本发明专利技术提出了ＯＦＤＭ系统降峰均比技术中ＳＬＭ和ＰＴＳ的边带信息传输方法。这种方法利用了ＩＦＦＴ的线性性质，即在频域将边带信息和数据信息分别组合成边带符号和数据符号，数据符号中将传送数据的位置存放数据，将传边带的位置置零，在边带符号中将数据位置置零，将边带位置存边带信息。将数据符号和边带符号分别ＩＦＦＴ以后在时域相加得到最终的时域信息，接收端对接收的数据ＦＦＴ后从已知的边带位置即可提出边带信息。这种方法应用到ＳＬＭ方法中不会引起ＰＡＰＲ的再生问题，而应用于ＰＴＳ方法会引起部分的峰值再生，但在不影响误码率性能的前提下很好地降低了系统的峰均比。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信
，特别是在OFDM系统中降峰均比(PAPR)技术 中扰码类技术中边带信息61)的传输。可应用于OFDM系统中基于扰码类降峰均比技术 中边带传输的设计，为降峰均比技术中边带传输的实现提供了一个可靠的解决方案。
技术介绍
随着移动通信和无线网络需求的不断增加，越来越需要更加先进的无线传输技 术。高速无线通信系统设计的一个最直接的挑战是克服无线信道带来的严重的频率选择 性衰落。正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplextag)技术可以很好地克服无线信道的频率选择性衰落，由于其高效的传输特点，OFDM已成为实现未来 高速无线通信的核心技术之一。OFDM系统最主要的缺点之一是具有较大的峰均比(PAPR)，它直接影响着整个 系统的运行成本和效率。在某个时刻，若多个载波以同一个方向进行累加时就会产生很 大的峰值功率，从而要求功率放大器具有很宽的线性放大区域。否则，当信号峰值落在 功率放大器的非线性区域时，就会发生信号的畸变，从而产生子载波间的互相干扰和带 外辐射，破坏了子载波的正交性，降低系统性能。为了避免这种情况，功率放大器应该 工作在大功率补偿状态下。然而，这会导致非常低的功率放大效率，并且使得发射机的 成本变得非常昂贵。另一方面，若OFDM技术应用在移动通信中，由于移动终端的能量 很有限，从而要求高效的功率放大。因此，在OFDM多载波系统中，必须采用一定的技 术来降低信号的峰均比值，使得发射机中的功率放大器能够高效工作并提高系统的整体 性能。目前解决OFDM中峰均功率比问题的方法总体上可以分为三大类预畸变类方 法，编码类方法和扰码类方法。每种方法都有自己的特色，但都存在着各自的缺陷。预 畸变类方法直接对信号的峰值进行非线性操作，它最直接最简单，但因为它采用了非线 性操作因此会带来带内噪声和带外干扰，从而降低系统的误码率性能和频谱效率。编码 类方法利用编码将原来的信息码字映射到一个具有比较好的PAPR特性的传输码集上，从 而避开了那些会出现信号峰值的码字，这类方法为线性过程，它不会使信号产生畸变， 因此也没有预畸变类方法的缺点，但是编码类方法的计算复杂度非常高并且编解码都 比较麻烦，重要的是这类方法的信息速率降低很快，因此只适用于子载波数比较少的情 况。扰码类方法不像编码类方法那样完全避开信号的峰值，而是着眼于努力使信号峰值 出现的概率降低。这类技术也采用线性过程，因此它不会对信号产生畸变，这类方法能 够很好地降低信号的PAPR，它的缺点也是计算复杂度太大。扰码类方法中最具有代表性 的是选择映射法(SLM)和部分传输序列(PTS)方法。理论上扰码类方法最有希望解决OFDM中峰均比问题。但是以上提到的两种扰 码类方法都需要传送边带信息用于接收端恢复原始数据，这在一定程度上降低了系统的 传输效率，可相对于编码类方法来说这种冗余度很小。4
技术实现思路
为了解决现有扰码类降峰均比技术中传送边带信息的问题，本专利技术提出了一种 OFDM系统中一种OFDM系统降峰均比技术中SLM和PTS的边带信息传输方法，具体 技术方案如下一种OFDM系统降峰均技术中SLM和PTS的边带信息传输方法，本方法利用 IFFT线性变换性质，即令X1, X2的IFFT分别为X1, &并令X = aX^bX^则χ = ax!+bx2 ；数据进入PTS或者SLM模块前预留出其中的边带位置，即把存放边带信息的位 置设置为零，在频域的数据符号具有咋，矜+於，^^，，和由^+^丄的形式，在确定数据 预留边带位置数据边带以后对边带信息进行编码，把编码后的边带数据放在边带信息位置其他位置置零， 边带信息符号具有[a(VL’α()]Λ &形式，边带的位置和数量根据系统的编码后的边带信息需要来设计；在接收端对接收的数据进行FFT，即可在已知的边带位置提取边带信息。本方法的思想用在SLM方法中，根据SLM方法的结构，其应用的方式稍有改 变，假设数据分了 V路，则每路中都包含了全部的数据，因为输入数据是在IFFT之前乘 以旋转因子，而且输出的数据是在V路数据中选择PAPR最小的一路输出，所以可以直接 在IFFT之前将当前一路的边带信息插入数据信息当中。本方法的思想应用于PTS时，假设数据分了 V个子块，每个子块中都只包含部 分数据其他位置为零，每个子块进行IFFT以后再分别乘以不同的旋转因子，实际中旋转 因子一般从集合{士1，士j丨中选择，且第一个分组信息一般不变即旋转因子为1，然后再 将这V组数据相加，选择PAPR最小的一种方式传输，其中共有4V—1种可能的传输方式。 