收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

OFDM系统中降低峰均比技术研究

吴新春  
【摘要】:正交频分复用(OFDM)具有频带利用率高、抗多径能力强等优点,被认为是第四代移动通信的主流技术。然而,OFDM技术的一个重要缺点是其时域信号具有较高的峰均功率比(PAPR),使得信号通过高功率放大器(HPA)时可能引入非线性失真,导致系统性能恶化。通过增大HPA的线性区范围能够减轻此问题,但会降低HPA的效率且系统成本昂贵。因此,如何有效地降低OFDM信号的PAPR是目前通信领域的研究热点之一,本文正是针对此问题进行深入研究,提出有效的解决方案和电路结构。 首先,对部分传输序列(PTS)方法进行研究。PTS方法有三种子块分割方案,即交织分割(IP)、相邻分割(AP)和随机分割(RP)。其中交织分割方案复杂度最低,但PAPR性能没有另外两种分割方案好。本文针对此问题,根据备选信号独立性对IP-PTS方法的相位因子向量进行优化,在不损失PAPR性能的情况下减小相位因子搜索范围。为了改善IP-PTS方法的PAPR性能,提出基于独立相位因子向量的共轭IP-PTS方法,利用DFT的复共轭特性以及被变换的频域PTS矩阵和相位因子向量都有共轭成对的特点,对共轭IP-PTS方法进行优化,降低其计算复杂度。提出虚实部分开乘相位因子的PTS方法,采用虚实部联合优化改善PAPR性能。 其次,对时域IP-PTS方法进行研究。利用DFT的循环卷积特性,时域IP-PTS方法仅需计算一个IFFT,但相位因子搜索和结合仍需较高的复杂度。为了改善此问题,本文从理论上证明了时域IP-PTS方法的相位因子向量不独立,提出相位因子向量的优化方案;研究时域IP-PTS方法的相位因子结合特点,进而提出三种无数据阻塞的相位因子结合方案,即基于存储单元方案,基于流水线方案,基于选择路径方案。 再次,对压缩扩展方法进行研究。压缩扩展是一种低复杂度的降低OFDM信号PAPR的方法,利用压缩扩展反变换恢复原始数据,能有效地减少非线性失真,该类方法的研究重点是提出性能较好的压缩扩展变换函数。本文针对实数/复数OFDM信号提出目标分布为三角分布的压缩扩展变换函数。通过对OFDM信号实施压缩扩展变换,使得压扩信号近似服从PAPR较低的目标分布,达到改善PAPR性能的目的。根据原始信号的统计分布和压扩信号的目标分布,推导出压缩扩展变换的函数表达式,并研究经压缩扩展变换后的系统性能,包括PAPR、BER性能和功率谱密度。 最后,研究PTS方法的电路设计。针对PTS方法需要计算多个IFFT而导致其复杂度较高的问题,提出四种IFFT实现方案,分别为多路径方案,改进的多路径方案,利用Cookey-Tukey FFT算法的方案和仅用一个N点IFFT的方案。针对PTS方法的相位因子搜索,设计两种PAPR优化模块结构,即串行结构和并行结构。完成PTS方法的电路设计,使用SMIC 0.18μm CMOS标准单元库进行电路综合。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN919.3

手机知网App
【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张菊茜;OFDM系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 吴炳洋;多载波通信中峰均比问题研究[D];东南大学;2004年
3 田野;基于训练符号的OFDM同步技术研究[D];北京交通大学;2007年
4 韩艳春;OFDM系统的同步技术研究[D];重庆大学;2007年
5 朱晓东;宽带无线OFDM系统中降低峰均功率比的研究[D];华中科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李杨;舒治安;韩志韧;;TTCM编码与OFDM调制体制相结合的性能研究[J];舰船电子工程;2007年01期
2 赵黎;冯新宇;;基于训练序列的OFDM符号定时与频偏联合估计[J];西安工程大学学报;2011年05期
3 王丽;谌明;卢满宏;;采用正弦压扩变换降低OFDM峰均比的方法研究[J];遥测遥控;2010年04期
4 宋友凯;侯文君;孙小东;卢卫;;降低OFDM峰均比的压扩变换方法研究[J];无线电通信技术;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 吴广生;刘德明;常宇光;张曙;;以太无源光网络与无源电网络复合接入技术[A];第十届中国科协年会信息化与社会发展学术讨论会分会场论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘苗;基于认知无线电的PAPR优化算法及ICI抑制算法的研究[D];吉林大学;2011年
