[发明专利]一种降低OFDM信号PAPR的相位因子优选对方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种降低OFDM信号PAPR的相位因子优选对方法。

背景技术

随着通信技术发展，人们对通信宽带化、个人化和移动化的需求越来越高。OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术作为一种多载波传输系统，以其较高的频谱利用率、良好的抗多径衰落、抗干扰性能，在无线通信领域得到了广泛的应用，成为未来移动多媒体通信的主要候选技术之一。

尽管OFDM技术具有许多优点，但是OFDM系统具有高PAPR（Peak to Average Power Ratio，峰值平均功率比，简称峰均比）的缺点。由于OFDM系统是多载波系统，它将数据信号串并变换为多个子信道传输，当多个信号相位一致时，所得到的叠加信号的瞬时功率会远远大于信号的平均功率，导致较高的峰均比。高峰均比会导致信号畸变，引入子载波间干扰及带外辐射，降低系统性能，降低功率放大器的效率。

现在已经存在很多降低PAPR的方法，例如限幅法、编码方法、选择性映射、PTS（Partial Transmit Sequences，部分传输序列）等等。其中PTS方法是一种有效的抑制PAPR算法。PTS方法首先在IFFT（Inverse Fast Fourier Transform快速傅里叶逆变换）调制前将频域数据分割成V个子块，各子载波数据只在一个数据子块中出现，而在其他数据子块中为零；然后对V组信号分别进行IFFT变换，生成V组时域信号；将各组时域信号与相位因子相乘，得到不同相位旋转结果；将得到的各组结果叠加产生备选信号；发送端从中选取最小PAPR的备选信号发送。PTS方法的关键在于如何选最佳相位因子组合。如果使用传统的全面搜索来选择相位因子，虽然效果好但是计算复杂度非常高。目前PTS中搜索相位因子组合的算法有很多，智能算法已经被广泛应用在搜索最佳相位因子组合上，智能算法中的GA-PTS算法（Genetic Algorithm，遗传算法）、粒子群算法都是有效的搜索最优相位因子方法，但是仍然存在易陷入局部最优化的缺点，并且要取得好的优化效果需要的迭代次数较高，不能完全满足OFDM系统中抑制PAPR的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低OFDM信号PAPR的相位因子优选对方法，对GA-PTS算法进行改进，能够搜索最优相位因子组合、抑制OFDM系统的PAPR，减少寻找最优相位因子的迭代次数。

为实现上述发明目的，本发明降低OFDM信号PAPR的相位因子优选对方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）、接收OFDM信号，对信号进行串并转换，得到数据频域信号X；采用PTS方法中分割子块的任意分割方法，将数据频域信号X分成V块，记为X_v,v＝0,1,…,V-1；

（2）、将V块数据频域信号X_v分别进行IFFT变换，得到V块数据时域信号Y_v,v＝0,1,…,V-1，构成数据时域信号矩阵为Y＝[Y₀,Y₁,…,Y_v,…Y_V-1]，V块数据时域信号Y_v的相位因子相互独立，分别记为b_v，相位因子序列记为向量形式B_Y＝[b₀,b₁,...,b_v,...,b_V-1]^T；

（3）、设置最大迭代次数G和相位因子向量数Q＝P²，P为正整数，随机生成Q个初始相位因子向量B_i＝[b_i0,b_i1,...,b_iv,...,b_i(V-1)]^T,i＝0,1,...,Q-1，由Q个相位因子向量B_i构成Q×V的初始相位因子矩阵B＝[B₀,...,B_i,...B_Q-1]^T；

（4）对相位因子进行迭代优化：