OFDM技术及降低其峰均功率比的几种有效的方法研究
降低OFDM系统峰均功率比联合算法的研究
降低OFDM系统峰均功率比联合算法的研究正交频分复用技术是一种多载波调制技术,其凭借频谱利用率高和抗干扰能力强等优势,在4G LTE技术中得到广泛应用,已成为LTE三大关键技术之一。
但是,峰值平均功率比较高是正交频分复用系统中一个不容忽视的缺陷。
这就要求系统中功率放大器的线性动态范围足够大,否则,将会引起信号非线性失真,导致整个通信系统性能下降。
因此很有必要采取措施以降低OFDM系统的峰均比值。
鉴于此,本文以降低OFDM系统的峰均比算法重点进行了研究分析。
本文首先阐述了OFDM系统的基本原理及其关键技术。
分析了高峰值功率比产生的原因,给出了峰值均比的定义及其分布统计特性。
然后对国内外抑制OFDM系统峰均比的算法进行了研究讨论,介绍了各类算法中常用算法的基本原理,对其抑制性能进了分析对比,并分析总结了各种算法的优缺点。
重点对概率类技术中的部分传输序列算法进行了深入研究,分析了其计算复杂度及影响算法性能的因素,并进一步研究了改进的次优迭代搜索部分传输序列算法,其可以获得较好的峰均比抑制性能,同时大大减小了系统的计算量。
其次重点研究了星座图扩展算法。
其基本原理是对满足要求的星座点进行扩展,使得一个数据点与星座图中多个星座点有映射关系,从中选择出合适的星座点进行传输。
并通过理论分析得出其降低峰均比的问题实质上是一个非线性规划问题,则探讨其次优解。
针对此问题引入了凸集投影算法,并通过仿真验证了凸集投影算法方法对系统峰均比有很好的抑制作用。
但是其缺点是收敛速度较慢,不满足通信系统实时性的要求。
进而在该算法的基础上,讨论了收敛速度较快的智能梯度投影算法,并着重讨论了智能梯度投影算法中最佳梯度步长的确定方法。
并对智能梯度投影算法算法进行了仿真,仿真结果证明其具有很好的抑制性能,且收敛速度较快。
最后重点研究了将部分传输序列法与星座图扩展法进行级联的联合算法。
将经次优迭代搜索的部分传输序列算法优选出的序列经一个FFT变换,再输入到采用收敛速度较快的智能梯度投影算法的星座图扩展模块。
OFDM系统中降低峰均功率比的研究
ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｔ ａ ｌ ｋ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｓ ｏ ｍｅ ｍａ ｉ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ Ｐ ＡＰ Ｒ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ （ Ｓ Ｌ Ｍ） ， ａ ｎ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ Ｌ Ｍ，
仿 真 结 果表 明 ， 改 进 算 法在 使 得 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统 在 降 低 峰 均 功 率 比 的性 能上 得 到 了进 一 步 的 改 善 。 关 键 词 ：正 交 频 分 复 用 ； 峰均功率比 ； 选择 性 映 射 ； 预 编 码 矩 阵 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｎ ９ １ １ ． ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ １ ６ ６ — ０ ３
屈 斌． 樊 养余
