一种降低正交频分复用调制信号峰平比的融合方法

现代通信技术概论正交频分复用OFDM技术罗胜银201214801146摘要：OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）即正交频分复用，是一种特殊的多载波调制技术。

OFDM全称为正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing），是一种新型的高效的多载波调制技术，它能够有效地对抗多径传播，使受到干扰的信号能够可靠地接收。

经过几十年的开发之后，OFDM/COFDM不但被广泛地应用于高速数字通信中，而且已扩展到其他领域。

关键词：正交频分复用，多载波调制，信噪比，调制映射引言个人通信是人类通信的最高目标，它是用各种可能的网络技术、实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类的信息交换。

这种境界使用户彻底摆脱了终端的束缚。

实现这种境界最基本要求就是满足用户的移动性。

多载波调制的一种实现方法为正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术。

在过去的几年中，多载波调制特别是正交频分复用（OFDM）已经被成功的应用于多种数字通信系统中。

一、OFDM的特点OFDM全称为正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing），是一种新型的高效的多载波调制技术，它能够有效地对抗多径传播，使受到干扰的信号能够可靠地接收。

OFDM技术于三十多年前第一次由Chang提出，但是一个OFDM系统的结构非常复杂，从而限制了其进一步推广。

OFDM是多载波数字调制技术，它将数据经编码后调制为射频信号。

不像常规的单载波技术，如AM/FM （调幅/调频）在某一时刻只用单一频率发送单一信号，OFDM在经过特别计算的正交频率上同时发送多路高速信号。

这一结果就如同在噪声和其它干扰中突发通信一样有效利用带宽。

传统的FDM（频分复用）理论将带宽分成几个子信道，中间用保护频带来降低干扰，它们同时发送数据。

OFDM技术及降低其峰均功率比的二种有效的方法The Techniques and an Efficient PAPR Reduced Method ofOFDM Systems徐会彬万国金南昌大学通信系统与应用摘要:OFDM是一种多载波调制技术,其特的这调制特性决定了它有较高的峰均功率比高峰均功率比信号会对实际放大器提出很高的线性要求,因此,它是限制OFDM技术实用化的主要障碍.目前虽有很多降低OFDM信号的峰均功率比PAPR的方案,但大多是以增加系统的复杂程度为代价的.本文提出了两种降低OFDM信号PAPR的方法,可以在不过分增加系统复杂性的基础上使其PAPR在很大程度上得到降低.关键词:OFDM(正交频分复用):多径效应;峰均功率比(PAPR);随机相位校正;功率差异Abstract:OFDM,a kind of Multi-carrier modulating techniques,holds a high PAPR(Peak-to-Average-Power Ratio)due to its special modulating characteristics.High PAPR signal limits this technique to be applied in practice because the strict linearity to the power amplifier is required by it .Tough, many schemes presented to reduce the PAPR,most of them are at the cost of incr easing the systems’complexity .By the method of PAPR reduced for OFDM is presented in this thesis,the PAPR,can be lowered to some degree without excessively increasing the complexity of the systems.Key words:OFDM(Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing), multi-path effect, PAPR (Peak-to Average), random phase up dating, power variance(PV)1引言无线信道的一个重要特点是多径传播，它使接收信号相互重叠，产生符号间干扰(ISI)。

