一种低PAPR的OFDM-TDCS波形设计方法

摘要

本发明属于通信技术领域，尤其涉及认知无线电技术中一种低峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)的OFDM-TDCS波形设计方法。一种低PAPR的OFDM-TDCS波形设计方法，通过合理设计导频图案，避免由于导频错位而导致全部导频不可用的情况；通过优化导频序列，降低信号的PAPR值，同时减小了PAPR控制对导频序列带来的畸变；通过噪声成型限幅与带外辐射控制相结合，使得信号的PAPR和带外衰减均能满足认知无线电系统要求。

主权项

一种低PAPR的OFDM‑TDCS波形设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、导频图案设计与导频序列生成，具体如下：S11、将N个子载波以间隔N_f进行分组，在每组内进行搜索，将每组搜索到的第一个可用子载波位置作为导频位置，则其中，P_index[k]表示第k个导频子载波序号，N_p表示导频数目，1≤k≤N_p，N_f＜相干带宽，N_f为正整数；S12、令导频序列其中，P_value[k]表示第k个导频的值；S2、过采样OFDM调制，具体如下：S21、将S12所述导频序列P_value[k]添加到CCSK频域调制符号X中，得到频域序列；S22、在S22所述频域序列中间位置插入3N个零，得到的序列记为X_f；S23、对S22所述X_f做4N点快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)，得到过采样的时域序列x_n；S3、利用噪声成型算法对信号进行PAPR控制，具体如下：S31、将S23所述x_n作为输入信号，计算限幅度噪声其中，A_th表示限幅门限，φ_n表示第n个点的相位，1≤n≤4N，n为整数；S32、对S31所述Δx_n进行频谱成型，得到频谱成型后的噪声Δx'_n；S33、将S32所述Δx'_n与原始噪声对消，得到输出信号x'_n＝x_n‑Δx'_n；S34、将S33所述输出信号x'_n替换S31所述输入信号，迭代重复S31到S34K次，其中，1≤K≤5；S35、得到最终输出信号；S4、添加循环前缀并进行带外辐射控制，具体如下：S41、对S35所述最终输出信号添加循环前缀与保护间隔，得到添加循环前缀和保护间隔后的序列；S42、将S41所述添加循环前缀和保护间隔后的序列于窗函数w[n]相乘，其中，w[n]为升余弦窗，$w\left[k\right]=\left\{\begin{array}{cc}0.5-0.5\cos \left(\frac{\pi n}{N_{GI}}\right)& 1\le n<N_{GI}\\ 1.0& N_{GI}\le n\le 4N+N_g+N_{GI}\\ 0.5-0.5\cos \left(\frac{\pi (n-4N-N_g)}{N_{GI}}\right)& 4N+N_g+N_{GI}<n\le 4N+N_g+2N_{GI}\end{array}\right.;$S5、生成OFDM‑TDCS波形。