基于OFDM系统降低峰均功率比的研究

1引言

正交频分复用是一种多载波调制技术，具有很高的频谱利用率，能够有效减小无线信道的时间弥散所带来的ISI。广泛应用于现在流行的高速无线通信技术中，如WIMAX和WIFI。OFDM技术有2个关键问题：对频率偏差敏感，峰均功率比值较大。这是因为OFDM信号在时域上表现为N个正交子载波信号的叠加，理论上峰值功率可以达到均值功率的N倍。尽管峰值功率出现的几率很低，但为了不失真地传输这些信号，对发射端的线性度要求很高，并且过大的功率会造成很大浪费，系统的性能也会急剧恶化，他直接影响整个系统的运行成本和效率。因此必须寻找降低峰值平均功率比的方法。

目前已经提出很多方法来解决PAPR的问题，包括限幅类技术、编码类技术、概率类技术。其中概率类技术中部分传输序列(PTS)算法是一种解决高PAPR问题的有效方法，他通过对符号作线性划分和线性变换，可以显著减少信号峰值出现的概率。

2峰均功率比的定义

OFDM系统中的峰均功率比是指OFDM信号的最大峰值功率和其平均功率之比，即：

式(1)中xn表示经过反傅里叶变换后得到的一个OFDM符号；E[]代表数学期望。N点M进制的输入序列[x0，…，xn-1]，将星座映射后的数据序列分别调制在N个子载波上，在一个OFDM符号周期内，基带OFDM符号可以等效表示为：

对连续时域信号s(t)以T／N的速率进行抽样，即令t=kT／N(k=0，1，…，N-1)，可以得到离散的时域信号s(k)：

从式(5)上可以看出，降低PAPR技术的核心就是降低R(u)，也即是降低传输信号序列的相关性。当输入数据序列的一致性较大时，OFDM峰均功率就比较高。假定当输入二进制数据序列为全1序列，那么经过星座映射和IFFT调制后，信号会产生很大的瞬间峰值功率，从而导致PAPR达到理论上的最大值N。

来源：维库开发网