论文部分内容阅读
正交频分复用OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)技术,以其高效的频谱利用率和良好的抗多径衰落性能成为第四代移动通信的核心技术之一。由于每个OFDM符号是由多个经过调制的子载波相互叠加而成,当多个子载波相位相同或者近似时,叠加信号会产生很大的峰值功率。这就要求系统的一些部件具有很大的线性范围,同时这些部件的非线性也会对动态范围较大的信号产生非线性失真,导致系统性能严重下降。如何抑制过高的峰均比,已经成为OFDM技术走向实际应用的亟待解决的问题。围绕这一问题,论文主要做了以下工作:首先,介绍了OFDM技术的历史和在现有通信系统中的应用,以及OFDM系统的关键技术。分析了OFDM系统过高的峰均比产生的原因,阐述了峰均比的定义和分布。总结了现有抑制峰均比的三类主要技术,并对每一类技术中的典型算法进行了详细分析和研究,对各类算法的性能进行了对比分析。其次,研究了利用限幅类方法抑制峰均比的技术。论文分析了传统的限幅算法,针对传统算法中的滤波后峰值再增长问题,研究和仿真了限幅滤波算法和迭代限幅滤波算法。为了进一步降低系统的运算量,从峰值再增长的原因入手,研究了深度限幅算法。仿真证明,在相同条件下深度限幅算法可达到与四次迭代限幅滤波算法相似的系统误码性能和降低峰均比效果。为了改善系统的误码性能,论文研究了基于限幅失真的迭代估计消除算法,并进行了详细的仿真分析。最后,论文研究了利用概率类方法抑制峰均比的技术。针对传统选择映射方案存在的计算量大和需要传送边带信息的问题提出了改进方案。利用OFDM信号的非周期自相关函数,实现了在OFDM调制之前对信号序列的优选。仿真证明,在相同条件下,改进算法用少量的IFFT运算可以近似达到传统选择映射方案的性能,但运算量大幅度降低。此外,研究了不需要发送边带信息且收发两端实现简单的序列插入方案,并提出了改进算法。仿真证明,引入子块分割思想的改进序列插入算法,在相同的插入次数条件下,具有比传统序列插入方案更好的抑制峰均比效果。