【正文】 U分別為 4,8,16,32，經(jīng)過仿真得到的結果如下圖： 圖 33 隨機相位序列數(shù)不同的 SLM算法性能仿真圖 分析圖 33可知， 子載波數(shù) N=12 CCDF= 410 時，原始的 OFDM信號的 PAPR約為 ；當 SLM算法的 隨機相位序列數(shù) U=4，其 PAPR約為 ，比原始的 OFDM信號在同種情況下減小了約 ；當 =8時，其 PAPR約為 ，比 U=4時減小了約；當 U=16時，其 PAPR約為 ，比 U=8時減小了約 ；當 =32時，其 PAPR0 2 4 6 8 10 12105104103102101100P A P R 0 [ d B ]CCDF (Pr[PAPRPAPR0])子載波數(shù) 128 O r i g n a l ( U = 1 )S L M ( U = 4 )S L M ( U = 8 )S L M ( U = 1 6 )S L M ( U = 3 2 )江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 21 約為 ，比 U=16時減小了約 。 第三類方法是概率類技術，利用不同的加擾序列對 OFDM 信號進行加權處理，從而選擇 PAPR 較小的碼字 來傳輸，如選擇映射 (SLM)和部分傳輸序列 (PTS)，這類方法抑制 PAPR 的效果最為明顯，但是由于其在系統(tǒng)中加入了邊帶信息的傳輸和處理，不可避免地增加了系統(tǒng)的復雜度。 峰值平均功率比 (PeaktoAverage Power Ratio)，簡稱峰均比。 (4) 自適應技術 自適應技術根據(jù)信道的變換自適應的改變調制方式（星座點數(shù)）、編碼率、發(fā)送功率等參數(shù)， 以便最大限度的發(fā)送信息，從而有效提高頻譜效率。需要解決這些問題，才能實現(xiàn) OFDM 的多種優(yōu)點。在調制過程中，有多路子載波， 如果對子載波上的信號進行差分相位 鍵控調制方式，簡稱 PSK 調制方式， 其調制和解調江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 10 原理如下： 串并轉換IFFTP S K 調 制P S K 調 制P S K 調 制P S K 調 制串 并轉 換（ 插 入循 環(huán)前 綴 ）數(shù) 據(jù) 輸 入… … 數(shù) 據(jù) 輸 出 圖 26 調制器原理圖 串并轉換FFTP S K 解 調P S K 解 調P S K 解 調P S K 解 調串 并轉 換（去 除循 環(huán)前 綴）數(shù) 據(jù) 輸 入 數(shù) 據(jù) 輸 出… … … …… … 圖 27 解調器原理 總體來說， OFDM 原理即為在發(fā)送端，將數(shù)據(jù)通過編碼，得到有用數(shù)據(jù)，再經(jīng)過串并轉換，將高速數(shù)據(jù)流變?yōu)榈退贁?shù)據(jù)流，分在多信道上傳輸，每個信道上的數(shù)據(jù)各自相互不影響，在快速傅立葉逆變換的作用下，再經(jīng)過并串轉換后得到數(shù)據(jù)流，插入循環(huán)前綴，進行數(shù)模轉換后，得到模擬信號，調制到信道中進行傳輸；在接收端，首先經(jīng)過解調，再進行模數(shù)變換，得到數(shù)字信號后進行傅立葉變換，得到數(shù)據(jù)。其中， N 為子載波個數(shù)， sT 為一個 OFDM 符號的持續(xù)時間。這樣的情況下，數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)不會相互干擾，那么就可以看成是在自己的平坦信道上傳輸，可以有效減小 ISI（ 符號間干擾 ） 和 ICI（ 載波間干擾 ） 。 正基于此， 1984 年， Cimini 提出了一種適于無線信道傳送數(shù)據(jù)的 OFDM 方案。 1970 年 1 月 ， 有關 OFDM 的專利 首次公開 發(fā)表，其基本思想就是通過采用允許子信道頻譜重疊，但又相互間不影響的頻分復用 (FDM)的方法來并行傳送數(shù)據(jù)，不僅無需高速均衡器，有很高的頻譜利用率，而且有較強的抗脈沖噪聲及多徑衰落的能力。代艷麗等在文獻 [17]中提出了一種改進的 SLM 方法，新方法能夠降低設備的復雜度，有利于工程的實現(xiàn)。 U 組 統(tǒng)計獨立的 OFDM 符號是對 U 組 長度為 N 的隨機序列進行優(yōu)化加權而得到的，然后運用迭代方法求得最優(yōu)解。 SLM 算法的一大主要缺點是提高性能需要增加大量的快速傅里葉逆變換 (Inverse Fast Fourier Transform, IFFT) 次數(shù)，計算復雜度高。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 關鍵詞 ： 正交頻分復用 ；峰均比；選擇映射；多信號表示 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） II Abstract Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is the most important transmission technique for future wireless munication system. It has the high bandwidth efficiency and resistance to frequencyselective fading. However, for OFDM technology, high PeaktoAverage Power Ratio (PAPR) has been a major obstacle to practical use. Selected Mapping (SLM) algorithm is an effective method for reducing the PAPR of OFDM signal without distortion. Firstly, the original OFDM signal is multiplied by the U groups of random phase sequences, resulting in the U groups of new OFDM signals, which contain the original information. Secondly, one group with the minimum PAPR of the OFDM signals is selected to be sent. SLM algorithm improves the PAPR performance by increasing the putational plexity. One of the major