[发明专利]一种叠加训练序列的旋转因子估计的部分传输序列算法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，简称OFDM)移动通信系统中对OFDM信号进行改善的技术领域，特别是涉及一种利用叠加训练序列的旋转因子估计的部分传输序列算法及其装置。

背景技术

正交频分复用OFDM是一种新型高效调制技术，它能够有效地对抗多径传播，使受到干扰的信号能够可靠地接收，在移动环境中实现高速数据传输，因而成为当代移动通信系统中的核心技术之一。遗憾的是，OFDM信号具有较高的峰值平均功率比(Peak-to-AveragePower Ratio，简称PAPR)这一主要缺点，由于大多数实际传输系统都是峰值功率受限的，因此在系统实现时，必须采用具有大动态范围的线性高功率放大器，以保证输出信号的线性放大，这就增加了系统的造价和实现难度。反过来，功放等器件的非线性也会对动态范围较大的信号产生非线性失真，所产生的谐波会造成子信道的相互干扰，从而影响系统的性能。要使OFDM技术广泛应用，就必须解决其峰平比过高的问题。

围绕如何降低OFDM系统中高PAPR值，目前业界已经提出了很多种不同的PAPR降低方法。主要可以分为三类：第一类是信号畸变技术，最常用的包括限幅加窗技术和压缩扩展技术；第二类是分组编码技术，其关键技术就是寻找具备良好的编解码性能，又有较好的检错纠错能力的码字集合，同时峰均比又要低，其中格雷互补码和m序列就符合这样的要求；第三类是符号扰码技术，包括选择性映射方法和部分传输序列方法等。其中，部分传输序列是在选择性映射方法的基础上发展起来的，部分传输序列方法降低峰均比的基本思想就是将发送的信息序列平均分割成M组相互独立的子组，然后每一个子组再单独进行IFFT运算，在硬件实现也需要M组IFFT运算模块，大大增加了系统的硬件实现复杂度，然后，各个子组再利用M组辅助信息进行相位反转，经过优化后各个子组合成峰均比比较低的OFDM信息作为发送序列，同时还需要M组辅助信息作为边带信息发送给接收端。总的来说，降低PAPR的算法很多，各种算法都有优点及其局限性，如信号畸变技术是以降低系统BER性能为主要代价来获得低PAPR性能的；编码类技术由于需要发送大量冗余信息而使系统信息速率大幅度降低，即它是以降低系统功率性能为代价获得较好PAPR性能的；而信号扰码类技术具有良好的PAPR降低性能，但它是以较高的系统计算复杂度为代价获得良好PAPR性能的。

如何更有效地降低OFDM系统中的PAPR值，更便于移动通信系统中实际运用是现有的OFDM系统中遇到的必须要解决的问题，也是本领域的技术人员需要解决的问题。本专利利用目前研究较少但具有对信号峰值平均功率比的抑制作用和降低线性功放效率的影响，并且能进一步提高系统频带利用率等优点的叠加训练序列方法来改进，以期更有效地降低系统PAPR。

发明内容

为更有效地克服OFDM系统中存在的上述缺陷，本发明目的是提供一种可以有效降低OFDM系统中峰均功率比的效率，并能够更有效地应用于实际通信系统中的方法及其装置。

按照本发明的一个方面，本发明提供了一种降低OFDM系统中PAPR的方法，该方法步骤如下：首先，在发送端对输入信号序列进行串并变换并划分为多个子块，对划分出的每一子块进行逆向快速傅立叶变换；其次，针对变换后的部分子块信号，利用叠加训练序列方法并考虑功率分配因子将训练序列叠加到该子块信号上；接着，将上一步处理后的各个子块信号序列与本发明中所采用的估计旋转因子序列b[v]对应序列元素进行加权处理；最后，发送端对各个子块信号经过估计旋转因子序列加权处理后的输出结果分别进行峰值功率与平均功率比的计算，并从中选出一个峰均比最小的并行信号变换输出结果进行发送。

其中，对于本发明中部分传输序列方法采用的估计旋转因子序列的处理过程如下：对发送信号执行传统部分传输序列方法时，同时按照下列原则来估计旋转因子序列：

设部分传输序列算法的输出信号y可以表示为：