降低ofdm系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化pts發(fā)射系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS發(fā)射系統(tǒng)及方法，二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器模塊用于產(chǎn)生要傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)據(jù)；編碼映射模塊用于將輸入的二進(jìn)制序列變換為基帶頻域信號(hào)；子塊分割模塊將編碼映射后的序列分為若干個(gè)互不重疊的子塊序列并保證各個(gè)子塊序列的長(zhǎng)度與編碼映射后的序列一致；快速傅里葉反變換(IFFT)模塊用于對(duì)子塊序列進(jìn)行IFFT變換獲得對(duì)應(yīng)的時(shí)域子塊序列；加法器模塊用于將相位優(yōu)化后的各個(gè)子塊序列疊加產(chǎn)生候選信號(hào)；最優(yōu)候選信號(hào)選擇模塊用于從全部的候選信號(hào)中選出PAPR值最小的候選信號(hào)。該系統(tǒng)具有計(jì)算復(fù)雜度較低和PAPR性能較好的特點(diǎn)，并且能夠充分滿足實(shí)際需求。
【專利說(shuō)明】降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS發(fā)射系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu) 化PTS發(fā)射系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 0FDM)系統(tǒng)由于 具有高速數(shù)據(jù)傳輸率和對(duì)抗頻率選擇性衰落的能力已被應(yīng)用到無(wú)線通信的很多領(lǐng)域。但 是，由于OFDM信號(hào)是由多個(gè)子載波信號(hào)疊加而成，當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)子載波信號(hào)相位相同的情況 時(shí)，輸出的OFDM信號(hào)便會(huì)出現(xiàn)較大的峰值功率，尤其是當(dāng)子載波數(shù)量較大時(shí)，該問(wèn)題更為 嚴(yán)重。于是，峰值功率問(wèn)題便成為OFDM系統(tǒng)的主要缺陷之一。較高的峰值功率會(huì)引起過(guò)高 的峰均功率比（Peak-to-Average Power Ratio, PAPR)，進(jìn)而引起OFDM系統(tǒng)性能惡化。因 此，降低OFDM系統(tǒng)的峰值功率一直是應(yīng)用該系統(tǒng)所關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003] 對(duì)于一個(gè)具有N個(gè)子載波的OFDM系統(tǒng)，其一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的基帶信號(hào)可表示為

【權(quán)利要求】
1. 降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS發(fā)射系統(tǒng)，其特征是，包括： 二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器模塊，用于產(chǎn)生要傳輸?shù)亩M(jìn)制隨機(jī)信號(hào)并將該信號(hào)傳送至編 碼映射模塊； 編碼映射模塊，用于將輸入的二進(jìn)制序列變換為基帶頻域信號(hào)并傳送至子塊分割模 塊； 子塊分割模塊，用于將編碼映射后的序列分為若干個(gè)互不重疊的子塊序列并保證各個(gè) 子塊序列的長(zhǎng)度與編碼映射后的序列一致，子塊分割模塊與多個(gè)快速傅里葉反變換IFFT 模塊相連； 快速傅里葉反變換IFFT模塊，用于對(duì)子塊序列進(jìn)行IFFT變換獲得對(duì)應(yīng)的時(shí)域子塊序 列，快速傅里葉反變換IFFT模塊與加法器模塊連接； 加法器模塊，用于將相位優(yōu)化后的各個(gè)子塊序列疊加產(chǎn)生候選信號(hào)，將多個(gè)不同的候 選信號(hào)傳送至最優(yōu)候選信號(hào)選擇模塊； 最優(yōu)候選信號(hào)選擇模塊，用于從全部的候選信號(hào)中選擇PAPR值最小的候選信號(hào)進(jìn)行 傳輸。
2. 如權(quán)利要求1所述的降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS發(fā)射系統(tǒng)，其特征是， 對(duì)應(yīng)于奇數(shù)子塊序列的快速傅里葉反變換IFFT模塊與奇數(shù)子塊相位優(yōu)化模塊相連接，對(duì) 應(yīng)于偶數(shù)子塊序列的快速傅里葉反變換IFFT模塊與偶數(shù)子塊相位優(yōu)化模塊相連接；奇數(shù) 子塊相位優(yōu)化模塊用于對(duì)全部的奇數(shù)子塊序列進(jìn)行相位加權(quán)優(yōu)化；偶數(shù)子塊相位優(yōu)化模塊 用于對(duì)全部的偶數(shù)子塊序列進(jìn)行相位加權(quán)優(yōu)化。