2 赵楠;统一扩频测控系统中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 王勇;大气激光通信中正交频分复用技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 冯卓明;OFDM信号的峰均比线性优化技术研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨文强;基于AMBE-2000的OFDM水声语音通信平台研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周名阳;基于复合通信方式的智能家居网络通信研究[D];东华大学;2011年
3 刘校伟;基于训练序列的OFDM同步算法研究及其FPGA实现[D];西安电子科技大学;2011年
4 耿炎;飞行器测控中OFDM技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 郝清涛;时间正交频分复用调制解调技术研究与实现[D];西安电子科技大学;2010年
6 肖汉杰;基于FPGA的降低OFDM系统峰均比的算法与实现研究[D];电子科技大学;2011年
7 孔萌萌;数据辅助的OFDM同步技术研究[D];沈阳理工大学;2011年
8 曹传峰;OFDM系统中载波频偏估计算法研究[D];南京邮电大学;2011年
9 赵广秀;OFDM系统的同步算法研究及仿真[D];西南交通大学;2011年
10 刘婷婷;航空信道的建模及其应用[D];杭州电子科技大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄奎,吕锐;基于小波包变换的自适应均衡算法[J];电子学报;2003年08期
2 郭黎利,吴永海,张晓林;产生Walsh函数序列的一种新方法[J];哈尔滨工程大学学报;2002年01期
3 张菊茜,舒治安;正交频分复用(OFDM)技术[J];舰船电子工程;2003年01期
4 陈吉忠,方琰崴;利用格雷互补序列降低多载波CDMA信号的峰平比[J];南京航空航天大学学报;2003年04期
5 崔小准,胡光锐,陈豪;一种新的导音辅助OFDM符号定时算法[J];上海交通大学学报;2003年06期
6 韩旭东,张春业,曹建海;MIMO OFDM无线局域网的研究及其关键技术[J];中国数据通信;2004年02期
7 周一青,胡爱群;利用训练帧进行OFDM系统同步的新算法[J];通信学报;2001年04期
8 朱晓东;朱光喜;林沛;;一种降低OFDM系统峰均功率比的压扩变换方法[J];微电子学与计算机;2009年04期
9 姜绪永,颜彪,力智,吕华;OFDM技术抗ISI和ICI的性能分析[J];现代电子技术;2004年05期
10 张伟,杜岩,李军,张永生;高效率高精度的OFDM载波频率捕获和信道估计算法[J];系统仿真学报;2005年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张鸷;王洪玉;;混沌序列在降低OFDM系统的峰均比中的应用[J];移动通信;2009年16期
2 叶卫明,谷坊祝,周利岗;OFDM系统及其关键技术[J];电力系统通信;2003年06期
3 郭岭,郭振民;降低OFDM峰均功率比技术综述[J];现代电子技术;2002年11期
4 丁敏华,刘元安;采用基于互补序列分组编码的OFDM系统性能分析与仿真[J];电路与系统学报;2003年01期
5 佟梅娟,鄷广增;一种基于IEEE802.16a的降低PTS-OFDM复杂度的方法[J];西安邮电学院学报;2004年03期
6 强秀凤,姚轶;采用OFDM技术实现低压输电线上高速数据的传输[J];电子工程师;2003年02期
7 郝建民;正交频分复用(OFDM)体制—一种应用前景广阔的新体制[J];遥测遥控;2004年02期
8 刘建华;4G移动通信特点和技术发展综述[J];电脑知识与技术;2004年29期
9 丁舒羽,陈健;OFDM的基本原理及FFT实现[J];山西电子技术;2004年05期
10 高丙坤,朱宝泉,刘丰,赵忖;扩频和OFDM通信系统的快速同步[J];大庆石油学院学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史夏洁;刘俊豪;束锋;王建新;梁彦;;IQ不平衡OFDM接收机基于频域LS补偿技术的改进算法[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
2 伍永西;许小东;戴旭初;;一种改进的OFDM系统旁瓣抑制算法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
3 阮慧萍;;瑞利衰落上OSFBC-OFDM的容量计算[A];浙江省电子学会2009学术年会论文集[C];2009年