（ 西 北 工 业 大 学 电子 信 息 学 院 ，陕 西 西安 ７ １ ０ １ ２ ９ ） 摘 要 ：ａ Ｙ － ． 交频 分 复 用技 术 （ Ｏ ｒ ｔ ｈ ｏ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｄ ｉ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｎ ｇ ， Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ） 非 常 适 合 高速 通 信 系统 ， 但 存 在 高峰 均 功 率比（ Ｐ Ａ Ｐ Ｒ） 的 问题 。 对 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统 中如 何 降 低 Ｐ Ａ Ｒ Ｒ 的 问题 进 行 了研 究 ， 讨 论 了 降低 Ｐ Ａ Ｐ Ｒ 的 主要 方 法 ， 重 点 分 析 了选 择 性 映射 法 （ Ｓ Ｌ Ｍ） ． 并在 此基 础 上 提 出 了一 种 基 于预 编码 矩 阵 的 改 进 算 法 ， 最 后 通 过 ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ进 行 了算 法仿 真 ，
OFDM降低峰均比的PTS算法研究
对 影 响 Ｉ Ｓ Ｏ Ｄ 系统 Ｐ Ｐ 的 因 素进 行 了讨 论 。对 Ｔ— Ｆ Ｍ ＡＲ
【 关键词】 Ｔ ， ：Ｐ Ｓ 降低峰 均功率比， 分割方法 ， 格形搜索
１ 引言 、
部 分传 输 序 列 是 Ｊ Ｂ． ｂ ： Ｓ Ｍｕ ｅ 出的 Ｏ Ｐ 法 ． Ｈｕ ｅ 和 ． Ｈ． ｌ 提 ｌ Ｂ Ｓ算 具 体 实现 堵 的 ． 是一 种 改 善 多 载波 信 号 Ｐ Ｐ 它 Ａ Ｒ统计 特 性 的扰 码 类 方法 。其基 本思 想 是 将 输 入 的数 据 符 号 分成 若 干 分组 ． 然后 对 每 组 数 据进 行 相 位 旋转 ． 后 合 并 这 些 分 组 ． 过选 择 各 组 数 据 最 通 的旋 转 相 位 ． 以达 到降 低 Ｏ Ｄ 系统 峰 均 比的 目的 这 样 的方 法 ＦＭ
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３ 影 响 Ｐ Ｓ Ｏ Ｄ 系统 Ｐ Ｐ 、 Ｔ—Ｆ Ｍ Ａ Ｒ的 因 素 根 据 上述 讨论 得 知 ． 机 分 割 方 法 所 得 到 的 随 决 于 分割 方 法 外 ， 取 决 于 以 下 几个 方 面 ： 还
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统 的 性 能 是 最 优 的 ． 是 ． 个 Ｐ Ｓ Ｏ Ｄ 系统 的 性 能 除 了 取 但 一 Ｔ— Ｆ Ｍ （） 同 的子 块 分 割 数 量 Ｖ， １ 不 Ｖ越 大 ，Ａ Ｒ 的 门限 值 越 低 ， ＰＰ 系 统 的计 算 量 就越 大 。 子 块 数 Ｖ继 续 增 加 时 ． 当 的性 能 提 高越 来越 小 ， 计 算 复 杂 度 越 来越 大 ， 以 在 使 用 Ｐ Ｓ时 ． 系统 性 而 所 Ｔ 在 能和 计 算 复杂 度 上 折 衷 考 虑
OFDM系统降低峰均功率比技术的研究
OFDM系统降低峰均功率比技术的研究随着人们对通信要求的不断提高,快的传输速率、大的传输容量以及高的频带利用率已经成为通信技术的发展趋势。
正交频分复用(OFDM)技术的出现刚好解决了这三大类问题。
同时,它还能有效对抗无线传输环境中的频率选择性衰落问题。
但是OFDM技术也有它自己的缺点,其中较高的峰均功率比(PAPR)是最大问题之一,它严重影响OFDM的实用。
因此,如何降低OFDM系统的PAPR具有重要意义。
目前,降低OFDM峰均功率比的技术可以分为三类：信号预畸变类、概率类以及编码类,本文着重研究了前两类技术。
在介绍信号预畸变类技术时,本文选取了直接限幅法和压缩扩展法两种算法。
通过仿真分析对比得出信号预畸变类技术具有降低PAPR性能稳定,结构简单,但是会严重影响系统误码率性能等特点。
在介绍概率类技术时,本文选取了选择映射(SLM)法、部分传输序列(PTS)以及子载波预留(TR)法等三种经典算法。
通过仿真分析对比,得出概率类技术具有计算复杂度高,无失真降低PAPR的特点,同时,概率类算法基本都有边带信息的问题。
最后分析了联合概率类与信号预畸变类技术的有效性。
在对已有算法的分析与研究基础上,本文由PTS算法进行了推导衍进,得出了两种改进的固定相位序列算法。
