《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置：首頁(yè) > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 改進(jìn)的GCS序列抑制OFDM峰均比方法
改進(jìn)的GCS序列抑制OFDM峰均比方法
來(lái)源：電子技術(shù)應(yīng)用2012年第7期
賈瑞濤,， 馬林華
空軍工程大學(xué) 工程學(xué)院,，陜西 西安710038
摘要： 針對(duì)格雷互補(bǔ)序列GCS(Golay Complementary Sequence)圖案少,、只能用在子載波數(shù)量少的OFDM系統(tǒng)中的缺點(diǎn)，運(yùn)用信號(hào)復(fù)制生成理論和相位預(yù)調(diào)制技術(shù),，提出一種改進(jìn)的大子載波數(shù)OFDM系統(tǒng)PAPR抑制算法。算法能夠在保證系統(tǒng)誤碼性能的情況下,，有效降低OFDM系統(tǒng)峰均比,，相比傳統(tǒng)方法減小了計(jì)算的復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明,，對(duì)于已經(jīng)采用PAPR抑制而設(shè)計(jì)的WLAN標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列,，該算法仍然可以將PAPR降低約1.3 dB，具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值,。
中圖分類(lèi)號(hào)： TN911.3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
文章編號(hào)： 0258-7998(2012)07-0110-03
An improved approach to PAPR reduction using GCS
Jia Ruitao, Ma Linhua
Engineering Institute of Air Force Engineering University, Xi’an 710038,， China
Abstract： Considering that the quantity of Golay Complementary Sequence (GCS) is short and can be only used in OFDM system with less carrier waves, an improved approach using GCS to reduce peak-to-average ratio (PAPR) in OFDM system with more carrier waves is proposed. The proposed algorithm can efficiency reduce the PAPR in good BER performance and low complexity compared with tranditional method. The simulation result shows that the proposed algorithm can reduce the PAPR of WLAN pilots by 1.3 dB. Thus this approach has great value of using in communications.
Key words : OFDM; PAPR; GCS; signal reproducing; phasic modulating

    OFDM技術(shù)是一種多載波調(diào)制方式,其具有高效的頻譜利用率和良好的抗多徑衰落性能，在無(wú)線(xiàn)通信和有線(xiàn)通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。但是它存在的高峰均比[1]（PAPR）問(wèn)題會(huì)對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響,。已有方法中限幅類(lèi)方法[2]引入了非線(xiàn)性失真，導(dǎo)致系統(tǒng)的誤碼率性能下降,；概率類(lèi)方法[3]包括SLM和PTS,，是用多個(gè)信號(hào)來(lái)代表同一信息，并選擇PAPR 最小的信號(hào)發(fā)射出去,，但此方法的計(jì)算復(fù)雜度很高,，在工程應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)；編碼類(lèi)方法將原來(lái)的信息碼字映射到峰均比較小的序列來(lái)進(jìn)行傳輸,，避開(kāi)可能會(huì)使OFDM信號(hào)出現(xiàn)峰值的碼字,，這類(lèi)方法常見(jiàn)的有分組碼、格雷碼(Golay)和雷德密勒碼(Reed-Muller) [4]等,。傳統(tǒng)的編碼技術(shù)復(fù)雜高,，而且會(huì)使信息速率大大降低。本文主要針對(duì)Golay互補(bǔ)序列（GCS）圖案少,、只能用在子載波數(shù)量少的OFDM系統(tǒng)中的缺點(diǎn),，結(jié)合格雷互補(bǔ)序列PAPR抑制技術(shù)和信號(hào)復(fù)制生成理論,提出一種改進(jìn)的GCS降低PAPR的方法，有效克服了GCS算法編碼圖案少,、編碼效率低的問(wèn)題,，同時(shí)保證了系統(tǒng)的誤碼率性能,在工程應(yīng)用中便于實(shí)現(xiàn),。




 


