降低OFDM系统峰均功率比的方法

MIMO—OFDM系统中降低峰均功率比技术的研究

比（ＡＲ等问题ＪＰＰ）。
式的情况，但是其代价也是非常明显的，既需要计算额外
一
１组ＩＦＦｒ运算（假设有Ｍ组相位序列）接收机又需要得，
知所选择的随机相位序列矢量。因此，要将选择的矢量的序
号作为边带信息一起传送给接收端，并在接收端通过查表或
严重的带内干扰和带外噪声，而降低整个系统的误比特性从能和频谱效率；编码类技术降ＰＰＡＲ为线性过程，不会使它信号产生畸变，编码类技术的计算复杂度非常高；率类但概
ＩＬ方案是ＳＭ算法应用到ＭＩ．ＦＭ系统中时最ＳＭＬＭＯＯＤ简单的方法，可以显著地改善ＭＩ．ＦＭ系统的ＰＰＭＯＯＤＡＲ分布，使每个天线上的ＰＰＡＲ都达到最佳。这种方法是可行的。但对于ＳＭ这种非畸变降低ＰＰＬＡＲ的方法来说，要需在接收天线一端精确地了解发射机所采用的辅助信息，因此，Ｌ中的相位信息需要准确无误地发送给接收天线。而ＳＭ在ＩＬ算法的ＭＩ．ＦＭ系统中，ＳＭＭＯＯＤ每个发射天线分别调
在概率类技术里，ＬＰＳ具有很好的性能，ＳＭ、Ｔ应用比较广泛，但也不可避免地具有计算量大的问题。在ＭＩ．ＭＯ
ＯＤ系统中，了进一步减少计算量，ＦＭ为对传统的概率类技术进行了一些改进，已经提出了协同选择性映射法（ＳＭ）ＣＬ
的边带信息，可见其辅助信息量是很大的。
１３协同选择性映射法（ＳＭ）．ＣＬ

一种基于部分传输序列降OFDM系统高峰均比的改进方法

数字音频广播（ＤＡＢ）、数字视频广播（ＶＢ）等许多领域得到了广泛应用【ｊＤ１。但由于各载波间的统．２
计独立性，其相应的时域波形近似于高斯分布，因此ＯＤＭ系统的一个主要缺点是峰值平均功率比Ｆ（ＡＲ）过高，这就就对系统的功率放大器等非线性器件提出很高的要求，在器件的动态范围有限的Ｐ情况下，会导致信号的非线性失真，成明显的带内信号的畸变和带外功率的辐射。就造因此降低ＯＦＤＭ信号的高峰值功率的是非常必要的。已有很多的文献研究了降ＰＡＲ的方法，通常这些方法大致分为三种，信号预畸变技术【、编码方法【引引、信号扰码技术【６】．。但信号预畸变技术破坏了子载波的正交性，编码方法受子载波个数和调制方式的限制，所以信号扰码技术成为更有效的降ＰＡＲ的方法。文献【】６
’ 收稿日期ｔ２０－６００５０－７修订日期：２０－９００５０－７
）＝
ｅ【（】ｘｆ，ｐ２ —
（ｆ＋）ｆ
子载波的正交性可以用式（）表示，以保证在接收端利用ＦＴ解调出数据信息｛０Ｉ２．，Ｄ一。２ＦＤ，，，．．ＮＤＤ．．）．

一种降低OFDM系统峰均比的PTS-TR联合算法

一种降低OFDM系统峰均比的PTS-TR联合算法
王志勇;庞伟正
【期刊名称】《应用科技》
【年(卷),期】2009(036)004
【摘要】提出一种部分传输序列(partial transmit sequence,PTS)算法与载波预留法(tone reservation)相结合的算法来降低OFDM系统峰均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR).传统的PTS算法可以在不使信号失真的情况下很好地降低高PAPR出现的概率,但是这种算法的缺点是计算量过大.而TR法虽有不用传递边带信息的优点,但当预留子载波取值小时会得不到理想的性能,取值过大又会浪费系统功率.联合算法在大大地降低了PTS计算量、TR预留载波取值小的同时,还保持了良好的PAPR性能,仿真结果验证了其有效性.
【总页数】4页(P15-18)
【作者】王志勇;庞伟正
【作者单位】哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.一种降低OFDM系统峰均比改进的SLM算法 [J], 李晓伟;王军光
2.一种降低MIMO-OFDM系统峰均功率比的联合算法 [J], 李万臣;王二小;王卓刚
3.一种改进的降低MIMO-OFDM系统峰均比的联合算法 [J], 蒋阳;袁敏;陈碧云;王权
4.一种降低OFDM系统峰均比改进的SLM算法 [J], 李晓伟;王军光
5.一种降低OFDM系统峰均功率比的算法研究 [J], 任青华;李环;白文雅
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正交频分复用系统峰均比抑制问题研究

