[发明专利]一种新的降低STBC MIMO-OFDM系统峰均比的方法

摘要

本发明公开了一种新的降低STBC MIMO-OFDM系统峰均比的方法。提供了一种基于空时分组码(STBC)的自适应交叉天线旋转和求反方法，解决多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)技术信号高峰均功率比(PAPR)的问题。该方法提出了根据PAPR变化的趋势和变化量的大小，不断地调整权重因子的大小，获得信号子块执行旋转和求反的操作概率，再通过多次迭代优化操作概率，进而产生最优序列进行子块旋转和求反，从而降低信号的PAPR值。如果给系统预设PAPR的门限，可进一步降低计算复杂量。

主权项

1.一种新的降低STBC MIMO-OFDM系统峰均比的方法，其特征在于：步骤1输入原始的信号，MIMO-OFDM系统的复数基带信号可表示为：xi(t)=1NΣn=0N-1Xnej2πfnt]]>0≤t≤NT  (1)式（1）中N表示子载波数,i表示发射天线，f_n=nΔf为第i根天线上的第n个子载波的频率，Δf=1/(NT)，T表示符号间隔，X_n表示第i根天线上第n个子载波的传输符号；步骤2对信号进行过采样；步骤3将每个发射天线上的信号X_i分成M个大小相等的子块X_i=[X_i,1,X_i,2,…,X_i,M]，其中r表示发射天线的根数，i=1,2,…,r；当第一次迭代，即t=1时，将概率P¹=[p¹_m,j]_{1≤m≤M,1≤j≤4}中的每个元素设置为步骤4以P^t为概率随机产生Q个1×M维序列这个序列中的每个元素是在[1,4]上分布的随机整数，其中1、2、3和4分别表示信号在某一子块上不执行任何操作、执行子块旋转、执行子块求反和执行子块旋转和求反，信号X_i按照序列中的数据执行相应子块的旋转和求反，得到信号其中i=1,2,…,r；步骤5计算当q=1,2,…,Q时信号的最大PAPR，将其表示为：F(Vqt)=max{PAPR(X1q),PAPR(X2q),···,PAPR(Xrq)}---(2)]]>并将F(Vqt)]]>从小到大排列，即F(V1t)≤F(V2t)≤···≤F(VQt);]]>步骤6判断步骤5中的值是否小于预设的PAPR门限，如果判断结果是的值已经小于或等于门限Th，则转到步骤12；如果判断结果是的值大于门限Th，则转到步骤7；步骤7设这里[*]表示取最靠近的整数，向大取整；步骤8概率p_m,j是信号在第m个子块上，执行第j种操作时小于a^t条件下的总和值与执行所有操作小于a^t条件下的总和值之比，即：pm,jt+1=Σq=1Q{ΣVq,mt=14{F(Vqt)|F(Vqt)≤at}}Σq=1Q{F(Vqt)|F(Vqt)≤at}---(3)]]>式（3）中Σ{*}表示求和运算，m∈(1,M),j∈(1,4)；步骤9计算第t次迭代时执行所有操作小于a^t条件下的总和值s(t)，即：s(t)=Σq=1Q{F(Vqt)|F(Vqt)≤at}---(4)]]>根据前后两次迭代过程中PAPR的降低程度来调整概率P所占比重，即权重因子λ为：式（5）中参数b∈(0,1)，λ∈(0,1)；步骤10利用式（3）和式（5）得到的概率P和λ的值，即根据信号PAPR变化的大小和趋势来得到下一次迭代时要用的概率P：P^t+1=λP^t+(1-λ)P^t+1  （6）这里是将概率矩阵P进一步进行优化；步骤11判断t是否达到预设的最大迭代次数T，如果没有达到则将迭代次数t增加1，并转向步骤2；如果达到，则转向步骤12；步骤12找到全部置换序列的最小PAPR，经最优序列V_opt执行子块旋转和求反，对所得到的信号进行STBC编码。