关键字 |
| 高功率放大器(HPA)， NCT, OFDM, PAPR, ETU(扩展典型城市信道)，加性高斯白噪声(AWGN)。 |
我.INTRODUCTION |
| 正交频分复用(OFDM)是一种简单且可扩展的解决多径信道引起的符号间干扰的方法，被广泛应用于无线宽带通信系统中。它用于无线局域网(WLAN)和无线城域网(WMAN)，包括IEEE802.11a/g和全球互操作性的微波接入(Wi-MAX)。OFDM技术因其频谱效率高、对多径传播的敏感性低而在现代无线通信中得到了广泛应用。最近，OFDM在光学系统中的应用引起了人们越来越多的兴趣。然而，基于ofdm的传输系统的一个主要缺点是它的瞬时峰均功率比(PAPR)很高，如果高功率放大器(HPA)的线性范围不够，就会导致不必要的带内失真和带外辐射。在带有子载波的OFDM系统中，OFDM信号的复基带表示用[1]表示。 |
 |
| 式中j =√−1，向量xk表示频域OFDM符号，T为符号持续时间。为了降低PAPR，本文提出的算法采用了非线性压缩变换(NCT)技术，利用严格的单调递增函数将给定信号转换为合成信号，从而恢复到[3]。它对高电平信号进行压缩，对低电平信号进行扩展。许多压缩方法都会产生频谱旁瓣，但与u律和指数压缩技术[2]相比，非线性压缩变换(NCT)能更好地压缩频谱旁瓣，减少频谱旁瓣，降低误码率和相位误差。 |
| 通过计算机仿真，导出了可实现的误码率和PAPR降低量、信号衰减系数和变换参数选择准则的解析表达式。将该算法与指数压缩技术[4]进行了比较，考察了该算法的性能。 |
二、文献综述 |
| 本文综述了利用非线性压缩变换技术在OFDM中降低峰均功率比的研究进展。讨论了NCT技术降低PAPR的方法，并将NCT技术与指数压缩技术进行了比较。NCT使用阈值点如截止点和拐点来降低OFDM中的峰值功率。为了研究系统性能，将合成信号通过AWGN、ETU和专家衰落信道等不同的噪声信道传递。此外，通过选择适当的变换参数，可以显著降低压缩畸变带来的影响[4] |
ofdm模型中的papr |
| 通常，OFDM信号是通过相移键控(PSK)或QAM调制调制的N个独立数据符号的和。令X (0)， X (1)，.....，X (N-1) represents the data sequence to be transmitted in an OFDM symbol with N subcarriers [5]. The base band representation of OFDM is given by |
 |
| 其中n= 0,1，........，JN-1is time index and J is the oversampling ratio. According to the central limit theorem, when N is large, both the real and imaginary parts of x (t) become’s Gaussian process. Thus it is possible that the maximum amplitude of OFDM signal may well exceed its average amplitude. Practical hardware i.e. A/D and D/A converters, a power amplifier has finite dynamic range; therefore the peak amplitude of OFDM signal must be limited [6]. |
 |
| 由(2)可以看出，降低PAPR可以通过降低分子值和增加分母值或同时降低分子值来实现。 |
| 互补累积分布函数(CCDF)曲线在OFDM信号传输中起着至关重要的作用。它用来衡量不同变换下降低PAPR的效果 |
 |
四、NCT算法描述 |
 |
 |
| A.nct算法建模 |
| 步骤1。获取OFDM符号 |
| 步骤2。将整个符号分成两个不相交的子块，并在它们之间附加' j '过采样符号的零 |
| 步骤3。计算这些符号的CDF |
| 步骤4。将此CDF与逆CDF等同起来用于OFDM符号的压缩和反压缩。 |
| 第五步，对所提算法在不同信道环境下的性能进行评估。 |
五、结果与讨论 |
| 合成信号的Papr |
| PAPR如图1所示。该算法通过采用K2和c的值，在降低PAPR方面提供了一个可容忍的灵活性。因此，合成信号的最终PAPR可以有效地囚禁在分离中[4.8db, 7.8db]。 |
 |
| 合成信号的变换增益 |
| 增益如图2所示。在PAPR下可获得的变换增益G为6 ~ 7.7 dB |
 |
| 所提出算法的衰减系数 |
| 衰减的理论结果如图3所示，从图中可以看出，随着k2和c的减小，衰减逐渐趋于1。 |
 |
| 互补累积分布函数 |
| 图4为不同变换下PAPR的CCDF。新算法比指数信号低0.3dB和0.1 dB，但比原始信号高0.1 ~ 0.8 dB。 |
 |
| 不同多径衰落信道下的误码率性能 |
 |
| etu信道下的误码率 |
| 此外，ETU信道还应用于日本、东京和欧洲国家等高密度地区的移动通信环境。在ETU中，信道路径增益非常高，与剩余的噪声信道相比，误码率较小。 |
 |
| 光谱特性 |
| 频谱再生对比如图8所示，我们可以发现，当c=0.25,k2=-0.45时，新算法在归一化频率0.4时产生的带外干扰比其他方法低约2db - 4db。 |
 |
VI .CONCLUSION |
| 由于NCT算法简单、有效，是降低OFDM信号PAPR的有效方法。该算法能在原始信号的PAPR范围内提供6 ~ 7.7db的变换增益。理论分析和计算机仿真表明，该算法在有效降低PAPR的同时，在误码率、带内畸变和带外畸变方面都有改善。 |
七、未来范围 |
| 在未来，有以下可能的主题来继续本文的工作。 |
| 1.本文可推广到不同类型的调制技术(64QAM, BPSK)，可用于更高的调制阶数和更高的子载波数，以应用于其他无线标准。 |
| 2.其他衰落信道(如长上信道)的误码率表达式可以计算和确认。 |
参考文献 |
- T. Hwang, C. Yang, G. Wu, S. Li，和G. Y. Lee，“OFDM及其无线应用:一个调查，”IEEE反式。阿明费。抛光工艺。，第58卷，no。4，pp. 1673–1694, May 2009.
- T. Jiang和Y. Wu，“OFDM信号的峰平均功率比降低技术概述”，IEEE反式。广播。，第54卷，no。2，页257-268,2008年6月。
- 王晓波，T. T. Tjhung，和C. S. Ng，“利用压缩技术降低OFDM系统的峰平均功率比，”IEEE反式。广播。，第45卷，no。3，页303-307,1999年9月。
- Jiang T.， Yang Y.，和Y. Song，“OFDM系统中降低PAPR的指数压缩变换，”IEEE反式。广播。,卷。51岁的没有。2，页244-248,2005年6月。
- 蒋勇，“OFDM中降低PAPR的新压缩变换”，IEEE Commun。列托人。，第14卷，no。4，页282-284,2010年4月。
- D. Dardari, V. Tralli，和A. Vaccari，“ofdm系统非线性失真效应的理论表征”，IEEE Trans.Commun。,卷。48岁的没有。第10页，1755-1764,2000年10月。
- P. Banelli，“非线性衰落信道中OFDM信号的理论分析和性能”，IEEE反式。无线Commun。，第2卷，no。2，pp. 284–293, Mar. 2003.
- 数字视频广播:数字地面电视的帧结构、信道编码和调制， ETSI EN 300 744v1.4.1,2001。
|
菜单
