專利名稱：一種降低ofdm系統(tǒng)峰均比的自適應限幅方法
技術領域：
本發(fā)明涉及正交頻分復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,簡稱OFDM)移動通信系統(tǒng)中對OFDM信號進行改善的技術領域，特別是涉及一種降低OFDM系統(tǒng)峰均比的自適應限幅率約束限幅方法。
背景技術：
正交頻分復用(OFDM)具有抗多徑衰落、頻譜利用率高和系統(tǒng)容量大等特點，因而被許多高速率傳輸系統(tǒng)(如3GPPP LTE, WiMAX, WLAN和DVB等)作為其標準。然而，OFDM信號具有高峰均功率比的缺點嚴重影響了 OFDM系統(tǒng)的性能。為了降低峰均功率比人們已經(jīng)提出了很多方法，包括限幅類技術、概率類技術、編碼類技術。
限幅法因簡單并能有效降低系統(tǒng)峰均功率比而被眾多OFDM系統(tǒng)所采納。文獻“J. Armstrong, “Peak-to-average power reduction for OFDM by repeated clippingand frequencydomain filtering,，，IET Journals, Vol. 38, pp. 246-247，2002.，，提出了一種能夠非常有效的降低系統(tǒng)PAPR的迭代限幅濾波算法，該算法不會產(chǎn)生任何帶外干擾。文獻“Y.-C Wang andZ. -Q. Luo, “Optimized Iterative Clipping and Filteringfor PAPR Reduction of OFDMSignals,，，IEEE Transactions on communications, Vol.59, No. I, pp. 1-4, January 2011. ”將凸優(yōu)化技術用到迭代限幅濾波算法中，使得改進后的算法只需要很少的迭代次數(shù)有效降低系統(tǒng)PAPR的算法。文獻“Luqing Wang andChinthaTellambura, “A Simplified Clipping andFiltering Technique for PARReduction in OFDM Systems, ” IEEE Signal processing letters, Vol. 12, No. 6, pp. 453-456, June 2005. ”針對上述文獻中算法需要多次迭代的缺點，提出一種簡化的限幅算法減少了計算量。文獻“Robert J. Baxley, Chunming Zhao, and G. Tong Zhou, “ConstrainedClipping for Crest Factor Reduction in OFDM, ，，IEEE Transaction onbroadcasting,Vol. 52, No. 4, pp. 570-575, December 2006. ”中提出一種約束限幅算法，該算法對限幅后的OFDM信號頻域內(nèi)進行帶內(nèi)處理和帶外處理，從而有效控制系統(tǒng)的帶外干擾和帶內(nèi)失真。在傳統(tǒng)的約束限幅算法中，對每個OFDM符號進行限幅率是固定不變的，這個固定的限幅率是通過計算機仿真確定的。然而固定的限幅率可能對個別OFDM符號并不能取得最佳的效果。本專利提出一種根據(jù)每個OFDM符號時域信息來確定對該OFDM符號進行限幅時所采用的限幅率的算法。從而對每個OFDM符號進行自適應限幅。與傳統(tǒng)算法相比，本專利提出的算法能夠更有效的降低OFDM系統(tǒng)的PAPR。
發(fā)明內(nèi)容
為更有效地克服OFDM系統(tǒng)中存在的上述缺陷，本發(fā)明目的是提供一種可以降低OFDM系統(tǒng)中峰均功率比，并能夠更有效地應用于實際通信系統(tǒng)中的方法。本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于根據(jù)時域信號和頻域信號變化量之間的關系，首次提出在約束限幅算法中針對每個OFDM符號進行限幅處理時所采用最佳限幅率的確定方法。
本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于所提出的自適應限幅率約束限幅算法由于對每個0FDM符 號采用了與其最適合的限幅率進行限幅，因此在帶內(nèi)處理后能夠更有效的降低PAPR。仿真 表明與傳統(tǒng)約束限幅算法相比能夠更好的降低系統(tǒng)的PAPR。本發(fā)明是一種降低0FDM系統(tǒng)峰均比的自適應限幅方法。所述方法具體過程包括 以下步驟步驟1輸入原始的信號，0 011頻域信號可表示為
權利要求
1.一種降低OFDM系統(tǒng)峰均比的自適應限幅方法，其特征在于 步驟I輸入原始的信號，OFDM頻域信號可表示為
2.根據(jù)權利要求I所述的一種降低OFDM系統(tǒng)峰均比的自適應限幅方法，其特征在于步驟7中進行帶內(nèi)處理時，如果對應子載波數(shù)據(jù)的偏移量未超出EVM范圍的，則不予修正；對于超過EVM范圍的數(shù)據(jù)點，則把信號的模值減小至EVM要求的范圍，且保持這些信號各子載波上的噪聲的相位不變。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種降低OFDM系統(tǒng)峰均比的自適應限幅方法，其特征在于步驟7中進行帶外處理時，對于產(chǎn)生的帶外噪聲輻射需添加頻譜模板加以抑制?！?br>
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低OFDM系統(tǒng)峰均比的自適應限幅方法。本發(fā)明通過研究限幅算法中時域信號改變量和頻域信號改變量之間的關系,并根據(jù)時域信號幅度的概率分布，提出了一種根據(jù)統(tǒng)計超過設定門限的差值信號的能量來設定限幅過程中所采用限幅率的方法，將該方法用到約束限幅算法中，實現(xiàn)了對OFDM符號的自適應限幅，并且能夠有效的降低OFDM系統(tǒng)峰均功率比(PAPR)。理論分析和仿真表明該算法與固定限幅率約束限幅算法相比具有更好的PAPR性能。
文檔編號H04L27/26GK102957659SQ20121045448
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權日2012年11月14日
發(fā)明者羅仁澤, 張成森, 牛娜 申請人:西南石油大學