论文部分内容阅读
正交频分复用(OFDM)技术是一种并行多载波的传输方案,具有良好的抗多径干扰的能力以及较高的频谱利用率,适合于高速率和多媒体的数据传输,被LTE (Long Term Evolution)视为核心技术之一。但其固有的高峰值平均功率比(PAPR)问题一直是该技术实用化过程中的一大阻碍。LTE物理层的传输技术为下行链路采用OFDMA,上行链路采用SC-FDMA。这两种技术都是基于OFDM的技术。经研究,OFDMA技术较SC-FDMA技术具有更好的链路性能。但OFDM技术固有的高的PAPR问题使OFDMA在上行系统中会严重影响手持终端的电池寿命和功率放大器的成本。故3GPP组织最终决定采用SC-FDMA技术作为LTE上行链路的传输技术。本文首先介绍了OFDM系统的基本模型、其调制与解调及其基带IFFT/FFT实现、关键技术,还有OFDM系统的PAPR定义与分布等。然后对已有的降低OFDM系统的PAPR的三大类主流技术分别进行了简要介绍。在此基础上提出了3种改进的算法来降低OFDM系统的PAPR。第一种是基于编码和PTS算法提出的一种联合算法,该算法将编码算法与PTS算法结合起来,解决了编码效率的问题,同时又由于数据信号在进行PTS之前已经先进行了编码,降低了PAPR,所以这种算法降低PAPR的效果也要优于传统的PTS算法。第二种是最大似然近似-TR算法,由于传统的子载波预留算法存在计算复杂度高且收敛速度慢,在实际系统中很难实现的缺陷,故需要采用一种简化的算法来降低系统的复杂度,并加快算法的收敛速度。最大似然近似-TR算法在限幅-TR算法的基础上产生,通过采用最大似然近似估计的方法来生成近似理想的峰值抵消信号,从而能够获得良好的PAPR降低性能,并且确保该算法收敛迅速而且计算复杂度较低。第三种是改进的限幅滤波算法,该算法将传统的限幅滤波算法加以改进,在进行限幅操作之前首先将信号划分为奇信号与偶信号,之后分别对其进行限幅操作,从而达到降低整体系统的PAPR的目的。并且,为了降低限幅操作所引入的带内失真,改善系统的误码率性能,在接收端采用了噪声消除算法,并与改进的迭代限幅滤波算法相结合,得到一种改进的噪声消除算法,能够从频域出发而在接收端估计限幅噪声,由此消除其干扰。本文通过matlab对这3种改进算法进行了仿真研究,并对仿真结果进行了分析。