[发明专利]一种降低OFDM系统信号峰均功率比的信息传输方法

权利要求书

1.一种降低OFDM系统信号峰均功率比的信息传输方法，设OFDM 系统的子载波数为N，k表示子载波序号，定义系统频率域信号为 X＝{X(k)，k＝0，1，...，N-1}，设部分传输序列的子序列数为U，U≥2， 其特征在于，该信息传输方法包括下述步骤：

(1)将输入的比特流进行编码、交织和调制，得到频率域数据流；

(2)再将该频率域数据流经串并转换后，按照毗邻的方式分割为长度 相等的U个互不相交的频率域数据子序列{D^v，v＝0，1，...，U-1}；

(3)在每个频率域数据子序列第一个和最后一个不为零子载波处都插 入导频符号，其中间位置均匀放置(q-2)导频，并且使相邻导频符号之间 的子载波数L满足式I的要求

L≤14τmaxΔf---I]]>

其中，q≥2，q表示满足上述条件每个子序列插入的导频符号数，τ_max表示 OFDM系统应用信道的最大时延扩展，Δf表示系统的子载波占用的带宽；

根据上述要求插入导频符号后，得到插入导频后的新频率域数据子序 列{x^v，v＝0，1，...，U-1}，v表示子序列的序号，

X=Σv=0U-1Xv]]>

即

Xv(k)=X(k),vNU≤k≤(v+1)NU-10,else,]]>k＝0，1，...，N-1    II

(4)对每个新频率域数据子序列进行N点的快速傅里叶逆变换，得 到相应的时域子序列x^v，

x^v＝IFFT(X^v)，0≤v≤U-1

(5)按步骤(5.1)至(5.2)对时域子序列x^v进行相位优化，得到峰 均功率比最小的信号；

(5.1)确定相位旋转因子的取值集合M为 正整数，表示相位旋转因子的取值总数，并且取 值集合S里面的元素互不相等；

(5.2)b⁰＝1，其他的相位旋转因子{b¹，b²...，b^U-1}将在取值集合S中 遍历所有可能值，针对每一组相位旋转因子的取值，对上述每个时域子序 列{x⁰，x¹，...，x^U-1}乘以相应的相位旋转因子{b⁰，b¹，...，b^U-1}并求和，得到 时域信号x，

x=Σv=0U-1bvxv]]>

遍历结束后，共得到M^U-1个不同的时域信号，在这些时域信号中选择峰 均功率比最小的信号；

(6)将得到的峰均功率比最小的时域信号作为发送信号，经并串转换 后，发送至接收端；

(7)在接收机端，对接收到的信号经过串并转换，快速傅里叶变换 FFT、并串转换之后，得到接收到频率域信号表示为 Y＝{Y(k)，k＝0，1，...，N-1}；

(8)按步骤(2)相同的方式，将Y分割为U个互不相交的接收端的 频率域信号子序列{Y^v，v＝0，1，...，U-1}，根据式II得到：

Yv(k)=bv·X(k)·H(k)+W(k),vNU≤k≤(v+1)NU-10,else---III]]>

其中，H(k)表示在第k个子载波上信道频域响应值，W(k)为在第k个子 载波上高斯白噪声的频域值；

(9)v取值从0至U-1，按照步骤(9.1)至(9.2)计算U个子序列内 的所有数据符号：

(9.1)令为虚拟信道频率响应，利用式V计算虚 拟信道频率响应

H′(kiv)=Yv(kiv)/P(kiv)---V]]>

其中，i＝1，2，...，q，表示在第个子载波上的频域信号值，， 表示第v个子序列中第i个导频符号值，所有导频符号的位置和值在 接收端是已知的；

通过式V，将第v个子序列中所有导频符号位置上的虚拟信道频率响 应都计算出来，利用已得导频符号位置上的虚拟信道频率响应值，通过线 性插值得到在第v个子序列数据符号所在子载波处的虚拟信道频率响应， 其计算公式VI得到，即

H′(kv)=H′(kiv)+(H′(ki+1v)-H′(kiv)L)(kv-kiv),]]>

=bv[H(kiv)+(H(ki+1v)-H(kiv)L)(kv-kiv)],(kiv<kv<ki+1v)---VI]]>

(9.2)接收机端利用式VII得到第v个子序列的数据符号D′(k^v)：

D′(k^v)＝Y^v(k^v)/H′(k^v)    VII

k^v表示第v个子序列中数据符号的子载波序号；

(10)将步骤(9)得到的U个子序列内的数据符号按照子载波序号 的大小合并成一个序列，此序列就是接收端接收到的频率域数据信号，再 将该信号经过解调、去交织和解码后得到输出的比特流。

2.根据权利要求1所述的降低OFDM系统信号峰均功率比的信息传 输方法，其特征在于：S＝{1，-1，j，-j}。