正交频分复用系统峰均比抑制问题研究正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM）是一种常用于高速数据传输的数字通信技术。

在OFDM系统中，数据被分成多个子载波进行传输，每个子载波的频谱相互正交，这样可以有效地提高信号的带宽利用率，同时降低多径干扰和频率选择性衰落的影响。

然而，在OFDM系统中，峰均比抑制（Peak-to-Average Power Ratio，简称PAPR）是一个常见且重要的问题。

峰均比抑制，亦称为峰均比控制，是指在OFDM系统中，信号的峰值功率与均方根功率之比过高造成的问题。

在OFDM系统中，由于多个子载波同时传输数据，并且不同子载波之间存在相位差，这导致在某些时刻不同子载波的幅度叠加得到的整体信号具有非常高的峰值功率。

这种峰值功率的出现会导致信号在传输过程中容易出现非线性失真，使得接收端难以准确恢复原始的信号。

峰均比抑制问题对OFDM系统性能的影响是多方面的。

首先，峰均比的高值会导致功率放大器工作在非线性区域，从而增加了系统的非线性失真。

其次，峰均比的高值会降低系统的动态范围，使得系统容易饱和，导致接收端信号的丢失。

此外，在OFDM系统中，由于不同子载波之间相互干扰，峰值信号会引起串扰，进一步影响系统的误码率。

因此，如何有效地抑制OFDM系统中的峰均比，保证信号传输的可靠性和性能是一个需要研究的重要问题。

目前，有许多方法被提出来解决OFDM系统中的峰均比抑制问题。

其中，一种常用的方法是对OFDM信号进行削峰操作。

这种方法可以通过将信号的峰值功率降低到均方根功率的水平，从而减少非线性失真的发生。

然而，这种方法存在一个缺点，即峰值信号的削减可能会导致信号的幅度降低，从而增加系统的误码率。

因此，在进行信号削峰操作时需要权衡功率的抑制和误码率的控制。

另一种常用的方法是通过改变信号的调制方式来抑制峰均比。

例如，可以使用有限状态机（Finite State Machine，简称FSM）来调整每个子载波的相位，从而减小峰均比。

OFDM系统峰均功率比抑制算法的研究

定义为一个ＯＦＤＭ符号内离散（Ｆ）ＤＭ信号瞬
２８
应用。
１ＯＦＤＭ系统ＰＲ抑制算法ＡＰ
概述
ＯＦＭ基本原理就是把高速的数据流通Ｄ过串并变换，配到速率相对较低的若干个子分
信道中进行传输，各个子信道之间是相互正而
交的，收机就是依靠这种正交性来解调信号接
采用离散傅里叶变换（Ｆ）现ＯＦＭ，ＤＴ实Ｄ使（Ｆ）ＤＭ技术走向实用化。随着数字信号处理技术和高速器件的发展，ＦＭ在高速数字用ＯＤ户环路（Ｓ、对称数字用户环路（ＨＤＩ）非ＡＤ— Ｓ、高速数字用户环路（Ｉ超）ＶＨＤＩ、字音Ｓ数）频广播（ＤＡＢ及高清晰度数字电视（ＴＶ））ＨＤ和陆地广播等各种通信系统中得以成功
第１８卷
第１期
北京石油化工学院学报
ＪｕｎｌｆＢｅｊｎｎｔｔｔｆｏｒａｉｇＩｓｉｕｅｏｏｉ
ＰｅｒｈｍｉａｃｔｏｃｅｃｌＴｅｈｎｏｏｌｇｙ
Ｖｏ．１ＮＯ．１１８
Ｍａ．０１ｒ２０
个数Ｎ条件下埘Ｐ（ＦＭ系统的ＰＲ性能进行了仿真。仿真结果表明，加或ｗ都有利于Ｔ）ＤＡＰ增
Ｐ＿）Ｄ系统ＰＲ性能的提高。ＴＳ（ＦＭＡＰ关键词正交频分复用；峰均功率比；部分传输序列；选择映射

