资源描述:
《一种基于fftifft的低复杂度子载波保留算法》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一种基于FFT/IFFT的OFDM子载波预留方案聂凌峰,张翠芳(西南交通大学信息科学与技术学院,成都,610031)摘要:正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)的一个重要缺点是时域传输信号具有较高的峰均功率比(Peak-to-AveragePowerRatio,PAPR),预留子载波(ToneReservation,TR)是一种降低系统峰均功率比的有效方法,其缺点在于运算复杂度较高,针对这个问题,本文首先研究了一种基于FFT/IFFT的子载波预留方案,然后从进一步降低复杂度的角度出发,对该方案进行了修改,通过理论分析和仿真
2、验证,修改后的方案在不降低峰均比性能的基础上,更好的降低了计算复杂度。关键字:正交频分复用;峰均功率比;快速傅里叶反变换;预留子载波中图法分类号:[TN92]文献标识码:AATRschemebasedonFFT/IFFTforOFDMsystemLingfengNie,CuifangZhangSchoolofInformationScience&Technology,SWJTU,Chengdu,610031Abstract:Oneofthemostseriousdrawbacksoforthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)isthehig
3、hpeak-to-averagepowerratio(PAPR)ofthetime-domaintransmitsignal.Thetonereservation(TR)isanefficienttechniqueforPAPRreduction,butithasahighcomputationalcost.Inthispaper,anovelTRschemebasedonFFT/IFFTwasintroducedatfirst.Then,theschemewasmodifiedtoreducethecomplexity.Thenewschemecanreducethecomputati
4、onalcomplexitymuchmoreeffectivelywithoutreducingthePAPRperformance,whichwasprovedbytheoreticalanalysisandsimulationverificationatlast.Keywords:OFDM;PAPR;IFFT;TR1、引言正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波传输技术,由于它具有抗多径衰落能力强、频谱利用率高等优点,所以特别适合无线信道中的宽带传输[1]。近年来,OFDM技术在无线通信中得到了广泛使用,如DVB-T、DAB、室内无线网络(IEEE802.11a/g,HIPERLA
5、N/2)和宽带无线接入(IEEE802.16)等。在B3G移动通信的研究中,OFDM被认为是一种非常具有发展前景的关键技术。但是,在发送端所发送信号的高峰均功率比(PAPR)是OFDM技术的一个主要缺点。高峰值大大降低了射频放大器的功率效率,并对现行放大器的线性范围提出了更高的要求,这就增大了系统的实现难度和成本。如果信号进入放大器的非线性区域,就可能导致信号产生畸变失真,使子载波间产生互调干扰和带外辐射,从而破坏了子载波之间的正交性,进而使接收时的误码率提高。因此,如何降低PAPR成为有效应用OFDM的关键技术之一。近些年,人们对PAPR降低技术做了大量的研究,并提出了一些降低PAPR
6、的方法,比如限幅法(Clipping)[2][3]、压缩扩张法(CompressingTransform)[4]、选择映射法(SelectiveMapping,SLM)[5]、部分传输序列法(PartialTransmitSequence,PTS)[6]、分组编码法(BlockCoding)[7]、子载波保留法(ToneReservation,TR)[8]等等。子载波保留法(TR)是降低多载波信号PAPR的一种有效方法,由Tellado教授提出,该方法的基本思想是在发送端预留少量的子载波作为削峰信号,用于削减OFDM信号的高峰值。而在接收端,这些削峰信号可以很容易的被去除。同时,子载波保
7、留法可以在不引入附加失真和边带信息的前提下有效地降低峰均比。但是,利用预留子载波构造有效的削峰信号需要较大的复杂度。本论文介绍了一种基于FFT/IFFT的TR方案[9],并对该方案进行了一些修改,从而更好的降低了计算复杂度。2、峰均功率比概述OFDM系统的PAPR是指OFDM信号的最大峰值功率与其平均功率之比,即:(2-1)(2-2)其中,表示经过IFFT运算之后,第n个子载波的输出信号,表示第k个子载波上的复基带信号,表示数学期望