基于选择性映射法降低OFDM系统峰均比技术研究

摘要

正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种多载波调制技术，由于具有抗多径衰落能力强、频谱利用率高等优点，已广泛应用于数字音频(DAB)、数字视频广播(DVB)、无线局域网(WLAN)等技术领域。此外，正交频分复用技术(OFDM)被认为是第四代移动通信的核心技术之一。
　　 但是OFDM技术存在传输过程中峰均比值(PAPR)较高的问题，高峰均比对功率放大器、A/D变换器等前端设备的线性范围提出更高的要求，影响着整个通信系统的运行成本和效率，所以，对降低峰均功率比技术的研究对于OFDM技术的更广泛应用有着一定的现实意义。
　　 作为OFDM的一项关键技术，降低峰均比技术已经备受瞩目，目前降低峰均比的研究工作也已经有很多，本文针对目前降低峰均比方法普遍存在降低峰均比的效果不理想，系统误码性能不佳或计算复杂度较高等问题，期望寻求一种能更有效降低峰均比的方案。主要完成了以下工作：
　　 1、通过查阅相关资料文献，主要对现有降低峰均比的方法中的信号的概率类技术进行了分析和总结，并通过Matlab软件对研究内容进行了仿真分析。
　　 2、在仿真分析了选择性映射和子载波预留法上，本文将两种算法有机结合提出一种基于子载波预留和选择性映射TR SLM级联的降低OFDM系统PAPR改进方案，即先通过子载波预留法对数据进行处理再进行选择性映射的级联方案，通过仿真验证了TR SLM级联算法降低PAPR的有效性，但级联算法在得到较好的降低峰均比的同时，引入边带冗余信息。
　　 3、为了减少TR SLM级联算法引入的冗余信息，本文引入了混沌序列最常见的改进型Logistic映射来迭代生成所需的相位因子，首先将混沌序列分别引入两种常见的概率类方法部分传输序列法和选择性映射法进行仿真研究，发现混沌序列的引入，不仅能达到预期的降低冗余信息的目的，还能有效降低峰均比，进而将其与第三章中提出的TR SLM级联算法有机结合，提出一种新的降低OFDM系统峰均比的方案，即基于混沌序列的TR SLM级联方案。大量的仿真结果表明所提出的新的基于混沌序列的TR SLM级联算法可以达到较好降低峰均比的效果，同时由于混沌序列的引入，有效地降低了级联算法所需的边带传输信息，提高了系统频带利用率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1课题研究背景与意义

1.1.1 OFDM技术的研究现状

1.1.2 PAPR抑制技术的国内外研究现状

1.2本文的研究内容和主要工作

第2章OFDM系统基本原理及PAPR问题

2.1 OFDM系统的原理

2.1.1 OFDM的系统模型

2.1.2离散傅里叶变换在OFDM系统中的应用

2.1.3傅里叶变换的过采样

2.1.4保护间隔和循环前缀

2.2 OFDM的关键技术

2.3 OFDM的峰均功率比及其分布

2.3.1峰值平均功率比的定义

2.3.2 OFDM系统内PAPR的分布

2.4高PAPR带来的问题及其解决方法概述

2.4.1高PAPR带来的问题

2.4.2降低峰均比常用方法概述

2.5本章小结

第3章TR与SLM的级联算法

3.1 SLM方法降低峰均比

3.1.1 SLM原理

3.1.2 SLM与PTS方法的性能比较

3.2子载波保留法降低峰均比

3.2.1子载波保留法原理

3.2.2子载波保留算法的实现

3.3 TR与SLM的级联算法

3.4本章小结

第4章基于混沌序列的TR_SLM级联算法

4.1混沌序列

4.2混沌序列分别与PTS、SLM结合降低峰均比

4.2.1部分传输序列法

4.2.2 PTS与混沌序列的结合

4.2.3 SLM与混沌序列的结合

4.3混沌序列与TR_SLM级联算法的结合

4.4本章小结

结 论

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果