降低mimo-ofdm系统峰均比的qap算法研究

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1、降低MIMO?OFDM系统峰均比的QAP算法研究摘要：多输入多输出?正交频分复用（MIMO?OFDM）是第四代移动通信系统的关键技术，该技术由于采用多载波调制，存在较高的峰均功率比（PAPR），为了降低MIMO?OFDM系统中较高的PAPR，在近似梯度投影（AGP）和部分传输序列（PTS）的基础上提出QAP算法。该算法首先将MIMO?OFDM信号经过AGP算法，然后用PTS算法进一步降低该系统的PAPR。仿真分析表明，所提出的QAP方案与其他传统方案相比，系统PAPR性能得到明显改善，且不破坏系统的误码率（BER）性能；同时QAP算法的PAPR值受子载波数目影响，PAP

2、R值随着子载波数目（N=32，64，128，256，512）的增加而增加；QAP算法在随机分组方式下PAPR性能最佳。中国8/vie　　关键词：多输入多输出?正交频分复用；近似梯度投影；部分传输序列；峰均比；误码率　　中图分类号：TN929.5?34文献标识码：A：1004?373X（2017）05?0019?03　　Abstract：TheMIMO?OFDMtechnologyisakeytechnologyofthefourthgenerationmobilemunicationsystem.Thehighpeak?to?averagepobecausethemul

3、ti?carriermodulationisadoptedinthetechnology.InordertoreducethehighPAPRoftheMIMO?OFDMsystem，aQAPalgorithmisproposedbasedontheapproximategradientproject（AGP）andpartialtransmissionsequence（PTS）.TheMIMO?OFDMsignalisprocessed.ThePTSalgorithmisusedtoreducethesystemPAPRfurther.Thesimulationana

4、lysisresultsshoes，thesystemPAPRisdramaticallyimprovedeanceofthesystembiterrorrate（BER）isn′tdestroyed；thePAPRreducedbytheQAPalgorithmisaffectedbythequantityofthesubcarrier，andincreasedanceoftheQAPalgorithmisbestinthemodeoftherandomallocation.　　Keyategradientproject；partialtransmissionsequ

5、ence；PAPR；biterrorrate　　0引言　　MIMO?OFDM技术可以有效克服多径效应和频率选择性衰落的影响，提高无线链路的可靠性和频谱利用率，同时增加系统的容量，因此成为无线通信领域研究的热点。然而，由于MIMO?OFDM输出的信号由多个子信道信号叠加而成，当信号中同相部分叠加时，则会使信号幅度增强，导致较高的峰均功率比（PAPR），进而降低系统的性能[1?3]。　　目前，国内外学者提出了许多有效降低PAPR值的优化算法，如文献[4]提出的选择性映射算法（SLM），该算法可以降低PAPR但同时降低了系统的频带利用率，增加了系统的复杂度。文献[5]提出的限

6、幅算法（Clipping）在实现过程方面具有简单有效等优点，然而限幅经常会引发带内带外干扰，破坏系统的误码率（BER）性能。文献[6?7]提出的降低系统PAPR的PTS算法可以避免带外辐射功率，但它的复杂度会随着子载波的增加而提高。此外，在接收器恢复数据时，这些技术要求有边带信息，这会进一步影响数据传输速率。文献[8?9]提出的星座图扩展（ACE）算法可以通过有效优化星座坐标，降低信号峰值，进而降低系统PAPR。近似梯度投影（AGP）算法作为ACE的改进算法，提供了更大的包络削减，使PAPR快速收敛，而不需要任何边带信息，同时由于AGP算法在进行星座图扩展的同时，并不减

7、小原始星座点间的最小距离，这使得AGP算法在降低系统PAPR的同时，可以保证系统的误码率性能[10]。　　本文在AGP和PTS技术的基础上提出QAP算法，将所提算法与传统算法在降低PAPR方面相比较，同时检测系统的BER性能，并对该算法在不同子载波数目、不同分组方式下的PAPR性能进行研究，仿真结果表明，该算法在降低MIMO?OFDM系统的PAPR方面优于传统算法且不破坏系统的BER性能，同时证明了所提组合算法在降低PAPR性能方面受子载波数目和分组方式的影响，在本文QPSK调制方式下，采用随机分组，子载波数为32时，QAP算法在降低PA