发明名称 降低OFDM系统的PAPR的PTS方法
摘要 本发明属于无线通信技术领域,尤其涉及降低OFDM系统的PAPR的PTS方法,包括:对信号分块,提取非零数据进行重新组合,部分相关运算,恢复非零子块信号灯步骤。本发明将旋转相位序列的判别信息植入到信号的互相关性当中,无需传输边带副信息就可以将原始信号恢复出来,提高频谱利用效率。
申请公布号 CN103428155A 申请公布日期 2013.12.04
申请号 CN201310389716.0 申请日期 2013.08.30
申请人 电子科技大学 发明人 贾莹莹;杨霖;王田;胡武君;李少谦
分类号 H04L27/26(2006.01)I 主分类号 H04L27/26(2006.01)I
代理机构 成都宏顺专利代理事务所(普通合伙) 51227 代理人 李顺德;王睿
主权项 1.降低OFDM系统的PAPR的PTS方法,其特征在于:其步骤如下所述:S1、将信号X按照传统的PTS分块规则分为V个子块,X<sub>m</sub>,m=1,2,…,V,其中,X<sub>m</sub>表示PTS的子块,m表示为是第几个PTS子块;S2、将S1所述的每一个PTS子块X<sub>m</sub>通过非零数据提取器,提取X<sub>m</sub>中的非零数据,按照通过非零数据提取器之前顺序重新组成一个信号<img file="FDA00003753412300000115.GIF" wi="86" he="67" />同时记录X<sub>m</sub>中非零信号点的频点位置,<img file="FDA0000375341230000011.GIF" wi="76" he="78" />的长度为<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>L</mi><mover><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover></msub><mo>=</mo><mi>N</mi><mo>/</mo><mi>V</mi><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>S3、将S2所得<img file="FDA0000375341230000013.GIF" wi="82" he="78" />通过部分相关信号发生器,假定部分相关系数为k,用第m(2≤m≤V)块信号<img file="FDA0000375341230000014.GIF" wi="70" he="78" />分别与第一块信号<img file="FDA0000375341230000015.GIF" wi="59" he="78" />做相关运算,即部分相关运算,部分相关运算后的信号可以表示为:<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msub><msup><mi>X</mi><mi>R</mi></msup><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><mover><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>+</mo><mrow><mi>k</mi><mo>*</mo></mrow><mover><msub><mi>X</mi><mn>1</mn></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>,</mo><mn>2</mn><mo>&le;</mo><mi>m</mi><mo>&le;</mo><mi>V</mi><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>其中,<img file="FDA0000375341230000017.GIF" wi="63" he="78" />不做任何变换,<maths num="0003"><![CDATA[<math><mrow><msub><msup><mi>X</mi><mi>R</mi></msup><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mover><msub><mi>X</mi><mn>1</mn></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>S4、令S3所得X<sup>R</sup><sub>m</sub>经过数据位置恢复器,使得X<sup>R</sup><sub>m</sub>中每一个非零数据都恢复到原来的频点位置,并在无非零数据的频点位置补零,得到X<sub>m</sub><sup>*</sup>,<img file="FDA00003753412300000116.GIF" wi="286" he="66" />为X<sub>m</sub><sup>*</sup>的长度;S5、对每个部分相关子块X<sub>m</sub><sup>*</sup>做IFFT变换,得到时域信号x<sub>m</sub><sup>*</sup>,然后时域信号X<sub>m</sub><sup>*</sup>分别乘以合适的旋转相位b<sub>m</sub>,则时域备选信号可以表示为:<img file="FDA0000375341230000019.GIF" wi="269" he="121" />其中,b<sub>m</sub>∈(+1,-1),m=2,3,…,V,b<sub>1</sub>=+1;S6、根据<img file="FDA00003753412300000110.GIF" wi="612" he="184" />将每个备选信号x<sub>n</sub>的PAPR计算出来,选择PAPR值最小的备选信号作为实际传输信号<img file="FDA00003753412300000111.GIF" wi="60" he="66" />其中,|x(t)|<sup>2</sup>为信号的功率,max[·]表示求最大值,E[·]表示求均值,0≤t≤T,T为一个OFDM符号周期长度。