[发明专利]一种基于叠加训练序列的低复杂度PTS方法

说明书

技术领域

本发明涉及出正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM）移动通信系统中对OFDM信号进行改善的技术领域，特别是涉及一种降低OFDM系统峰均比的PTS方法。

背景技术

正交频分复用（OFDM）具有抗多径衰落、频谱利用率高等优点，因而在无线通信系统，包括地面数字视频广播（DVB-T），数字音频广播（DAB），无线局域网（WLAN）等领域已经得到广泛的应用。但是OFDM仍然存在很多缺点，其中一个最主要的问题就是OFDM信号具有高峰均功率比。当OFDM信号通过高功率放大器时，过大的PAPR值将会有明显的带内失真，进而会提高误码率和造成非预期的带外失真。

针对OFDM系统的高峰均比问题，许多有效的解决方案已经提出。其中限幅法是最简单的一种方法，文献“Y.-CWang andZ.-Q.Luo,Optimized Iterative Clipping and Filtering for PAPR Reduction of OFDM Signals,IEEE Transactions on communications,Vol.59,No.1,pp.1-4,January2011.”中限幅引入的带内失真和带外辐射会提高误码率。文献“Maryam Sabbaghian,Yongjun Kwak,Besma Smida,and Vahid Tarokh,Near Shannon Limit and Low Peak to Average Power Ratio Turbo Block Coded OFDM,IEEE Transactions on communications,Vol.59,No.8,pp.2042-2045,August2011”提出了一种编码方式，虽然获取了良好的PAPR性能，但是其编码方式复杂度较高，数据率的降低也限制了它的应用。扰码技术中提出的选择映射法SLM（Selected Mapping），例如文献“R.W.Bauml,R.F.H.Fishcher,and J.B.Huber,Reducing the peak-to-average power ratio of multicarrier modulation by selected mapping,IET Electron.Lett.,Vol.32,no.22,pp.2056-2057,Oct.1996”中，它仅牺牲了一点误码率便获得了良好的PAPR性能，但是大量使用快速傅里叶反变换（IFFT），却大大增加系统的计算复杂度。

扰码技术中的另一种方法叫部分传输序列法PTS（Partial transmit sequense），文献中“S.H.Muller and J.B.Huber,OFDM with reduced peak-to-average power ratio by optimum combination of partial transmit sequences,IET Electronics Lett.,pp.368-369,1997”，“Sheng-Ju Ku,Chin-Liang Wang,and Chiuan-Hsu Chen,A Reduced-Complexity PTS-Based PAPR Reduction Scheme for OFDM Systems,IEEE Transactions on Wireless Communications,Vol.9,No.8,pp.2455-2460,August2010”与SLM方法相比，只需要少量的IFFT便可达到预期效果。专利“CN101340417A，李旭，姚道仓“OFDM系统中改进型降低峰均比的迭代PTS方法””，相较传统的算法计算量小，但PAPR降低得不多。PTS算法要求对加权系数进行复杂的搜索，而且计算复杂度将随着子块数目的增加而以指数形式增加。为了解决这个问题，许多次优PTS算法相继被提出。专利“时龙兴等，“OFDM系统降低峰均比技术中SLM和PTS的边带信息传输方法””中采用将边带符号和数据符号的组合，可避免发送边带信息，但是由于需要对两种符号进行两种编码，因此算法的编码和解码过程较为繁琐。

本发明提出了一种基于叠加训练序列的次优加权系数的搜索方法。该算法能够有效降低搜索加权系数的次数，明显降低了系统的计算复杂度，而且获得良好的PAPR性能。

发明内容

本发明目的是为了更有效地克服OFDM系统中存在的缺陷，提出了一种可以降低OFDM系统峰均功率比，并能有效地应用于实际通信系统中的方法。