3. 如權(quán)利要求2所述的降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS發(fā)射系統(tǒng)，其特征是， 奇數(shù)子塊相位優(yōu)化模塊及偶數(shù)子塊相位優(yōu)化模塊，采用奇偶子塊交替優(yōu)化方法即用相位加 權(quán)因子對(duì)每一時(shí)域子塊序列進(jìn)行相位優(yōu)化處理，所謂奇偶子塊交替優(yōu)化，即對(duì)奇數(shù)子塊序 列進(jìn)行相位優(yōu)化時(shí)偶數(shù)子塊序列保持不變，對(duì)偶數(shù)子塊序列進(jìn)行相位優(yōu)化時(shí)奇數(shù)子塊序列 保持不變。
4. 降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS方法，其特征是，包括以下步驟： 步驟一：確定OFDM系統(tǒng)和交替優(yōu)化PTS方法的相關(guān)參數(shù)，相關(guān)參數(shù)包括采用的編碼映 射方法、子載波數(shù)N，子塊序列總數(shù)V及相位加權(quán)因子集合； 步驟二：根據(jù)所采用的編碼映射方法和子載波數(shù)N，利用二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器模塊 產(chǎn)生二進(jìn)制序列，并利用編碼映射模塊對(duì)二進(jìn)制信號(hào)序列進(jìn)行編碼映射； 步驟三：根據(jù)子塊序列總數(shù)V，對(duì)編碼映射后的序列利用子塊分割模塊進(jìn)行子塊分割， 將其分為V個(gè)互不重疊的子塊序列，并保證每一子塊序列的長(zhǎng)度與編碼映射后的序列一 致，這就需要對(duì)每一子塊序列中剩余子載波位置進(jìn)行補(bǔ)零； 步驟四：利用快速傅里葉反變換IFFT模塊對(duì)各個(gè)子塊序列進(jìn)行IFFT變換，獲得對(duì)應(yīng)的 時(shí)域子塊序列； 步驟五：根據(jù)奇偶子塊交替優(yōu)化方法利用奇數(shù)子塊相位優(yōu)化模塊及偶數(shù)子塊相位優(yōu)化 模塊產(chǎn)生相位加權(quán)序列，完成相位優(yōu)化加權(quán)，尋找共有項(xiàng)，并計(jì)算各個(gè)共有項(xiàng)結(jié)果； 步驟六：從全部的侯選信號(hào)中，選擇PAPR值最小的候選信號(hào)進(jìn)行傳輸。
5. 如權(quán)利要求4所述的降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS方法，其特征是，所 述步驟五的具體過(guò)程為：采用奇偶子塊交替優(yōu)化方法對(duì)各個(gè)時(shí)域子塊序列進(jìn)行相位優(yōu)化加 權(quán)，并將相位加權(quán)后的各個(gè)時(shí)域子塊序列疊加獲得候選信號(hào)，通過(guò)調(diào)整每一子塊序列的相 位加權(quán)因子，獲得多個(gè)不同的候選信號(hào)；在產(chǎn)生候選信號(hào)的過(guò)程中，找到共有項(xiàng)，并且這些 共有項(xiàng)只需被計(jì)算一次即可。
6. 如權(quán)利要求5所述的降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS方法，其特征是，共有 項(xiàng)在尋找時(shí)，即進(jìn)行奇數(shù)子塊序列優(yōu)化時(shí)，由于全部偶數(shù)子塊序列保持不變，因此全部偶數(shù) 子塊序列之和即為共有項(xiàng)；而進(jìn)行偶數(shù)子塊序列優(yōu)化時(shí)，由于全部奇數(shù)子塊序列保持不變， 因此全部奇數(shù)子塊序列之和即為共有項(xiàng)。
7. 如權(quán)利要求5所述的降低OFDM系統(tǒng)峰值功率的交替優(yōu)化PTS方法，其特征是，所述 的奇偶子塊交替優(yōu)化就是對(duì)奇數(shù)子塊序列進(jìn)行相位優(yōu)化時(shí)令偶數(shù)子塊序列的相位加權(quán)因 子恒為1即偶數(shù)子塊序列保持不變，而對(duì)偶數(shù)子塊序列進(jìn)行相位優(yōu)化時(shí)則令奇數(shù)子塊序列 的相位加權(quán)因子恒為1即奇數(shù)子塊序列保持不變。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK104394116SQ201410757641
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】王靈垠, 楊星海, 姜曉慶 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)