OFDM系统中降低峰均比的算法研究

高，可以有效对抗符号间干扰（ＩｓＩ）和有效避ห้องสมุดไป่ตู้免多径传播带来的信道间干扰（ＩＣＩ）等优点。在ＯＦＤＭ￣统中，其峰均比相对较大和对频率偏移敏感是ＯＦＤＭ３￣统传输要解决的关键问题。本文分析了降｛ｋ￣ＯＦＤＭ系统峰均￣，ＰＡＰＲ的原理，并对其性能进行了仿真分析，仿真结果验证了算法的有效性。
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一
研发展．．＿
ＯＦＤＭ系统中降低峰均比的算法研究
商丘工学院机械工程学院杨晓东李金展
【摘要】第四代移动通信系统以正交频分复用（ＯＦＤＭ）为核心技术为用户提供增值服务。ＯＦＤＭ技术是一种可以实现高速双向无线数据通信的良好方法。其具有传输速率
义为：
是采用与其概率相关的表征量互补累积分布函图２给出了用ｍａｔｌａｂ软件仿真的基于ＳＬＭ算数（ＣＣＤＦ）来进行描述，其物理含义是计算ＰＡＰＲ法的ＰＡＰＲ曲线。仿真条件为：ＣＣＤＦ仿真次数为超过某一门限值ｚ的概率。假设０ＦＤＭ符号周期１０００，子载波个数Ｎ＝１２８，系统采用０ＰＳＫ调制，内每个采样值之间都是不相关的，￣ＯＦＤＭ符号Ｖ分别取２、４、８，旋转因子ｂ ∈［１－１ｊ— ｊ］。周期内的Ｎ个采样值中每个采样值的ＰＡＰＲ都大由图２可以看出，原始信号在出现概率于门限值Ｚ的概率分布（ＣＣＤＦ）为Ｐ（ＰＡＰＲ＞ｚ）＝卜１０－４处的ＰＡＰＲ为ｌ１．５ｄＢ，序列个数Ｖ分别取２、（卜ｅｘｐ（～ｚ））４、８的ＳＬＭ算法在出现概率为ｌＯ处的ＰＡＰＲ分别３．峰均比的降低方法为９．８ｄＢ、８．４ｄＢ、７．８ｄＢ。由此可见，在出现为了降Ｉ￣ＯＦＤＭ信号中的峰均功率比，国概率为ｌＯ处，Ｖ取２、４、８的ＰＡＰＲ分别比原始内外学者进行了大量的研究，提出了很多的方ＯＦＤＭ信号的ＰＡＰＲ减少３．７ｄＢ、１ｄＢ￥￣Ｏ．６ｄＢ。随法。目前降｛￣ＯＦＤＭ系统ＰＡＰＲ的研究方法大致可着序列个数Ｖ的增大，ＳＬＭ算法的降低ＰＡＰＲ性能分为三大类，即信号畸变技术、编码技术和信越好。号扰码技术。６结束语３．１信号畸变技术本文介绍了ＯＦＤＭ系统降低峰均比的常用信号畸变技术是在信号被送到放大器之的三种方法，并详细分析了信号扰码技术中的前，首先经过非线性处理，对有较大峰值功率ＳＬＭ算法，给出了用ＳＬＭ算法对系统性能进行的的信号进行预畸变，使其不会超出放大器的动仿真曲线。结果表明，选择合适的参数可以使态范围，从而避免较大ＰＡＰＲ的出现。其特点是ＳＬＭ算法大大提高系统降低ＰＡＰＲ的性能。方法最简单和最直接。信号畸变技术主要包括：限幅滤波和压缩扩展变换等。参考文献【１】鞠占生，谢绍斌，牟薪韦．减／Ｉ￣ＯＦＤＭ信号ＰＡＰＲ的ＰＴＳ３．２编码技术编码技术的基本原理是利用编码产生ＰＡＰＲ较小的ＯＦＤＭ符号，避免使用那些会生成大峰值功率信号的编码图样。此类方法的优点是系统性能稳定，其缺陷在于可供使用的编码图样数量非常少，随着子载波数量增大，编码效率会显著降低。编码方法主要用于频带较宽，子载波数量较少的情况下传输。

