[发明专利]一种降低FBMC-OQAM峰均值比的SACI-TR算法

说明书

本发明请求保护一种降低FBMC‑OQAM峰均值比的自适应循环迭代预留子载波(SACI‑TR)算法，涉及无线通信系统。本发明基于对FBMC/OQAM产生高峰均值比的本质原因着手，结合其信号结构特性，提出了一种自适应循环迭代预留子载波(SACI‑TR)算法。该算法能通过对输入数据进行自适应学习，自动调节迭代阈值、递推收敛因子，以较小的迭代次数降低FBMC/OQAM信号的PAPR，并不引起信号的失真。进一步，该算法能以较少的迭代次数进入收敛，在另一种层面降低了系统的复杂度，理论分析和数值仿真证实了本文算法的性能。

技术领域

本发明属于无线通信领域，尤其涉及滤波器组多载波技术中的降低峰均值比的技术。

背景技术

随着第五代移动通信(5G)的技术研究是业界高度关注课题，而5G的多址与复用方案设计正在深入开展。尽管正交频分复用(OFDM)技术已经被很多无线标准采用，但是由于OFDM具有很强的带外辐射，并且对载波的频谱偏移十分敏感，因此，OFDM不再适合5G的发展需要。基于OFDM的改进，目前已经提出了滤波器组多载波(FBMC)、通用滤波器多载波(UFMC)等有效的多址与复用技术。

FBMC是一种多载波技术，通过具有较小的旁瓣的滤波器缓解了载波频率偏移对OFDM传输的影响，与OQAM(正交幅度调制)结合可使频谱带外泄露非常低，同时，由于未使用循环前缀，FBMC-OQAM的传输速率较高。然而，FBMC-OQAM在传输信号的过程中，其多个子信道叠加，会产生较大峰值，导致峰均值比(PAPR)较高。因此，降低FBMC-OQAM系统的PAPR是其应用的一个重要问题。自从OFDM系统提出来，其降低其峰均值比的问题一直都是研究的重点，在过去的一些年里面，已有很多优秀的降低PAPR的技术被提出[Rahmatallah Y,MohanS.Peak-To-Average Power Ratio Reduction in OFDM Systems:A Survey And Taxonomy[J].IEEE Communications Surveys Tutorials,2013,15(15):1567-1592.]，但对于FBMC—OQAM系统降低PAPR的方法还较少。

现有的算法或多或少都存在一些缺陷，并且很少能从FBMC-OQAM信号结构着手分析。因此，本专利基于对FBMC-OQAM产生高峰均值比的本质原因着手，结合其信号结构特性，提出一种新的自适应循环迭代预留子载波算法(Self-Adaptive Circulation IterativeTone Reservation，SACI-TR)。

本专利的SACI-TR算法能通过对输入数据进行自适应学习，自动调节迭代阀值、递推收敛因子，以较小的迭代次数降低FBMC-OQAM信号的PAPR，并不引起信号的失真。该算法能以较小的迭代次数进入收敛，在另一种层面降低了系统的复杂度，理论分析和数值仿真证实了本文算法的性能。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种降低FBMC-OQAM信号的PAPR、并不引起信号的失真、能以较小的迭代次数进入收敛且降低了系统的复杂度的降低FBMC-OQAM峰均值比的自适应循环迭代预留子载波算法。本发明的技术方案如下：

一种降低FBMC-OQAM峰均值比的自适应循环迭代预留子载波算法，其包括以下步骤：

101、首先滤波器组多载波-正交幅度调制系统FBMC-OQAM的初始化步骤，包括设置初始限幅幅值A，最大迭代次数Q，峰值再生抑制因子ξ，惩罚因子η，搜索步长ρ，FBMC/OQAM系统载波数目N，数据块数目M，以及保护子载波集合P；

102、对原始信号剪切，计算限幅后的切削噪声f⁽ⁱ⁾，若切削噪声向量为0矢量，则发送S⁽ⁱ⁾结束本算法；其中剪切噪声为