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OFDM系统降低峰平比技术的研究与仿真

李梅  
【摘要】:正交频分复用(OFDM)是一种并行的多载波传输方案,它利用相互正交的多 个子载波来传输信息,具有较高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力,适用于 高速率和多媒体数据传输,被认为是未来第四代移动通信的核心技术之一。但是, 其固有的高峰值平均功率比(PAPR)问题一直是将该技术实用化的一大阻碍。本 论文就是围绕降低OFDM系统中的峰值平均功率比技术来展开研究的,并利用 Matlab软件完成了对所有研究内容的仿真验证。 论文介绍了OFDM系统的基本原理和关键技术,从峰值平均功率比的定义出 发,仿真观察了OFDM系统中PAPR的实际分布情况,并将目前国内外存在的降低 PAPR的技术归纳为三类,对每一类技术中的典型算法都进行了全面的研究与比较。 在信号畸变技术中,以限幅法为例,分析了该技术的降低OFDM信号PAPR值能力 和影响系统误码性能这两个性能指标。在概率类技术中,全面分析和比较了选择 性映射法(SLM)和部分传输序列法(PTS)这两种典型算法,通过仿真验证了这 两种算法的适用场合,为该技术的实用化提供了理论依据。另外,针对传统PTS 算法中计算量过大这一缺点,将子序列基于随机分割与迭代搜索加权系数的递归 算法相结合,对这种改进后的PTS算法进行了大量仿真,结果证明:该算法很好 地折衷了OFDM信号的PAPR性能和系统的计算复杂度。在编码类技术中着重研究 的是Golay编码的方法,对基于Golay互补序列和Reed—Muller码的关系所提出 的编码方法进行了仿真,验证了该编码方法对OFDM信号PAPR值具有将其控制在 3dB以下的能力。 最后,对全文进行总结,并展望了将所研究的技术实用化的进一步工作及方 向。


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