预留载波法降低OFDM峰均比的研究和FPGA实现

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本文在分析OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)系统中高峰均比问题的基础上,研究了采用预留载波的方法来降低峰均比,并利用FPGA对该方法进行了实现。本文首先介绍了OFDM技术的基本理论,OFDM技术选择相互正交的载波频率作子载波,具有较高的频谱利用率和抗频率选择性衰落能力,特别适合在多径信道下高速传输数据。然而,OFDM系统一直存在峰均比过高的问题,限制了其在通信领域中的应用。然后,系统分析了预留载波法的理论,预留载波法的主要思想是利用预留的、不承载数据信息的子载波产生消峰信号,使削峰信号与数据信号中较大峰值相减,以此降低OFDM系统的峰均比。在此基础上,利用受控修剪迭代算法对预留载波降低峰均比进行了设计和实现,并在不同条件下,通过MATLAB对降低峰均比性能进行了仿真。仿真结果表明:在万分之一的概率下,峰均比一般能降低2-3dB。最后,基于FPGA实现了这种算法,按功能不同将该算法划分成多个模块,并利用Modelsim对各个模块进行了时序仿真,以及对降低峰均比处理后的结果进行了分析。
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