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基于部分传输序列算法的OFDM系统峰均比抑制方法的研究

作　者: 徐一
导　师: 金明录
学　校: 大连理工大学
专　业: 电路与系统
关键词: 正交频分复用峰均功率比部分传输序列类电磁机制
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 46次
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内容摘要

正交频分复用技术(OFDM)可以有效的抑制多径衰落及符号间干扰(ISI),具有频谱利用率高,调制解调实现简单,接收端均衡相对容易等优点,是公认的下一代无线通信的解决方案。但OFDM技术存在峰均比(PAPR)过高的问题,当输入放大器的信号峰值较大,而放大器的线性动态范围小于输入信号幅度范围,就会导致高峰值部分的信号失真以及频谱泄露等问题,最终导致通信质量的下降。在目前已有的OFDM峰均比抑制方法中,部分传输序列算法(PTS)不受OFDM子载波数限制,并且可以有效的,无失真的降低OFDM信号峰均比,是目前降低OFDM峰均比最为常用的方法,但部分传输序列算法采用了穷尽式搜索方式,导致计算量较大,给算法的实际应用带来较大困难。本论文在细致的分析了OFDM系统调制解调原理以及导致OFDM系统峰均比较高的原因的基础上,提出了两种改进的部分传输序列算法,分别为基于多层循环搜索的部分传输序列算法和一种新的类电磁机制部分传输序列算法。基于多层循环搜索的部分传输序列算法利用多层循环的搜索方式替代了传统部分传输序列算法中穷尽式的搜索方式,在基本不损失算法性能的前提下,有效的降低了算法的计算量。一种新的类电磁机制部分传输序列算法是对类电磁机制部分传输序列算法(EM-PTS)的改进,新的算法充分利用了粒子目标函数值可以直接反应粒子优劣的特性,定义了新的粒子电量计算公式,简化了算法,并引入了粒子扰动技术,避免了算法由于忽略部分可行域而导致的早熟收敛,增强了算法全局搜索的能力,在降低算法计算复杂度的同时,获得了更好的降低OFDM峰均比的效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 OFDM系统峰均比抑制方法的研究现状  9
  1.3 部分传输序列算法  9-10
  1.4 本文主要研究内容  10-12
2 OFDM系统介绍  12-19
  2.1 OFDM系统基本原理  12-16
    2.1.1 OFDM系统的基本模型  12-13
    2.1.2 OFDM信号的产生与实现  13-15
    2.1.3 傅立叶变换在OFDM系统中的应用  15-16
  2.2 OFDM系统的峰均比问题  16-18
    2.2.1 OFDM系统峰均比定义  16-17
    2.2.2 OFDM系统峰均比的概率表示  17-18
  2.3 本章小结  18-19
3 降低OFDM信号峰均比的方法  19-33
  3.1 信号预畸变技术  19-24
    3.1.1 限幅滤波技术  19-20
    3.1.2 信号峰值加窗技术  20-22
    3.1.3 压缩扩展技术  22-24
  3.2 编码类方法  24-26
    3.2.1 分组编码技术  25-26
  3.3 信号加扰技术  26-31
    3.3.1 选择映射法  26-27
    3.3.2 部分传输序列算法  27-31
  3.4 OFDM峰均比抑制算法性能评价  31-32
  3.5 本章小结  32-33
4 多层循环的PTS算法  33-40
  4.1 迭代翻转PTS算法  33-34
  4.2 基于多层循环搜索的部分传输序列算法  34-37
  4.3 ML-PTS算法性能分析  37-40
    4.3.1 计算复杂度分析  37-38
    4.3.2 算法降低PAPR的性能分析  38-40
  4.4 本章小结  40
5 无局部搜索的类电磁机制算法  40-52
  5.1 类电磁机制算法原理  41-44
  5.2 无局部搜索的类电磁机制算法  44-50
    5.2.1 MEM-PTS算法基本原理  44-47
    5.2.2 MEM-PTS算法PAPR分析  47-48
    5.2.3 MEM-PTS算法计算量分析  48-50
    5.2.4 MEM-PTS算法收敛性分析  50
  5.3 本章小结  50-52
结论  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  56-57
致谢  57-58

基于部分传输序列算法的OFDM系统峰均比抑制方法的研究

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