联合星座扩展与预留子载波的LTE系统OFDM信号峰均比抑制方法

摘要

本发明公开了一种联合星座扩展与预留子载波的LTE系统正交频分复用OFDM信号峰均比抑制方法，将主动星座扩展智能梯度映射算法原理与预留子载波最小平方估计算法相结合，通过修正星座点位置，以有效实现对信号峰均比性能、系统误码率性能、以及发射信号带外频谱扩展性能的控制。本发明能获得较快的收敛速度，并有效优化系统运行时间，以保证在对系统误码率性能影响很小的情况下，显著地降低OFDM信号的峰均比，提高了LTE系统的整体综合性能。

主权项

一种联合星座扩展与预留子载波LTE系统OFDM信号峰均比抑制方法，其特征在于，该联合星座扩展与预留子载波LTE系统OFDM信号峰均比抑制方法，首先，通过修正星座点位置，即在原始低幅值OFDM信号的子载波频率上叠加扩展向量，达到在保持峰值功率不变的前提下使信号平均功率提高，从而降低信号峰均比；其次，在保证星座点间最小距离不变的情况下，对外部星座点进行扩展，增大最小欧式距离，从而改善系统的误码率性能；最后，在发送端发送信号前，还对发射信号做了功率归一化处理；具体包括以下步骤：步骤一：对输入信号进行正交幅度调制和串并变换后，随机选择L个预留子载波的位置，对L个预留子载波的位置分配0和其他N‑L个数据子载波的位置分配正交幅度调制得到的频域有效数据信息，得到N点频域信号其中，N表示OFDM调制包含的子载波个数，L表示OFDM调制包含的预留子载波个数，r＝0,1,…,N‑1；步骤二：对信号进行上采样得到原始OFDM频域信号X_k，其中，k＝0,1,…,JN‑1，J表示上采样因子，JN表示上采样后OFDM系统包含的子载波个数；然后将信号X_k进行IFFT变换得到原始OFDM时域信号x_n，其中，n＝0,1,…,JN‑1；步骤三：设置初始值：令迭代次数m＝1、子载波个数N，并根据系统要求的峰均比PAPR及系统误码率BER设置最大迭代次数M、限幅门限A、预留子载波个数L，开始进行迭代，本实例设置M＝4、A＝2×E{|x_n|},n＝0,1,…,JN‑1；步骤四：计算限幅前的信号x_n的幅值，并将该幅值与A比较；步骤五：信号y_n减去信号x_n，得到时域限幅噪声信号f_n：f_n＝y_n‑x_n，其中，n＝0,1,…,JN‑1，f_n表示时域限幅噪声信号；步骤六：对限幅噪声信号f_n进行FFT变换，得到频域限幅噪声信号F_k：$F_k=\underset{n=0}{\overset{\mathrm{JN}-1}{\Sigma }}{f}_n·\exp (-j\frac{2\pi }{N}·\mathrm{kn}),$其中，k＝0,1,…,JN‑1，F_k表示频域限幅噪声信号；步骤七：根据频域信号F_k获得传输信号并计算其峰均比PAPR；步骤八：获得满足系统峰均比PAPR性能要求的传输信号。