[发明专利]一种正交频分复用系统中降低峰均比的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种正交频分复用OFDM系统中降低峰均比的方法，尤其涉及的是一种对OFDM信号序列进行子块分割后插入扰码的方法。属于宽带无线通信技术领域，可应用于下一代移动通信系统中。

背景技术

OFDM技术可以有效地对抗多径衰落和频率选择性衰落，实现高速的数据传输，频谱利用率高，已经成为第四代移动通信的关键技术。OFDM技术是多载波传输方案的一种，由于其使用多个子载波进行数据传输，当多个子载波的相位一致或近似时，OFDM信号将产生很高的峰值，导致峰均比很高。在当前的通信系统中，高功率放大器等装置并不是理想的线性器件，OFDM信号的高峰值往往超出器件的线性范围，当信号通过具有非线性特征的装置时，就会产生互调效应，除了干扰自身频道信号外，还会产生频谱扩散，造成邻道干扰，导致系统性能受到严重影响。

目前，降低OFDM系统峰均比的方法主要有三类，分别是限幅类方法、编码类方法和优选方法。限幅方法是一种非常直接和有效的降低峰均比技术。该方法非常简单，但会导致严重的带内噪声和带外噪声，带内噪声不能通过滤波进行消除，会导致整个系统的误码性能降低，带外噪声会降低频谱效率。限幅后滤波可以降低带外辐射，但这将导致峰值再生。编码方法是一种无失真降低OFDM系统峰均比的技术，其基本思想是：在发射端，对数据流进行OFDM调制之前，通过不同的编码策略，以避免使用那些可能产生较高峰均比的码字；在接收端，OFDM解调之后再进行相应的逆运算，恢复发送的码字。编码方法的缺点在于，当OFDM系统的子载波数非常大时，编码效率急剧下降且降低峰均比效果变得不明显。优选类方法是通过某种方法产生N条代表相同信息的OFDM信号序列，在这N条序列中选择峰均比最小的一条信号序列发送，可以到达降低峰均比的效果。优选类方法的实现一般比较复杂，而且需要传送一定的辅助信息，以便收端恢复原信号。当发送的辅助信息出错时，会使收端在恢复原信号时产生误码，影响系统性能。

中国专利CN1913511A公开了一种“多载波调制系统降低峰均比的方法”，该发明在空余子载波上传输多路辅助信息，每路辅助信息与有效数据线性组合，计算各路IFFT输出后的峰均比，通过多路比较，选择最优峰均比，对空余子载波数据进行加权。该发明无需增加额外的冗余传输相位因子信息，增加了系统的可靠性，但却损失了系统性能。

中国专利CN1917490A公开了一种“降低正交频分复用信号的峰均比的方法”，该发明按照规定的顺序存储多个加权序列，将正交频分复用信号中的数据向量划分成多个子向量，在多个加权序列中选择一个加权序列，使得由该加权序列与所述多个子向量的线性组合所构成的信号的峰值最小，根据加权序列在按规定的顺序存储的多个加权序列中的位置，对正交频分复用信号中的导频进行移位。该发明需要额外的存储器来预存多个加权序列，且收发两端的处理过程工作量较大。

Heung-Gyoon Ryu等研究人员提出了序列插入的方法，该方法比编码方法更为有效，比选择映射和部分序列传输等方法更为简单，且不需要传送任何辅助信息，不会因为辅助信息出错而影响系统的误码性能，但该方法在降低峰均比性能方面还有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正交频分复用OFDM系统中降低峰均比的方法，该方法采用新的扰码插入技术，该方法在系统收发两端实现简单，并且不需传输任何辅助信息。与已有的序列插入方案相比，在不增加系统的复杂度的前提下，能更好的降低OFDM系统的峰均比。

本发明的目的是这样实现的：一种正交频分复用系统中降低峰均比的方法，其特征在于，在正交频分复用系统中执行以下步骤：

1)正交频分复用系统的输入数据，经过串并转换转换为并行数据；

2)对步骤1)的并行数据进行扰码插入，将长度为K的正交频分复用系统的信号序列均匀分成M块，保证K/M为整数，每块的末尾插入一位扰码，插入的扰码总位数为M；

3)对步骤2)插入扰码后的并行数据进行快速傅立叶反变换；

4)对步骤3)调制后的数据进行并串转换；

5)计算步骤4)输出信号序列的峰均比；

6)判断步骤5)中信号序列的峰均比是否满足正交频分复用系统设置的要求，如果不满足要求，则转入第2)步；若满足就进行后端处理。

进一步，本发明正交频分复用系统中降低峰均比的方法，还可以在正交频分复用系统中执行以下步骤实现：

1)正交频分复用系统的输入数据，经过串并转换转换为并行数据；