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基于共轭梯度算法的降低OFDM系统PAR研究

作 者: 李燕飞
导 师: 庄哲民
学 校: 汕头大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: OFDM 峰均比 共轭梯度法 障碍函数 Newton法
分类号: TN919.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 73次
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内容摘要


正交频分复用(OFDM)是一种新的高比特率无线通信技术,通过把整个频带分成许多相互正交的子窄带信道,有效地把多径产生的影响降到最低。这种技术被广泛地应用于ADSL、DAB、HDTV和WLAN中。但是,OFDM系统却存在着潜在的高峰均功率比(PAR),在遇到射频功率放大器等非线性器件时,会发生严重的非线性畸变。PAR较高将导致对发送端功率放大器的线性度要求很高,对接收端的前端放大器的线性度要求也很高,而且还会增加A/D和D/A转换器的复杂度。目前,已经提出很多种降低PAR的方法。最常见的有3种:(1)限幅类方法;(2)编码类方法;(3)概率类的方法。而概率类方法可以在不产生信号畸变的情况下,大大改善OFDM信号的PAR性能。比较常用的概率类的方法有:最小PAR门限值、选释性映射方法((SLM)、部分传输序列方法((PTS)。其中SLM方法和PTS方法是两种最典型的概率类方法。虽然PTS和SLM算法都是无失真的算法,但需要进行多次额外的IFFT运算,因此它们的计算量很大。而且都需要在接收机一端精确地了解发射机所采用的辅助加权信息,所以这一切都是会增加系统复杂度的。本文在介绍OFDM基本原理的基础上,分析了OFDM系统出现较高PAR的原因及其对系统性能造成的影响,从数学的角度给出了PAR的定义并对其分布规律进行了统计描述。并简单介绍了传统的降低PAR的方法,提出用共轭梯度法算法来处理PAR的全局最优化问题,由共轭梯度法算法的特点和OFDM系统的PAR问题的条件限制,来建立相应的障碍函数,避开了一般内点法带来矩阵求逆的算法复杂度,保证算法的收敛性。通过仿真实验结果表明,这种算法不仅可以有效地降低系统的PAR,而且能在一定程度上减少运算量。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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