[发明专利]一种降低OFDM信号峰均比的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及正交频分复用(OFDM)技术领域，尤其涉及一种降低OFDM信号峰均比的方法和装置。

背景技术

一般情况下，OFDM发射机可以看作对许多i.i.d.调制的复数符号进行线性变换。由中心极限定理可知，时域OFDM符号可近似看作高斯波形，这样OFDM调制信号的幅度变化很大。然而OFDM发射机的实际功率放大器只在有限的动态范围内是线性的，所以，OFDM信号可能会由于峰值平均功率比(PAPR，简称峰均比)过大造成非线性失真。为了避免损失，一种方法是功率放大器进行大功率回退，但是会导致低效率的放大或昂贵的发射机；另一种方法采用降低峰均比的有效算法，使得功率放大器工作在线性范围内。

OFDM系统中降低峰均比主要有以下几种技术：限幅滤波、编码、部分传输序列(PTS)、选择性映射(SLM)、交织、载波预留(TR)、载波插入(TI)和自适应编码调制(ACM)等，其中限幅滤波与TR算法能够满足长期演进(LTE)协议的要求，不增加额外的冗余信息。

限幅滤波算法即把超过限幅阈值的OFDM信号幅度值设为限幅阈值，没有超过阈值的则不改变，具体数学表达式如下

yk=xk,|xk|≤BBexp{arg(xk)},|xk|>B]]>

其中，B为限幅阈值，x_k为OFDM符号的样点值，y_k为经限幅滤波算法处理后的OFDM符号样点值。

限幅滤波的缺点是会使信号发生严重的畸变，大大降低系统的性能，严重恶化误差矢量幅度(EVM)指标。

TR算法采用时域抵消信号消除原始多载波信号的峰值，从而降低峰均比。TR算法的目的是寻找最优的时域信号，使之与原始时域信号相加以降低峰均比；换而言之，在频域中寻找频域信号，它的相位与原始信号相反，则与原始信号相加会降低峰均比。在频域中，有抵消信号C＝[C₀，C₁，…，C_n]^T，原始频域信号X与C相加并进行反离散傅里叶变换(IDFT)，得到时域上的信号为x+c＝IDFT{X+C}，c为C对应的时域信号。由于抵消信号C与原始信号X在不同的频域空间中，是互相正交的，因此C对原始数据不会产生干扰。如图1为现有的TR算法示意图。

以上介绍的TR算法是一种传统的TR算法，这种传统的TR算法虽然降低了系统的峰均比，但寻找最优的抵消信号过程引入了高计算复杂度，不易实现。现有技术中还存在一种简化的TR算法，这种算法同样采用抵消信号降低原始信号的峰值，由于选择的抵消信号不是最优的，因此不能保证降低峰均比的性能；简化TR算法的优点是复杂度低。

可见，现有的降低OFDM信号峰均比的方法存在复杂度高或性能差等缺点。

发明内容

本发明提供了一种降低OFDM信号峰均比的方法和装置，能够在保证性能的同时降低计算复杂度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种降低OFDM信号峰均比的方法，包括：

提取所述OFDM信号中峰均比大于预先设定的阈值的大峰值信号，对所述大峰值信号进行简化的TR算法处理；对经过简化的TR算法处理之后的小峰值OFDM信号进行限幅滤波处理。