[发明专利]一种脉冲宽度调制和正交频分复用调制的复合调制方法

权利要求书

1.一种脉冲宽度调制和正交频分复用调制的复合调制方法，其特征在于：电力电子变换器采用PWM调制实现输出电压或电流控制，同时在电压或电流纹波中叠加OFDM信号实现数据通信；所述电力电子变换器在控制上包括功率控制环和数据发送环：功率控制环根据变换器的电压或电流给定值，计算得到功率调制量d_PWM；数据发送环根据所发送数据，计算得到对应的OFDM调制信号d_OFDM，变换器的实际输出的复合调制量为d_PWM+d_OFDM；

所述正交频分复用调制采用多路子载波信号叠加，每个信号子载波的频率均为PWM频率的整数分之一，且在码元周期内两两正交，子载波频率f_ck表示为：

其中，K为正整数，T_b为码元周期；

采用循环自适应的μ律压缩扩展变换法在发送端对正交频分复用调制信号进行预畸变，降低PAPR同时保持变换前后信号功率不变，具体为：

(1)每一路子载波的调制信号幅值为d_k，初始时，调制信号的峰值

(2)判断d’_max是否满足如下条件：

d'_max＜d'_{u_max}

其中，d'_{u_max}是调制信号的峰值上限；若满足条件执行步骤(4)，若不满足条件执行步骤(3)；

(3)将d_k缩小为原来的0.8倍，d_k＝0.8d_k，计算经过一次循环自适应的μ律压缩扩展变换法后的调制信号的峰值d'_max为：

其中，A是循环自适应的μ律压缩扩展变换法的拐点值，μ是常量；然后跳到步骤(2)再判断变换后调制信号的峰值是否满足条件；

(4)输出调制信号。

2.如权利要求1所述脉冲宽度调制和正交频分复用调制的复合调制方法，其特征在于，拐点值A的选取和发送信号的子载波路数相适应，当子载波路数小于4时，无需进行循环自适应的μ律压缩扩展变换法；当子载波路数大于等于4时，选取信号的平均功率作为拐点值。

3.如权利要求1所述脉冲宽度调制和正交频分复用调制的复合调制方法，其特征在于，μ的取值需综合考虑实际系统性能和PAPR值降低两方面需求，选取最佳的μ值在系统允许误码率情况下获得PAPR最大限度的压缩，一般μ不超过25。

4.如权利要求1所述脉冲宽度调制和正交频分复用调制的复合调制方法，其特征在于，调制信号峰值上限d'_{u_max}取值与系统性能和传输要求相适应。

5.如权利要求1所述脉冲宽度调制和正交频分复用调制的复合调制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

首先，根据电压电流双闭环控制算法，计算得到输出PWM值d_PWM；

然后，对要发送的数据进行串并转换，将数据转换为N路基带数据流并分配给N路子载波；每路基带数据流子载波x_k(t)调制至通信载波上，形成由N路子载波信号组成的正交频分复用通信载波s(t)表示为：

最后，得到变换器的输出占空比为：

d＝d_PWM+d_OFDM

其中，d_OFDM为s(t)在一个PWM载波周期内的平均值。

6.根据权利要求5所述脉冲宽度调制和正交频分复用调制的复合调制方法，其特征在于，子载波采用的调制技术为多进制相移键控、多进制差分相移键控或正交振幅调制。