[发明专利]利用导频分块降低OFDM峰均比的方法

说明书

本发明提供一种利用导频分块降低OFDM峰均比的方法，本发明通过将数据和导频分块并旋转相位，可以有效降低生成信号的峰均比，且不影响资源分配，与现有系统没有任何冲突，不增加额外器件，实现简单。本发明不需要更改已有的通信体制和标准，发送端只需增加简单的额外计算，接收端不需要增加任何额外处理，适用于OFDM系统、FBMC系统或GDMC系统。

技术领域

本发明涉及一种适用于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的发送端技术，可降低发送信号的峰均比(PAPR，Peak to Average Power Ratio)，属于移动通信系统中的信号处理领域。

背景技术

目前，第五代移动通信系统(5G)的标准化工作已经结束，正在开始大规模商用。5G在空中接口上仍然采用基于OFDM的多载波技术。但是，与第四代移动通信系统(4G)不同的是，由于5G支持丰富的业务场景，每种业务场景对子载波(Subcarrier)的带宽或间隔要求各不相同。据5G的技术规范3GPP TS 38.211(V15.2.0)和3GPP TS 38.212(V15.2.0)，子载波的带宽将采用15kHz的2ⁿ倍数，比如：15kHz，30kHz，60kHz等等，而4G只采用15kHz一种子载波间隔。载频在6GHz以下(FR1频段)，子载波带宽为15kHz，30kHz和60kHz，信号带宽最高达100MHz；而在6GHz以上(FR2频段)，子载波带宽为60kHz，120kHz和240kHz，信号带宽最高达400MHz。

5G支持最多4096个子载波。这些子载波经过离散傅里叶反变换(IDFT)后的时域信号呈现高斯分布，信号的峰值与平均功率之比(PAPR)非常大，降低了功放(PA)的效率。尤其是用户端不太可能采用价格昂贵、性能较好的PA器件，所以上行链路发送信号的峰均比问题就变得尤为重要。为了降低峰均比，4G在上行采用了DFT-s-OFDM技术。但是，这又带来了上行链路资源分配不灵活等问题。本发明针对这些问题，提出一种适用于OFDM的峰均比降低方法。该方法通过将数据和导频分块并旋转相位，可以有效降低生成信号的峰均比，且不影响资源分配，与现有系统没有任何冲突，不增加额外器件，实现简单。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对OFDM，通过将数据和导频分块并旋转相位，降低信号的峰均比，提高发送端的PA效率，并据此进一步提供一种快速可靠、实现复杂度低、既适于OFDM又适于其它多载波技术的发送方法。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

步骤1)发送端在频域将1个OFDM符号的N个子载波平均分为M个部分，其中1≤M≤N且M可以被N整除；

步骤2)分别以N维向量和表示第m个部分中的导频和数据；

步骤3)分别对每个部分的和进行N点的离散傅里叶反变换(IDFT)，得到长度为N个采样的时域信号向量和并通过相加得到x_m，即

步骤4)选取一组计算第i个候选序列的值，共得到Q个候选序列；

步骤5)在Q个候选序列中，寻找PAPR值最小的序列，并记录下其权值为

步骤6)选取一组计算第i个候选序列的值，共得到Q个候选序列；

步骤7)在Q个候选序列中，寻找PAPR值最小的序列作为发送序列直接发送出去。

其中，表示旋转因子，取值为集合中的任一元素。由于b₀i通常设为1，所以共有Q＝W^M-1个候选序列。

有益效果

1、本发明的峰均比降低方法能适用于多载波调制系统的上下行链路。