[发明专利]基于循环星座移位的峰平比抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及LTE（Long Term Evolution，长期演进）中正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系统下峰平比（Peak-to-average Power Ratio，PAPR）抑制方法，可用于降低OFDM系统的峰平比，从而增强LTE下行覆盖。

背景技术

随着快速傅里叶变换的诞生以及大规模集成电路的飞速发展，OFDM技术被广泛应用于各种无线通信系统中，如IEEE802.11a/g，IEEE802.16。在第三代移动通信系统（3G）中，由于采用CDMA技术，带来了许多问题，比如：多径干扰强，多用户检测困难，频谱利用率不高等。所以，在LTE系统中，引入OFDM系统来有效地提高传输速率、系统容量、抗多径干扰性能和频谱利用率等。但是，响应的也引入了其峰平比较高的问题，使得系统对于功率放大器的线性工作区域有了非常高的需求。考虑到提高LTE系统的覆盖能力需求，以及提高功放的线性工作区的高成本，峰平比抑制技术受到了广泛的关注。

现在被广泛应用的峰平比抑制技术主要分为有损方式和无损方式。其中有损方式包括：剪切滤波、压扩变换；无损方式包括：选择序列映射（SLM）、部分传输序列（PTS）和编码类方法等。有损方式实现较为简单，但它会产生带内噪声和带外干扰，是建立在损失一部分系统性能的前提下提出的。而无损方式中，编码类方法需要对所有序列进行遍历，其计算复杂度很高，而且他还会降低信息传输速率，不适用于工程实现。选择序列映射和部分传输序列是通过变换原始信号，概率性的降低峰平比，其缺点是复杂度高，而且每次变换之间相关性强，不能最大限度的提高变换的有效性。因此，如何更加有效的降低OFDM系统的峰平比依然是研究人员关注的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种基于循环星座移位(Cyclic Constellation Move,CCM)的概率类无损峰平比抑制方法，以提高每次变换之间的非相关性，在降低复杂度的同时，最大限度的抑制峰平比。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于循环星座移位的峰平比抑制方法，所述方法包括以下步骤：

（1）参数设置，其中包括

（1a）设置初始M阶正交幅度调制星座；

（1b）设置最大星座移位长度V，其中，V小于等于调制阶数M；

（1c）初始化当前移位长度m＝0，最优移位长度m^(opt)＝0，最低峰平比PAPR(x^(opt))＝INF，最佳传输序列x^(opt)＝0；

（2）循环迭代查找最优移位长度，其中包括

（2a）按照m次移位的星座对比特序列进行正交幅度调制，并调制获得S_m(X_n)；

（2b）对S_m(X_n)进行N点傅里叶反变换后过采样获得时域OFDM符号x_m(k)；

（2c）计算并获得OFDM符号的峰平比PAPR(x_m(k))；

（2d）判断所获得的PAPR(x_m(k))是否小于PAPR(x^(opt))，若小于，则令x^(opt)＝x_m(k)，PAPR(x^(opt))＝PAPR(x_m(k))，m^(opt)＝m；

（3）令m＝m+1，判断m是否小于V，若小于，返回至步骤（2），否则传输x^(opt)；

（4）将不同的m转化成个{±1,±j}信息，加载到导频上并储存起来；根据当前的m^(opt)，选择相应的预存导频时域序列进行传输；

（5）接收端通过导频估计获得的信息，使用最大似然估计还原出加载的额外信息m^(opt)对OFDM系统进行解调。

作为一种优选的方案，所述传输m^(opt)中，将其加载到导频上进行传输，通过接收端信道估计辅助检测出m^(opt)，其中，先将从0到V-1个不同的m转化为二进制数，令每两比特的信息分别映射成{±1,±j}，即00→1,01→-1,10→j,11→-j，则所需传输的信息成为{-1，-j,1,j}。