多载波技术中降低峰均功率比的研究及实现

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1、摘要摘要多载波技术因为很高的频谱效率、极强的多径抗扰和灵活的与其它技术结合的能力而使其在无线通信领域有着广泛的应用。然而，因为多载波通信系统的技术特点而不可避免产生的高峰均功率比很容易导致信号失真、频谱扩展以及系统整体性能下降，从而严重的影响了多载波技术的发展。因此，本论文重点研究如何有效优化多载波技术峰均功率比(PAPR)特性。本论文研究了多载波技术的基本原理、调制和解调过程以及目前多载波技术的各种基本实现方式，如离散多音、J下交频分复用、多载波码分多址等技术。针对多载波技术在很大程度上和OFDM的内在关系，着重讨论了OFDM系统的关键技术、PAPR的产生原因、计算方式和衡量机制。论

2、文研究了目前学术领域各种减小多载波系统PAPR值的基础方法。该方法大体分为三类：限幅类技术，编码类技术，概率类技术。限幅类技术中着重研究了限幅滤波技术的原理、数学分析。编码类技术的研究主要是通过数学分析对互补Golay码在多载波系统的传输中所具有的特性进行了推导，此中阐述了Golay码的属性，Golay码如何在系统编码中使用，互补Golay序列与二进制Reed．Muller码以及非二进制Reed．Muller码的关系以及通过Reed．Muller码生成互补Golay码的过程。概率类技术是本论文的重点，特别是和SLM技术有关的选择性映射(SLM)以及与SLM相似的部分传输序列(ITS)技

3、术，此部分研究的是该技术的机理、实现以及SLM方法对系统PAPR特性的贡献。研究了文献[251q丁提到的多天线协同选择性映射(CSLM)方法和传统独立的选择性映射(ISLM)方法。该方案的基本原理是为了减少传输时的辅助信息而在每个发射天线上加入统一的相位信息以使每组天线用于接收端调制的边带信息相同，这样就仅需多传送M组天线的附加信息了，而相同输入特性系统的ISLM方案需要传送的边带信息是CSLM的坼倍(坼为发射端支路数)。这部分研究了ISLM和CSLM方法的机理，系统特性以及各自的优缺点。在大量研究了各类相关的减小PAPR值的系统的基础上，针对CSLM技术的特性，在吸收CSLM技术优点

4、的前提下提出了新的改进的方法反馈式多天线协同选择性映射(FCSLM)。文中详细的阐述了设计构想、动机和目的，然后对FCSLM技术做了详细的原理分析、数学推导、性能分析和仿真分析。此方法在一定程度上达到了优化系统PAPR特性的目的。虽然FCSLM方法在一定程度上完善了CSLM方法，并且也具有一定的研究意义，但其前提是在不考虑系统本身可能遇到特殊情况而导致在发射端所提取的相位序列属性变差的情况，否则该情况的出现将会影响下一组序列的调制性能，北京邮电大学硕士学位论文甚至引起恶性循环。自适应多天线协同选择性映射(ACSLM)能很好的解决这个问题，它利用循环判决反馈机制系统，使调制用相位序列不断

5、优化，以达到优化系统PAPR特性的目的。关键词：多载波技术；峰均功率比；J下交频分复用；选择性映射；空时分组码；反馈式多天线协同选择性映射；自适应多天线协同选择性映射,allABSTRACT————————————————————————————————————————————一ABSTRACTDuetothehighspectrumefficiency,strongmultipathimmunityandflexibilityofcombingothertechnologiestobringnewsystems，Multicarriertechnologyhaswideapplica

6、tiontothefieldofwirelesscommunications．However,thereinevitablyproduceofthehighpeak．to．averagepowerratio(PAPR)becauseofthetechnicalcharacteristicsofmuliticarriercommunicationsystems．And，itwilleasilyleadtothesignaldistortion，spectrumexpansionandoverallsystemperformancedegradation，thuSseriouslyaffe

7、ctingthedevelopmentofmulticarriertechnology．Therefore，thispaperwillfocusesonhowtoeffectivelyoptimizethePAPRfeatureofthemulticarriertechnology．Inthispaper’Ihavestudiedthebasictheoryofmulticarriertechnology,modulationanddemodu