[发明专利]基于循环位移选择性映射的峰均功率比抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于循环位移选择性映射的峰均功率比抑制方法，将待发送的二进制比特按照OFDM符号长度进行分块，分块后将每一个数据块复制成多份相同的二进制序列；生成随机性互斥的位移值S；每一个数据块进行循环移位，将数据块尾部的S位移到块起始位置，组成一个新的数据块；计算新的数据块中每个数据IFFT结果中PAPR数值，选择PAPR最小的数据发送。本发明大大降低了计算的复杂程度，提高了数据传输的效率。

技术领域

本发明涉及一种峰均功率比抑制方法，特别是一种基于循环位移选择性映射的峰均功率比抑制方法。

背景技术

强度调制直接检测(IM/DD)正交频分复用(OFDM)是一种基于OFDM技术的光纤传输技术。将OFDM技术引入到光纤传输系统，具有抗色散、频谱效率高、可细粒度自适应调制的优势。然而，OFDM固有的峰均功率比(PAPR)过高的缺陷也被引入到IM/DD-OFDM系统中。传统抑制峰均功率比(PAPR)的方法主要分为编码类、预畸变类和概率类。编码类方法利用多个备用码组对同一数据块进行编码，计算不同码组的PAPR数值，进而选择使信号PAPR最低的码组编码。此类方法复杂度高，且当OFDM载波数较多时复杂度急剧升高，故该方法应用范围较小。预畸变算法是采用一些非线性变换技术直接改变信号的时域波形的方式降低PAPR。此方式由于引入不可逆失真，会降低系统的误码率(BER)性能。而概率类技术是一种无失真PAPR技术。典型的概率类抑制算法包括选择性映射(SLM)和部分传输(PTS)两种，其核心思想均是通过将数据与随机生成的相位因子矢量做乘法运算，进而选择PAPR最低的数据副本发送出去。PTS算法在逆快速傅里叶变换(IFFT)后完成乘法操作，而IM/DD-OFDM中发射信号均为实数，无法将其与相位因子相乘。故SLM算法更适合IM/DD-OFDM系统。

传统SLM算法需要将每个数据副本与相位因子矢量相乘来得到不同PAPR数值的信号，其结构图如图7所示。设定一帧OFDM数据中包含N个OFDM符号，每个符号由M个载波组成。根据前文描述，其算法复杂度为O(N·M)。该方法的计算复杂度比较高，对系统性能要求很高，并且降低了数据传输效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于循环位移选择性映射的峰均功率比抑制方法，降低计算复杂度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于循环位移选择性映射的峰均功率比抑制方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：将待发送的二进制比特按照OFDM符号长度进行分块，分块后将每一个数据块复制成多份相同的二进制序列；

步骤二：生成随机性互斥的位移值S；

步骤三：每一个数据块进行循环移位，将数据块尾部的S位移到块起始位置，组成一个新的数据块；

步骤四：计算新的数据块中每个数据IFFT结果中PAPR数值，选择PAPR最小的数据发送。

进一步地，所述步骤一具体为将原始待传输的二进制数据对应OFDM符号长度和调制格式中一个星座符号的比特数量进行分块，二进制数据块的长度为：

L_B＝K·N_dc

其中，K为对应调制格式中每个符号所携带的比特数量，N_dc则表示携带有效数据的载波数；分块后将每一个数据块复制成多份相同的二进制序列。

进一步地，所述步骤二具体为发送端与接收端存储着相同的移位数值表，表中位移值通过线下随机性生成得到，位移值取值范围是：-L_B～L_B-1。

进一步地，所述步骤三具体为

3.1步骤一中每一个数据块复制成max份相同的二进制序列，将每份二进制序列按照复制的顺序进行编号；