基于选择性序列降低OFDM/OQAM系统的峰均功率比的方法

摘要

本发明公开了一种基于选择性序列降低OFDM/OQAM系统的峰均功率比的方法。该方法在输入数据流经过编码、交织、调制之后，将得到的信源数据包进行上采样之后分别通过滤波器组，然后对得到的每个数据块的时域信号按照顺序分别选择优化的相位旋转序列，最终选择峰均功率比最小的信号进行传输，并将相位旋转序列的信息作为边带信息发送。本发明能有效地降低OFDM/OQAM系统的峰均功率比，同时保证了系统的功率谱密度和误码率性能不受影响，并且提高了HPA的工作效率，节省了消耗的能量。

主权项

1.一种基于选择性序列降低OFDM/OQAM系统的峰均功率比的方法，设一个OFDM/OQAM系统的信源数据包包含M个数据块，每个数据块包含N个q进制符号；其中，q＝2^l，l，M和N均为正整数，其特征在于，该方法包括下述步骤：(1)输入的数据流经过编码、交织、调制后得到一个信源数据包X＝[X₀，X₁，...，X_M-1]，其中X_m是X中的第m个数据块，表示为X_m＝[X_m(0)，X_m(1)，...，X_m(N-1)]^T，其中X_m(n)表示第m个数据块的第n个数据符号，并且X_m(n)＝a_m(n)+jb_m(n)，n＝0，1，...，N-1，其中a_m(n)和b_m(n)分别是X_m(n)的实部和虚部，j为虚部符号，T表示矩阵的转置；(2)对输入数据符号进行N倍上采样，X_m中的第n个数据符号得到的上采样后的信号记为$x_m^n\left(t\right)=X_m\left(n\right)\delta (t-\mathrm{mT}),$其中T为一个数据符号持续时间，t为时间变量，t≥0，冲击函数$\delta \left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}1,& t=0\\ 0,& \mathrm{else}\end{array}\right.,$然后将得到的信号通过原型滤波器h(t)，并且将的虚部延时则X_m中的第n个数据符号通过滤波器后并调制到载波上的符号信号表示为$s_m^n\left(t\right)=\{a_m\left(n\right)h(t-\mathrm{mT})+j{b}_m\left(n\right)h(t-\frac{T}{2}-\mathrm{mT})\}{e}^{\mathrm{jn}(\frac{2\pi }{T}t+\frac{T}{2})}$其中$e^{\mathrm{jn}(\frac{2\pi }{T}t+\frac{T}{2})}=\sin \left(n(\frac{2\pi }{T}t+\frac{T}{2})\right)+j\cos \left(n(\frac{2\pi }{T}t+\frac{T}{2})\right);$(3)采用选择性序列降低峰均功率比：(3.1)产生U个相位旋转序列，其中每个相位旋转因子选自预设集合{1，-1}，记U个相位旋转序列为u＝0，1，...，U-1，其中n＝0，1，...，N-1，记表示作用于第m个数据块的相位旋转序列，且令P_m，u＝P_u；(3.2)初始化m＝0，对第m个数据块分别乘以U个相位旋转序列得到U个候选信号${\tilde{s}}_{0,u}\left(t\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}{s}_0^n\left(t\right)P_{0,u}^n,u=\mathrm{0,1},...,U-1$并计算这U个候选信号的${\mathrm{PAPR}}_0^u={10\log }_{10}\frac{\underset{0\le t\le (K-1)T}{\max }\left[{\left|{\tilde{s}}_{0,u}\left(t\right)\right|}^2\right]}{E\left[{\left|{\tilde{s}}_{0,u}\left(t\right)\right|}^2\right]},u=\mathrm{0,1},...,U-1$其中E[□]表示求平均值；(3.3)记最小的为其对应的信号块为对应的相位旋转序列序号记做S₀，并且令m＝m+1；(3.4)对第m个数据块分别乘以U个相位旋转序列得到U个候选信号${\tilde{s}}_{m,u}\left(t\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}{s}_m^n\left(t\right)P_{m,u}^n,u=\mathrm{0,1},...,U-1$并计算这U个候选信号的${\mathrm{PAPR}}_m^u={10\log }_{10}\frac{\underset{\mathrm{mT}\le t\le (m+K-1)T}{\max }\left[{|\underset{p=0}{\overset{m-1}{\Sigma }}{\tilde{s}}_p^{*}\left(t\right)+{\tilde{s}}_{m,u}\left(t\right)|}^2\right]}{E\left[{|\underset{p=0}{\overset{m-1}{\Sigma }}{\tilde{s}}_p^{*}\left(t\right)+{\tilde{s}}_{m,u}\left(t\right)|}^2\right]},u=\mathrm{0,1},...,U-1;$(3.5)记最小的为其对应的信号块为对应的相位旋转序列序号记做S_m，并且令m＝m+1；(3.6)如果m＜M，转到步骤(3.4)；否则，计算最终的输出信号$\tilde{s}\left(t\right)=\underset{m=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}{\tilde{s}}_m^{*}\left(t\right)$转到步骤(4)；(4)设优化的相位旋转序列序号为S＝[S₀，S₁，...，S_M-1]，将输出的信号送入信道，并将序列S作为边带信息送入信道。