OFDM系统峰均比改善及系统实现

2 性能仿真与分析

使用MATLAB对本文所提出方案降低OFDM系统性能进行仿真分析。其中OFDM信号采用16QAM调制方式。图2和图3显示了在子载波数N=128、数据子载波为100，及CR=3.5或CR=4的情况下的仿真结果。可以看出采用限幅滤波算法可以有效降低PAPR，虽然滤波会导致峰值再生，但比限幅前的信号峰值要小得多，并且随着限幅滤波次数的增大，显著降低了信号的PAPR值，每次限幅滤波过程都能进一步改善信号的PAPR特性。当CR=4、CCDF=10-5时，系统两次限幅滤波后的PAPR=7 dB，而CR=3.5、CCDF=10-5时，系统两次限幅滤波后的PAPR=6.4 dB。

因而，在实际16QAM-OFDM系统中，采用N=128子载波，为了补偿多径信道引起的码间干扰，系统需做均衡处理，此外还要满足发射端机EVM必须低于3%，及减少计算的复杂度，选择两次限幅滤波使得CCDF=10-4时，PAPR最大值为6.8 dB。

图4显示在子载波N=512、限幅门限是4 dB条件下，系统PAPR改善情况。由图3和图4相比，可明显看出在相同条件下而子载波数目不同时，利用限幅滤波的方法后，系统的PAPR得到了同样的改善。

限幅滤波是一种非常直接和有效降低PAPR的方法，能有效降低任意子载波数据的OFDM信号的PAPR，而且与其他方法相比应用更为简单。由于在IFFT之前采用了过采样，在实际应用中不会导致严重的带内干扰和带外噪声，因此不影响整个系统的误比特性能和频谱效率。仿真结果表明，经过两次限幅滤波后的OFDM信号的PAPR值有非常显著的改善，而且随着限幅滤波次数的增加，PAPR改善值也提高了。此外，系统的子载波数目不同时，利用该方法后，PAPR得到了同样的改善。结合实际系统设计要求，为了减少复杂度并得到较好的效果，选择采用两次限幅滤波即可满足系统要求。