基于部分传输序列的多载波系统峰均比抑制技术研究

摘要

多载波无线通信技术以其高频谱效率、对抗频率选择性衰落和对抗窄带干扰等优势，成为未来无线系统的主要候选方案。然而，以正交频分复用（OFDM）为代表的多载波通信系统，存在峰值平均功率比（PAPR）较高的问题。当具有较高峰值的信号通过放大器后会超过功率放大器的动态范围，造成信号非线性失真，传输性能恶化。本文正是针对上述缺点，对基于部分传输序列（PTS）的多载波系统峰均比抑制技术进行了研究。
　　本文首先介绍了多载波通信技术及其多址技术，指出其存在的峰均比问题，分析了现有常用的峰均比抑制方法，并指出了本文研究的主要内容。
　　第二章介绍了OFDM、SC-FDMA以及LTE-A下的SC-FDMA系统，给出了峰均比的衡量机制，分析了多载波信号的峰均比特性，阐述了部分传输序列的原理，为后面的章节提供了理论依据。
　　第三章研究部分选择序列的改进算法。针对PTS方法计算复杂度较高的问题，通过分析备选信号间的相关性，提出了一种具有门限阀值的基于相位排序的PTS方法，通过缩小备选信号的搜索范围降低复杂度。
　　第四章针对PTS方法需要在发送端传输额外的辅助信息的这一缺点，提出了基于块状导频的频域盲检测算法和时域盲检测算法。通过仿真证明，本文的盲检测算法能够很好的恢复相位信息。
　　第五章指出了LTE-A上行链路存在的峰均比问题，分析了三种应用在上行链路中的PTS方法，并比较其性能，其中仿真证明时域PTS有着最好的峰均比抑制性能。分析了参考信号的峰均比抑制方法，提出一种 PAPR/CM优先的参考信号设计方法。LTE上行链路中的导频即参考信号也是块状放置的，通过研究和仿真证明，OFDM中的盲检测算法同样可以适用于LTE上行链路。
　　第六章对全文做出了总结，并提出了未来在多载波峰均比抑制技术上进一步的研究方向。

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缩略词表

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 多载波技术简介

1.3 峰均功率比

1.4 本文主要贡献及结构

第二章 多载波技术及峰均比问题

2.1 系统模型

2.2 峰均比衡量机制

2.3 多载波信号峰均比特性分析

2.4 部分传输序列（PTS）方法

2.5 本章小结

第三章 OFDM系统的PTS改进算法

3.1 传统PTS方法性能分析

3.2 问题分析

3.3 备选信号的相关性分析

3.4 基于相位排序的改进PTS算法

3.5 本章小结

第四章 基于导频的PTS盲检测算法

4.1 基于导频的OFDM系统模型

4.2 联合信道估计的频域PTS盲检测算法

4.3 联合信道估计的时域PTS盲检测算法

4.4 本章小结

第五章 SC-FDMA系统的峰均比抑制方法

5.1 系统模型

5.2 PTS改进算法

5.3 LTE-A中基于导频的的峰均比抑制技术

5.4 基于导频的盲检测技术

5.5 本章小结

第六章 全文总结

6.1 本文贡献

6.2 未来研究方向

致谢

参考文献

个人简历

本文作者已发表、录用和在审文章

本文作者在攻读硕士期间参加的科研项目