[发明专利]基于离散广义追踪算法的峰均功率比优化方法

说明书

本发明公开了在正交频分复用系统中，基于离散广义追踪算法的减少峰均功率比的优化方法，属于无线通信技术的领域。本发明包括了对正交频分复用系统的基本介绍、离散广义追踪算法的基本介绍、将离散广义追踪算法运用到减少峰均功率比问题中。最后，将峰均功率比的减少效果与一些基础算法进行比较。本发明能够有效地证明出，采用这种离散广义追踪算法，不仅能够取得较好的峰均功率比减少效果，还可以减少了算法的复杂度，同时保证了算法带来的误码率很小的差距。

技术领域

本发明涉及的是一种新颖的优化算法，具体涉及是将新的机器学习的学习自动机中所使用的离散广义追踪算法运用到解决高峰均功率比的问题里面。

背景技术

无线通信的快速发展，带来了通信技术的飞快更新。已经普遍使用的第四代无线通信技术中，正交频分复用系统是核心。第五代无线通信技术也是基于第四代无线通信技术的基础上发展而来，近几年陆续开始了试点应用。正交频分复用系统是由美国的贝尔实验室在1966年首次提出，到现在已经有半个多世纪的发展。其技术得到多年的发展和完善，趋于成熟和稳定。

正交频分复用系统是于1966年在美国的贝尔实验室首次提出，迄今为止已经有了半个多世纪的发展历史。正交频分复用系统中核心的思想是：高速的串行数据流转换成低速的并行数据流，通过串并转换操作，将低速的并行数据流分配到相对速率较低的子信道上，分别进行传输。这种传输方式的优点是：正交频分复用系统的所有子载波之间是相互正交的，这样可以极大地提高了频谱的利用效率。还有，正交频分复用技术可以很好地解决了频率选择性衰落和窄带干扰问题。

即使正交频分复用技术有很多的优点，这种技术因为输出信号是多个子信道上的叠加，所以会有很多缺陷。比如，正交频分复用系统的各个子载波之间的正交性特别容易受到频率偏差的影响。一旦子载波之间的正交性被破坏，信道间的干扰就会加剧。所以，当多个子信道的输出信号的时间相位处于相同的时候，此时所叠加出来的新的时间信号，会出现瞬时峰值功率很大的情况，其瞬时峰值功率远远超过信号的平均功率。也就是说，会产生较高的峰均功率比问题，对正交频分复用系统中的功率放大器产生很大的影响。然后会影响到各个子信道之间的正交性，继而影响整个系统的信号传输。可是，在实际的正交频分复用系统中，功率放大器的线性工作区域是有限的。如果超出了功率放大器的线性工作区，那么信号会被功率放大器进行非线性放大，这样会影响各个信道之间的正交性，从而影响了整个系统的性能。为了防止信号出现畸变，保证功率放大器工作在线性功率放大的区域，所以我们就要让信号的最大峰值小于功率放大器的线性范围内，因此需要去减少信号的峰均功率比。

在以往的研究下，我们发现在减少高的峰均功率比问题下，已经有很多较为成熟的方法去解决这个问题。主流的方法有三种，一种是基于切削技术，是信号失真的处理方式；一种是编码类的技术，是通过编码对初始的数据流进行编码，但是编码的复杂度太高；最后一种是基于概率上的技术，是通过在概率上减少高的峰值信号出现的次数。在本专利中，我们采用的是基于概率上的减少峰均功率比上的技术。

子载波保留技术是一种概率类减少峰均功率比的技术。通过找出峰值减少序列，进而生成新的峰值减少时间信号，合成上初始的时间信号，生成新的时间信号。而这个新生成的时间信号的瞬时峰值功率是较小的，那么，计算出来的峰均功率比也会比较小。可是，子载波保留技术的关键是找出合适的峰值减少序列，一般是非确定性问题，而且复杂度很高。所以，大部分的研究人员都是通过新的方法，来减少算法的复杂度和加快搜索序列的速度。本专利是采用的是离散广义追踪算法来进行搜索这个峰值减少序列，从而减少整个时间信号的峰均功率比。

发明内容

发明目的：提出将离散广义追踪算法运用到寻找峰值减少序列上，减少峰值信号出现的概率。这种方法不仅有效地减少了算法的复杂度，还可以保证峰均功率比的减少效果。