本發明專利技術公開了一種基于PTS技術抑制OFDM通信信號峰平比的方法，發射端產生低PAR的OFDM信號的編碼調制步驟如下：(1)對待傳輸的信息比特流加擾處理后，送入卷積碼編碼器，對編碼器輸出比特完成PSK相位映射。(2)對碼元相位序列送入K*V維行列交織器完成交織，構造K*V維矩陣，其中K＝N/(V+1)，N為OFDM符號的子載波數。(3)按列取出K*V維矩陣的碼元相位構成大小為K的子塊，共V個，乘以進行相位修正，進行OFDM調制，利用最佳相位分組重新產生具有最小PAR的OFDM信號作為發射信號，實現PAR抑制。本發明專利技術的有益效果為：不需要使用邊信息，即可恢復原始信息。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及通信領域，更確切地說，是一種基于PTS技術抑制0FDM通信信號峰平 比的方法。
技術介紹
多途效應引起信道選擇性衰落是降低通信性能主要因素，0FDM通信技術采用正交 多載波并行傳輸信息，將衰落信道劃分成多個近似平坦信道，具有良好的抗多途性能。但 是，當某時刻多個子載波上信號以較大的幅值同相位疊加時，就可能出現很大的峰值，由此 帶來較大的峰值功率與平均功率比（Peak-to-AveragePowerRatio,PAR)。0FDM子載波數 越多，PAR越大，過高的PAR是OFDM系統的一個主要缺點，它對系統的某些元器件動態范圍 要求非常高，例如功率放大器、A/D、D/A轉換器等。反之，這些元器件的非線性也會對0FDM 信號產生非線性失真，所產生的諧波會造成子信道間的相互干擾，從而影響OFDM系統的性 能。 0FDM信號PAR抑制技術有多種，其中的部分傳輸序列PTS(PartialTransmit Sequence,PTS)是一種有效降低OFDM信號PAR的方法，PTS的核心思想是尋找最佳相位分 組來優化0FDM信號的PAR特性，被找到的最佳相位分組被映射為邊信息傳送到接收端，接 收端首先需要完成邊信息解碼，再逆映射獲得發射端的相位分組，從而恢復原始信息。顯 然，利用PTS技術產生低PAR的0FDM符號解碼時，只有邊信息解碼正確時才能恢復原始信 息，否則將導致整個0FDM符號誤碼，此外邊信息占用頻譜資源也降低0FDM的帶寬效率。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術中存在的問題，而提供一種基于PTS技 術抑制0FDM(正交頻分復用）通信信號峰平比的方法，針對基于PTS技術抑制0FDM的PAR 嚴重依賴邊信息缺點，提供一種聯合卷積碼的PTS抑制OFDM的PAR方法，該方法不需要發 射端邊信息映射，避免了由邊信息引起帶寬效率下降和誤碼率增加的風險，具有很好的實 用性。 本專利技術的目的是通過如下技術方案來完成的，發射端產生低PAR的0FDM信號的編 碼調制步驟如下： (1)對待傳輸的信息比特流加擾處理后，送入卷積碼編碼器，對編碼器輸出比特完 成PSK相位映射。 (2)對步驟1的獲得碼元相位序列送入K*V維行列交織器完成交織，構造K*V維矩 陣，其中K=NAV+l)，N為0FDM符號的子載波數。 (3)按列取出步驟2的K*V維矩陣的碼元相位構成大小為K的子塊，共V個，乘以 )進行相位修正，十為一組相位因子。修正后V個子塊和一個 長K的梳狀導頻塊一共V+1個子塊進行0FDM調制，子塊的每個碼元相位以V+1為間隔均勻 分布在OFDM符號頻率軸上，進行IFFT變換，形成VHfOFDM符號，并計算每個符號PAR，其 中最小PAR對應的最佳相位分組，利用最佳相位分組重新產生具有最小PAR的OFDM信號作 為發射信號，實現PAR抑制。 