shortings of the SLM algorithm is that it requires too many Inverse Fast Fourier Transforms (IFFTs) a nd high putational plexity to improve the performance. Multiple Signal Representation (MSR) algorithm is the improved SLM algorithm. It can create new candidates via linear bination of those in SLM and improve the performance of SLM without more IFFTs. In this thesis, we discuss the principles of SLM algorithm and MSR algorithm, and use the tool of Matlab for system simulation. In this paper, 128 subcarriers and 4 IFFTs are chosen for the simulation conditions. The main simulation result is that the PAPR obtained by SLM algorithm and MSR algorithm is reduced by and than the original PAPR. The simulation results show that SLM algorithm can effectively reduce the PAPR of the system, and that MSR algorithm can achieve better performance. Keywords: Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)。 20xx 年盧光躍等在文獻 [8]中提出交織分組方法的改進方案。 具體章節(jié)的內容安排如下： 第一章為緒論部分，介紹了本論文 的研究背景及意義，國內外學者的研究成果，對本文的安排做出規(guī)劃。因而簡化了振蕩器陣列以及相關接收機中本地載波之間的嚴格同步的問題，為實現(xiàn) OFDM 的全數(shù)字化方案作了理論上的準備。歐洲電信標準協(xié)會 (ETSI)在 1995 年制定了基于 OFDM 技術的 DAB 標準，接著在 1997年制定了基于 OFDM 技術的 DVB 標準； 1998 年 IEEE902． 11 標準組選擇 OFDM 為WLAN 的物理層接入方案，這也是 OFDM 第一次用到分組業(yè)務通信中； 1999 年IEEE802． 11a 的一個 5GHz 的無線局域網(wǎng)標準采用 OFDM 技術作為物理層標準； 20xx年開始制定的 IEEES02． 20 移動寬帶接入 (MBWA)標準主要采用 OFDM 技術；城域網(wǎng)標準 IEEE802． 16 和第三代移動通信長期演進 (Long Term Evolution, LTE)的提案中，OFDM 也是作為不可或缺的物理層關鍵技術。另外，多載波系統(tǒng)可提供比串行方式更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，具有較高的頻 譜利用率，這些使它在寬帶通信中得到廣泛的應用。這樣不僅有利于增大在傳輸過程中的符號的周期時間，還可以減少碼間的干擾。由于 OFDM 在信號的傳輸過程中，各個子載波間相互重疊，子載波數(shù)隨著數(shù)量的增加系統(tǒng)的頻譜利用率不斷提高。進行信道估計，最大的優(yōu)點就是讓我們傳輸?shù)男畔⒌玫较嚓P解調，預先知道信道的頻譜特性，實現(xiàn)信號的正確接收。為了最大限度的減少由于插入保護間隔所帶來的信噪比損失，希望 OFDM 符號周期長度要遠遠大于保護間隔長度，但是符號長度不能任意大，否則就意味著 OFDM 系統(tǒng)中要包含更多的子載波，從而導致子載波間隔 相應減小，系統(tǒng)的實現(xiàn)度變得復雜，所以，一般選擇 OFDM 符號周期長度為保護間隔的5 倍。 圖 31 非線性功率放大器輸入輸出示意圖 考察如下的放大器模型 2 1 /( 2 )() (1 )ppxOx x? ? (35) 圖 31 給出了不同 p 值放大器輸入輸出示意圖。之后會產(chǎn)生 U組含有相同信息的向量組0 1 1 0 0 1 1 1 1[ , , , ] [ , , , ]u u u u u u u uU U UX X X X X b X b X b X b? ? ?? ? ? ?，然后再經(jīng)過離散傅里葉逆變換，得到 OFDM 信號的時域表示為： 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 19 101( ) e x p ( 2 ) , 0U uiuiux t X j u ft t TU ???? ? ? ?? (311) 式中， T 表示信號周期， 1/fT?? 表示子載波間距。 綜合以上分析，我們可以得出結論： SLM 算法確實能有效降低系統(tǒng)的 PAPR。所以說，對這三個參數(shù)分別取不同的值，就會產(chǎn)生很多個不同的待選序列 ( ) ( )ililP P b P???? 則新生成的時域待選序列為 ( ) ( )[] ililx ID F T X x b x??? ? ? (42) 上式中， ( ) ( )[]iix IDFT X?和 ( ) ( )[]llx IDFT X?是利用 ()iP 和 ()lP 分別得到的時域待選序列。 SLM 算法的一大主要缺點是提高性能需要增加大量的 IFFT 次數(shù)，計算復雜度高。下圖是子載波數(shù)相同，隨機相位序列數(shù)不同的 SLM算法性能仿真圖。 第二類是編碼類技術，即避免使用那些會生成大峰值功率信號的編碼圖樣，如采用循環(huán)編碼、 M 序列、分組編碼等，其優(yōu)點是系統(tǒng)相對穩(wěn)定、簡單、降低 PAPR 的性能也較為穩(wěn)定，但是由于可供使用的編碼圖樣數(shù)量比較少，特別是當子載波數(shù)量 N較大時，編碼效率會非常低，因此編碼方法的缺點在于隨著子信道數(shù)量的增加，系統(tǒng)吞吐量會嚴重下降，頻帶利用率低。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 15 第三章 OFDM 系統(tǒng)的峰均比研究 OFDM 系統(tǒng)中的峰值平均功率比 峰均比的定義 OFDM 信號復數(shù)基帶信號為 1 2 ( / ) ( )01( ) ( ) ( )ssN j n T t iTnsins t b i e p t iTN??? ?? ? ? ?????