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OFDM系统抑制峰均功率比算法的研究

作　者: 许蔚乐
导　师: 王军锋；黄健
学　校: 上海交通大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 正交频分复用峰均功率比信号扰码算法选择映射法部分传送序列法
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术是一种有效的并行多载波传输方案。它具有很高的频谱利用率和很好的抗多径干扰能力,被广泛应用于ADSL、DAB、HDTV和WLAN中,并且成为了第四代移动通信的核心技术。但是,OFDM存在一个显著的缺点,即发送信号存在较高的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)。这个缺点导致整个通信系统对于发送端高功率放大器的线性要求很高,接收端前端放大器线性要求也很高,而且会增加模拟/数字转换器的复杂度,影响了OFDM的实际应用。本论文主要围绕抑制PAPR算法展开研究。本文首先详细介绍了OFDM原理,分析了OFDM系统中出现高PAPR的原因和对系统造成的损害。然后总结了目前国内外抑制PAPR技术的研究现状。其次对于降低PAPR的信号扰码算法进行研究,全面分析了选择映射算法(SLM)和部分传送序列法(PTS)的基本算方法和改进算法。对于基于线性分组码标准阵列的选择映射法,提出了用扩展汉明码标准阵列来降低峰均功率比的具体算法,并通过蒙特卡罗仿真,证明了该算法可以有效地降低PAPR。对于传统的SLM和PTS算法,提出了一种基于黎曼序列降低峰均功率比的新方法,其核心思想是选择归一化黎曼矩阵的行向量作为相位序列。最后利用MATLAB软件对改进算法进行仿真,仿真结果表明该方法可以有效地抑制OFDM系统中的PAPR。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-14
  1.1 研究背景和意义  11-12
  1.2 本文的主要研究内容  12-14
第二章 OFDM 系统概述  14-24
  2.1 OFDM 技术的提出  14-15
  2.2 OFDM 的基本原理  15-18
    2.2.1 星座映射  17
    2.2.2 串并变换和FFT  17-18
    2.2.3 插入循环前缀  18
  2.3 OFDM 的关键技术  18-20
  2.4 OFDM 的优缺点  20-23
    2.4.1 OFDM 系统的优点  20-21
    2.4.2 OFDM 系统的缺陷  21-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 OFDM 系统的峰均功率比  24-36
  3.1 峰均功率比的定义  24-26
  3.2 PAPR 的概率分布  26-27
  3.3 系统仿真说明  27-28
  3.4 降低PAPR 技术的研究现状  28-34
    3.4.1 信号畸变技术  28-31
    3.4.2 信号编码技术  31-33
    3.4.3 信号扰码技术  33-34
  3.5 小结  34-36
第四章利用信号扰码技术降低PAPR  36-55
  4.1 选择映射法(SLM)  36-40
    4.1.1 基本的选择映射法  36-38
    4.1.2 SLM 法仿真结果和分析  38-40
  4.2 改进的选择映射算法(SLM)  40-46
    4.2.1 基于标准阵列的选择映射法  40-44
    4.2.2 基于黎曼序列的选择映射法  44-46
  4.3 部分传送序列法(PTS)  46-53
    4.3.1 基本的部分传送法  46-48
    4.3.2 PTS 法仿真结果和分析  48-49
    4.3.3 利用迭代算法寻找次优加权系数  49-51
    4.3.4 基于黎曼序列的PTS 算法  51-53
  4.4 信号扰码技术的缺点  53-54
  4.5 小结  54-55
第五章全文总结  55-56
  5.1 主要结论  55
  5.2 研究展望  55-56
参考文献  56-59
缩略语  59-61
致谢  61-62
攻读学位期间发表的学术论文  62

OFDM系统抑制峰均功率比算法的研究

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