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OFDM系统峰平比抑制方法的研究开题报告

 2022-01-14 20:45:03  

全文总字数:4216字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

ofdm系统是由多个正弦载波信号进行正交叠加而成的,且这些正弦载波之间遵循统计独立的规则。因此,根据概率论的大数定律和中心极限定律,当ofdm系统的载波个数不断增加,且增加到一定程度的时候,ofdm系统的信号在时域上就近似于高斯随机过程,及呈现出正态分布。在此影响之下,ofdm系统的峰值功率与平均功率之比即峰平比就要比单载波系统高得多。这就对于我们实现单载波系统的硬件设备提出了更多的要求。要求系统的a/d、d/a变换器的线性动态范围较大。虽然非线性信道能够减弱或消除包络信号中的起伏,但是拓宽了信号的频谱宽度,信号的旁瓣会干扰相邻的信号,造成频谱混叠,最终破坏各个信号之间的正交。

由于在硬件上实现较宽的动态范围较为复杂,而且会在一定程度上降低功率放大器的有效性。在真实的应用场景之下,因为器件的线性放大范围达不到理论要求而进入非线性区,会引起非线性失真,同时导致ofdm系统的性能急剧降低,系统的可信度急剧下降,在某种意义上已经成为制约ofdm技术发展的一大瓶颈。

国内外研究现状

传统的抑制抑制ofdm系统峰平比papr的技术有三大类:限幅类技术,编码类技术和概率类技术。限幅类技术采用了非线性过程,直接在ofdm信号幅度峰值或附近采用非线性操作来降低系统的比。编码类技术限制可用于传输的信号码字集合,只有那些幅度低于门限值的码字才能被选中用于传输,从而避开了信号峰值,这类技术是线性过程,因此不会出现限幅类技术的那种噪声。概率类技术不着眼于降低信号幅度的最大值,而是去降低信号峰值出现的概率,通过线性变换寻找最优的解。

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2. 研究的基本内容

1.根据国内外对峰平比抑制技术研究的热点来看,主要集中在降低计算复杂度上,确立概率类方法中的pts法为主要研究内容。

2.分析限幅类技术和概率类技术中的pts法和slm法的优缺点,做出比较,以互补累计函数作为研究系统性能的指标。力求将原本计算复杂度的指数运算优化成线性叠加运算和乘法运算。

3.用迭代技术优化pts算法,分析迭代算法的计算复杂度和与原始pts法的性能对比情况,找出迭代技术所存在的问题。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

1.2019年1月至2月15日,查阅中外论文,了解目前国内外对峰平比抑制技术的研究状况和热门方向。拟定适合自己研究的内容和算法。同时学习ofdm系统的基本原理和结构。

2.2019年2月15日至2月28日,学习使用论文仿真需要使用的matlab软件,同时找到一篇权威的抑制峰平比技术的英文文献进行翻译和研读工作。

3. 2019年3月1日至3月22日,根据ofdm系统原理,编写抑制ofdm峰平比的传统算法的仿真代码,包括传统的slm法,pts法和限幅滤波法,调试不同参数,摸清三种技术的优缺点。开始着手论文的写作工作。

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4. 参考文献

[1]周志强,孙浩琳,石韵琪,许一虎.基于非线性缩放技术的nc-ofdm系统峰均比抑制方法[j].电子技术与软件工程,2019(05):63-65.

[2]冯卓明,周隆龙.用于降低计算复杂度的双相位因子pts[j].光通信技术,2016,40(01):50-53.

[3]吴虹,徐锡燕,马肖旭,唐然,刘兵.降低wofdm系统papr的改进pts-μ律算法[j].电子技术应用,2017,43(06):94-97.

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