降低ofdm系統(tǒng)的papr的pts方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及降低OFDM系統(tǒng)的PAPR的PTS方法，包括：對信號分塊，提取非零數(shù)據(jù)進行重新組合，部分相關(guān)運算，恢復(fù)非零子塊信號燈步驟。本發(fā)明將旋轉(zhuǎn)相位序列的判別信息植入到信號的互相關(guān)性當中，無需傳輸邊帶副信息就可以將原始信號恢復(fù)出來，提高頻譜利用效率。
【專利說明】降低OFDM系統(tǒng)的PAPR的PTS方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種降低OFDM系統(tǒng)的峰均功率比的部分相關(guān)的方法-PTS方法。
【背景技術(shù)】
[0002]正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing, OFDM)系統(tǒng)是一種非常有前途的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。OFDM系統(tǒng)有著很高的頻譜利用效率和良好的抗頻率選擇性衰落特性。OFDM已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種用途，如數(shù)字視頻廣播(Digital VideoBroadcasting, DVB),數(shù)字音頻廣播(Digital Audio Broadcasting, DAB)。此外，OFDM還被用于是物理層的全球互通微波接入(Worldwide interoperability for MicrowaveAccess, WiMax)的傳輸方案和長期演進(Long Term Evolution, LTE)的核心技術(shù)之一。在未來，OFDM在無線通信領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]然而，由于OFDM符號是由多個獨立經(jīng)過調(diào)制的子載波信號疊加而成的，當各個子載波相位相同或者相近時，疊加信號便會受到相同的初始相位信號的調(diào)制，從而產(chǎn)生較大的瞬時功率峰值，由此進一步帶來較高的峰值平均功率比(Peak-to-average PowerRatio, PAPR)。高的PAPR會導(dǎo)致信號產(chǎn)生非線性失真和頻譜擴展，這就要求非線性器件具有較大的動態(tài)范圍，對非線性器件的技術(shù)要求更高，而其成本也必將增加。因此，尋找合適的方法來降低OFDM系統(tǒng)的PAPR就變得尤為重要。
[0004]目前，降低OFDM系統(tǒng)PAPR的技術(shù)基本上可以分為如下三種:信號預(yù)畸變方法，編碼法和概率類方法。概率類方法是一種無失真技術(shù)，是通過降低高峰值信號出現(xiàn)的概率來達到降低信號PAPR的目的。部分傳輸序列(Partial Transmit Sequence, PTS)方法是概率類方法的一種。PTS方法有著優(yōu)越的PAPR抑制性能，但是為在接收端正確地檢測出發(fā)射信號，往往需要傳輸一定的邊帶副信息以確定旋轉(zhuǎn)相位序列。邊帶副信息占用一定的帶寬，使得系統(tǒng)頻譜利用效率降低，而且若邊帶副信息檢測錯誤，將導(dǎo)致整個OFDM數(shù)據(jù)塊的錯誤，將會引起比特錯誤概率(Bit Error Rate，BER)性能的嚴重下降。因此，為保護邊帶副信息，一般會用其他方法處理邊帶副信息，這可能會引起PAPR的再度升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供對傳統(tǒng)PTS方法進行改進的部分相關(guān)-PTS方法。該方法不需要邊帶副信息就可以在接收端恢復(fù)出原始信號，有效的提高了頻譜利用率，并且保護了系統(tǒng)的PAPR抑制能力。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0007]S1、將信號X按照傳統(tǒng)的PTS分塊規(guī)則分為V個子塊，Xm，m= 1，2，...，V，其中，Xm表示PTS的子塊，m表示為是第幾個PTS子塊；
[0008]S2、將SI所述的每一個PTS子塊Xm通過非零數(shù)據(jù)提取器，提取Xm中的非零數(shù)據(jù)，按照通過非零數(shù)據(jù)提取器之前順序重新組成一個信九同時記錄Xm中非零信號點的頻點位置，又:的長度為
【權(quán)利要求】
1.降低OFDM系統(tǒng)的PAPR的PTS方法，其特征在于:其步驟如下所述: s1、將信號X按照傳統(tǒng)的PTS分塊規(guī)則分為V個子塊，Xm,m = 1，2，…，V，其中，Xm表示PTS的子塊，m表示為是第幾個PTS子塊； s2、將SI所述的每一個PTS子塊Xm通過非零數(shù)據(jù)提取器，提取Xm中的非零數(shù)據(jù)，按照通過非零數(shù)據(jù)提取器之前順序重新組成一個信號&，同時記錄Xm中非零信號點的頻點位置，t的長度為％ = s3、將S2所得X"通過部分相關(guān)信號發(fā)生器，假定部分相關(guān)系數(shù)為k，用第m(2< m< V)塊信號I:分別與第一塊信號無做相關(guān)運算，即部分相關(guān)運算，部分相關(guān)運算后的信號可以表示為其中，瓦不做任何變換，瓦； s4、令S3所得XKm經(jīng)過數(shù)據(jù)位置恢復(fù)器，使得XKm中每一個非零數(shù)據(jù)都恢復(fù)到原來的頻點位置，并在無非零數(shù)據(jù)的頻點位置補零，得到=N, 為XnT的長度； s5、對每個部分相關(guān)子塊Xm*做IFFT變換，得到時域信號Xm%然后時域信號Xm*分別乘以合適的旋轉(zhuǎn)相位bm,則時域備選信號可以表不為:，其中，bme (+1, -1), m =