两种算法虽然都牺牲了一定降低PAPR的性能,但是系统结构复杂度、计算复杂度都大大降低。
同时,这两种算法都很好地解决了边带信息问题。
通过MATLAB仿真实现,验证了两种改进算法的有效性。
最后将改进的无边带信息算法与迭代限幅算法联合应用到OFDM系统中,与原始联合算法仿真对比,结果表明,改进的联合算法能够更加有效地保证系统的误码性能。
一种降低OFDM信号峰均功率比的方法
一种降低OFDM信号峰均功率比的方法——压缩扩展变换翁金成，车晓璇，李蔚北京邮电大学电信工程学院，北京（100876）E-mail：jincheng.weng@摘要：正交多载波频分复用OFDM技术是因能有效克服多径衰落的，并且频谱效率高, 特别适用于高速移动通信系统，但高的峰均比是其主要缺陷。
本文着重论述了使用压缩扩展变换技术来降低其PAPR，但是，牺牲了误码率性能。
本文还分析了压缩变换对误码率的影响，以及如何选取参数等一系列问题。
关键词：OFDM，峰均比、压缩扩展变换1. 引言正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术可以有效抑制由于无线信道多径时延所引起的符号间干扰（ISI），因此它特别适于无线环境下高速数据传输，是被普遍看好的下一代移动通信系统中的关键技术。
但OFDM的峰均功率（PAPR）比较高，从而对功率放大器的线性范围提出了很高的要求，这成为OFDM技术实用化的一大障碍。
因而如何降低OFDM信号的峰均功率比成了目前研究的一项关键技术。
目前所存在的减少PAPR的方法大概可以分为两类：第一类是在IFFT之前，尽量避免将产生高PAPR的码子，通常的采用循环编码，或利用不同的加扰序列对OFDM符号进行加权处理，从而选择PAPR较小的OFDM符号来传输。
这种方法的缺陷是通常可供使用的编码图样数量非常少[4]。
第二类是在IFFT之后对高PAPR的信号加以处理，通常有限幅、峰值加窗或峰值消除等技术[2]。
这种方法的好处是直观、简单，但缺点是对系统性能将造成损害。
本论文提出了一种压缩扩展变换的方法来降低OFDM信号的PAPR。
它的主要思想是源于语音压缩编码技术。
据分析OFDM信号幅值的概率分布与话音的概率分布相似，所以我们模仿话音信号的µ律压缩技术来对OFDM信号加以压缩，使OFDM信号的小幅度值扩大，大幅度值缩小，从而降低了OFDM系统的PAPR。
OFDM系统中降低峰均比的算法研究
OFDM系统中降低峰均比的算法研究【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。
其具有传输速率高，可以有效对抗符号间干扰（ISI）和有效避免多径传播带来的信道间干扰（ICI）等优点。
在OFDM系统中，其峰均比相对较大和对频率偏移敏感是OFDM系统传输要解决的关键问题。
本文分析了降低OFDM系统峰均比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。
【关键词】正交频分复用；峰均功率比；部分传输序列1.引言正交频分复用技术（OFDM）的基本原理就是把高速的数据流通过串并变换，分配到传输速率相对较低的若干个子信道中进行传输。
由于其具有较高的频谱利用率和较强的抗多径衰落能力，近年来已经在很多领域得到了广泛应用。
OFDM 技术一个突出缺点就是其功率峰值与均值比（Peak-to-Average Power Ratio，PAPR）较大。
具有较大PAPR的OFDM信号通过功率放大器时，容易造成非线性失真，导致信号畸变，从而导致各个子信道间的正交性遭到破坏，产生干扰，使信号的频谱发生变化，使系统的性能恶化。
目前已有的降低OFDM信号的PAPR值的方法大致可分为三类：第一类是信号畸变技术，主要包括限幅法和压缩扩张方法；第二类是信号的扰码技术，主要包括选择性映射（SLM）和部分传输序列（PTS）；第三类是编码方法，其基本思想是将原来的信息码字映射到PAPR较小的序列来进行传输，从而避开使OFDM信号出现峰值的码字。