4 谢玉堂;芦东昕;;基于特定导频的OFDM载频及符号同步研究[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
5 王立武;陈正荣;潘耀华;黄忠卫;;基于16QAM映射图案降低OFDM信号PAPR的研究[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2010年
6 宋延涛;杨守义;梅亚楠;;基于认知OFDM网络的次优化功率分配研究[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
7 李梅;黄超;王静;;无线OFDM通信系统降低峰平比技术的研究[A];中国航海学会通信导航专业委员会2004学术年会论文集[C];2004年
8 周静如;许小东;戴旭初;;一种降低OFDM系统PAPR的改进方法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
9 潘声勇;;OFDM在未来移动通信中应用探讨[A];2002’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2002年
10 李丹;秦忠兰;;移动通信系统中OFDM技术的分析及其应用[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵艳秋 刘恒 汪光森 王乘(本报记者 赵艳秋);OFDM电力载波芯片陆续面市 应用效果决定前景[N];中国电子报;2009年
2 ;瑞澜积极组织W-OFDM阵营[N];人民邮电;2002年
3 东南大学移动通信国家重点实验室 宋铁成;OFDM在下一代移动通信中的应用[N];通信产业报;2003年
4 记者 沈勤誉/美国奥兰多;飞思卡尔孤军奋战OFDM联盟[N];电子资讯时报;2005年
5 李梅;CDMA与OFDM之技术比较[N];人民邮电;2003年
6 同阐;OFDM:在3.5GHz应用中崛起[N];通信产业报;2003年
7 ;首款MB-OFDM UWB接收器[N];计算机世界;2004年
8 赵;OFDM调制方式加速PLC应用进程[N];中国电子报;2009年
9 ;W—OFDM在无线接入的应用[N];中国电子报;2001年
10 许炜;OFDM CDMA的新对手[N];中国计算机报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘明珠;OFDM系统峰值功率控制及优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 罗文亮;基于低压配电网的OFDM调制技术及其应用研究[D];西安理工大学;2010年
3 吴新春;OFDM系统中降低峰均比技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 韩庆文;应急通信无线局域网OFDM关键技术研究[D];重庆大学;2010年
5 许炜阳;OFDM宽带无线基带接收机中的同步算法研究[D];复旦大学;2010年
6 孙山林;全相位OFDM系统关键技术研究[D];天津大学;2009年
7 贾敏;OFDM通信系统的信道估计及多址技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 才华;MIMO-OFDM系统信道估计理论的研究[D];吉林大学;2010年
9 景源;MIMO-OFDM无线通信系统中信道估计和频率同步的研究[D];大连理工大学;2010年
10 何修富;OFDM信道盲估计方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于洪学;DFT-S-OFDM系统降低峰平比技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 范伟;OFDM系统中时间、频率同步和峰均比降低问题研究[D];南京理工大学;2010年
3 张益民;全双工OFDM-ROF系统及其峰均比特性研究[D];湖南大学;2010年
4 易军;OFDM系统PAPR抑制技术研究[D];华南理工大学;2010年
5 贺璟;OFDM系统中峰均比抑制技术的研究[D];重庆大学;2010年
6 伍晓琼;叠加训练序列降低OFDM峰平比技术研究[D];电子科技大学;2010年
7 张书亮;OFDM系统中数字预失真技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 周建新;电力线通信中降低OFDM峰均比技术研究[D];新疆大学;2011年
9 谷友方;OFDM系统峰均比改善措施研究[D];重庆大学;2010年
10 徐彬;降低OFDM系统峰均功率比的研究[D];河北大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026