[发明专利]一种基于差分进化算法的OFDM系统峰均比抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于差分进化算法的OFDM系统峰均比抑制方法，属于通信传输领域，包括以下步骤：将反复的迭代限幅滤波过程建模成优化问题，在满足PAPR和EVM的约束条件下，用差分进化算法获得系统的局部最优解，找到PAPR和EVM同时满足系统条件并且时间复杂度最低的输出信号。从实际的系统实时应用的需求出发，不需要用凸优化的方法来求取全局最优，即不需要求得最小的PAPR，或者最小的EVM，而只需要满足系统需要即可。本发明在保证低的时间复杂度和硬件开销的基础上，致力于寻找可行解，也即是局部最优解。即用最快的时间找到满足系统要求的PAPR值，并满足EVM的约束，即保证系统的误码率在制定的门限以内。

技术领域

本发明属于通信传输领域，具体涉及一种基于差分进化算法的OFDM系统峰均比抑制方法。

背景技术

缩略语和关键术语定义

峰均比：Peak-to-average power ratio(PAPR)

正交频分复用：Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM)

误差向量幅度：Error vector magnitude(EVM)

差分进化算法：Differential evolution(DE)

误码率：Bit error rate(BER)

优化的迭代限幅和滤波：Optimized clipping and filtering(OICF)

正交幅度调制：Quadrature amplitude modulation(QAM)

正交相移键控：Quadrature phase-shift keying(QPSK)

互补累计分布函数：Complementary cumulative distribution function

OFDM技术已被公认将作为4G移动通信系统中的核心传输技术。OFDM技术采用多个相互正交的子载波进行业务的传输，在整个传输频带内，各个子载波的频谱相互重叠，这样不但能够大大提高系统的频谱利用效率，而且高速的数据流可以通过串并变换被分配到传输速率相对较低的各个子载波上进行传输，这样传输数据在时域内符号周期上的扩展使得OFDM技术能有效抵抗无线信道多径时延的引起的衰落。实际上，现在OFDM技术已经在地面无线广播系统中和无线宽带接入系统中得到了广泛的应用，如DVB-T(陆地数字视频广播)、WLAN(无线本地局域网)、DTMB(地面数字电视多媒体广播)等。

OFDM属于多载波通信技术，由于经过OFDM调制输出的时域信号是由多个子载波信号相加而成的,这些子载波之间相互独立，当这些载波上的信号相位相同时,会产生远大于信号平均功率的瞬时功率,这样就会出现较大的峰值平均功率比。较高的峰均比会降低发射机内功率放大器的工作效率,增加A/D和D/A转换器实现的复杂度；如果具有较大功率的信号超过了放大器的动态范围,则经过放大器后信号会产生畸变,破坏了子载波间的正交性,导致整个系统性能下降。