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OFDM系统中降低峰均比的算法研究
算法分析
朱宁龙1于文波2
(1.中国人民解放军91404部队河北泰皇岛066001;2.南开大学电子信息与光学工程学院天津300071)
摘要：正交频分复用(OFDM)系统中峰值平均功率比(PAPR)较高，为了解决这个间题，本文介绍两种算法：选择性映射(SLM)算法和预留子载波(TR) 算法，并对两种算法分别使用不同序列时所得到的结累进行分析和对比。
关键词:OFDM峰均比选择性映射预留子载波
中图分类号：TN919.3
文献标识码:A
正交频分复用(OFDM)信号在发射机具有很高的峰值平均功率比(PAPR)，使信号失真。PAPR定义为：PAPR(dB）=1010g
) (dB)。
其中，x(n)表示时域信号表达式。
仿真过程中，多用互补累积分布函数(CCDF)来观察PAPR性能: CCDF = p*(Power>:) =1 p*(Power ≤ z) 。
其中，N表示样本数，Power表示PAPR大小。
目前，有三类技术可以有效地降低峰均比：限幅法、信号编码法和概率法。其中概率法包括选择性映射，预留子载波、部分传输序列等。本文重点介绍前两种算法，并通过仿真对其进行分析和对比。
1CAZAC序列介绍
CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)序列，即恒包络零自相关序列。CAZAC序列有很多种，本文主要介绍其中的ZC序列,其表达式为：
(exp[2m(k±2)+qk)]。k为商数 a
(exp[2m(+ck)]。k为属
k = 0.1. --. N 1
其中,N为所要产生序列的长度,M与N互为质数,改变M可生
成不同的ZC序列，q为任意整数， 2降低PAPR算法
2.1选择性映射(SLM)
10(pdddid
Hhe SUN
PAPRdD
图1SLM和TR算法以及原始信号的CCDF对比
收稿日期：201408-15
文章编号:1007-9416(2014)08-0119-02
选择性映射算法的原理是使用不同的相位序列与发送的数据序列对应相乘，将相乘后的序列进行IFFT，计算每个序列的PAPR 值，然后选取其中PAPR值最小的相乘序列进行发送，这样可以有效降低系统的PAPR值。
在SLM中，使输人数据序列为S=[S,.S."-,Sx-]，分别与U个不同的相位序列P,=[P-Pa"P.x-,]对应相乘,其中Pu.a=eje(s)， ue[1.U]，ne[0,N-1]，o(u.n)e[0.2m)，产生—个修正的数据块 S。=[Su.a-Sus."-,Su.N-s].然后将所有的U个改变的子载波数据转换到时域。最后选择一个具有最小PAPR的序列s=s,进行传输。
2.2预留子载波(TR)
R算法的核心问题就是寻找最优的时域发送信号。
假设预留子载波集合C，数据符号集合X，并有c-[C,-C,-Cx-JF。若在频域内X叠加上C，则合成后新的时域信号为：
X(n) = x(n) + c(n) = IDFT(X + Ck) = N=( + Cg)elnkn/N
其中,x(n)为数据符号的时域形式，c(n)是预留子载波上的时域信号。
在子载波的分配上，预留子载波算法要求X与C没有交集，如下式所示：
X+ Cg[c, keu
X. keu?
其中u表示发送数据符号子载波集合，u表示发送削峰信号子
Nene
U 10
SNR (E)
图2SLM和TR算法以及原始信号的BER对比
作者篇介：来宁龙(1984一),男，山东曲阜人,硕士，工程师，就职于中国人民解放军91404部队,主要研究方向：电子信息。