[发明专利]一种降低OFDM信号峰均比值的方法

说明书

一种降低OFDM信号峰均比值的方法，收到数据载荷的二进制原始数据后，随机选择一个加扰种子生成加扰序列并对原始数据进行加扰及编码调制；计算OFDM符号的峰均比值，从中选出最大值作为本次加扰生成的信号的峰均比值；如果加扰生成的信号的峰均比值≤设定阈值，则对加扰生成的信号进行处理后进行发射；否则，判断加扰种子是否都已用于对原始数据加扰，若没有则从剩余的加扰种子中随机挑选一个，重新进行加扰和编码调制；若加扰种子都已用过且得到的加扰生成的信号的峰均比值均大于设定阈值，则选出加扰生成的信号的峰均比值的最小值对应的信号，对该信号进行处理后进行发射。本发明不用修改现有通信协议且可以降低OFDM发送信号的峰均比值。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，尤指涉及一种基于IEEE 802.15.4g标准的降低OFDM信号峰均比值的方法。

背景技术

为更好地支持户外低速无线智能计量公用网络在不同监管领域上的应用，IEEE组织在2012年颁布了IEEE 802.15.4g标准，这个标准在无线个人区域网络(wirelesspersonal area network，WPAN)上获得了广泛的应用，而WPAN网络的特征与传感器网络有很多相似之处，很多研究机构把它作为传感器的通信标准。因此基于该标准的相关通信产品和系统在全球多个国家和地区都获得了大量应用和部署。

IEEE 802.15.4g标准中增加了对户外低速无线智能计量公用网络的需求，包括相关的MAC修改和物理层波形。标准中增加了3种物理层波形，以支持户外低速无线智能计量公用网络在不同监管领域上的应用。这3种波形包括：FSK调制方式波形、QPSK调制方式波形和OFDM调制方式波形。OFDM调制方式波形的形频谱效率高，可以提供更高的数据速率，但是OFDM多载波体制发送信号的峰均比值明显高于第一、第二种波形，因此对设备的功率放大器提出了更高要求，这无疑会增加硬件成本，同时也会降低发射能量的利用效率，对设备的低功耗设计带来较大的压力；而且高峰均比还会引起子载波之间的交调干扰和带外功率辐射，导致整个OFDM系统性能的下降。

为了解决以上问题，研究学者们提出了多种针对OFDM信号的降低峰均比值的方法，包括预畸变类、编码类、概率类技术等。虽然这些技术都可以获得较好的性能，但这些技术在IEEE 802.15.4g的应用中都存在一个问题，即新技术的使用必须对现有标准的内容进行一定的修改，而现有标准已经颁布多年，依照本标准而生产的相关产品已经大量销售和部署，因此对标准的修改就意味新产品和大量旧产品之间将无法互联互通，存在较大的市场阻力。如何能在不修改现有IEEE 802.15.4g标准的协议内容且保持对旧产品的互联互通的前提下，降低降信号峰均比是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不用修改现有通信协议以保持产品的通信兼容性，且可以优化OFDM发送信号的峰均比值性能的方法。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

一种降低OFDM信号峰均比值的方法，在物理层收到MAC层下发的数据载荷的二进制原始数据后，执行以下步骤：

S101、从4个加扰种子中随机选择一个加扰种子进行数据加扰；

S102、所选择的加扰种子，生成长度和二进制原始数据的长度相同的加扰序列，使用该加扰序列对二进制原始数据进行加扰；

S103、对加扰后的数据进行编码调制，产生含K个OFDM符号的信号；

S104、分别计算K个OFDM符号的峰均比值，并从中选出峰均比值的最大值作为本次加扰生成的信号的峰均比值；