基于SLM的减小OFDM系统PAPR的改进技术研究

摘要

OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，正交频分复用)是一种多载波传输技术。它有着更快的传输速率、优越的抗干扰能力、很高的频谱利用率并成为未来4G通信的核心标准。
　　 但是，OFDM有其内在的问题。OFDM信号的PAPR(Peak-to-AveragePower Ratio峰值平均功率比)往往很大，这样的话会造成对放大器的线性范围要求大，同时也降低了放大器的效率。另外放大器等的非线性会导致动态范围大的信号产生非线性失真，由此产生的谐波会导致子信道间的互相干扰，影响OFDM系统的性能。
　　 本文重点对解决OFDM系统的高PAPR问题的方法展开研究。论文首先介绍了OFDM高PAPR问题产生的原因和PAPR的分布，在此基础上介绍了常用的几种限制OFDM系统高PAPR的算法如限幅法、编码法、概率类方法等，特别重点研究了限幅算法和选择性映射(SLM，Selected mapping)算法。限幅算法的优点是简单有效，但是由于限幅属于非线性方法，其缺点是误码率高，容易引起峰值再生。SLM方法的优点是线性方法，误码率小，缺点是计算量偏大，而且其属于概率类方法，究其根本只是降低了高PAPR发生的可能性，并不能完全抑制高PAPR的产生。另外，传统的SLM方法需要额外发送边带信息，占用了多余的频带资源，并增加了系统的复杂性。本文在此基础上，针对两者的优点和不足，提出了一种改进SLM方法与限幅类方法相结合的新算法，这种新算法不用发送边带信息，节省了频带资源，减小了系统的复杂性，并且对OFDM的高PAPR有非常良好的抑制效果，而不会带来误码率上的损失。仿真证明了算法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 OFDM的研究背景

1.2 OFDM的发展

1.3 OFDM优缺点

1.4针对OFDM系统的PAPR研究现状

1.5本论文的安排

第2章OFDM基本原理

2.1 OFDM并行传输特点

2.2 OFDM的数学模型

2.3 OFDM的DFT调制

2.4 OFDM的循环前缀

2.5 OFDM系统组成

2.6本章小结

第3章OFDM系统峰均比问题

3.1 OFDM系统峰均比定义

3.2 OFDM系统的峰值平均功率比分布

3.3目前几类减小OFDM峰均比方法

3.4评价减小OFDM峰均比方法优劣的标准

3.5本章小结

第4章减小OFDM系统的PAPR方法

4.1信号预畸变技术

4.1.1限幅及峰值加窗方法

4.1.2压缩扩张方法

4.2编码类方法

4.3概率类方法

4.3.1最小PAPR的理论

4.3.2 SLM方法

4.3.3 PTS方法

4.3.4修正星座图方法

4.4本章小结

第5章基于SLM的减小OFDM系统PAPR的改进方法

5.1传统的SLM算法

5.2改进的SLM与限幅结合方法

5.2.1改进的SLM方法

5.2.2改进的SLM与限幅结合方法

5.2.3改进的SLM与限幅结合方法的仿真验证

5.3本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致 谢