而这三类方法中扰码技术最有希望能解决OFDM 系统中的PAPR问题。
3.峰均比的降低方法为了降低OFDM信号中的峰均功率比，国内外学者进行了大量的研究，提出了很多的方法。
目前降低OFDM系统PAPR的研究方法大致可分为三大类，即信号畸变技术、编码技术和信号扰码技术。
3.1 信号畸变技术信号畸变技术是在信号被送到放大器之前，首先经过非线性处理，对有较大峰值功率的信号进行预畸变，使其不会超出放大器的动态范围，从而避免较大PAPR的出现。
面向LTE的OFDM系统中降低峰均功率比的研究
面向LTE的OFDM系统中降低峰均功率比的研究正交频分复用(OFDM)技术是一种并行多载波的传输方案,具有良好的抗多径干扰的能力以及较高的频谱利用率,适合于高速率和多媒体的数据传输,被LTE (Long Term Evolution)视为核心技术之一。
但其固有的高峰值平均功率比(PAPR)问题一直是该技术实用化过程中的一大阻碍。
LTE物理层的传输技术为下行链路采用OFDMA,上行链路采用SC-FDMA。
这两种技术都是基于OFDM的技术。
经研究,OFDMA技术较SC-FDMA技术具有更好的链路性能。
但OFDM技术固有的高的PAPR问题使OFDMA在上行系统中会严重影响手持终端的电池寿命和功率放大器的成本。
故3GPP组织最终决定采用SC-FDMA技术作为LTE上行链路的传输技术。
本文首先介绍了OFDM系统的基本模型、其调制与解调及其基带IFFT/FFT实现、关键技术,还有OFDM系统的PAPR定义与分布等。
然后对已有的降低OFDM系统的PAPR的三大类主流技术分别进行了简要介绍。
在此基础上提出了3种改进的算法来降低OFDM系统的PAPR。
第一种是基于编码和PTS算法提出的一种联合算法,该算法将编码算法与PTS算法结合起来,解决了编码效率的问题,同时又由于数据信号在进行PTS之前已经先进行了编码,降低了PAPR,所以这种算法降低PAPR的效果也要优于传统的PTS算法。
第二种是最大似然近似-TR算法,由于传统的子载波预留算法存在计算复杂度高且收敛速度慢,在实际系统中很难实现的缺陷,故需要采用一种简化的算法来降低系统的复杂度,并加快算法的收敛速度。
最大似然近似-TR算法在限幅-TR算法的基础上产生,通过采用最大似然近似估计的方法来生成近似理想的峰值抵消信号,从而能够获得良好的PAPR降低性能,并且确保该算法收敛迅速而且计算复杂度较低。
第三种是改进的限幅滤波算法,该算法将传统的限幅滤波算法加以改进,在进行限幅操作之前首先将信号划分为奇信号与偶信号,之后分别对其进行限幅操作,从而达到降低整体系统的PAPR的目的。
OFDM技术及降低其峰均功率比的二种有效的方法
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)。
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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)。
当传输速率较高时，信号持续时间越短，相应带宽越宽，若信号带宽超过信道相干带宽时，信道时间弥散特性将对接收信号产生频率选择性衰落。
为解决这个问题，人们提出了多载波调制(MCM)技术。
它把高速率数据流分成多个低传输比特速率的数据流，用并行数据流去调制多个载波。
正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波方式。
OFDM在频域把信道分成许多正交子信道，各子信道的载波间保持正交，频谱相互重番，这样减小了子信道间干扰，提高了频谱利用率。
同时在每个子信道上信号带宽小于信道带宽，故虽整个信道是非平坦的频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，大大减小了符号间干扰. OFDM适用于多径环境和频率选择性衰落信道中的高速数据传输。
由于OFDM具有抗多径能力强、频谱利用率高的优点，因此受到广泛关注.人们不但认为在宽带无线接人领域采用OFDM是发展的趋势，而且它将成为未来移动通信系统的关键技术。
