本發明專利技術提出了ＯＦＤＭ系統降峰均比技術中ＳＬＭ和ＰＴＳ的邊帶信息傳輸方法。這種方法利用了ＩＦＦＴ的線性性質，即在頻域將邊帶信息和數據信息分別組合成邊帶符號和數據符號，數據符號中將傳送數據的位置存放數據，將傳邊帶的位置置零，在邊帶符號中將數據位置置零，將邊帶位置存邊帶信息。將數據符號和邊帶符號分別ＩＦＦＴ以后在時域相加得到最終的時域信息，接收端對接收的數據ＦＦＴ后從已知的邊帶位置即可提出邊帶信息。這種方法應用到ＳＬＭ方法中不會引起ＰＡＰＲ的再生問題，而應用于ＰＴＳ方法會引起部分的峰值再生，但在不影響誤碼率性能的前提下很好地降低了系統的峰均比。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無線通信
，特別是在OFDM系統中降峰均比(PAPR)技術 中擾碼類技術中邊帶信息61)的傳輸。可應用于OFDM系統中基于擾碼類降峰均比技術 中邊帶傳輸的設計，為降峰均比技術中邊帶傳輸的實現提供了一個可靠的解決方案。
技術介紹
隨著移動通信和無線網絡需求的不斷增加，越來越需要更加先進的無線傳輸技 術。高速無線通信系統設計的一個最直接的挑戰是克服無線信道帶來的嚴重的頻率選擇 性衰落。正交頻分復用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplextag)技術可以很好地克服無線信道的頻率選擇性衰落，由于其高效的傳輸特點，OFDM已成為實現未來 高速無線通信的核心技術之一。OFDM系統最主要的缺點之一是具有較大的峰均比(PAPR)，它直接影響著整個 系統的運行成本和效率。在某個時刻，若多個載波以同一個方向進行累加時就會產生很 大的峰值功率，從而要求功率放大器具有很寬的線性放大區域。否則，當信號峰值落在 功率放大器的非線性區域時，就會發生信號的畸變，從而產生子載波間的互相干擾和帶 外輻射，破壞了子載波的正交性，降低系統性能。為了避免這種情況，功率放大器應該 工作在大功率補償狀態下。然而，這會導致非常低的功率放大效率，并且使得發射機的 成本變得非常昂貴。另一方面，若OFDM技術應用在移動通信中，由于移動終端的能量 很有限，從而要求高效的功率放大。因此，在OFDM多載波系統中，必須采用一定的技 術來降低信號的峰均比值，使得發射機中的功率放大器能夠高效工作并提高系統的整體 性能。目前解決OFDM中峰均功率比問題的方法總體上可以分為三大類預畸變類方 法，編碼類方法和擾碼類方法。每種方法都有自己的特色，但都存在著各自的缺陷。預 畸變類方法直接對信號的峰值進行非線性操作，它最直接最簡單，但因為它采用了非線 性操作因此會帶來帶內噪聲和帶外干擾，從而降低系統的誤碼率性能和頻譜效率。編碼 類方法利用編碼將原來的信息碼字映射到一個具有比較好的PAPR特性的傳輸碼集上，從 而避開了那些會出現信號峰值的碼字，這類方法為線性過程，它不會使信號產生畸變， 因此也沒有預畸變類方法的缺點，但是編碼類方法的計算復雜度非常高并且編解碼都 比較麻煩，重要的是這類方法的信息速率降低很快，因此只適用于子載波數比較少的情 況。擾碼類方法不像編碼類方法那樣完全避開信號的峰值，而是著眼于努力使信號峰值 出現的概率降低。這類技術也采用線性過程，因此它不會對信號產生畸變，這類方法能 夠很好地降低信號的PAPR，它的缺點也是計算復雜度太大。擾碼類方法中最具有代表性 的是選擇映射法(SLM)和部分傳輸序列(PTS)方法。理論上擾碼類方法最有希望解決OFDM中峰均比問題。但是以上提到的兩種擾 碼類方法都需要傳送邊帶信息用于接收端恢復原始數據，這在一定程度上降低了系統的 傳輸效率，可相對于編碼類方法來說這種冗余度很小。4
