【技术实现步骤摘要】
一种基于惩罚凹凸过程的FBMC信号PAPR降低方法
本专利技术涉及一种FBMC信号PAPR降低方法，尤其涉及在发送信号满足一定形变约束的情况下，利用惩罚凹凸过程来最小化一帧FBMC信号PAPR的方法。
技术介绍
FBMC是一种基于脉冲成型，也即子载波滤波的多载波调制方式。根据Heisenberg-Gabor不确定性原理，一个脉冲的时域和频域宽度无法同时减小。为了降低带外频谱泄露，FBMC采用频域宽度较窄的成型脉冲，而相应的脉冲时域宽度会增大。FBMC所采用的成型脉冲的时域宽度通常为数个符号周期，相邻的符号间会存在交叠，故FBMC是一种非正交的波形。类似于传统的OFDM，FBMC信号具有较高的PAPR，需要在发送端进行降低以提高功率放大器的效率。然而，由于FBMC的符号间存在交叠，在降低一个符号区间内信号的PAPR时，相邻符号区间内信号的PAPR也会受到影响，故为传统OFDM设计的逐符号PAPR降低算法不再适用于FBMC系统。在为FBMC设计PAPR降低方法时，需要考虑符号间的交叠。传统的针对FBMC的PAPR降低方法以启发式算法为主。本专利技术提出了一种通过引入信...
【技术保护点】
1.一种基于惩罚凹凸过程的FBMC信号PAPR降低方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)根据FBMC系统的参数构建优化问题，即以发送符号为变量，以数据子载波上的符号形变和自由子载波上的发送功率为约束，最小化一帧FBMC信号的PAPR；FBMC系统的子载波数为N，其中实际用来传输数据的数据子载波的集合为
【技术特征摘要】
1.一种基于惩罚凹凸过程的FBMC信号PAPR降低方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)根据FBMC系统的参数构建优化问题，即以发送符号为变量，以数据子载波上的符号形变和自由子载波上的发送功率为约束，最小化一帧FBMC信号的PAPR；FBMC系统的子载波数为N，其中实际用来传输数据的数据子载波的集合为原型滤波器的重叠因子为β，过采样系数为l，一帧信号包含M个FBMC符号，采用OQAM符号调制，故整帧信号长度为K＝(M+β-1/2)lN；根据这些参数，可以构建以下优化问题：其中s＝[s1,s2,…,sK]T表示时域信号，am＝[am,1,am,2,…,am,N]T表示第m个符号区间的实数频域发送符号，a0,m表示原始的没有形变的频域传输符号；常数γ为数据子载波上的符号形变门限，而η为自由子载波上的功率门限；矩阵D是一个具有对角结构的选择矩阵，其中，若子载波n是一个数据子载波，也即则有Dn,n＝1，否则Dn,n＝0；而是FBMC调制矩阵，其中和分别表示和的零矩阵；H是一个βlN×N的脉冲成形矩阵，其第p行q列的元素为其中h(p)表示原型滤波器的第p个时域抽头系数；而Φm是一个对角相位矩阵，描述符号区间m中各载波上传输符号的相位旋转，并且可表示为Φm＝diag[jm+0(-1)0,jm+1(-1)m,…,jm+N-1(-1)m(N-1)]；2)对优化问题进行等价转化，获得一个满足惩罚凹凸过程算法框架的等价问题；引入辅助变量其中r是的紧上界，和t分别满足引入辅助变量满足以下等式：原问题(1.1)可以等价转化为：(1.2),(1.7),(1.14)其中表示变量集合；3)以一个可行解对变量进行初始化；初始化外层迭代次数u＝0和惩罚参数ρ0＞0，并设定惩罚增长参数α＞1和容错精度δO；4)对于第u+1次外层迭代，从第u次外层迭代的结果出发，固定惩罚参数ρu，采用凹凸过程和块坐标下降法求解以下惩罚问题：s.t.(1.9)-(1.13)；(1.16)5)判断惩罚项的值是否小于阈值δO；若...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔方宇，蔡云龙，赵民建，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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