降低OFDM系统峰均比技术的研究

—ห้องสมุดไป่ตู้
ｔ —ａｅａｅｐｗｒａｉ（ＡＲ）ｏｇａｓｗｉｈｓｂｔｔｌｅｒｄｓｈｆｃｎｙｆｎａｏｅｌｅ．ｏｖｒｏｅｒｔＰＰｇｏｆｉｌ，ｈｃｓｎｉｌｄｇａｅｅｅｉｃｌｅｒｗｒｍｐｉｒｓｎｕａａｙｔｉｅｏａｉｐａｆｉ
ｒｐｅｔｃｉｐｎｎｌｅｉｇｔｃｎｏｏｓｐｒｓｎｔｄｔｃｅｅＰＡＰｒｄｔｏ．ＴｈｅｐｒｐｓｄｓｈｍｅｃｎｅｆｃｉｅｙｅａｌｐｉｇａｄｆｔｒｎｅｈｌｇｉｅｅｅｏａｈｉｖｉｙＲｅｕｃｉｎｏｏｅｃｅａｆｅｔｖｌｉｉｉｈｌｐｎｏｓｎｔｅＢＥＲｅｏａｅｏｈｙｓｅｔｍｐｏｅｓｃｒｌｅｆｃｅｃｎｈｂｔｔｅｃｉｐｉｇｎｉｅｏｈｐｒｒｎｃｆｔｅｓｔｍｏｉｒｖｐｅｔａｆｉｎｙ．Ｂｙｓｌｃｉｇｔｅｓｓｆｍｉｅｅｔｎｈｙ — ｔｒａａｔｒｒｐｌｉｃｎａｈｅｅａｇｏｏｅｐｒｍｅｅｓｐｏｅｒｙ．ｔａｃｉｖｏｄｃｍｐｒｍｉｅｂｅｗｅｎｃｍｐｌｘｔｏｏｐｔｔｏｄＰＡＰＲｅｆｍ — ｎｏｓｔｅｏｅｉｙｆｃｍｕａｉｎａｎｐｒｏｒ
ｐｎｇ— ｉｌｅｎｉ —ｆｔｒｇ；Ｐｅｋ— ｔ —ａｅａｅｐｏｒｒｔｏｉａ — ｏ— ｖｒｇｗｅａｉ
证了所提出方案的有效性。关键词：交频分复用；合算法；正联冲激整形；复限幅滤波；均功率比重峰中图分类号：Ｎ１Ｔ９１文献标识码：Ｂ

多带OFDM—UWB系统峰均功率比降低方法研究

速数据传输会大大增加接收端的复杂性。正交频分复用（ｒｏｏａＦｅｕｎｙＤｖｓｎＭｕｔｌｉｇＯｔｇｎｌｒｑｅｃｉｉｏｌｐｅｎ，ｈｉｉｘ
ＯＦＭ）技术能有效地解决上述问题，它以频谱利用率高、抗干扰能力强、捕获多信道能量等特点成Ｄ
Ｖｌ１Ｎｏ６ｏ，，１．
Ｄｅｅｅ，０６ｃｍｂｒ２０
多带ＯＦＭ— ＷＢＤＵ系统峰均功率比降低方法研究
张士兵，张力军２
（．南通１学电子信息学院，江苏南通２６０；２ｉ人２０７．南京邮电人学通信与信息『学院，江苏向京２０）：１０３０
数字化等诸多优势，已成为无线通信领域中的新亮点，是无线个域网的首选方案，在未来新～代移动通信中具有很大的发展潜力，被视为下一代无线通信的关键技术之一【］】。叫
超宽带信道是一个复杂的多径环境，会出现严重的频率衰落和多径效应。在这样的环境里进行高
摘要ｔ针对多带ＯＤＵＦＭ— ＷＢ信号存高峰均功率比的问题，提出了利用扩展与交织降低系统信号峰均功率比的
＿法。该方法通过对传输数据进行Ｊ扩展与交织，使得进入多载波训制的数据趋于高斯分布，减小了传输数据自相，Ｊ下叟关函数的旁瓣峰值，降低了ＯＦＭ－ＤＵＷＢ信号的峰均功率比。由于采用正交矩阵进行扩展，扩展前后的数据传输速率保持不变。仿真结果表明，扩展与交织可以有效地降低信号峰均功率比２５Ｂ左右。同时该方法还具肯抗窄带干扰的－ｄ

