峰值均值比(PAPR)

PAPR是合成后的发送信号的峰值和平均值的比。
传输信息的时候,每个子载波的频幅和相位可以假设为独立随机事件。所有子载波频幅和相位出现一致的情况下(所有子载波的symbol一样),叠加而成的合成波会出现非常大的峰值,可以超出平均值很多dB,总体来说子载波越多,PAPR越大。
而电子元件的放大器的线性响应范围是有限的,也就是说我们的symbol组合要求一个超出线性范围的峰值的时候,放大器实际上是做不到的。

 

抑制OFDM峰均比的方法主要有两种 :信号扰码,信号畸变

 

信号扰码:

  优化相位组合:优化子信道的相位。

  编码:发送端只发送低PAPR的OFDM信号, 通过使用块编码来摈弃高PAPR信号。增加系统发送端和接收端的复杂性并降低系统SNR为代价。 

  局部映射:对同样的发送信息序列产生N个随机而独立的OFDM帧,然后发送PAPR最低的帧。一个OFDM符号与N个随机向量相乘后从中选出PAPR 最低的发送,同时随机向量也要作为边信息被发送,牺牲了部分发送带宽。   

  局部扰码:采用特殊的选择函数(Selection Function,SF)来选出PAPR值最低的OFDM信号进行发送。

  部分发送序列:信号在发送端的傅立叶变换前被分割成M个独立的子块,每一个子块单独进行傅立叶变换,然后各子块再进行相位反转,经过优化后各子块组合成PAPR较低的OFDM信号发送。

 

信号畸变: 

  中心思想:降低OFDM信号中功率大于一定门限值的采样信号幅度, 同时最大限度地抑制信号噪声干扰。

  限幅和峰值窗、加权多载波调制、载波抑制峰值、用扩展技术降低PAPR以及预畸变和畸变补偿。

  限幅和峰值窗:让原OFDM信号通过一个矩形窗函数,这个窗的幅度是希望的信号最大幅值。

  加权多载波调制:这种畸变技术是在Fourier变换前用Gaussian或者Hamming窗函数加权输入信号来降低PAPR。

  载波抑制峰值:是当OFDM 信号的峰值功率出现时,产生另一个相位与此信号相反的载波信号来抑制和抵消峰值,通常建议使用不用的频段作为这个载波的频率。

  用扩展技术降低PAPR:提升信号的低幅度值而保持其峰值幅度, 以此来提升OFDM信号的平均功率,从而达到降低PAPR的目的。

  预畸变和畸变补偿:预畸变是在发送端对未进入放大器的信号进行与放大器畸变特性相反的预畸变,以减少信号在通过放大器后的畸变。畸变补偿技术是在OFDM系统的接收端加一个补偿器用于补偿和修正被畸变的信号。

posted @ 2019-01-16 15:06  飞万里  阅读(6494)  评论(0编辑  收藏  举报