[发明专利]降低OFDM信号峰均比值的方法

说明书

降低OFDM信号峰均比值的方法，步骤如下：在信号发送端，将二进制信息比特流信号循环移动、加扰、信道编码、星座映射、插入导频、IFFT计算，分别计算得到的OFDM符号的峰均比值，选出最大值与设定阈值进行比较，如果峰均比值最大值≤设定阈值，则进入后续的信号处理流程并进行发射，当生成的二进制信息比特流信号的峰均比值都小于等于设定阈值或循环次数超过上限时，信号发送结束；信号接收端接收信号后去除循环前缀、FFT运算、信道估计解调、信道译码、逆加扰，将逆加扰后的信号反向循环移动并进行CRC校验运算，如果校验结果全为0，信号接收结束，当循环移动后的信号的CRC校验结果全为0或者循环次数超过上限时，信号接收结束。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，尤指涉及一种基于信息比特发送次序优化选择的降低OFDM信号峰均比值的方法。

背景技术

OFDM通信技术是目前主流宽带数字通信系统采用的一种通信技术，OFDM通信技术是将比特流调制到正交的子载波上进行传输，使各个子信道所经历的衰落相对平坦，再通过引入循环前缀作为符号间保护间隔，以保持子载波之间的正交性，从而降低符号间干扰的影响。与常规的频分复用系统相比，OFDM通信系统在保证载波间正交的情况下，可以最大限度地有效利用有限的频谱资源，具有频谱利用率高、抗多径效应好等特点，并且快速傅里叶变换为其提供了一种简单、低成本的实现方式。如图1所示，现有的OFDM通信系统的信号发送和接收流程为：在信号发送端，在信息比特信号中添加循环冗余校验(CRC)比特，然后进行加扰和信号编码，再将编码后的信息比特信号进行载波星座映射、插入导频、IFFT运算(反向快速傅里叶变换)和加入循环前缀，最后由信号发送端的射频前端将信号发射出去。在信号接收端，信号接收端的射频前端接收到信号后，进行一个相反的操作过程，去除循环前缀并进行FFT运算(快速傅里叶变换)，然后进行信道估计、解调、信道译码、逆加扰、进行CRC校验，得到所传输的信号。

峰均比(峰值平均功率比，PAPR)较高是OFDM通信系统的一个明显缺点，会导致输出信号的瞬时值出现较大的波动。信号峰均比过大，也对发送端设备的功率放大器、A/D和D/A转换器等器件提出了更高的要求，要求这些器件具有很大的线性动态范围，这不仅会增加硬件成本，还会使得功率放大器的效率大幅降低，对设备的低功耗设计带来较大的压力，而且还会引起子载波之间的交调干扰和带外功率辐射，从而导致整个OFDM通信系统性能的下降。另外这些器件的非线性也会使动态范围较大的信号产生非线性失真，所产生的谐波会造成子信道间的相互干扰，从而影响OFDM通信系统的通信性能。

为了降低信号的峰均比值，学者们从多方面进行研究与分析，提出了多种降低OFDM信号峰均比值的方法，这些方法主要分为三大类：预畸变技术、编码技术、概率技术。其中，预畸变技术会给发送信号带来一定的失真，从而导致通信性能下降；编码技术的计算复杂度高，且会降低系统的频谱利用率；概率技术需要增加边带信息的传输和处理，增加了系统的复杂度。此外，衡量一个峰均比抑制方法的主要指标包括峰均比抑制效果、传输性能和计算复杂度，以上几种峰均比值抑制技术较难在这三个指标上获得较好的均衡，仍存在改善的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于信息比特发送次序优化选择的降低OFDM信号峰均比值的方法。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

降低OFDM信号峰均比值的方法，包括以下步骤：

S1、在信号发送端，将待发送分组信号对应的二进制信息比特流信号循环移动X位，X的初值为0；

S2、对循环移动后的二进制信息比特流信号进行加扰、信道编码、星座映射、插入导频、IFFT计算，得到含有K个OFDM符号的信号，K为一次分组信号发送中的OFDM符号数量；