專利名稱：基于混合分布優化的ofdm信號峰平比抑制方法
技術領域：
本發明屬于無線通信技術領域，涉及正交頻分復用OFDM調制無線傳輸信號的峰平比PAPR抑制方法，可廣泛應用于各類新一代寬帶OFDM無線通信系統。
背景技術：
正交頻分復用OFDM調制是一種多載波調制技術，因為子載波是正交的，所以能夠顯著減小系統的碼間干擾。與單載波調制相比，其譜效率更高。此外，通過插入保護間隔，OFDM可以更好地抵抗多徑信道。由于這些優點，OFDM調制已被廣泛應用于無線通信系統中。 然而，OFDM系統中仍存在一些缺點沒有解決。最重要的問題之一就是OFDM信號的高峰平比PAPR。為了保證信號的線性放大，高峰平比PAPR迫使發送功率放大器必須有一個大的回退，這就嚴重降低了放大器的效率。非線性壓擴方法是降低OFDM信號峰平比PAPR的一種有效方法，如指數壓擴、分段壓擴和梯形壓擴等。Tao Jiang 在 “Exponential Companding Technique for PAPRReduction in OFDM Systems”中提出了指數壓擴方法，其基本思想是將原始OFDM信號的幅度分布轉化為均勻分布，但是，該方法會使小幅度信號和大幅度信號的分布增大，從而導致峰平比PAPR和誤碼率BER性能下降；為此Jun Hou在“Peak-to-Average Power RatioReduction of OFDM Signals With Nonlinear Companding Scheme” 中提出了分段壓擴方法，其基本思想是使壓擴后的小信號幅度服從瑞利分布，大信號幅度服從均勻分布，該方法雖然可以有效降低信號峰平比PAPR，且系統誤碼率BER也較低，但其壓擴曲線的形式缺乏靈活性，難以滿足不同系統的性能要求；為此Shiann-Shiun Jeng在“EfficientPAPR Reduction in OFDM Systems Based on a Companding Technique With TrapeziumDistribution”中提出了梯形壓擴方法，其基本思想是將原始OFDM信號的幅度分布轉化為梯形分布，但是，該方法會使小幅度信號的分布增大，從而導致峰平比PAPR性能下降。

發明內容
本發明的目的在于針對上述已有方法的不足，提出了一種基于混合分布優化的OFDM信號峰平比抑制方法，以獲得信號峰平比PAPR抑制與系統誤碼率BER性能之間的良好折衷，并為無線OFDM系統設計提供更高的靈活性，以滿足不同系統的性能要求。實現本發明的基本思想是使壓擴后小信號幅度的概率密度函數為冪函數，而使大信號的幅度服從均勻分布，其技術方案包括如下步驟(I)對輸入比特流進行正交頻分復用OFDM調制，再經過上采樣得到原始OFDM信號Xn，其中，η = 0，1，…，JN-I，J表示上采樣因子，N表示OFDM系統包含的子載波個數；(2)構建壓擴函數如下
權利要求
1.一種基于混合分布優化的無線正交頻分復用OFDM信號峰平比抑制方法，包括以下步驟 (1)對輸入比特流進行正交頻分復用OFDM調制，再經過上采樣得到原始OFDM信號xn，其中，η = 0，1，…，JN-I，J表示上采樣因子，N表示OFDM系統包含的子載波個數； (2)構建壓擴函數如下
2.根據權利要求I所述的方法，其中步驟(9)所述將還原出的比特流與輸入比特流進行匹配，是將還原出的比特流和輸入比特流中相同的比特判為正確，不同的比特判為誤碼。
全文摘要
本發明公開了一種基于混合分布優化的正交頻分復用OFDM信號峰平比抑制方法，主要解決現有技術峰平比抑制與誤碼率性能折衷效率低、壓擴曲線的形式缺乏靈活性的問題。其實現步驟為(1)對輸入比特流進行OFDM調制，再經上采樣后得到原始OFDM信號；(2)基于混合分布優化目標構建壓擴函數；(3)對原始OFDM信號進行壓擴變換，并發送壓擴變換信號；(4)計算解壓擴函數，并對接收信號進行解壓擴變換；(5)對解壓擴變換信號下采樣，經OFDM解調后還原出原始比特流。本發明能夠在峰平比抑制與誤碼率性能之間獲得良好折衷，并通過合理調整參數可以獲得不同的系統性能，從而為無線OFDM系統設計提供更高的靈活性，可廣泛應用于各類新一代寬帶無線OFDM通信系統。
文檔編號H04L27/26GK102624669SQ20121012002
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月23日 優先權日2012年4月23日
發明者宮豐奎, 李毅, 李靖, 楊超, 王麗花, 王勇, 葛建華 申請人:西安電子科技大學