降低MIMO-OFDM系统峰均功率比的星座恢复法研究

摘要

正交频分复用技术和多输入多输出技术有机结合而形成的新技术MIMO-OFDM技术,是现如今实现无线高速大容量传输最具代表性的方案之一。
　　论文针对降低 MIMO-OFDM系统的峰均功率比问题进行了分析和研究。目前,降低PAPR的算法主要包括:信号预畸变类算法、概率类算法和编码类算法。各类算法都具有自己的优点和缺点,对降低峰均比的能力以及由算法而引入到系统中的计算复杂度也是在不相同的。信号预畸变类算法的优点是结构简单、比较易于实现,且不需要加入冗余码;缺点是信号的畸变较严重,系统误码性能较差。编码类算法,在理论上可使峰均比很小,且没有信号畸变;缺点是子载波较多时,编码效率很低,且编解码方法非常复杂。概率类算法可使大信号出现概率大大地降低,从而明显地改善系统的PAPR性能;缺点其算法较复杂,传送附加信息还需占用额外的信道。
　　论文首先介绍了MIMO-OFDM系统的基本原理和系统结构,详细阐述了空时码的编译准则及分类。接着对MIMO-OFDM系统中的PAPR的定义和相关问题进行了细致的分析与介绍。最后对星座恢复法原理进行了详细的分析与阐述。星座恢复法,它是在对现有算法的综合的基础上提出的,其基本原理是:在发射端利用软件削波限幅的方法降低系统的PAPR,其系统结构简单、且可根据系统的设计要求灵活地改变PAPR值;在接收端被限幅数据的实际值是利用调制信号的星座特性恢复出来,从而减小了信号的畸变,提高了系统的误码性能。论文中对基于星座恢复法的MIMO-OFDM系统进行了设计,并应用MATLAB进行了的仿真分析。
　　仿真结果表明,基于星座恢复法的MIMO-OFDM系统,其PAPR性能得到了明显地改善,系统的平均输出功率增大,误码率下降。与加权矢量系数为8的SLM法相比,在最佳PAPR条件下,二者的误码性能相似,但是,采用星座恢复法无需额外信道来传送附加信息,且其所需的运算量也大大地减少。

目录

降低MIMO-OFDM系统峰均功率比 的星座恢复法研究

RESEARCH OF CONSTELLATION RECOVERY METHOD FOR REDUCING PAPR IN MIMO-OFDM SYSTEM

摘 要

Abstract

目 录

绪 论

课题研究背景与意义

国内外研究现状

信号预畸变类算法的研究现状

概率类算法的研究现状

编码类算法的研究现状

论文的研究内容与结构

MIMO-OFDM系统的原理及峰均功率比

引言

MIMO-OFDM系统

OFDM技术基本原理

MIMO技术基本原理

空时编码技术

MIMO-OFDM系统基本原理

MIMO-OFDM系统中的PAPR问题

OFDM系统的PAPR问题

MIMO-OFDM系统的峰均功率比

STBC MIMO-OFDM系统中PAPR的特点

本章小结

常用降低PAPR的算法研究

引言

削波限幅算法研究

概率类技术研究

选择映射(SLM)算法

部分传输序列(PTS)算法研究

分组编码算法

星座恢夊法原理

本章小结

基于星座恢夊法的MIMO-OFDM系统设计

引言

算法的重要参数

发送限幅门限

接收判决门限的设计

调整步长的设计

归一化模值的设计

星座恢夊算法的仿真实现

软限幅的实现方法

基于星座分布特性恢夊被限幅样值的实现方法

FFT变换的简化算法

仿真结果及分析

误码性能分析

运算夊杂度分析

本章小结

结 论

参考文献

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致 谢