降低OFDM系统峰均比的方法和装置、信号发送端与接收端制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于降低OFDM系统峰均比的方法和装置、信号发送端与接收端，属于通信技术领域。所述方法包括：将频域信号进行分组，对分组后的每组信号进行相位旋转以获得组频域信号，或者对频域信号进行相位旋转，对相位旋转后的信号进行分组以获得组频域信号；对组频域信号进行变换以获得组时域信号；遍历加权系数集合中的加权因子组以确定每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比；根据每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比选定最优加权因子组；并根据最优加权因子组对组时域信号进行合并以得到待发送信号，其中，加权系数集合中的加权因子为实数。上述方案的加权因子为实数，通过比特翻转叠加实现加权过程，搜索加权因子空间小且易于实现。

【技术实现步骤摘要】
降低OFDM系统峰均比的方法和装置、信号发送端与接收端
本专利技术涉及通信
，具体地涉及一种用于降低OFDM系统峰均比的方法和装置、信号发送端与接收端。
技术介绍
IEEE802.15.4g智能公用网络(SUN，SmartUtilityNetworks)适用于低功耗、低成本和远距离传输应用，支持多频率多区域正交频分复用物理层方案。正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)技术通过串并变换将高速数据流分配到多个速率较低的正交子载波信道上并进行传输。OFDM具有较高的频谱效率，能够提供高效传输。OFDM信号为多个正交子载波信号的叠加，因此当同相子载波以峰值相加时将导致OFDM信号产生最大峰值，从而带来较高的峰值平均功率比(PAPR，PeaktoAveragePowerRatio)，导致OFDM系统的性能下降。改进OFDM峰均比的方法可以分为三类：预畸变技术、编码类技术和概率类技术。预畸变技术对发送信号进行限幅等预处理，易于实现，但缺陷在于会引起信号非线性，影响系统误码率性能。编码类技术引入冗余编码，选择峰均比较小的信号传输，不会引起信号失真，但搜索最佳码组复杂度高，实现较为困难。概率类方法通过对发送信号数据加扰降低信号的自相关性，从而使出现高峰均比的概率下降，该处理过程不会引起信号失真，实现复杂度较低。为降低扩频OFDM系统PAPR，现有技术常常采用相位码加扰的方式改变信号特征，IEEE802.15.4gMR-OFDM物理层采用频域扩频技术，如采用具有良好相关特性的CAZAC(ConstAmplitudeZeroAuto-Corelation，恒包络零自相关)序列、特定形式的纽曼相位旋转因子等作为频域扩频码。这些序列均为复数序列，扩频过程具有一定的计算复杂度。此外，如采用多个循环移位或多个相位序列，还需要将发端所选择的相位序列作为辅助信息传输到接收端，增加开销。如果采用选择映射方式，需要逐符号对预先设定的多种相位码逐一进行加扰、IFFT变换后，选取其中PAPR最小的序列作为时域信号，发送端操作复杂度高。接收端需要获得发送端传递的最佳序列信息，从而进行解扩。MR-OFDM频域扩频倍数最高为4倍，对频域上重复的信息进行相位旋转，相位旋转因子与扩频系数有关，为特定相位复数。扩频OFDM技术将调制符号在不同载波上重复进行扩频，提高信号传输的可靠性。如果直接使用重复序列作为扩频后数据，传输信号的峰均比较高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种用于降低OFDM系统峰均比的方法和装置、信号发送端与接收端，用以解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于降低OFDM系统峰均比的方法，所述方法包括：将频域信号进行分组，对分组后的每组信号进行相位旋转以获得组频域信号，或者对所述频域信号进行相位旋转，对所述相位旋转后的信号进行分组以获得所述组频域信号；对所述组频域信号进行变换以获得组时域信号；遍历加权系数集合中的加权因子组以确定每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比；根据所述每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比选定最优加权因子组；以及根据所述最优加权因子组对所述组时域信号进行合并以得到待发送信号，其中，所述加权系数集合中的加权因子为实数。可选的，所述加权因子为1和/或-1。可选的，所述相位旋转采用的相位码为Hadamard序列。可选的，对分组后的每组信号进行相位旋转包括：对所述每组信号采用相同相位码进行相位旋转。可选的，所述对所述组频域信号进行变换以获得组时域信号包括：对所述组频域信号的每组频域信号分别进行逆快速傅里叶变换，以获得由与所述每组频域信号分别对应的时域信号构成的所述组时域信号。可选的，所述方法包括：获取扩频因子，以及基于所述扩频因子对所述频域信号进行分组或者基于所述扩频因子对所述相位旋转后的信号进行分组。可选的，将所述频域信号进行分组所采用的分组方式为：块状分组、梳状分组或随机分组。