[发明专利]基于凸优化的OFDM信号峰均比抑制算法、系统、设备及介质

说明书

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及基于凸优化的OFDM信号峰均比抑制算法、系统、设备及介质。步骤如下：通过IFFT将原始频域信号变换为时域信号；对时域信号进行限幅处理，得到限幅后的时域OFDM信号后再通过FFT进行变换；根据凸优化二阶锥约束对限幅后的频域OFDM信号进行优化，利用优化内点法求解，得到处理后的OFDM信号。本发明对限幅后的信号利用凸优化在一定EVM约束条件下最小化PAPR，利用优化内点法进行求解，比ICF算法和直接采用优化内点法对OFDM信号进行优化求解，能进一步降低PAPR，并且有更好的误码性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及基于凸优化的OFDM信号峰均比抑制算法、系统、设备及介质。

背景技术

正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）是一种带宽有效性高的调制技术，且能有效的对抗多径和脉冲噪声等信道干扰。目前，正交频分复用技术由于其优良特性被广泛运用于无线通信系统，并成为下一代移动通信系统的核心技术之一。然而OFDM系统的一个主要问题是，发送信号所特有的较高的峰均比（Peak-to-Average Power Ratio, PAR），为了提高功放效率，避免互调失真，通常需要对OFDM信号的峰均比进行控制。

目前已有多种方法来降低多载波系统中的峰均比。第一类是以部分传输序列（Partial Transmitting Sequence, PTS）为代表的概率类技术，这种方法能降低峰值出现概率，但是计算复杂度较大。第二类是通过添加空闲载波功率的子载波预留（ToneReservation, TR）方法，但这种算法会的闲子载波会浪费功率，降低数据速率。第三类是简单并易于实现的限幅技术，但是限幅滤波会引起信号畸变和带外频谱再生。

因此，亟需对现有算法做进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于提供基于凸优化的OFDM信号峰均比抑制算法、系统、设备及介质，通过改进ICF算法，利用凸优化技术替代经典算法中的矩形窗滤波器，在给定PAPR门限和最大误差向量幅度值的条件下，大幅降低PAPR，得到较小的信号畸变，从而提高误码能力。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：基于凸优化的OFDM信号峰均比抑制算法，包括如下步骤：

步骤一、输入原始频域信号；

步骤二、令迭代次数m = 1，开始迭代过程，若m = 1，在对所述原始频域信号进行过采样之后，通过IFFT将原始频域信号变换为时域信号；

否则，直接通过IFFT将频域信号变换为时域信号；

步骤三、对所述时域信号进行限幅处理，得到限幅后的时域OFDM信号；

步骤四、通过FFT将限幅后的时域OFDM信号变换为限幅后的频域OFDM信号；

步骤五、根据凸优化二阶锥约束对所述限幅后的频域OFDM信号进行优化，利用优化内点法求解，得到处理后的OFDM信号；

步骤六、若处理后的OFDM信号PAPR最优，则迭代结束；

否则，迭代次数m加1，转至步骤二。

根据一种优选实施方式，所述步骤二具体包括：

若m = 1，令，

，

通过IFFT将原始频域信号c⁰变换为时域信号x_m，lN表示l倍过采样；

否则，，通过IFFT将变换为时域信号x_m。