[发明专利]一种降低OFDM系统的PAPR的PTS方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种降低OFDM系统的PAPR的PTS方法。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种性能优越的多载波调制技术，因其能有效对抗符号间干扰(Inter-symbol Interference,ISI)和多径时延而受到广泛重视。OFDM系统中存在着多个正交的子载波，其输出信号是多个子信号的叠加，因而会出现很高的峰均功率比(Peak-to-average Power Ratio,PAPR)。高的PAPR会引起带外功率辐射，硬件非线性失真，子载波之间的相互干扰等，使得系统性能严重恶化。因此，降低OFDM系统的PAPR有着非常重要的意义。

目前降低OFDM系统PAPR的方法大致可分为三类：信号预畸变技术，编码类方法和概率类方法。概率类方法是目前研究的重点。概率类方法并没有真正降低OFDM信号的峰值功率，而是通过对原始OFDM信号实施线性分割或者线性变换来达到降低高峰值功率出现概率的目的。概率类方法包含很多算法，如子载波预留(Tone Reservation,TR)、选择性映射(Selective Mapping,SLM)、部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)等。为了能够在接收端恢复出原始信号，PTS技术需要传输一定的边带副信息，这就降低了系统的频谱利用效率。为了能在接收端准确地将边带副信息恢复出来，通常会采用额外的技术如编码技术来处理边带副信息，这可能会引起系统PAPR的再次升高，且又进一步降低了系统的频谱利用率。本文提出的自相关匹配-PTS方法在有效降低系统PAPR的同时，将旋转相位因子的信息植入到信号的自相关性当中，无需边带副信息的传输就能实现信号的恢复，大大提高了频谱利用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低OFDM系统的PAPR的PTS方法，将旋转相位序列的判别信息植入到信号的自相关性当中，无需传输边带副信息就可以将原始信号恢复出来，提高频谱利用效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

S1、设经过串并变换和基带调制后的频域信号为X，按照传统PTS的划分规则将其划分为V个子块X^(m)，其中，m=1,2,…,V，然后将所有子块通过自相关系数判别器，判断出相关系数G(z)；

S2、将S1所判别出的自相关系数G(z)和S1所述所有子块一起通过自相关信号发生器，得到自相关频域子块信号；

S3、对S2所得自相关频域子块信号进行IFFT变换，将频域自相关子块信号变换到时域，变换后的所有子块信号分别乘以相位旋转因子b(m),b(m)∈(+1,-1),m＝1,2,…,V，假设频域时域子块信号为则将b(m)与相乘可以得到备选传输序列

S4、根据PAPR计算公式计算每个备选传输序列的PAPR，并选择其中最小的PAPR最小的信号用于传输；

S5、假设在接收端收到的信号为y，对y进行FFT操作，变换成频域信号；

S6、按照S1所述分块方式对y进行分块，划分为V个子块，每个子块表示为Y^(m),m=1，2，…，V，对Y^(m)进行自相关运算，恢复出自相关系数和每一个子块所乘的旋转相位，得到消除自相关性之后的信号1≤i≤V，所述自相关运算规则为，若一个子块的自相关值为正，则该子块的自相关系数恢复为k(k＞0);若其自相关值为负，则该子块的自相关值恢复为-k(k＞0)；

S7、将S6所得与该所对应的旋转相位1≤i≤V相乘，得到最终恢复的各子块信号，将所述最终恢复的各子块信号相加，得到最终恢复的数据块Y^*，

S8、对S7所得Y^*进行基带解调和并串变换，得到最终恢复出的信号。

进一步地，S3所述备选传输序列的个数为n＝2^V-1。