    這樣通過(guò)復(fù)制復(fù)用，將傳統(tǒng)GCS序列對(duì)PAPR抑制算法應(yīng)用在大子載波數(shù)OFDM系統(tǒng)上,，同時(shí)引入子載波相位預(yù)調(diào)制一方面能夠有效降低PAPR,，另一方面可以作為多址，滿(mǎn)足現(xiàn)代OFDM通信系統(tǒng)大容量,、多用戶(hù)的需求,。
4 仿真結(jié)果
    利用Matlab對(duì)本文提出的改進(jìn)GCS補(bǔ)序列降低符號(hào)PAPR的性能進(jìn)行仿真、分析,。對(duì)于已經(jīng)采用PAPR抑制而設(shè)計(jì)的WLAN前導(dǎo)序列（對(duì)原序列進(jìn)行了復(fù)制擴(kuò)展以適應(yīng)NFFT=256的條件）,，采用BPSK調(diào)制進(jìn)行仿真，數(shù)據(jù)子載波為Nsubc=256,。256個(gè)數(shù)據(jù)子載波以中心零子載波為中心劃分為對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)正負(fù)子載波帶,，每個(gè)子載波帶包含128個(gè)有效子載波。通過(guò)RM碼編碼方法構(gòu)造長(zhǎng)度為16的GCS序列,，通過(guò)信號(hào)復(fù)制生成理論將GCS序列復(fù)用8次生成GCS序列對(duì)集合及其互補(bǔ)集,。仿真結(jié)果如圖5、圖6所示,。

    仿真結(jié)果表明,原始采用PAPR抑制而設(shè)計(jì)的WLAN標(biāo)準(zhǔn)前導(dǎo)序列的PAPR為7.5 dB,采用本算法處理后PAPR為6.2 dB,，通過(guò)采用本文算法后WLAN前導(dǎo)序列的PAPR仍然可以降低約1.3 dB。
    本文提出了基于多相位子載波GCS序列的PAPR抑制算法,實(shí)現(xiàn)了在保證系統(tǒng)誤碼率的情況下,，降低OFDM系統(tǒng)的峰均比,，并且具有良好的糾錯(cuò)性能，同時(shí)引入的子載波相位預(yù)調(diào)制還可以作為多址,，滿(mǎn)足現(xiàn)代OFDM通信系統(tǒng)大容量,、多用戶(hù)的需求，表現(xiàn)出較高的工程應(yīng)用價(jià)值,。
參考文獻(xiàn)
[1] WANG L, TELLAMBURA C. An overview of peak-to-average power ratio reduction techniques for OFDM systems[C]. Proceedings of 2006 IEEE International Symposium on Signal Processing and Information Technology, NJ:IEEE,2006:840-845.
[2] ARM S J. Peak-to-average power reduction for OFDM by repeated clipp ing and frequency domain filtering[J]. Electronics Letters,2002,38(5):352-3571.
[3] GYOON R H, LEE J E, PARK J S. Dummy sequence insertion(DSI) for PAPR reduction in the OFDM communication system [J]. Consumer Electronics, 2004,5(1):89-94.
[4] DAVIS J A, JEDWAB J. Peak-to mean power control and error correction for OFDM transmission using golay sequences and reed-muller codes[J]. Electronics Letters, 1997,33(4):267-2681.
[5] 王文博,，鄭侃.寬帶無(wú)線(xiàn)通信OFDM技術(shù)(第二版)[M]．北京:人民郵電出版社,2007:93-98.
[6] 佟學(xué)儉,羅濤.OFDM 移動(dòng)通信技術(shù)原理與應(yīng)用[M]. 北京:人民郵電出版社, 2003:48-80.
[7] 劉明珠.OFDM系統(tǒng)峰值功率控制及優(yōu)化算法研究[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)，2009:59-77.
[8] 吉彥軍,，杜興民,，陳玉峰.基于GCS陪集分選降系統(tǒng)峰均比方法[J]. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007，8(6):68-71.

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。