另一方面，本专利技术提供一种用于降低OFDM系统峰均比的装置，所述装置包括：第一处理模块，用于将频域信号进行分组，对分组后的每组信号进行相位旋转以获得组频域信号，或者对所述频域信号进行相位旋转，对所述相位旋转后的信号进行分组以获得所述组频域信号；变换模块，用于将所述组频域信号变换成组时域信号；遍历模块，用于遍历加权系数集合中的加权因子组以确定每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比；选定模块，用于根据所述每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比选定最优加权因子组；以及第二处理模块，用于根据所述最优加权因子组对所述组时域信号进行合并以得到待发送信号，其中，所述加权系数集合中的加权因子为实数。另一方面，本专利技术提供一种信号发送端，所述发送端用于执行以下操作：发送如上述中任一项所述的待发送信号和与所述待发送信号对应的最优加权因子组。另一方面，本专利技术提供一种信号接收端，所述接收端用于执行以下操作：接收如上述中任一项所述的待发送信号和与所述待发送信号对应的最优加权因子组；以及根据所述最优加权因子组和预先设定的相位码对所述待发送信号进行恢复。本专利技术实施例提供的方案，通过采用实数作为加权因子，通过比特翻转叠加就能够完成加权过程，具有搜索加权因子空间小和实现复杂度低的优点。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的用于降低OFDM系统峰均比的方法的流程示意图；图2是相同频域信号采用不同分组方式的示意图；图3是本专利技术实施例提供的遍历加权系数集合中的加权因子组的方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例提供的信号峰均比仿真结果图；图5是本专利技术实施例提供的用于降低OFDM系统峰均比的装置的结构框图。附图标记说明51第一处理模块52变换模块53遍历模块54选定模块55第二处理模块具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。图1是本专利技术实施例提供的用于降低OFDM系统峰均比的方法的流程示意图。如图1所示，所述用于降低OFDM系统峰均比的方法包括步骤S110至S150。在步骤S110，对频域信号进行分组和相位旋转处理以得到组频域信号。所述对频域信号进行分组，是指将信号映射到多个分组上。对于本专利技术实施例提供的方案来说，可以采用现有的任意分组方式对待处理的频域信号进行分组，例如可以采用块状分组、梳状分组或者随机分组等分组方式。图2是相同频域信号采用不同分组方式的示意图，图2中的频域信号均被分为V组，组标号包括i本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于降低OFDM系统峰均比的方法，其特征在于，所述方法包括：/n将频域信号进行分组，对分组后的每组信号进行相位旋转以获得组频域信号，或者对所述频域信号进行相位旋转，对所述相位旋转后的信号进行分组以获得所述组频域信号；/n对所述组频域信号进行变换以获得组时域信号；/n遍历加权系数集合中的加权因子组以确定每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比；/n根据所述每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比选定最优加权因子组；以及/n根据所述最优加权因子组对所述组时域信号进行合并以得到待发送信号，/n其中，所述加权系数集合中的加权因子为实数。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于降低OFDM系统峰均比的方法，其特征在于，所述方法包括：
将频域信号进行分组，对分组后的每组信号进行相位旋转以获得组频域信号，或者对所述频域信号进行相位旋转，对所述相位旋转后的信号进行分组以获得所述组频域信号；
对所述组频域信号进行变换以获得组时域信号；
遍历加权系数集合中的加权因子组以确定每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比；
根据所述每个加权因子组对应的组时域信号的峰均比选定最优加权因子组；以及
根据所述最优加权因子组对所述组时域信号进行合并以得到待发送信号，
其中，所述加权系数集合中的加权因子为实数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加权因子为1和/或-1。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相位旋转采用的相位码为Hadamard序列。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对分组后的每组信号进行相位旋转包括：
对所述每组信号采用相同相位码进行相位旋转。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述组频域信号进行变换以获得组时域信号包括：
对所述组频域信号的每组频域信号分别进行逆快速傅里叶变换，以获得由与所述每组频域信号分别对应的时域信号构成的所述组时域信号。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取扩频因子，以及
基于所述扩频因子...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东艳，李德建，胡毅，王于波，刘继超，李铮，张玉冰，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11