【摘 要】
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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术因其具有频谱利用率高、抗干扰能力强和抗多径效应强等优点而成为无线通信领域的研究热点。但是OFDM信号也存在峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)较高的问题,本文正是围绕着如何降低OFDM信号峰均比问题展开研究。首先,详细介绍了OFDM技术的理论基
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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术因其具有频谱利用率高、抗干扰能力强和抗多径效应强等优点而成为无线通信领域的研究热点。但是OFDM信号也存在峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)较高的问题,本文正是围绕着如何降低OFDM信号峰均比问题展开研究。首先,详细介绍了OFDM技术的理论基础并分析了高峰均比的形成原因,简要介绍了目前国内外存在的三大类OFDM信号峰均比抑制技术。然后,针对概率类算法中的子载波交换算法计算复杂度过高这一问题,提出了三种改进的交换算法,分别是以局部最优解代替代替全局最优解的爬山交换削峰算法、将数据子载波分组以减少遍历范围的分组随机交换削峰算法和固定每组交换子载波间距的分组等间距交换削峰算法,并将爬山交换算法和分组等间距算法相结合,以进一步降低计算复杂度,仿真结果证明了四种算法的有效性。接着,对预畸变类技术中的迭代限幅滤波(Iterative Clipping Filtering,ICF)算法展开深入研究,针对SOICF(Simplified Optimized Iterative Clipping Filtering)算法无法应用于低阈值条件这一缺点,提出了改进的OICF(Modified Optimized Iterative Clipping Filtering)算法,该算法通过曲线拟合的方法,使峰值抵消信号的波形与限幅噪声的波形近似,当阈值降低时,仍可保证削峰效果,并进一步提出了自适应MOICF(Adaptive-Modified Optimized Iterative Clipping Filtering,A-MOICF)算法,该算法使用自适应限幅率,使峰均比速度显著提升。最后,对子载波交换算法和其他算法的融合方案展开深入研究,探讨了相融算法的选取和融合方案的框架,提出了交换-闲置载波融合算法,仿真结果表明,传统闲置载波算法可将原始OFDM信号峰均比由10.3d B降至7.1d B,而经过融合后,该方案可将原始信号峰均比降至6.1d B。
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