[发明专利]一种基于小波变换的OFDM系统PAPR抑制方法

说明书

一种基于小波变换的OFDM系统PAPR抑制方法，该方法是基于IDWT变换以及设置两点阈值以及使用加权计算新序列的限幅技术，通过仿真验证了不同小波下的分解重构以及使用新的限幅技术后得到的PAPR的性能。通过比较，本发明的方法相比于在IFFT/FFT技术上改进的算法以及基于小波变换所使用的只是设定一个阈值的基本限幅技术在降低PAPR值的效果上面有了显著的提高。

技术领域

本方法属于移动通信领域，具体是采用DWT的正交基代替传统的FFT的正交基后经过新的限幅技术来实现OFDM系统的数据传输。

背景技术

随着移动通信系统的迅速发展，无线高速数据传输的可靠性变得越来越重要，与此同时对技术也提出了更高的要求。正交频分复用技(OFDM,Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing),被认为是实现高速数据传输的一种非常有效的手段。它利用许多并行的、低速率数据传输的子载波来实现一个高速率的数据通信，具有高频谱利用率，强的抗子载波间的干扰(ICI,Inter-Carriers Interference)和符号间干扰(ISI,Inter-Symbol Interference)能力。

小波分析以多分辨率分析为基础，克服了Fourier分析不能反映时域频域局部性的缺点。

基于小波变换的OFDM是将小波分析与OFDM技术相结合的一种多载波技术，本发明使用了不同的小波正交基来进行对比。最后使用新的限幅技术可以得到更好地PAPR分布情况。

正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术在高速无线通信领域应用很广泛。但是也因此产生了高的峰均功率比(PAPR,，Peak to AveragePower Ratio)。如今大多数的方法都是在IFFT/FFT变换的基础上进行后续的算法改进来降低PAPR值，没有从根源上，改进效果都不太理想。

发明内容

为了得到更好地PAPR性能，本发明的目的是发明一种基于小波变换的OFDM系统PAPR抑制方法，该方法是基于IDWT变换以及设置两点阈值的新的限幅技术。当原始序列小于第一个阈值S时，序列保持不变；当原始序列的值在第一个和第二个中间时，输出的序列按照限幅公式计算得到输出序列；当原始序列的值大于第二个阈值时，输出序列为0。在该方法相比于传统的IFFT/FFT变换来说有效的抑制了PAPR值较高的情况。

为了实现这一目的，本发明的技术方案是：

一种基于小波变换的OFDM系统PAPR抑制方法，包括以下步骤：

1)选择合适的子载波数N和调制方式，调制方式是16QAM调制；

2)产生一个随机矩阵X，然后对随机矩阵X进行16QAM调制得到映射过后的复数矩阵X，同时产生XF1的随机向量；

3)分别进行IFFT变换和对不同的小波进行IDWT变换，本方法取样5000点的功率电平值进行计算，得到5000点的PAPR值的分布情况：

①对XF和XF1进行IFFT变换，得到变换后的复数向量XT1，然后按照公式对XT1进行PAPR值计算，具体公式为：

其中，XT1即为公式中的x_t；

②改变正交基，采用小波正交基代替三角函数正交基，对XF和XF1进行IDWT变换，此处的小波函数为haar小波，得到变换后的向量XT2，根据步骤3)的步骤①中的PAPR计算公式计算出其PAPR值；

③根据步骤3)的步骤②，将函数中的小波函数haar换成sym3小波函数，再进行IDWT变换，得到sym3变换后的向量XT3，再根据步骤3)的步骤①中的PAPR计算公式计算出其PAPR值；