多载波通信系统峰均功率比控制算法研究

摘要

过高的峰值平均功率比是多载波通信系统实现时面临的一个重要挑战,很多降低系统峰均比的算法被提出和应用到实际的系统当中.该文主要致力于研究新的峰均比降低算法和实际系统中如何应用相关算法.论文首先对现有的算法进行分类,清晰的指明当前研究的各个方向.通过对大量文献的阅读,可以发现峰均比问题研究的重点在于针对实际系统如何高效的使用各种算法,所以对现有算法的分析是必要而有益的.峰均比分布的上限和下限指明了理论上可以达到的削减效果,其概率分布更合理的描述了实际系统中峰均比的出现情况.通过对现有常用算法的描述,可以看出各种算法对峰均比削减的效果以及实现的复杂度.论文还给出了提出和改进这些算法的参考文献,利于以后的参考和分析.多峰值星座图扩张算法的提出是在修正原有的Tone Injection算法的基础上完成的,比原算法能够更有效的处理OFDM信号中存在多于一个峰值的情况.通过仿真结果,可以清楚的看到增加时域搜索长度以及迭代次数,都可以明显的提高峰均比抑制的效果.过采样技术的使用,可以有效的避免通过滤波器和D/A之后造成的峰值再生,更逼近实际模拟信号峰值的情况.该算法造成的平均功率上升是很小的,有利于系统实现.论文还简要介绍了多峰值搜索算法在下一代移动通信系统中的应用.信道编码技术已经成为OFDM系统的必备模块,可以提供在高速传输下优异的误码性能.该文提出了利用变速率Turbo码的穿刺矩阵来实现冗余信号集的SLM-DPM和PTS-DPM算法,是结合了原有的选择映射和部分传输序列算法的思想而得到的.为了进一步提高这两种算法的可实现性,又针对边信息和穿刺矩阵的选择进行了分析.对于编码系统,还在高斯信道和平坦衰落信道进行了误码率的仿真,结果显示新算法可以适用于实际的系统.为了降低新算法实现的复杂度,论文提出一种基于门限通过率的峰均比检测算法,并在此基础上提出一种自适应的峰均比削减算法.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1多载波系统简介

1.2常用的多载波系统介绍

1.2.1 OFDM系统

1.2.2 DMT系统

1.2.3多载波CDMA系统

1.3峰均比问题的提出

1.4在峰均功率比控制领域面临的主要研究课题

1.5本文的主要研究内容与成果

1.6论文的章节安排

第二章峰均比问题的研究内容和现有算法的简介

2.1峰均比问题的研究内容

2.1.1峰均比的定义

2.1.2峰均比的研究方向

2.2现有算法的简介

2.2.1过采样信号的使用

2.2.2峰值平均功率比的分布

2.2.3限幅算法

2.2.4 SLM算法

2.2.5 PTS算法

2.2.6星座图保留算法

2.2.7其它算法

2.3本章小结

第三章多峰值搜索的星座图扩张算法

3.1 Tone Injection算法

3.2多峰值搜索的星座图扩张算法

3.3参数对多峰值搜索算法的影响

3.4多峰值搜索算法在4G仿真系统中的应用

3.5本章小结

第四章编码OFDM系统下峰均比降低算法研究

4.1变速率Turbo码和TC-OFDM系统介绍

4.2 SLM-DPM峰均比控制算法

4.3 PTS-DPM峰均比控制算法

4.4 SLM-DPM和PTS-DPM算法的修正

4.4.1边信息的处理

4.4.2穿刺矩阵的选择

4.5基于峰值检测的自适应SLM-DPM和PTS-DPM算法

4.5.1峰均比分布的检测

4.5.2自适应峰均比降低算法

4.6本章小结

第五章结束语

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果及参与的项目

致谢