移動寬帶多址接入系統(tǒng)的峰均功率比研究
本文選題:高峰值 + PAPR抑制; 參考:《江西理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著WiMAX(Worldwide Interoperability for Microware Access)和LTE(Long Term Evolution)被確認(rèn)為IMT-Advanced 4G的標(biāo)準(zhǔn),移動寬帶給大眾帶來了高速的無線數(shù)據(jù)傳輸體驗(yàn),作為第四代移動寬帶多址技術(shù)的核心技術(shù),OFDM技術(shù)以其調(diào)制解調(diào)簡單,傳輸容量較大等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。但OFDM的一個(gè)很明顯的缺點(diǎn)是調(diào)制后時(shí)域信號會出現(xiàn)高峰值,導(dǎo)致功率放大器需要較大的線性變化范圍,從而增加放大器的負(fù)擔(dān)。因此本文圍繞OFDM峰均功率比的抑制問題,在討論已有的幾種算法后,提出一種改進(jìn)的峰均功率比抑制算法。首先介紹了移動寬帶多址接入系統(tǒng)的概念,以及第四代移動寬帶正交頻分多址接入系統(tǒng)的構(gòu)成,比較了正交頻分多址與CSMA-OFDM、TDMA-OFDM、FDMA-OFDM在頻譜資源分配上的不同。正交頻分多址主要由兩部分組成:資源分配和OFDM,因此接著重點(diǎn)討論了正交頻分多址系統(tǒng)中OFDM的IFFT/FFT、同步等關(guān)鍵技術(shù)。對OFDM的改進(jìn)技術(shù)OFDM/OQAM的分析顯示該技術(shù)在符號間干擾和載波間干擾、頻譜利用率較低、頻偏敏感等問題上得到了一些改善,這對未來多址技術(shù)的研究具有一定參考作用。然后分析和仿真了OFDM峰均功率比過大的原因是各路子信號同相疊加導(dǎo)致時(shí)域信號出現(xiàn)高峰值,而高峰值又能通過信號的相關(guān)性來檢測。針對OFDM峰均比過高的問題,研究了預(yù)畸變類和非畸變類方法中幾種常見的抑制峰均功率比的算法,著重討論了選擇映射法、部分傳輸序列法和限幅法在功率利用效率、頻譜利用率、計(jì)算復(fù)雜的程度和傳輸性能上各自的優(yōu)缺點(diǎn),并通過仿真加以分析。OFMD/OQAM是一種多載波調(diào)制(Multi-Carrier Modulation,MCM),峰均功率比過大的問題同樣存在,對此分析和仿真了OFDM與OFDM/OQAM在峰均功率比上的異同點(diǎn)。最后根據(jù)限幅濾波法和改進(jìn)的部分傳輸序列法,提出了一種將二者結(jié)合的聯(lián)合算法,仿真證明該算法既沒有增加太大計(jì)算度,又能顯著降低限幅帶來的失真。
[Abstract]:With the recognition of WiMAX (Worldwide Interoperability for Microware Access) and long term Evolution (LTE) as the standard of IMT-Advanced 4G, mobile broadband brings high-speed wireless data transmission experience to the public. As the core technology of the fourth generation mobile broadband multiple access technology, OFDM technology is simple for its modulation and demodulation. The advantages of large transmission capacity have attracted much attention. However, one of the obvious disadvantages of OFDM is that the time domain signal will appear high peak value after modulation, which leads to a large linear range of power amplifier, thus increasing the burden of amplifier. Therefore, in this paper, an improved PAPR suppression algorithm is proposed after discussing several existing algorithms around the PAPR suppression problem in OFDM. This paper first introduces the concept of mobile broadband multiple access system and the composition of the fourth generation mobile broadband orthogonal frequency division multiple access system, and compares the difference between orthogonal frequency division multiple access and CSMA-OFDM TDMA-OFDM FDMA-OFDM in spectrum resource allocation. Orthogonal frequency division multiple access (OFDM) consists of two parts: resource allocation and OFDM. Therefore, the key technologies of OFDM in OFDM, such as IFFT / FFTFT, synchronization and so on, are discussed in detail. The analysis of OFDM / OQAM, an improved OFDM technique, shows that this technique has some improvements in the problems of inter-symbol interference and inter-carrier interference, low spectral efficiency and sensitivity of frequency offset, which is useful for the future research of multiple access technology. Then we analyze and simulate the reason why the PAPR of OFDM is too large because of the high peak value of time domain signal caused by the same phase superposition of each sub-signal and the high peak value can be detected by the correlation of the signal. In order to solve the problem of high peak-to-average ratio (PAPR) of OFDM, several common algorithms of PAPR suppression in predistortion class and non-distortion class are studied, and the power utilization efficiency of selective mapping method, partial transmission sequence method and amplitude limiting method are discussed emphatically. The advantages and disadvantages of spectrum efficiency, computational complexity and transmission performance are analyzed by simulation. OFMD / OQAM is a kind of Multi-Carrier Modulation (MCM), and the problem of excessive peak-to-average power ratio (PAPR) also exists. The difference between OFDM and OFDM / OQAM in peak-to-average power ratio (PAPR) is analyzed and simulated. Finally, according to the amplitude limiting filtering method and the improved partial transmission sequence method, a joint algorithm combining the two methods is proposed. The simulation results show that the algorithm can not only increase the calculation degree but also significantly reduce the distortion caused by the amplitude limit.
【學(xué)位授予單位】:江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN929.53
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:2101766
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