正交频分复用调制是一种频谱利用率很高的调制方式，具有良好的抗衰落能力，并可以实现数据的高速传送，但由于各载波的包络值统计独立，叠加后信号的峰值功率与平均功率的比值，即峰平比(PAPR)将随着载波数的增加而增加，这就要求系统中的功放具有较大的线性放大范围，以避免传输信号的频谱扩散和非线性失真，同时也要求后继的D/A转换器具有较大的转换宽度，这样就增加了实现难度和系统成本.为了降低PAPR已经提出了多种方法，但这些方法各有各的优缺点。
本文就对几种有效降低PAPR的两种方法作简要的介绍. . OFDM与峰均功率比PAPR问题技术的主要思想是:将指配的信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，信号带宽小于信道的相关带宽.其中,N为相互正交的子信道数目，dn是要发送的信息经过PSK或Q}调制后得到的复信号，fn是不同子信道的载波频率。
在OFDM系统中，为了保持子信道间的正交性，子载波频率fn=n/T, n是子信道号，T是一个OFDM符号的周期。
从OFDM的数学表达式可以看出一个OFDM符号是N个正交子信道的信号之和，其中各子信道的载波是sin或cos函数.当所有子信道信号以峰值相加时，,OFDM信号将产生最大峰值。
峰均功率比PAPR: 定义为OFDM信号的最大峰值功率和同一信号平均功率之比:通常情况下，OFDM信号的最大峰值功率是平均功率的N倍，即PAPR的最大值为N,随着子信道数N的增加,PAPR的最大值也会线性增大，这就对发送端前端放大器的线性范围提出了很高的要求.尽管出最大PAPR的概率很低，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(HPA)的线性度要求很高且发送效率极低，同时接收端对前端放大器以及变换器的线性度要求也会很高。
因此.高PAPR大大降低了OFDM 系统的性能甚至影响了这一技术的广泛应用.1一种基于破坏序列一致性的降低PAPR的有效方法1.1 此方法的基本原理在发送端产生一定长度的m序列,如果按照一定的规则把这些m序列加入到发送序列中,这样就打散了要传输信息一致性的问题,使得很高的峰值功率不再出现，并通过具有窗函数功能的选择器选出PAPR最小的一路进行传输。
假定发送符号长度为N，产生的m序列长度为M，则最后需要N+M个子载波进行调制，所以频谱损失率为M/（N+M）。
但选取合适大小的M，则这种方法的频谱利用率仍然比单载波系统的频谱利用率高。
因为额外传送”多余”的伪随机信号势必要多占用一定的频带，因此，一般情况下选取的M不应过在，一般不超过N/10（传输序列长度）。
这样频谱损失不会大于10%，从而保证OFDM的频谱利用率大于90%，仍然比单载波系统的频谱利用率高很多，这样，OFDM频谱利用率高这一优点仍将以保持。
1.2 方案构思这里,对256副载波系统采用16m序列,并对信源采用Turbo编码.边信息S由(8,4)有里德密勒编码电路编成8-bit码字(S,P),值为256的复合信号(V s t,1.5S,1.5P)映射到OFDM 系统的256个副载波上.其中,U:124bit, V:248bit, s t:248bit,S:4bit, P:4bit.通过这种方法,PAPR的增加值可以限制在以下范围内:10log 21.58248256⎡⎤⨯+⎢⎥⎣⎦-10log 248256 ≈0.3dB ,但这是以降低系统的频带利用率为代价的.可见在m 序列的长度M 的选取问题上,PAPR 的降低和频谱利用率是一对不可调和的矛盾,因此在设计图1 原理方框图中必须对序列长度M 进行分析.2基于编码技术减小PAPR 的方法编码技术是利用改变相位来减小PAPR 的方法,此方法较有吸引力.因为我们知道编码还具有纠错能力,在实现PAPR 减小的同时又能做FEC(Forward Error Correction)的编码方法提高了频谱利用率.2.1 随机相位校正技术基本原理在此技术中,每一个子载波的随机相位校正算法为此载波分配一随机相位.