OFDM/OFDMA移动通信系统中峰均比抑制新技术研究

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正交频分复用(OFDM)以其高频谱效率和对抗频率选择性衰落能力,成为未来移动通信的主流技术之一。但OFDM的主要缺点在于具有较高的峰值平均功率比(PAPR),从而当信号的PAPR超过功率放大器(HPA)的线性动态范围时,会引入非线性失真,影响信号的传输性能。正交频分复用多址(OFDMA)是一种高频谱效率的多址技术,目前已经在WiMax系统中得到了应用。由于OFDMA采用了多载波并行传输的结构,高PAPR问题同样是其实用化的一个障碍。为了避免高PAPR带来的非线性失真,在OFDM/OFDMA系统中,需要采用相应的PAPR抑制技术,使信号幅度变化在功率放大器的允许范围内。针对上述问题,本文研究了OFDM和OFDMA系统中的PAPR抑制技术,并在此基础上提出了具有更强峰均比抑制性能和具有更低实现复杂度的新技术,以应用于电子科技大学B3G系统。首先介绍了OFDM系统中用于降低PAPR的编码方法,包括基于查表的分组编码和基于构造的Reed-Muller码。通过研究和仿真,为系统设计提供了参考。接着分析了子载波预留技术在OFDM系统中的应用,并针对该算法复杂度偏高的缺点,提出了一种改进算法。该改进算法既能取得与传统方法相同的PAPR抑制性能,又能较大程度地减少传统方法的运算量。然后,本文基于上行OFDMA信号的特点,提出了一种新的限幅子载波预留方法。该方法能够有效抑制上行OFDMA信号的峰均比,可以应用于WiMax系统。并在此基础上提出了一种迭代的限幅子载波预留算法,以取得理想的PAPR抑制性能。此外,针对该算法引入的接收端多用户干扰,本文还提出了一种用于接收机的干扰抵消算法。该干扰抵消算法可以有效地抵消由于发射端的PAPR抑制所引入的多用户干扰,从而在PAPR抑制和传输性能间取得了良好的折中。最后对全文进行了概括性的总结,明确了下一步有待进行的工作和未来的一些研究方向。
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