在不考虑边带编码的情况下需要Iog2C-1比特来传送这些边带信息，找出相应的边带序列以后组成〃的形式，将边带信息IFFT后与PTS选出的具有最编码后的边带信息小PAPR的一路数据相加输出。当V的数量比较小时[(^工中边带信息的位数也比较编码后的边带信息少，因而其IFFT后的结果只有几种我们已知的数据，因此可以用ROM来存储这几种已 知的数据，而不是再作IFFT运算，这样可以降低系统复杂度。附图说明图1是现有技术中，SLM原理图。图2是现有技术中，PTS原理图。图3是本专利技术中SLM的边带传输原理图。图4是本专利技术中PTS的边带传输原理图。图5是本专利技术中SLM方法中传输边带与不传输边带的PAPR的CCDF曲线。图6是本专利技术中PTS方法中传输边带与不传输边带的PAPR的CCDF曲线。图7是本专利技术中PTS方法在高斯白噪声信道下的BER曲线。具体实施方式下面结合原理图分别对SLM和PTS的边带传输方案作具体介绍一种OFDM系统降峰均比技术中SLM和PTS的边带信息传输方法，在OFDM 系统的降峰均比的过程中，在发射端，采用傅立叶逆变换IFFT的线性变换性质，将边带 信息和数据信息一起传输；其中，将边带信息和数据信息一起传输的步骤包括1)数据在进入降峰均比模块前，预留出传送边带信息的位置，即把存放边带信 息的位置设置为零该数据符号的形式是[a1;a2, La1, 0，0，L，0，am，L，，aj,其中，a1; a2, LiidPam, L, ^1, &是数据，0，0，L，0是预留的传送边带信息的位置；2)通过比较得出边带信息后，对边带信息进行编码，将编码后的边带数据放在 数据中传送边带信息的位置，并在原来存放数据的位置置零该边带信息符号的形式是,其中，S1, s2, L，、是编码后的边带信息；所述步骤1)和步骤2)中，边带的位置和数量根据系统的需要来设计；在接收端，直接对接收数据进行傅立叶变换FFT后，从已知的边带位置即可提 取边带信息。所述降峰均比的方法包括PTS和SLM两种基于扰码类降峰均比方法。SLM方法中边带的传输选择映射法Selective Mapping，SLM)的基本思想是，产生包含相同信息且相互独立的V个OFDM符号，然后选择使时域信号x(v)有最小PAPR的一组发送。SLM实现 框图如图1所示。SLM的关键是如何产生代表相同信息的多个OFDM符号。定义V个不同的向 量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＯＦＤＭ系统降峰均比技术中ＳＬＭ和ＰＴＳ的边带信息传输方法，其特征是在ＯＦＤＭ系统的降峰均比过程中，在发射端，数据进行逆傅立叶变换ＩＦＦＴ之前的频域数据分成数据符号和边带符号，在数据符号中将传送数据的位置存放数据，将传边带的位置置零，在边带符号中将数据位置置零，将边带位置存边带信息；将数据符号和边带符号分别逆傅立叶变换ＩＦＦＴ以后，在时域相加得到最终的时域信息，实现数据信息和边带信息一起传输；接收端对接收的数据傅立叶变换ＦＦＴ后，从已知的边带位置即可提取边带信息。
【技术特征摘要】
1.一种OFDM系统降峰均比技术中SLM和PTS的边带信息传输方法，其特征是在 OFDM系统的降峰均比过程中，在发射端，数据进行逆傅立叶变换IFFT之前的频域数据分成数据符号和边带符号， 在数据符号中将传送数据的位置存放数据，将传边带的位置置零，在边带符号中将数据 位置置零，将边带位置存边带信息；将数据符号和边带符号分别逆傅立叶变换IFFT以后，在时域相加得到最终的时域信 息，实现数据信息和边带信息一起传输；接收端对接收的数据傅立叶变换FFT后，从已知的边带位置即可提取边带信息。2.根据权利要求1所述的OFDM系统降峰均比技术中SLM和PTS的边带信息传输方 法，其特征是边带信息和数据信息一起传输的具体步骤包括1)数据在进入降峰均比模块前，预留出传送边带信息的位置，即把存放边带信息的 位置设置为零该数据符号的形式是[a1; a2，La1, 0，0，L，0，am，L，，aj,其中，a1; a2， LadPam, L，^1, &是数据，0，0，L，O是预留的传送边带信息的位置；2)通过比较得出边带信息后，对边带信息进行编码，将编码后的边带数据放在数据 中传送边带信息的位置，并在原来存放数据的位置置零该边带信息符号的形式是,其中，S1, s2, L, Sk是编码后的边带信息；所述步骤1)和步骤2)中，边带的位置和数量根据系统的需要来设计； 在接收端，直接对接收数据进行傅立叶变换FFT后，从已知的边带位置即可提取边 市fe息。3.根据权利要求1或2所述的OFDM系统降峰均比技术中SLM和PTS的边带信息传 输方法，其特征是把边带信息和数据信息一起传输，对边带信息编码加以保护。4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：时龙兴，罗毅，张萌，吴建辉，周传海，戴亮，蔡琰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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