一种降低OFDM系统峰均比的压扩方法技术方案

本发明专利技术公开了一种降低OFDM系统峰均比的压扩方法。本发明专利技术通过研究信号减少的PAPR和在OFDM系统中误比特率（BER，bit?error?ratio）之间的关系，对它们进行折衷，从而提出了一种新的压扩方法。压扩算法是一种能够有效的降低OFDM系统峰均功率比（PAPR）的方法，在本发明专利技术中，可以设置输出信号最大的PAPR，以满足不同的系统的要求，并且根据不同的信号噪声比（SNR），从而提出压扩逆变换的标准，可以得到更好的BER性能接收机。由仿真结果表明，该方法可以显著地降低OFDM信号的PAPR，而与以前的方法相比，具有更好的光谱特性和误码率性能。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种降低OFDM系统峰均比的压扩方法，其特征在于：步骤1输入信号，对信号进行调制、串并转换，再进行反傅里叶变换、并串转换，得到OFDM信号；步骤2根据系统要求，设置输出信号最大的峰均比PAPRmax，通过式（1）可计算出当信号为最大的峰均比时所对应的信号值xmax：PAPRmax=xmax2(1-e-xmax2σ2)σ2(1-(1+xmax2σ2)e-xmax2σ2)---(1)其中式（1）中σ2表示信号的平均功率；步骤3通过式（2）计算压扩系数β的值:β=11-e-xmax2σ2---(2)其中式（2）是根据信号概率分布函数积分为1得到的；步骤4通过式（3）计算调幅系数α的值：α=1β(1-(1+xmax2σ2)e-xmax2σ2)---(3)其中式（3）中调幅系数α是为了使压扩变化前后信号保持相同的平均功率；步骤5对OFDM信号进行压扩变换，压扩变换函数为：h(x)=α-σ2ln(1-1-e-x2σ2β),0≤xSn=h(|xn|)ej∠xn---(5)其中式（5）中∠xn为信号xn的幅角，|*|表示取绝对值，h(*)表示压扩变换函数；步骤6在OFDM符号之间插入保护间隔，该保护间隔是由OFDM符号的循环扩展得到的；步骤7OFDM信号通过数模转换将数字信号转换成模拟信号，再经过高功率放大器后被送入到信道中；步骤8接收机接收到信道输出的信号，先对此信号进行模数转换将模拟信号数字化，再将OFDM符号的保护间隔去除；步骤9根据系统BER的要求，设置信号最小信噪比SNRmin和最大信噪比SNRmax，当信号的信噪比不大于SNRmin，对信号不进行解压扩处理；当信号的信噪比不小于SNRmax，对信号进行解压扩处理；当信号的信噪比介于两者之间，对信号部分进行解压扩处理，部分不进行解压扩处理，此步骤通过式（6）可得到：xn′=rn,SNR≤SNRminxn′′,SNR≥SNRmaxμrn+(1-μ)xn′′,SNRmin<SNR<SNRmax---(6)其中式（6）中μ的取值范围为：0≤μ≤1，rn为接收信号，x″n为压扩变换后的信号，该压扩逆变换函数为：h-1(x)=-σ2ln(1-β(1-e-x2(ασ)2)),0≤xxn′′=h-1(|rn|)ej∠rn,|rn|≤Kαxmaxh-1(|Kαxmax|)ej∠rn,|rn|>Kαxmax---(8)其中式（8）中K的取值范围为：0≤K≤1，|*|表示取绝对值，h?1(*)表示压扩逆变换函数；步骤10先对信号进行串并转换，然后对信号进行傅里叶变换；接着对DFT变换 后的信号先进行并串转换，再对信号进行解调，恢复出原信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗仁泽，张成森，牛娜，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：