正交频分复用系统中降低峰均功率比的研究

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1、西安电子科技大学博士论文正交频分复用系统中降低峰均功率比的研究作者：侯俊导师：葛建华教授学科：通信与信息系统中国西安二。一三年四月IUllllllIlllIlllIIlY2380375Peak．to．AveragePowerRatioReductioninOFDMSystemsADissertationSubmittedtoXidianUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophylnCommunicationandInformationSystems

2、byJunHouProfessorJianhuaGe，SupervisorXian，PR．ChinaApril2013独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：Ⅵ眵《。c《关于学位论文使用授权

3、的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文(与学位论文相关)工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)作者签名：导师签名：日期：型：兰：堑日期：鲨堡：≤：垡摘要正交频分复用技术因其高频谱利用率及强抗多径衰落能力等优点，被广泛应用于IEEE802．11a／g与3GPP．LTE等标

4、准。但该技术的一个主要缺陷就是传输信号具有较高的峰均功率比，这会导致发送端对功率放大器的线性度要求极高，从而降低了功放的效率。因此，本文就如何有效降低信号峰均功率比进行了研究，成果简述如下：1．在失真类技术中，首先利用压扩变换将原始信号幅值由瑞利分布转变为截尾分布，消除了瑞利长拖尾所引起的高幅值信号。并且通过分析表明，在某些给定条件下，即使接收端不对压扩信号进行处理也能准确恢复出原始信号；此外，通过放缩上述方案的功率限制条件，给出了一种峰值可调的压扩方案；其次，通过Bussgang定理对压扩信号扭曲噪声的分析，提出了一种基于梯形分布的压扩函数。通过调节梯形两腰来

5、控制压扩噪声的大小，该方案能够在峰均比与误码率之间得到良好的折衷。最后，在峰值加窗技术中，提出了一种基于判定选择的加窗技术。通过调整相邻峰值间的窗长，该方案可以有效避免对相邻峰值加窗所引入的叠加失真；2．针对部分传输序列中高计算复杂度的问题，提出了一种基于免疫进化策略的部分传输序列方案。该方案通过对现行解适应度与差异度的分析，选取合适的量子门对免疫个体进行更新，直至找出具有最优解的个体。在保持可行解结构合理的前提下，该方案通过对局部特征信息的免疫处理，可以有效提高搜索效率，从而提升系统的整体性能；其次，提出了一种基于相关相位因子组的快速部分传输序列算法。该算法根

6、据可选相位因子的汉明距离及相关性进行分组排序，从而简化计算相邻相位因子的信号峰均比复杂度；最后，提出了一种基于窗残留信号的载波预留技术。传统载波预留方案通常利用剪切滤波噪声来构建峰值消减信号，而本方案则利用窗函数平滑峰值时所产生的残留信号来构建消减信号。通过选择合适的步长因子最小化超出门限的信号功率，该方案能够以极小的代价获得令人满意的峰均比性能；3．在载波注入技术中，通过减少备选映射星座个数，提出了一种基于并行Tabu搜索的载波注入方案。此外，通过限制注入子载波的个数，该方案能够有效地改善系统发送功率；其次，提出了一种由剪切噪声确定等价星座位置的载波注入方案。

7、该方案首先根据峰均比限制及原始信号分布确定可变星座点个数，然后通过计算剪切信号与等价星座点间的距离，挑选其正交频分复用系统中降低峰均功率比的研究======毒==葛===============薯===================：==：：=========：：==：==：：===中最优的等价星座点作为实际发送信号的星座。仿真表明，该方案能够有效降低系统峰均比。关键词：正交频分复用，峰均功率比，高功率放大器，载波预留，部分传输序列，载波注入IIABSTRACTABSTRACTOrthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OF

8、DM)hasdrawne