[发明专利]降低OFDM信号PAPR的信号调制及解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及OFDM信号传输技术领域，特别涉及一种降低OFDM信号PAPR的信号调制及解调方法。

背景技术

降低正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)信号峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)的方法基本可以分为限幅类技术，编码类技术和概率类技术。限幅类技术优点是比较简单，实现容易，但是会带来带内干扰和带外功率泄漏等问题，降低系统的频谱效率和误码率性能；编码类技术为线性过程，它利用编码避开那些会出现信号峰值的码字，将原来的信息码字映射到一个具有较好PAPR特性的传输码集上，该类技术虽不会使信号产生畸变，但其缺点是复杂度很高而且只适用于子载波较少的情况；概率类技术以降低信号峰值出现的概率来有效降低信号的PAPR值，其缺点在于计算复杂度太高。

如传统子载波算法TR，其中预留一部分子载波，用于生成降低原信号峰值的削峰信号，制造出来的削峰信号往往不能与原信号的峰值点相对应。预留子载波与有用子载波(非预留子载波)之间的关系如图1所示。在原来的N个子载波中，先预留L个子载波。然后，在预留子载波的位置上，用特殊的算法，产生一个可以抑制原信号PAPR的频域信号C(削峰信号)。最后X与C相加，完成了PAPR抑制处理。如图所示，X与C使用不同的子载波，可以很容易的去掉叠加在X的C，恢复原来的信号X。

传统的TR方法的核心内容在于寻找一个合适的削峰信号C，该问题可以归类于矢量信号凸极优化问题(Quadratically Constrained Quadratic Programming，QCQP)^[1]。但是，采用QCQP方法必须经过大量而复杂的迭代运算来取得满意的结果，不适合在实际系统中使用，因此Tellado教授提出一种简化的基于优化信号限幅噪声比(Signal to Clipping noise Ratio，SCR)^[2]的子载波预留算法SCR。

SCR算法采用简化的基于迭代思想的梯度算法对QCQP问题进行逼近求解。当门限值A_max和预留子载波的位置确定后，如果第m个OFDM符号的PAPR值超过预定门限，SCR算法采用以下公式对信号进行循环更新：