[发明专利]OFDMA多址接入系统的PAPR抑制方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种OFDMA多址接入系统的PAPR抑制方案，针对基于3GPP TS36.212标准下的OFDMA系统，设计了适用于该系统的降PAPR方案，在低计算复杂度的情况下，降低了系统的峰均比，对进一步优化OFDMA系统具有实际指导意义。

背景技术

近几年来，在新一代宽带无线通信系统中，OFDM技术逐步取代单载波扩频技术而成为主流的基本发送技术。较早采用OFDM技术的包括数字音频广播(DAB)和数字视频广播(DVB)。随后，宽带无线接入系统IEEE802.11g/a、802.16d/e、802.20也以OFDM/OFDMA为基础，甚至近距离通信IEEE802.15.3a超宽带技术的两个备选方案之一也采用了多频带OFDM。3GPP TS36.212标准中明确规定了将OFDMA方案作为LTE下行多址接入技术。OFDMA多址接入系统具有如下技术优势：①频谱效率高。由于FFT处理使各子载波可以部分重叠，理论上频谱效率可以接近Nyquist极限。以OFDM为基础的OFDMA可以实现小区内各用户之间的正交性，从而有效地避免用户间干扰。这使得OFDM系统可以实现很高的小区容量；②带宽扩展性强。由于OFDM系统的信号带宽取决于使用的子载波数量，因此OFDM系统具有很好的带宽扩展性。小到几百赫兹，大到几百兆赫兹，都比较容易实现，FFT尺寸带来的系统复杂度增加相对并不明显；③抗多径衰落。由于OFDM将带宽传输转化为很多子载波上的窄带传输，每个子载波上的信道可以看做水平衰落信号，加上循环前缀的插入，可以采用简单的单抽头频域均衡纠正信道扭曲，从而大大降低接收机均衡器的复杂度；④频谱调度和自适应。OFDMA系统除了可以进行时域调度外，还可以通过频域调度选择较优的子信道(用户)进行传输，从而获得多用户分集增益。同时OFDMA系统可以在不同频带采用不同的调制编码方式，以更好地适应信道的频率选择性。⑤实现MIMO技术较简单。当然，OFDMA存在一些内在的局限和设计中必须注意的问题，其中尤其突出的是高PAPR问题。当独立调制的很多子载波连贯在一起使用时，OFDM符号就有非常高的峰均比(PAPR)高PAPR会增加模数转换和数模转换的复杂度，降低RF功率放大器的功率，增加发射机功放的成本和耗电量等等。

3GPP标准规定了一种应用于LTE系统的OFDMA多址接入系统，其系统简略框图如图1所示，该系统的信道带宽为1.4MHz，传输速率可高达1.34Mbps。系统具体参数如表1.

表1.OFDMA系统仿真参数

系统带宽1.4MHz一个数据块包含SC-FDMA数据的数6IFFT长度128CP长度第一个资源块为10，其余的为9调制方式16QAM子载波映射方式集中映射

发明内容

本发明以探求OFDMA多址接入系统PAPR抑制技术为背景，提出了一种应用于OFDMA系统的低复杂度降PAPR方案。其主要思想是：首先利用交织分割后各子块之间的关联性，消除非独立相位因子向量，减少备选信号的个数；然后利用相位加权序列之间的关系，简化了产生备选信号的计算量；最后再引入迭代的思想，无需遍历备选信号的PAPR找出次优辅助相位因子，虽牺牲了0.2dB的PAPR性能，但大大降低了计算量。因此，本发明减小了算法运算的复杂度，降低了系统的PAPR，对进一步优化OFDMA系统具有实际指导意义。