S7、假设y是在接收端接收到的信号,则<img file="FDA00003753412300000112.GIF" wi="176" he="87" />其中,n为加性高斯白噪声(Addictive White Gaussian Noise,AWGN),接收信号y经过FFT变换之后,得到频域信号Y;S8、按照与发送端完全相同的分块方式将接收信号划分为V个子块信号Y<sub>m</sub>,m=1,2,...,V,那么频域接收信号Y可以表示为:<img file="FDA00003753412300000113.GIF" wi="203" he="133" />与接收端的处理方式相同,将Y<sub>m</sub>经过非零数据提取器,提取Y<sub>m</sub>中的非零数据点并按照原来的顺序重新组成一个信号<img file="FDA00003753412300000114.GIF" wi="174" he="90" />的长度为N/V,同时记录原非零信号点的位置;S9、将<img file="FDA0000375341230000021.GIF" wi="62" he="78" />通过互相关值计算器,得到<img file="FDA0000375341230000022.GIF" wi="270" he="78" />与<img file="FDA0000375341230000023.GIF" wi="40" he="78" />在τ=0(τ为时延)处的互相关值R<sub>m,1</sub>(0),即,<img file="FDA0000375341230000024.GIF" wi="583" he="134" />其中,R<sub>m,1</sub>(0)表示<img file="FDA0000375341230000025.GIF" wi="48" he="78" />(2≤m≤V)与<img file="FDA0000375341230000026.GIF" wi="44" he="78" />在τ=0(τ为时延)处的互相关值,<img file="FDA0000375341230000027.GIF" wi="78" he="82" />表示<img file="FDA0000375341230000028.GIF" wi="58" he="78" />的第i个数据点,<img file="FDA0000375341230000029.GIF" wi="64" he="82" />表示<img file="FDA00003753412300000210.GIF" wi="50" he="70" />的第i个数据点;S10、根据S9所得R<sub>m,1</sub>(0)(2≤m≤V)与0的大小关系确定第m(2≤m≤V)个该子块所乘的旋转相位因子,判决规则如下:<maths num="0004"><![CDATA[<math><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>R</mi><mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>&GreaterEqual;</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>m</mi></msub><mo>*</mo><mo>=</mo><mo>+</mo><mn>1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>R</mi><mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>&lt;</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>m</mi></msub><mo>*</mo><mo>=</mo><mo>-</mo><mn>1</mn></mtd></mtr></mtable><mrow><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>&le;</mo><mi>m</mi><mo>&le;</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></mfenced></math>]]></maths>其中,R<sub>m,1</sub>(0)表示<img file="FDA00003753412300000212.GIF" wi="56" he="78" />(2≤m≤V)与<img file="FDA00003753412300000213.GIF" wi="48" he="78" />在τ=0(τ为时延)处的互相关值,b<sub>m</sub><sup>*</sup>表示恢复出的第m个子块的旋转相位因子;S11、将S10所得旋转相位因子b<sub>m</sub><sup>*</sup>(2≤m≤V)和各个子块频域信号Y<sub>m</sub>,2≤m≤V同时通过乘法器,得到:P<sub>m</sub>=b<sub>m</sub><sup>*</sup>*Y<sub>m</sub>(2≤m≤V),将P<sub>m</sub>通过部分相关逆变换发生器,得到恢复出的各个非零子块信号Y<sup>R</sup><sub>m</sub>(2≤m≤V);S12、将Y<sup>R</sup><sub>m</sub>(2≤m≤V)通过数据位置恢复器,将每一个非零子块中的数据点恢复到原来的频点位置上,并在原来的无非零数据点的位置上补零,得到Y<sub>m</sub><sup>*</sup>(2≤m≤V),Y<sub>m</sub><sup>*</sup>的长度为N,由于第一块所乘的旋转相位b<sub>1</sub><sup>*</sup>=+1,并且在发送端第一块未作任何处理,故恢复出的第一个子块信号为:Y<sub>1</sub><sup>*</sup>=Y<sub>1</sub>;S13、将恢复出的各子块信号Y<sub>m</sub><sup>*</sup>相加,得到最终恢复的数据块<img file="FDA00003753412300000214.GIF" wi="233" he="141" />S14、<img file="FDA00003753412300000215.GIF" wi="205" he="126" />经过基带解调和并串变换可以得到最终恢复出来的信号。
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