OFDM系统中降低峰均比问题的研究的开题报告

OFDM系统中降低峰均比问题的研究的开题报告一、选题的背景和意义正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是一种常用的通信技术，被广泛应用于数字电视、无线局域网、移动通信等领域。

OFDM技术具有抗多径干扰、频谱利用率高等优点，但同时也存在一个典型的问题——峰均比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)较大，而且PAPR的大小直接影响系统的性能。

PAPR大会造成系统功率失真、误码率上升等问题，在实际应用中会减少OFDM技术的可靠性和效率。

因此，针对OFDM技术中的PAPR问题进行研究，可以提高OFDM系统的性能和稳定性，对于数字通信技术的发展和实用具有重要的现实意义和应用前景。

二、研究内容本次研究主要通过对OFDM的信号生成原理的深入探究，分析OFDM技术中PAPR的数学原理和测量方法，以及现有的PAPR降低算法，解决PAPR较大对OFDM系统性能的影响。

具体来说，将研究以下内容：1. OFDM技术的基本原理和信号生成方法；2. PAPR的计算原理和实测方法；3. 现有的PAPR降低算法的理论基础和实现方法；4. 分析和对比现有的PAPR降低算法的优缺点，进一步探究如何有效降低PAPR。

三、研究方法本次研究将通过文献研究和实验仿真两种方式来开展。

通过对现有文献的分析和比较，对PAPR降低算法进行分类和归纳，进一步探究这些算法的实现方法和优缺点，为后续实验仿真提供理论基础。

然后，通过Matlab等工具，搭建OFDM信号生成系统和PAPR测量系统，对研究对象进行实验仿真，分析并对比不同算法的PAPR降低效果和对系统性能的影响，找出最优解决方案。

四、预计研究结果预计研究结果将会得出以下结论：1. OFDM技术中PAPR较大的原因和数学计算方法；2. 现有的PAPR降低算法的理论基础和实现方法；3. 不同算法的优缺点和适用场景；4. 最终的优化解决方案和实现效果。

基于非线性缩放技术的NCOFDM系统峰均比抑制方法

Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 63【关键词】非连续正交频分复用峰均比非线性缩放技术部分传输序列选择性映射如今，随着无线通信技术的快速发展，认知无线电（CR ）引起了学术界的极大关注，以满足对频谱的高效利用和通信的高度可靠。

它将实现频谱的有效利用和可靠的通信质量。

而非连续正交频分复用（NC-OFDM ）是一种新兴技术，因为NC-OFDM 能够根据自身的特点：通过频谱感知技术来调整无线通信系统自身的参数，从而进一步利用未充分利用的许可频段中的频谱空洞进行数据传输，NC-OFDM 技术可以选择性的跳过障碍传输信号，因此它是一个非常适合CR 的调制技术。

另外，由于子载波彼此正交，因此其频谱效率高，并且多径抗干扰性能优异。

使得NC-OFDM 技术成为未来通信技术中的一种有前途的技术。

然而，NC-OFDM 的主要缺点是其较高的峰均比（PAPR ）。

高PAPR 会对传输信号产生非线性失真并降低功率放大器效率。

引起系统误码率（BER ）下降，进而影响系统的整体性能，影响用户接收到的信息的准确性，影响着NC-OFDM 技术的广泛使用。

因此，研究降低NC-OFDM 中PAPR 具有重要意义。

现有论文提出了几种PAPR 降低方法，大致分为三类：限制类技术，概率类技术，编码类技术。

概率技术包括选择性映射（SLM ）和部分传输序列（PTS ）。

然而，SLM 和PTS 操作复杂，并且计算复杂度较高，而且引入冗余信息，破坏误码率（BER ）。

因此，我们提出了一种改进的称为非线性缩放技术，以降低NC-OFDM 系统中的PAPR ，改善系统的BER 。

1 降低NC-OFDM的PAPR的技术基于非线性缩放技术的NC-OFDM 系统峰均比抑制方法文/周志强孙浩琳石韵琪许一虎本文提出了一种降低PAPR 的非线性缩放方法，利用传输信号乘以缩放因子的方式缩放峰值信号来降低PAPR 的目的。