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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术作为一种高速信息传输技术,具有抗多径衰落性能好、频谱利用率高等优点。但作为多载波系统的一种,OFDM系统同样存在高峰均比(Peak-to-Average PowerRatio,PAPR)问题,这就要求系统中的功率放大器具有很大的线性区域,增加了系统成本和设计难度。否则,当信号峰值进入放大器的非线性区域时,就会使信号产生畸变,从而产生子载波间的互调干扰和带外辐射,破坏子载波间的正交性,降低系统性能。本文将就此问题进行深入研究,利用MATLAB软件完成对研究问题的仿真,希望找到切实可行的解决高峰均比问题的方法,
论文首先分析了基于离散傅立叶变换的OFDM系统的基本原理、关键技术及其优缺点。
然后详细说明了OFDM系统产生高峰值平均功率比的原因和系统峰均比的分布,介绍了降低峰均比的三类方法:限幅类技术、编码技术和概率类技术。限幅类技术分析了直接限幅方法和峰值加窗;编码技术着重讨论了格雷(Golay)互补序列并给出了具体的编码过程;概率类技术介绍了两种具有代表性的技术:选择性映射(SLM)和部分传输序列(PTS),并分析了各自降低峰均比的原理、性能和优缺点。
最后,对运用压扩方法降低OFDM系统的峰均比进行讨论。分析了压扩方法降低峰均比的原理并重点研究了μ律压扩变换中压扩参数的选择。针对压扩方法会降低系统误码率性能的缺点,本文最后分析了两种能提高压扩方法误码率性能的技术。研究表明:μ律压缩扩展变换能有效减小OFDM系统的PAPR,并且计算量不会随子载波数的增加而增加,有利于在实际应用中推广,是一种比较实用的技术。