[发明专利]基于近似统计分段压扩的峰均比降低方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术领域的方法和装置，具体是一种基于近似统计分段压扩的峰均比降低方法和装置。

背景技术

从2005年开始，3GPP(第三代移动通信伙伴计划)组织开始着手3G长期演进型标准的研究。直到目前，LTE标准的制定工作仍在紧锣密鼓的进行，LTE上行系统采用的复用技术是单载波频分复用(SC-FDMA)。峰均比是衡量信号峰值功率与平均功率的差异的参数，较高的PAPR，会增加手持终端的功放成本和功率消耗，限制终端的使用时间，所以如何尽量减小PAPR一直是无线通信领域的研究热点。虽然比正交频分复用(OFDM)系统的PAPR低，SC-FDMA系统的PAPR仍然高达6dB，需要进一步的改善。在目前的LTE标准制定过程中，为了进一步的降低SC-FDMA系统的PAPR，频谱成形方法是最常用的解决方案。许多公司如华为、三星等都提出了各自的频谱成形方法。在华为公司向3GPP LTE提交的编号为R1-051434的提案中，所提出的Kaiser窗频谱成形方法可以将SC-FDMA系统的PAPR降至5dB左右。在三星公司向3GPP LTE提交的编号为R1-051038的提案中，频谱成形滤波方法也只能将SC-FDMA系统的PAPR降至5dB左右。由此可见，频谱成形方法虽然能降低SC-FDMA系统的PAPR，但降低的幅度小，效果不明显，而且还会导致系统的误码率升高。

目前，指数压扩方法能将OFDM系统的PAPR降至最低。该方法针对OFDM系统发送信号功率的指数分布特性，提出了一种指数形式的压扩函数，使得压扩后信号的PAPR降至2dB。与其它方法相比，这种指数压扩方法对PAPR的改善效果最好。但是，该方法由于采用指数函数进行压扩，仅仅适用于OFDM系统，不仅计算量大，而且还会导致系统误码率的升高。

经过对现有技术文献的检索发现，T.Jiang等发表的“ExponentialCompanding Technique for PAPR Reduction in OFDM Systems”，IEEETransactions on Broadcasting，Volume 51，Jun.2005，Page(s)：244-248。(“OFDM系统中基于指数压扩的PAPR减小方法”，IEEE广播学报，2005年1月51期，244-248页)，该文中提出基于指数压扩的PAPR减小方法，其具体方法为：通过指数形式的压扩函数，对OFDM系统的发射信号进行压扩，从而达到减小PAPR的目的。其不足在于：首先，该方法仅适用于OFDM系统，不适用于SC-FDMA系统；其次，该方法在减小PAPR的同时，导致系统误码率的升高。借鉴上述现有技术，有必要寻找一种既能有效降低SC-FDMA系统的PAPR，同时又可以改善系统误码率的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于近似统计分段压扩的峰均比降低方法和装置，使其既能有效降低SC-FDMA系统的PAPR，同时又可以改善系统的误码率。

本发明通过以下技术方案实现，

本发明涉及的基于近似统计分段压扩的峰均比降低方法，包括如下具体步骤：

步骤一，通过Matlab(数学实验室)搭建SC-FDMA系统仿真平台，并随机产生若干组发送信号，仿真出SC-FDMA系统的原始发送信号的近似统计特性，近似统计特性中含有原始发送信号幅度的概率累计分布函数(CDF)。

所述仿真SC-FDMA系统的原始发送信号的近似统计特性，具体如下：将SC-FDMA系统的原始发送信号记为{x_n，n＝1，2，…，N}，x₁，x₂，…，x_N，N个信号构成一个SC-FDMA符号，SC-FDMA系统的原始发送信号x_n的统计特性包括如下参数：均值、方差、信号幅度|x_n|的概率累计分布函数F_n(x)等。

所述概率累计分布函数，其随参变量x变化的曲线分为三段，首尾两段近似为抛物线(二次函数)，中间段为线性，SC-FDMA系统的原始发送信号幅度的概率累计分布函数函数F_n(x)近似表示为三段分段函数，首尾两段为二次函数，中间段为线性函数，表示式如下：