技術實現思路
為了解決現有擾碼類降峰均比技術中傳送邊帶信息的問題，本專利技術提出了一種 OFDM系統中一種OFDM系統降峰均比技術中SLM和PTS的邊帶信息傳輸方法，具體 技術方案如下一種OFDM系統降峰均技術中SLM和PTS的邊帶信息傳輸方法，本方法利用 IFFT線性變換性質，即令X1, X2的IFFT分別為X1, &并令X = aX^bX^則χ = ax!+bx2 ；數據進入PTS或者SLM模塊前預留出其中的邊帶位置，即把存放邊帶信息的位 置設置為零，在頻域的數據符號具有咋，矜+於，^^，，和由^+^丄的形式，在確定數據 預留邊帶位置數據邊帶以后對邊帶信息進行編碼，把編碼后的邊帶數據放在邊帶信息位置其他位置置零， 邊帶信息符號具有[a(VL’α()]Λ &形式，邊帶的位置和數量根據系統的編碼后的邊帶信息需要來設計；在接收端對接收的數據進行FFT，即可在已知的邊帶位置提取邊帶信息。本方法的思想用在SLM方法中，根據SLM方法的結構，其應用的方式稍有改 變，假設數據分了 V路，則每路中都包含了全部的數據，因為輸入數據是在IFFT之前乘 以旋轉因子，而且輸出的數據是在V路數據中選擇PAPR最小的一路輸出，所以可以直接 在IFFT之前將當前一路的邊帶信息插入數據信息當中。本方法的思想應用于PTS時，假設數據分了 V個子塊，每個子塊中都只包含部 分數據其他位置為零，每個子塊進行IFFT以后再分別乘以不同的旋轉因子，實際中旋轉 因子一般從集合{士1，士j丨中選擇，且第一個分組信息一般不變即旋轉因子為1，然后再 將這V組數據相加，選擇PAPR最小的一種方式傳輸，其中共有4V—1種可能的傳輸方式。 在不考慮邊帶編碼的情況下需要Iog2C-1比特來傳送這些邊帶信息，找出相應的邊帶序列以后組成〃的形式，將邊帶信息IFFT后與PTS選出的具有最編碼后的邊帶信息小PAPR的一路數據相加輸出。當V的數量比較小時[(^工中邊帶信息的位數也比較編碼后的邊帶信息少，因而其IFFT后的結果只有幾種我們已知的數據，因此可以用ROM來存儲這幾種已 知的數據，而不是再作IFFT運算，這樣可以降低系統復雜度。附圖說明圖1是現有技術中，SLM原理圖。圖2是現有技術中，PTS原理圖。圖3是本專利技術中SLM的邊帶傳輸原理圖。圖4是本專利技術中PTS的邊帶傳輸原理圖。圖5是本專利技術中SLM方法中傳輸邊帶與不傳輸邊帶的PAPR的CCDF曲線。圖6是本專利技術中PTS方法中傳輸邊帶與不傳輸邊帶的PAPR的CCDF曲線。圖7是本專利技術中PTS方法在高斯白噪聲信道下的BER曲線。具體實施方式下面結合原理圖分別對SLM和PTS的邊帶傳輸方案作具體介紹一種OFDM系統降峰均比技術中SLM和PTS的邊帶信息傳輸方法，在OFDM 系統的降峰均比的過程中，在發射端，采用傅立葉逆變換IFFT的線性變換性質，將邊帶 信息和數據信息一起傳輸；其中，將邊帶信息和數據信息一起傳輸的步驟包括1)數據在進入降峰均比模塊前，預留出傳送邊帶信息的位置，即把存放邊帶信 息的位置設置為零該數據符號的形式是[a1;a2, La1, 0，0，L，0，am，L，，aj,其中，a1; a2, LiidPam, L, ^1, &是數據，0，0，L，0是預留的傳送邊帶信息的位置；2)通過比較得出邊帶信息后，對邊帶信息進行編碼，將編碼后的邊帶數據放在 數據中傳送邊帶信息的位置，并在原來存放數據的位置置零該邊帶信息符號的形式是,其中，S1, s2, L，、是編碼后的邊帶信息；所述步驟1)和步驟2)中，邊帶的位置和數量根據系統的需要來設計；在接收端，直接對接收數據進行傅立葉變換FFT后，從已知的邊帶位置即可提 取邊帶信息。