降低OFDM系统峰均比的研究与仿真

针对几种经典的降低均峰比的方法进行了研究,通过MATLAB对改进的限幅滤波法、选择映射法(SLM)、部分传输序列法(PTS)三种算法进行仿真分析。仿真结果表明三种算法都有效地降低了OFDM系统的均峰比。限幅滤波法实现简单但引入了噪声;选择性映射法可无失真地降低系统的均峰比,但引入了冗余而导致系统的有效传输效率降低;部分传输序列法效果优于选择性映射算法,但是计算量大,实现复杂度较高。     

PTS方法中基于相关性的子块划分设计(英文)

为了提高部分传输序列(PTS)方法在正交频分复用(OFDM)系统中降低峰均功率比(PAPR)的能力,研究了PTS方法中的子块划分问题.通过PTS的自相关函数(ACFs)和备选信号的互相关函数(CCFs),将子块划分和降低PAPR的能力相关联.这里用Q表示ACFs的均方幅度的方差.研究发现Q值越小PTS方法所能达到的PAPR性能越好,并以此作为子块划分的设计准则.依据这一准则,对4种常见的分块方法做了比较并提出一种有效的子块划分策略.比较结果表明具有良好结构性的子块划分方法在具有低运算复杂度的同时ACFs的均方幅度方差较大,因此PAPR性能不佳.新策略可以看作是在PAPR性能和运算复杂度间所做的一种折中.仿真结果表明该策略可以在相对低的复杂度的条件下达到最优性能,同时也不会增加附加信息.     

多载波系统中低复杂度的改进比特和功率分配算法

基于迭代的比特和功率分配机制,提出了一种低复杂度的比特和功率分配算法.与传统的迭代分配算法不同,该算法在每次迭代中只需要比较几个特定的子载波.该方法在保持传统迭代算法性能的前提下极大地减小了迭代分配算法的复杂度.此外,通过选择等功率分配方案作为初始方案加快了算法的收敛速度,进一步降低了算法复杂度.仿真结果表明,提出的改进算法在基本不牺牲系统性能的前提下有效地降低了算法复杂度.     

用于OFDM系统的迭代限幅滤波法的设计及仿真

为了减小功放对正交频分复用(OFDM)信号产生的非线性失真,提高功放工作效率,从直接降低正交频分复用信号峰均比(PAPR)角度出发,研究了迭代限幅滤波算法,并通过Matlab仿真。与传统限幅算法在降低峰均比的效果上做了对比分析,迭代限幅滤波算法可以在对系统接收端误比特率影响不显著的情况下,克服信号峰值再增长问题,更好地改善系统峰均比性能。     

基于格形因子搜索的部分传输序列方法

为了得到部分传输序列降低OFDM信号峰均比方案中复杂度和性能之间的良好折衷,提出了一种基于格形结构的部分传输序列因子的搜索方法.这种格形搜索有一个可变的约束长度LC,1≤LC≤V-1,V为部分传输序列子块的数目.该方法通过搜寻格形结构中可能的路径来决定部分传输序列的因子,而这些路径通过改变LC个相邻因子的值得到.格形搜索可看作一个统一的传输序列因子搜索模型,当LC=V-1,为全局搜索;当LC=1,为单步迭代搜索.采用不同的约束长度,格形搜索在抑制峰均比方面呈现出不同的性能,LC 越大其性能越好,而LC=V-1对应最优的结果.同时较大的LC需要更多的计算.这些结论有助于在复杂度和性能之间找到一个好的折衷.     

多载波DSL系统中的一种多用户比特加载算法

针对多载波DSL系统在指定用户数据速率的情况下尽量降低传输功率,以降低对系统中其它设备的电磁干扰,提出了一种多用户比特加载算法.首先对该算法模型进行了分析,提出了数学公式,考虑了比特最高限额及功率最大值限制的情况,然后分析该问题的优化解的复杂度,最后在DSL系统环境下进行仿真,结果发现,该算法在2个用户的情况下与最优解几乎相同,比离散化的贪婪迭代算法性能要好,计算复杂度也较低.     

基于两阶段Stackelberg博弈的实时电价分布式优化

以降低峰均比即平衡负载时序为目标,采用用户用电计划和效用函数两个指标对家电进行分类,在提出的效用最大化用户目标函数基础上设计两阶段Stackelberg博弈模型,通过用户的个体优化行为实现对实时电价的分布式优化,最终达到博弈均衡。仿真结果显示,其系统负载下降了14%,峰均比下降了47%,且新机制下的负载时序和电价时序相较原负载时序与电价时序实现了明显的平衡效果,表明该模型能够有效降低峰均比并平衡负载时序,提高电力系统负载稳定性。     

基于短跨度交织的选择性映射

为了抑制多载波通信中发送信号相对较高的峰值功率,提出了一种新的基于交织的选择性映射方案.在该方案中,采用一组交织跨度仅为几个比特的比特级交织器来产生多个表示相同信息的序列,从中选择对应信号峰均比最低的序列作为发送的序列.描述了该方案的实现方式以及这种短跨度交织器的结构.通过仿真考察了该映射方案在降低多载波信号峰均比方面的性能.结果表明该方案在抑制峰均比方面呈现出很好的性能,对于高阶调制信号,如16QAM和64QAM,它甚至达到选择性映射所能实现的最佳性能.与传统的基于交织的选择性映射方案相比较,这种基于短跨度交织的选择性映射方案产生非常短的时间延迟,只需要很少的缓冲寄存器,且易于用硬件实现.     