接收端的解調解碼處理步驟如下： (1)取出導頻序列完成信道估計和修正。 (2)對步驟1補償后的碼元相位以V+1間隔抽取，獲得K*V維矩陣，按列取出矩陣 碼元相位構成一個子塊，共V個，對第1個子塊的碼元相位都乘以exp(-/於），并計算似然比 度量獲得譯碼軟信息，輸入狀態度量矩陣初始化為全〇,將軟信息送入H個譯碼器進行維特 比最大似然路徑度量計算，保存其中最大的似然比路徑度量對應的輸出狀態度量矩陣和幸 存路徑。 (3)以步驟2的輸出狀態度量矩陣作為下一次譯碼器輸入狀態度量矩陣，按照步 驟1的方法獲得剩余子塊的幸存路徑。 (4)利用步驟2和步驟3獲得所有的幸存路徑進行回溯處理，輸出比特流再進行解 擾，恢復發射端原始信息。 本專利技術的有益效果為：本專利技術采用PTS技術最佳相位分組、交織和卷積碼聯合編 碼調制產生低PAR的0FDM信號，采用維特比算法找到網格中和接收序列相關最大的幸存路 徑和利用幸存路徑的唯一性，不需要使用邊信息，即可恢復原始信息，避免了由邊信息引起 帶寬效率下降和誤碼率增加的風險，具有較好的實用性?！靖綀D說明】 圖1是PAR抑制的0FDM編碼調制框圖。 圖2是0FDM符號的PTS分組映射方式。 圖3是0FDM生成器（第i個PTS分組）。 圖4是PTS最佳相位分組選擇器。 圖5是0FDM解調和譯碼框圖。 圖6是維特比譯碼與PTS聯合處理?！揪唧w實施方式】 下面結合附圖和實施例對本專利技術做進一步說明： 圖1為PAR抑制的0FDM編碼調制框圖。先對待傳輸的信息比特加擾處理后，送入 卷積碼編碼器，對編碼器輸出比特進行PSK相位映射。再將映射后的碼元相位送入K*V的 行列交織器完成交織，構造K*V維矩陣，其中K=NAV+l)，N為0FDM符號的子載波數。矩 陣的每一列構成一個子塊{d'v (k)}，共V個，乘以exp(/外)進行相位修正獲得dvh(k)，如式 (1)，其中為一組相位因子。然后按照圖2的方式，將梳狀導頻塊和編 碼信息子塊的每個符號以V+1為間隔均勻分布在0FDM符號頻率軸上，進行IFFT變換，獲得 0FDM符號，共VHf0FDM符號，如式（2)和圖3,其中u(k)為導頻序列。按照式（3)計算每個 符號的PAR，找到最小PAR對應的最佳相位分組 重新代入式（1)和式（2)，產生具有最小PAR的OFDM信號。[00231[0024 圖5為接收端解調解碼框圖。先對接收信號經行FFT處理，并對FFT輸出結果以 V+1間隔抽取導頻序列，可采用LS準則或MMSE準則進行信道估計，并利用估計結果對信息 序列進行修正。再對修正后的序列以V+1間隔抽取，獲得K*V維矩陣，矩陣的每一列構成一 個子塊lrv'（k)}，乘以exp:進行相位修正獲得rvh(k)，如式（4)。按照式（5)獲得子塊 碼元相位的軟信息度量，式（5)中〇 2為噪聲功率，S。為映射為比特"0"的PSK星座圖中的 點集合，Si為映射為比特"1"的PSK星座圖中的點集合，《(*)為取實部，3(*)為取虛部。維 特比的最大似然譯碼就是選擇最大化對數似然函數Mvh (Rvh |Cv)的作為譯碼輸出碼字，如 式（6)。p〇；vA(l)| 為接收序列yvh (k)的條件概率密度函數，如式（7)，式中Es為符號 能量。式（6)中&為對第v個子塊的幸存路徑的估計，Yvh為接收的碼元序列，D2Es/ 〇 2和D2= (K/2)In(7 〇o2)) -Es/ 〇 2 (K+1Yvh |2)為獨立于&的常量，則對應匕,的路徑度量 可有〇IlA 給出，表示接收的碼元序列和I對應碼元序列的內積（相關）， 維特比算法則找出網格中和接收序列的相關度量最大的幸存路徑.