MC-CDMA系统降低峰均功率比技术的研究

摘要

多载波码分多址(MC-CDMA)是正交频分复用与扩频通信技术的结合，是一种在移动通信领域的新技术，它具有抗多径干扰能力强、能够实现频率分集、频谱效率高等优点，是未来移动通信重要的核心技术之一。但是作为一种多载波通信系统，它也继承了多载波通信系统的一些固有缺点，其中峰均功率比过高就是该系统的主要缺点之一。峰均功率比过高将要求A/D和D/A转换器以及功率放大器具有很宽的线性工作范围，这样会造成资源的浪费，同时增加移动设备的耗电量。本文研究了各种降低MC-CDMA系统PAPR的方法，并提出了改进，使系统获得较好的降低PAPR的性能。
　　本文首先介绍了正交频分复用(OFDM)技术的基本原理，又分析了正交频分复用技术(OFDM)与码分多址技术(CDMA)的相结合的三种技术的原理以及性能，其中重点研究了多载波码分多址。接下来，本文给出了峰均功率比的定义，深入分析了MC-CDMA系统产生高峰均比的原的原因及其对系统性能造成的影响。分析了降低MC-CDMA系统峰均比的三种方法的原理，主要有预畸变技术、编码类技术、概率类技术。
　　本文还分析了概率类技术的两种典型技术——SLM算法与PTS算法的原理，并分别提出了两种改进技术。首先提出了改进SLM的算法，该算法在经过信道化编码后MC-CDMA数据块检测符号中嵌入相位序列信息，避免了因为传输边带信息造成传输速率的损失，然后经过限幅算法更加有效地降低了信号的PAPR，在误码率大致相当的情况下具有比传统SLM算法更好的性能;另一种是针对传统PTS算法提出的改进PTS-Clipping联合算法，先在时域对信号进行改进的PTS算法的处理，然后在频域对信号进行迭代限幅滤波的处理。联合算法利用了两种方法在性能上的互补，在降低了系统计算复杂度的同时具有很好的降低MC-CDMA系统PAPR的性能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究现状

1．3 论文内容安排

第2章 多载波通信技术原理

2．1 OFDM的基本原理

2．1．1 OFDM系统模型

2．1．2 OFDM系统的优点及其不足

2．2 MC-CDMA系统原理

2．3 MC-DS-CDMA系统原理

2．4 MT-CDMA系统原理

2．5 多载波通信系统的比较

2．6 本章小结

第3章 MC-CDMA系统的峰均比及降低技术

3．1 MC-CDMA系统峰均比分析

3．1．1 MC-CDMA系统峰值平均功率比的定义

3．1．2 MC-CDMA峰均比的分布

3．1．3 放大器的非线性对MC-CDMA系统PAPR的影响

3．1．4 扩频码对MC-CDMA系统PAPR的影响

3．2 降低MC-CDMA系统PAPR的方法

3．3 预畸变技术

3．4 编码类技术

3．5 概率类技术

3．5．1 概率类算法的原理

3．5．2 SLM和PTS技术的基本思想

3．6 本章小结

第4章 概率类技术的两种改进算法及仿真

4．1 SLM算法的基本原理

4．2 PTS算法的基本原理及其三种分割方法

4．2．1 PTS算法的基本原理

4．2．2 三种分割方式的原理及仿真比较

4．3 SLM算法与PTS算法的比较

4．4 限幅算法的原理及性能仿真

4．4．1 限幅滤波法的原理及仿真

4．4．2 迭代限幅滤波的原理及仿真

4．5 改进的SLM算法的设计与仿真

4．5．1 改进SLM算法的设计思想

4．5．2 改进的SLM算法的流程

4．5．3 改进的SLM算法的MATLAB仿真分析与比较

4．5．4 改进的SLM算法的性能分析

4．6 改进的PTS-Clipping联合算法

4．6．1 改进的PTS算法

4．6．2 改进的PTS-Clipping联合算法的设计思想

4．6．3 改进的PTS-Clipping联合算法的流程

4．6．4 改进的PTS-Clipping联合算法的MATLAB仿真分析与比较

4．6．5 改进的PTS算法的性能分析

4．7 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