降低MC-CDMA系统峰均功率比的方法

多载波码分多址(MC-CDMA)作为OFDM和扩频通信技术的相结合后的一种新技术,被认为是无线移动通信中最有潜力的后选方案之一,尤其在数据的高速传输中具有较大的优势。但作为一种多载波通信,其最大的缺点之一就是信号具有较高的峰均功率比(PAPR)。针对其PAPR过高的问题,在原本选择映射(SLM)的基础上进行了适当的改进,在传统SLM的基础上加入扰码序列作为相位序列的自适应选择复用帧数的算法。Matlab仿真结果表明该方法可有效地减小信号的PAPR且同时具有较低的系统复杂度。     

MIMO系统中的新型K-best检测算法(英文)

针对K-best检测算法易将最优路径舍去的特点和K-best检测算法搜索星座图中所有点的特点,提出一种性能改进型K-best检测算法和几种降低复杂度K-best检测算法.性能改进型K-best检测算法在进行QR分解之前对信道矩阵进行最小均方误差(MMSE)滤波,能有效减小最优路径被舍弃的概率,提高算法性能;降低复杂度K-best检测算法采用类似球形译码检测的方法减少搜索星座图中点的个数.仿真结果显示,性能改进型K-best检测算法比基于排序QR分解(SQRD)的K-best检测算法有1dB的性能增益.降低复杂度K-best检测算法在K=4时有性能损失;当K=8时,降低复杂度K-best检测算法和原K-best检测算法有同样的性能,同时前者比后者需要更少的计算量.     

载波干涉降低NC-OFDM系统峰均功率比的方法

尽管非连续正交频分复用（NC-OFDM）具有消除对认知无线电授权用户干扰的独特优势,但是和其他OFDM技术一样,NC-OFDM也存在如何降低峰值平均功率比（PAPR）的问题.提出将载波干涉（CI）应用于NC-OFDM系统,以期利用CI扩展码本身的构造特点,降低NC-OFDM系统的PAPR.首先分析了CI的编码原理,接着搭建了基于载波干涉的NC-OFDM（CI/NC-OFDM）基带系统模型.理论分析和仿真实验表明,在大于某基准峰均比值出现概率相同的条件下,CI/NC-OFDM系统的基准峰均比值均会较NC-OFDM系统的低3 dB左右.该方法有效且易行,同时可以改善系统的误码性能.     

降低OFDM系统PAPR的一种实用方法

本文针对OFDM信号的峰值平均功率比(PAPR)问题,从瞬时功率包络出发,基于初始状态矢量的重心,得到了一种降低PAPK的OFDM子载波初始状态分布的规律．仿真结果表明,采用新的初始状态分布规律,OFDM信号PAPK大幅度降低；子载波数目加倍,OFDM信号PAPR增加不足1．0dB．     

Phase factor sequences algorithm in partial transmit sequence

Partial transmit sequence(PTS)is a promising technique for peak-to-average power ratio(PAPR)reduction in orthogonal frequency division multiplexing(OFDM).While in optimal PTS,an exhaustive search for all combinations of phase factor sequences is required,this results in huge computation.In this paper,by introducing the orthogonal design,a phase factor sequences algorithm is proposed.The algorithm uses orthogonal table to gencrate phase factor sequences,and the regular PAPR computation result is then followed by the parameter estimation.The simulation result shows that the proposed algorithm reduces the computation notably and obtains a good PAPR performance approaching the optimal PTS.     

限幅滤波的FPGA实现方法研究

限幅滤波法是抑制正交频分复用（OFDM）信号的PAPR的常用硬件实现方法。使用FPGA可缩短系统设计开发时间,提高系统可靠性。本文在用FPGA实现限幅滤波的基础上,讨论了基于FPGA设计时应考虑的主要问题,以及影响设计性能的几个因素,包括：乘法器的设计、算法的优化、芯片的选择等。     

MIMO+SC-FDE在B3G/4G中的应用

在介绍下一代移动通信B3/4G的性能与OFDM的实现原理基础上,针对多载波系统载频同步比较敏感和峰平比PAPR大两大不足,提出了一种基于OFDM系统的单载波系统实现方案,并对SC-FDE MIMO在B3G/4G系统中的应用进行讨论。     

Beyond 3G系统中的小区搜索算法

The downlink frame structure for beyond 3G mobile communication systems is presented. Beyond 3G systems utilize the OFDM technique. However, a problem encountered in OFDM is that channel dispersion destroys orthogonality between carriers, caushag inter-symbol interference. It is also sensitive to high peak to mean power ratio （PAPR）. Therefore it spends much time on obtaining frequency, time, and frame synchronization. This paper proposes to add a frame synchronization channel in the time domain to overcome the shortcoming of OFDM. As transmitter diversity improves the system performance, beyond 3G systems employ space-time block coded （STBC）. Fast cell search algorithm including slot synchronization, frame synchronization and cell ID identification is then discussed, which is based on the frame synchronization channel in transmitter diversity systems. Detection and false alarm probabilities in AWGN and Rayleigh channels are analyzed, and the mean acquisition time is obtained. Computer simulations are conducted to evaluate the performance of the cell search algorithm under different channel conditions.