所述降峰均比的方法包括PTS和SLM兩種基于擾碼類降峰均比方法。SLM方法中邊帶的傳輸選擇映射法Selective Mapping，SLM)的基本思想是，產生包含相同信息且相互獨立的V個OFDM符號，然后選擇使時域信號x(v)有最小PAPR的一組發送。SLM實現 框圖如圖1所示。SLM的關鍵是如何產生代表相同信息的多個OFDM符號。定義V個不同的向 量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種ＯＦＤＭ系統降峰均比技術中ＳＬＭ和ＰＴＳ的邊帶信息傳輸方法，其特征是在ＯＦＤＭ系統的降峰均比過程中，在發射端，數據進行逆傅立葉變換ＩＦＦＴ之前的頻域數據分成數據符號和邊帶符號，在數據符號中將傳送數據的位置存放數據，將傳邊帶的位置置零，在邊帶符號中將數據位置置零，將邊帶位置存邊帶信息；將數據符號和邊帶符號分別逆傅立葉變換ＩＦＦＴ以后，在時域相加得到最終的時域信息，實現數據信息和邊帶信息一起傳輸；接收端對接收的數據傅立葉變換ＦＦＴ后，從已知的邊帶位置即可提取邊帶信息。
【技術特征摘要】
1.一種OFDM系統降峰均比技術中SLM和PTS的邊帶信息傳輸方法，其特征是在 OFDM系統的降峰均比過程中，在發射端，數據進行逆傅立葉變換IFFT之前的頻域數據分成數據符號和邊帶符號， 在數據符號中將傳送數據的位置存放數據，將傳邊帶的位置置零，在邊帶符號中將數據 位置置零，將邊帶位置存邊帶信息；將數據符號和邊帶符號分別逆傅立葉變換IFFT以后，在時域相加得到最終的時域信 息，實現數據信息和邊帶信息一起傳輸；接收端對接收的數據傅立葉變換FFT后，從已知的邊帶位置即可提取邊帶信息。2.根據權利要求1所述的OFDM系統降峰均比技術中SLM和PTS的邊帶信息傳輸方 法，其特征是邊帶信息和數據信息一起傳輸的具體步驟包括1)數據在進入降峰均比模塊前，預留出傳送邊帶信息的位置，即把存放邊帶信息的 位置設置為零該數據符號的形式是[a1; a2，La1, 0，0，L，0，am，L，，aj,其中，a1; a2， LadPam, L，^1, &是數據，0，0，L，O是預留的傳送邊帶信息的位置；2)通過比較得出邊帶信息后，對邊帶信息進行編碼，將編碼后的邊帶數據放在數據 中傳送邊帶信息的位置，并在原來存放數據的位置置零該邊帶信息符號的形式是,其中，S1, s2, L, Sk是編碼后的邊帶信息；所述步驟1)和步驟2)中，邊帶的位置和數量根據系統的需要來設計； 在接收端，直接對接收數據進行傅立葉變換FFT后，從已知的邊帶位置即可提取邊 市fe息。3.根據權利要求1或2所述的OFDM系統降峰均比技術中SLM和PTS的邊帶信息傳 輸方法，其特征是把邊帶信息和數據信息一起傳輸，對邊帶信息編碼加以保護。4.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：時龍興，羅毅，張萌，吳建輝，周傳海，戴亮，蔡琰，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]
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