￡v。如果接收端PTS逆映 射的相位與發射端不一致，則Mvh(Rvh|Cv)的相關度量將降低。因此，利用式⑷遍歷所有的，利用式（5)獲得不同相位下的軟信息度量，分別輸入H個譯碼器， 如圖6,保存最大Mvh (Rvh |Cv)對應的譯碼器輸出狀態度量矩陣和幸存路徑，從而避免需要使 用邊信息來獲得發射端的最佳相位分組。 「00261 對第1個子塊碼元序列譯碼時，譯碼器輸入狀態度量矩陣初始化為全〇,由式（5) 獲得軟信息度量送入H個譯碼器進行維特比最大似然路徑度量計算，保存其中似然比路徑 度量最大對應的輸出狀態度量矩陣和幸存路徑。再把輸出狀態度量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于PTS技術抑制OFDM通信信號峰平比的方法，其特征在于：一、在通信發射端產生低PAR的OFDM通信信號包括以下步驟：(1)對待傳輸的信息比特流加擾處理后，送入卷積碼編碼器，對編碼器輸出比特完成PSK相位映射；(2)對步驟(1)的獲得碼元相位序列送入K*V維行列交織器完成交織，構造K*V維矩陣，其中K＝N/(V+1)，N為OFDM符號的子載波數；(3)按列取出步驟(2)的K*V維矩陣的碼元相位構成大小為K的子塊{d'v(k)}，共V個，乘以進行相位修正，如式(1)，為一組相位因子；修正后V個子塊和一個長K的梳狀導頻塊一共V+1個子塊進行OFDM調制，子塊的每個碼元相位以V+1為間隔均勻分布在OFDM符號頻率軸上，進行IFFT變換，按照式(2)形成VH個OFDM符號，式(2)中u(k)為導頻序列，并按照式(4)計算每個符號PAR，其中最小PAR對應的最佳相位分組，利用最佳相位分組重新產生具有最小PAR的OFDM信號作為發射信號，實現PAR抑制；xi(n)=Σm=0N-1{Σk=0K-1u(k+1)δ(m-1-Vk-k)+Σv=0VΣk=0K-1dvh(k+1)δ(m-1-v-kV-k)}e-j2πNnm,i=1,2,...,VH---(2)]]>PARi(dB)=10log10max{|x(n)|2}E{|x(n)|2},i=1,2,...,VH---(4)]]>二、在通信接收端解調解碼處理包括以下步驟：(1)取出導頻序列完成信道估計和修正；(2)對步驟(1)補償后的碼元相位以V+1間隔抽取，獲得K*V維矩陣，按列取出矩陣碼元相位構成一個子塊，共V個，對第1個子塊的碼元相位都乘以并計算似然比度量獲得譯碼軟信息，輸入狀態度量矩陣初始化為全0，將軟信息送入H個譯碼器進行維特比最大似然路徑度量計算，保存其中最大的似然比路徑度量對應的輸出狀態度量矩陣和幸存路徑；(3)以步驟(2)的輸出狀態度量矩陣作為下一次譯碼器輸入狀態度量矩陣，按照步驟(1)的方法獲得剩余子塊的幸存路徑；(4)利用步驟(2)和步驟(3)獲得所有的幸存路徑進行回溯處理，輸出比特流再進行解擾，恢復發射端原始信息。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊省軍，朱小輝，謝哲，王忠康，祝獻，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團公司第七一五研究所，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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