擴處理，部分不進行解壓擴處理，此步驟通過式（6）可得到：xn′=rn,SNR≤SNRminxn′′,SNR≥SNRmaxμrn+(1-μ)xn′′,SNRmin<SNR<SNRmax---(6)其中式（6）中μ的取值范圍為：0≤μ≤1，rn為接收信號，x″n為壓擴變換后的信號，該壓擴逆變換函數為：h-1(x)=-σ2ln(1-β(1-e-x2(ασ)2)),0≤xxn′′=h-1(|rn|)ej∠rn,|rn|≤Kαxmaxh-1(|Kαxmax|)ej∠rn,|rn|>Kαxmax---(8)其中式（8）中K的取值范圍為：0≤K≤1，|*|表示取絕對值，h?1(*)表示壓擴逆變換函數；步驟10先對信號進行串并轉換，然后對信號進行傅里葉變換；接著對DFT變換 后的信號先進行并串轉換，再對信號進行解調，恢復出原信號。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅仁澤，張成森，牛娜，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：發明
國別省市：