正交频分复用OFDM信号的峰平比抑制方法

摘要

本发明公开了一种正交频分复用OFDM信号的峰平比抑制方法，主要解决现有技术参数选择固定，信号峰平比抑制性能低的问题，其实现步骤为：1)将OFDM调制信号经上采样得到原始OFDM信号；2)选择压扩函数并设置迭代参数初始值；3)用压扩函数对原始OFDM信号进行压扩变换；4)将压扩后的信号变换到频域，进行频域滤波后再变换到时域，得到传输信号，并计算传输信号的峰平比；5)根据迭代参数判断迭代是否结束，若结束，即获得满足系统峰平比PAPR要求的传输信号，否则，继续迭代。本发明能在对系统误码率BER影响很小的情况下显著降低OFDM信号的峰平比，可用于各类新一代宽带OFDM无线通信系统。

主权项

1.一种正交频分复用OFDM信号的峰平比抑制方法，包括以下步骤：(1)对正交频分复用OFDM调制信号进行上采样得到原始OFDM信号x_n，其中，n=0,1,…,JN-1，J表示上采样因子，N表示OFDM调制包含的子载波个数，JN表示上采样后OFDM系统包含的子载波个数；(2)选择线性分段压扩函数f(x):$f\left(x\right)=\left\{\begin{array}{c}\frac{1}{k}x,0<\left|x\right|\le v\\ \mathrm{kx},\left|x\right|>v\end{array}\right.,$其中，x表示线性函数的输入信号，f(x)表示线性函数的输出信号，为第一段函数x的斜率，0<k<1为第二段函数kx的斜率，0<v≤max{|x|}为拐点，|·|是求模运算符，0<|x|≤v表示满足该条件的输入信号为小信号，|x|>v表示满足该条件的输入信号为大信号；(3)令迭代次数m=1，并根据系统要求的峰平比PAPR及系统误码率BER设置最大迭代次数M及衰减因子α，开始迭代过程；(4)根据α的值，按照以下公式求解出第二段函数kx的斜率k、拐点v，并求出第一段函数x的斜率$\alpha =\frac{1}{k}+(k-\frac{1}{k}){(1+\frac{5}{3}k)e}^{(-\frac{5}{3}k)},$$v=\sqrt{\frac{5}{3}{\mathrm{k\sigma }}^2},$其中是原始OFDM信号x_n的标准方差，μ表示原始OFDM信号x_n的平均值；(5)用压扩函数f(x)对原始OFDM信号x_n进行压扩变换，得到压扩变换信号y_n：$y_n=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{k}·x_n,& 0<\left|x_n\right|\le v\\ k·x_n,& \left|x_n\right|>v\end{array}\right.,$n=0,1,…,JN-1；(6)对压扩变换信号y_n进行FFT变换，得到频域信号C_n；(7)用频域滤波器对FFT变换后的频域信号C_n进行滤波，得到滤波后的信号再对滤波后的信号进行IFFT变换，得到一个新的传输信号(8)根据峰平比定义计算传输信号的当前峰平比PAPR值，并根据迭代结果输出传输信号：若m<M，则令迭代次数m=m+1，用传输信号代替原始OFDM信号x_n，并根据当前峰平比PAPR值设置衰减因子α，返回（4）继续执行；若m=M，则迭代结束，输出传输信号