選擇映射法降低OFDM系統(tǒng)PAPR的研究


頁數(shù)：49 字數(shù)：23308


摘 要

正交頻分復用（OFDM）技術(shù)作為下一代無限寬帶通信的核心，具有抗衰落，抗符號間干擾（ISI），頻率利用率高等優(yōu)點，但它的一個重要缺點就是傳輸信號有較高的峰均功率比（PAPR），這將使信號經(jīng)過功率放大器時產(chǎn)生非線性失真，致使信號的頻譜發(fā)生變化，子信道間正交性遭到破壞，造成通信系統(tǒng)性能的下降。降低PAPR的方法主要有三類：信號預畸變技術(shù)，編碼類技術(shù)，概率類技術(shù)。本文除介紹三類技術(shù)中常用的降低PAPR的方法外，還著重介紹了選擇映射法及其改進算法。
本文首先介紹了OFDM技術(shù)的產(chǎn)生背景、運用現(xiàn)狀以及應用前景，從而引出OFDM技術(shù)還存在的亟待解決的問題——高峰均功率比，其次介紹已經(jīng)出現(xiàn)的各種降低PAPR的方法，并分析各種方法的優(yōu)缺點。本文著重介紹傳統(tǒng)的選擇映射法（SLM）降低OFDM系統(tǒng)PAPR的原理，通過性能分析得知：選擇映射法降低PAPR是以提高系統(tǒng)復雜度為代價的。根據(jù)這些存在的關于實現(xiàn)復雜度的問題，文章再介紹了幾種基于傳統(tǒng)SLM的改進算法，改進算法可以有效降低系統(tǒng)實現(xiàn)的復雜度。最后對幾種常用的降低PAPR的方法進行了仿真，仿真結(jié)果得出：選擇映射法能夠有效的降低OFDM系統(tǒng)的PAPR。

【關鍵詞】正交頻分復用 峰均值功率比 選擇映射法


ABSTRACT
As the core of next-generation broadband wireless communications, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) has many advantages, such as anti fading, resist ISI (Inter-Symbol Interference), and its high usage ratio of frequency spectrum. But it still remain a very important shortcoming, what is that the transmission signals have a high PAPR(the Peak to Average Power Ratio).When the signal transmit through the power amplifier ,it will produce nonlinear distortion, which can make the signal spectrum change and destroy the orthogonality between sub channels, resulting in performance degradation of the whole communication system . At present, there are three kinds of methods of reducing PAPR: signal pre-distortion technology, coding class technology, the probability of class technology. This article introduces several commonly used methods of reducing PAPR in the three types of technology, but also emphatically introduces the select mapping method and its improved algorithms
First of all ,this paper introduces the OFDM technologys background, the application status and prospects, which leads to the OFDM technology also exists a serious problem- the peak to average power ratio, followed by introducing the principles of traditional select mapping method (SLM) to cut down the PAPR .While some of the problems still exist, according to the problems, this paper continue to introduce several other improved algorithm based on the traditional SLM. In addition, this article also describes several common methods to lower the PAPR of OFDM system. Besides, it also analyzed the advantages and disadvantages of each method. In the end, we also perform a simulation of the system. The simulation results show that: Select mapping method can reduce the OFDM systems PAPR effectively.

【Key words】Orthogonal frequency division multiplexing Peak to Average Power Ratio
Select mapping

目 錄

前 言 - 1 -
第一章 概 述 - 2 -
第一節(jié) 正交頻分復用的產(chǎn)生背景 - 2 -
第二節(jié) 正交頻分復用技術(shù)的研究現(xiàn)狀 - 3 -
第三節(jié) 正交頻分復用的關鍵技術(shù)及優(yōu)缺點 - 4 -
一、正交頻分復用的關鍵技術(shù) - 4 -
二、正交頻分復用技術(shù)的優(yōu)缺點 - 5 -
第四節(jié) 本章小結(jié) - 8 -
第二章 正交頻分復用的基本原理及OFDM系統(tǒng)中的峰值平均功率比 - 9 -
第一節(jié) 正交頻分復用的基本原理 - 9 -
一、OFDM調(diào)制技術(shù)的概述 - 9 -
二、OFDM的基本原理 - 10 -
第二節(jié) OFDM系統(tǒng)中的峰值平均功率比 - 13 -
一、OFDM系統(tǒng)高峰均值比產(chǎn)生的原因 - 13 -
二、OFDM系統(tǒng)內(nèi)PAPR的定義及其分布 - 13 -
第三節(jié) 降低OFDM系統(tǒng)峰均值比的方法介紹 - 15 -
一、選擇映射法（SLM） - 15 -
二、部分序列傳輸法（PTS） - 16 -
三、限幅濾波方法 - 17 -
四、壓縮擴展變換方法 - 18 -
五、分組編碼法 - 19 -
六、格雷互補序列 - 19 -
第四節(jié) 本章小結(jié) - 20 -
第三章 基于選擇映射法降低OFDM系統(tǒng)PAPR的方法研究 - 21 -
第一節(jié) 選擇映射法降低系統(tǒng)PAPR - 21 -
一、選擇映射法降低PAPR的原理 - 21 -
二、選擇映射法降低PAPR的性能分析 - 22 -
第二節(jié) 基于選擇映射法的改進算法 - 23 -
一、用m序列對SLM方法進行改進 - 23 -
二、基于線性分組碼標準陣列的選擇映射法 - 23 -
三、自適應選擇復用路數(shù)的選擇性映射 - 24 -
第三節(jié) 本章小結(jié) - 26 -
第四章 仿真結(jié)果分析 - 27 -
第一節(jié) OFDM通信系統(tǒng)概述 - 27 -
一、OFDM通信系統(tǒng)模型 - 27 -
二、峰值平均功率比（PAPR） - 28 -
第二節(jié) 幾種降低PAPR方法的仿真實現(xiàn) - 31 -
一、限幅 - 31 -
二、PTS（部分傳輸序列） - 33 -
第三節(jié) 基于SLM方法的仿真實現(xiàn)與結(jié)果分析 - 36 -
第四節(jié) 本章小結(jié) - 39 -
結(jié) 論 - 40 -
致 謝 - 41 -
參考文獻 - 42 -
論文附件 - 43 -
源程序 - 43 -