1引言
正交頻分復(fù)用是一種多載波調(diào)制技術(shù),具有很高的頻譜利用率,能夠有效減小無線信道的時間彌散所帶來的ISI。廣泛應(yīng)用于現(xiàn)在流行的高速無線通信技術(shù)中,如WIMAX和WIFI。OFDM技術(shù)有2個關(guān)鍵問題:對頻率偏差敏感,峰均功率比值較大。這是因?yàn)镺FDM信號在時域上表現(xiàn)為N個正交子載波信號的疊加,理論上峰值功率可以達(dá)到均值功率的N倍。盡管峰值功率出現(xiàn)的幾率很低,但為了不失真地傳輸這些信號,對發(fā)射端的線性度要求很高,并且過大的功率會造成很大浪費(fèi),系統(tǒng)的性能也會急劇惡化,他直接影響整個系統(tǒng)的運(yùn)行成本和效率。因此必須尋找降低峰值平均功率比的方法。
目前已經(jīng)提出很多方法來解決PAPR的問題,包括限幅類技術(shù)、編碼類技術(shù)、概率類技術(shù)。其中概率類技術(shù)中部分傳輸序列(PTS)算法是一種解決高PAPR問題的有效方法,他通過對符號作線性劃分和線性變換,可以顯著減少信號峰值出現(xiàn)的概率。
2峰均功率比的定義
OFDM系統(tǒng)中的峰均功率比是指OFDM信號的最大峰值功率和其平均功率之比,即:
式(1)中xn表示經(jīng)過反傅里葉變換后得到的一個OFDM符號;E[]代表數(shù)學(xué)期望。N點(diǎn)M進(jìn)制的輸入序列[x0,…,xn-1],將星座映射后的數(shù)據(jù)序列分別調(diào)制在N個子載波上,在一個OFDM符號周期內(nèi),基帶OFDM符號可以等效表示為:
對連續(xù)時域信號s(t)以T/N的速率進(jìn)行抽樣,即令t=kT/N(k=0,1,…,N-1),可以得到離散的時域信號s(k):
從式(5)上可以看出,降低PAPR技術(shù)的核心就是降低R(u),也即是降低傳輸信號序列的相關(guān)性。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)序列的一致性較大時,OFDM峰均功率就比較高。假定當(dāng)輸入二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列為全1序列,那么經(jīng)過星座映射和IFFT調(diào)制后,信號會產(chǎn)生很大的瞬間峰值功率,從而導(dǎo)致PAPR達(dá)到理論上的最大值N。