ofdm峰均比抑制算法OFDM（正交频分复用）是一种高效的调制技术，广泛应用于无线通信系统中。

然而，OFDM系统在传输过程中存在一个重要的问题，即峰均比抑制。

峰均比抑制是指信号的峰值与均值之比较大，容易导致信号在传输过程中发生失真，降低接收端的性能。

因此，研究和设计有效的峰均比抑制算法对于提高OFDM系统的性能具有重要意义。

OFDM技术通过将高速数据流分成多个低速子流，并在不同的子载波上进行并行传输，从而提高了系统的传输效率。

然而，在OFDM系统中，子载波之间存在相互干扰的问题，导致信号的峰均比较大。

峰均比是指信号峰值与均值之比，是衡量信号波形波动性的重要指标。

当峰均比较大时，信号的波动性较强，容易引起非线性失真和频谱扩展，从而影响接收端的性能。

为了解决OFDM系统中的峰均比抑制问题，研究人员提出了许多有效的算法。

其中，常见的算法包括峰均比裕度（PAPR）削减技术、选择性映射（SLM）技术、部分传输序列（PTS）技术等。

这些算法通过改变OFDM信号的幅度和相位分布，减小信号的峰均比，从而提高系统的性能。

峰均比裕度（PAPR）是一种常用的峰均比抑制技术。

该技术通过在OFDM信号中引入一个辅助信号，使其与原信号相互干扰，从而减小信号的峰均比。

具体而言，峰均比裕度技术通过选择合适的子载波来调制辅助信号，使其与原信号相互干扰，从而减小信号的峰均比。

这样一来，信号的幅度分布更加均匀，减小了峰值与均值之间的差异，降低了信号波动性，提高了系统的性能。

选择性映射（SLM）技术是另一种常用的峰均比抑制技术。

该技术通过在OFDM信号中引入多个备选信号，并根据信道条件选择合适的备选信号进行传输，从而减小信号的峰均比。

具体而言，选择性映射技术通过在发送端引入一个映射表，根据信道条件选择合适的备选信号进行映射，使得发送信号的峰均比较小。

这样一来，信号的波动性较小，降低了非线性失真和频谱扩展，提高了系统的性能。

部分传输序列（PTS）技术是一种基于时域分割的峰均比抑制技术。

OFDM系统中高峰均比问题的研究第一篇：OFDM系统中高峰均比问题的研究【摘要】正交频分复用(ofdm)以其频谱利用率高和抗频率选择性衰落强等优点，成为第四代移动通信的核心技术之一。

但ofdm系统的一个固有缺点是具有较高的峰值平均功率比，导致对放大器的线性度要求很高，影响通信系统的运行成本和效率。

本文在介绍ofdm基本原理的基础上，分析了高峰均比问题的原因和影响，并对典型的降低峰均比的技术方法进行了研究。

在此基础上，选择其中性能较优的选择性映射法和部分传输法作为论文的研究重点，并提出了一种新的改进技术方法。

【关键词】正交频分复用；峰均功率比；选择性映射法；部分传输法1.引言ofdm技术是一种多载波调制技术，其基本原理是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。

较一般的单载波通信系统具有频谱利用率高，消除码间干扰，有效对抗多径效应等优点，是第四代移动通信中最具竞争力的关键技术之一。

目前已被广泛应用于无线局域网，宽带无线接入，数字音频广播，高清晰度数字电视等系统中。

由于ofdm系统的输出是多个子信道信号的叠加，因此如果多个信号相位一致时，所得的叠加信号的瞬时功率会远远高于信号的平均功率，即峰值平均功率比很高。

尽管峰值功率出现的概率较低，但为了不失真地传输这些高峰均功率比的ofdm信号，发送端对高功率放大器的线性度要求很高且发送效率极低，接收端对前端放大器以及a/d 变换器的线性度要求也很高。

因此，高的峰均功率比使得ofdm系统的性能大大下降甚至直接影响实际应用。

为了降低ofdm系统峰均功率比，人们提出了限幅类，编码类以及概率类等技术方法。

2.降低峰均比的技术方法2.1 限幅类技术限幅类技术采用了非线性过程，其主要思想是ofdm信号在送到功率放大器之前，要先对幅值较大的信号进行预畸变处理，使它不超过一个规定的门限值，即如果信号的幅值超过某一规定门限值，则将其设置成规定门限，如果信号的幅值比规定门限值低，那么它的取值保持不变，这样就避免了具有较大峰均功率比的信号的出现。