通过相位调整可将OFDM 信号表示为(未抽样前):这里2πΦn 是第n 个子载波的相位变化量.通过为每一个子载波增加一个随机相位将改变OFDM 信号的PV(power vaiance,功率差异).在随机相位校正算法中,每个子载波的相位是通过随机的增量改变的,如下式表示:()()()1n n n i i i -Φ=Φ+∆Φ n=0,1, ⋯N-1这里i 为重复系数, ()n i ∆Φ为第n 个子载波在第i 次重复时的相位的初始值()0n Φ可认为是0.此算法的流程图如下:图2 流程图在此算法中不同相位的增量对减小OFDM信号功率差异的作用不同,在满足功率差小于门限值过程中相位每次的变化量与重复比较次数之间存在一定的关系.相位每次的变化量较小时,比较的次数就较大.当相位每次的变化量太小时产生的变化相位对减小PAPR效果不佳,加大变化量能有效地改善PAPR.通过增加变化量还可以减小满足PV所需的重复比较次数越大.这是很明显的.因为当PV的门限值越小为子载波选择适当的相位就越难.在实际中运用随机相位来减小PAPR将引起系统复杂性和辅助信息的需要.因为在发关系发送端和接收端要求能识别相位的变化量.为了解决这个问题,可以引入随机相位增量的量化和组合的概念.用BPSK或QPSK来量化相位变化量可减少用来表示每个相位变化量的字节数,而这些字节数正是引起复杂性的原因.组合就是将子载波组成一组,在同一组的子载波具有相同的相位增量.通过组合更能有效地降低算法的性.2.2 随机相位校正技术的发展前面介绍的算法基本原理,PV的门限值是固定的.然而根据选定的随机相位增量可能PV的门限值减小,这样可以在算法中动态地减小门限值,这种算法可提供更小的PAPR.第一步,计算原OFDM符号的PV值,接着根据这个PV值设定一门限值,第二步,从零初始相位开始,产生随机相位增量并加到符号上.接着计算这时符号的PV 值,并与门限值进行比较,如果这时的PV值小于门限值,则所选的相位增量是对的,相位校正,同时新的门限值产生,即PV值的90%.否则新的相位增量产生并加在符号上,同时门限值不变.当新的相位还没有被校正,新的相位增量的变化量被改变.当相位增量的变化量到达某一定值时算法结束.3 结束语OFDM是克服多径衰落,实现高速数据传输的有效技术,OFDM一个很大问题就是峰平比较大.本文介绍两种有效的降低PAPR的方法.当然,目前还有一些方法,如部分传输序列,选择映射,峰值抵消等技术.在此不作介绍.总之降低峰平比为基于OFDM的新一代移动通信系统提供强有力的支持,OFDM将作为下一代高速移动通信的主流方式.参考文献1房海东,杨知行,潘长勇.一种降低正交频分复用峰均功率比的方法[J].电讯技术,2002-5:92-952胡亮亮,周跃峰等.OFDM系统中基于非均匀量化的PAPR抑制方法[J].通信技术2003-3:28-303尹长川等.多载波宽带无线通信技术[M].北京邮电大学出版社20044Zhi-Xing Yang ,Yu-Peng Hu,Chang-Yong Pan,LinYang.Design of a 3780-Point IFFT Processor for TDS-OFDM[J].IEEE TRANSACTIONS ON BROADCASTING,2001,1. 5Armstrong J.Peak-to –average power reduction for OFDM by repeated clipping and frequency domain filtering.Electronics letters.2002,35(5).6 A Bahai,B Saltzberg.Multi-carrier Digital Communications:Theory and Applications ofOFDM[M].Kluwer/Plenum,1999.7G Wade,et al. Peak-to average power reduction for OFDM schemes by selective scrambling[J].Electronics letters,1996,32(21).。