m=\ s6、根據(jù)=IO10gIO-( jV將每個備選信號xn的PAPR計算出來，選擇PAPR
E{m\值最小的備選信號作為實際傳輸信號；，其中，|x(t) I2為信號的功率，max[.]表示求最大值，E[.]表示求均值，O≤t≤T，T為一個OFDM符號周期長度。 s7、假設(shè)y是在接收端接收到的信號，則>’=〃"，其中，η為加性高斯白噪聲(AddictiveWhite Gaussian Noise, AWGN)，接收信號y經(jīng)過FFT變換之后，得到頻域信號Y ；s8、按照與發(fā)送端完全相同的分塊方式將接收信號劃分為V個子塊信號Ym，m=1,2,..., V，那么頻域接收信號Y可以表示為:F = 與接收端的處理方式相同，將Ym經(jīng)


m-1 ?過非零數(shù)據(jù)提取器，提取Ym中的非零數(shù)據(jù)點并按照原來的順序重新組成一個信號iZ的長度為N/ν，同時記錄原非零信號點的位置；s9、將f通過互相關(guān)值計算器，得到t(2SwSK)與$在τ = 0(τ為時延)處的互相關(guān)值 Rm JOhSP，L〔°) =其中，Rm J0)表示7 (2 ≤ m ≤ V)與石在 τ =’，，Jm1I0( τ為時延)處的互相關(guān)值，ζ；表示f的第i個數(shù)據(jù)點，f表示f的第i個數(shù)據(jù)點； S10、根據(jù)S9所得Rnu(O) (2≤m≤V)與O的大小關(guān)系確定第m(2≤m≤V)個該子


Ir ,(0)>0,i * = +i塊所乘的旋轉(zhuǎn)相位因子，判決規(guī)則如下其中，Rnu(O)表示一
m ，(2<m；^V)與!^在τ = 0( τ為時延)處的互相關(guān)值，bj表示恢復(fù)出的第m個子塊的旋轉(zhuǎn)相位因子； SllJf SlO所得旋轉(zhuǎn)相位因子b:(2≤m≤V)和各個子塊頻域信號Ym，2≤m≤V同時通過乘法器，得到:Pm = b；*Yffl (2 < m < V)，將Pm通過部分相關(guān)逆變換發(fā)生器，得到恢復(fù)出的各個非零子塊信號YKm(2 ^ m ^ V)； S12、將YKm(2^m^V)通過數(shù)據(jù)位置恢復(fù)器，將每一個非零子塊中的數(shù)據(jù)點恢復(fù)到原來的頻點位置上，并在原來的無非零數(shù)據(jù)點的位置上補零，得到Y(jié): (2 ^ m ^ V), Y；的長度為N，由于第一塊所乘的旋轉(zhuǎn)相位=+1，并且在發(fā)送端第一塊未作任何處理，故恢復(fù)出的第一個子塊信號為=Y1* = Y1 ; S13、將恢復(fù)出的各子塊信號Y:相加，得到最終恢復(fù)的數(shù)據(jù)塊
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低OFDM系統(tǒng)的PAPR的PTS方法，其特征在于:S3所述k >.0.
【文檔編號】H04L27/26GK103428155SQ201310389716
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】賈瑩瑩, 楊霖, 王田, 胡武君, 李少謙 申請人:電子科技大學(xué)