[发明专利]基于半正定规划技术的OFDM信号峰平比抑制方法

摘要

本发明公开了一种基于半正定规划技术的OFDM信号峰平比抑制方法，主要解决当前方法抑制OFDM系统峰平比性能较差的弊端。本发明通过在OFDM无线系统发射端设定满足系统所在场合要求的OFDM系统峰平比门限、空闲子载波功率与系统总功率的比值门限、OFDM符号失真的误差矢量幅度门限中的任意一个，并联合原始OFDM频域符号以及相关初始变量求解一个经过特殊设计的半正定凸优化模型，从而得到新的OFDM频域符号，即期望的OFDM频域符号，将该期望的OFDM频域符号依次经过IFFT、并串变化、加循环前缀、D/A转换和射频放大后由天线发射出去。本发明为OFDM系统提供的OFDM频域符号可与现有标准直接兼容，并且有效抑制了OFDM系统峰平比。

主权项

1.一种基于半正定规划技术的OFDM信号峰平比抑制方法，包括如下步骤：(1)输入原始OFDM频域符号f_o，N为子载波数；(2)设置初始变量，包括：反傅里叶变换旋转因子矩阵载波选择矩阵辅助矩阵单位矩阵和期望符号期望符号峰值p和经验参数w，其中N为OFDM子载波数，l为过采样因子；(3)根据初始符号f′计算初始辅助变量F＝f′f′^H；(4)根据系统应用场合和目的，设定峰平比门限α∈[1，+∞)、空闲子载波功率与系统总功率的比值门限β∈[0，1)和OFDM符号失真的误差矢量幅度门限ε∈[0，+∞)；(5)根据上述各初始变量和门限值，计算峰平比辅助变量G_i、空闲子载波功率与系统总功率比值辅助变量G_Nl+1、B_Nl+1、峰值辅助变量B_i、符号失真辅助变量P_gap和空闲子载波辅助变量P_free，其中，i＝1，…，lN；(6)根据系统要求，利用步骤(5)所计算的有关辅助变量，计算得到期望符号f′：如果系统要求系统峰平比以及空闲子载波功率与系统总功率的比值在满足限定门限的前提下，符号失真最小，则利用峰平比辅助变量G_i、空闲子载波功率与系统总功率比值的辅助变量G_Nl+1以及符号失真辅助变量P_gap，通过求解以下半正定凸优化模型得到期望符号f′：目标函数：约束条件：s.t.Tr(G_iF)≥0  i＝1，…，lN+1，           1)Ff′f′H1≥0]]>其中Tr(·)表示矩阵迹函数；如果系统要求空闲子载波功率与系统总功率的比值，以及OFDM符号失真的误差矢量幅度在满足限定门限的前提下，峰值最小，则利用空闲子载波功率与系统总功率比值的辅助变量B_Nl+1、OFDM符号失真的误差矢量幅度门限ε以及峰值辅助变量B_i，通过求解以下半正定凸优化模型得到期望符号f′：目标函数：约束条件：s.t.Tr(B_iF)≤p    i＝1，…，lNTr(SF)-2Re(foHSf′)≤(ϵ2-1)||Sfo||22,---2)]]>Tr(B_lN+1F)≤0Ff′f′H1≥0]]>其中Re(·)表示取复数的实部；如果系统要求系统峰平比以及OFDM符号失真的误差矢量幅度在满足限定门限的前提下，空闲子载波功率最小，则利用峰平比辅助变量G_i、OFDM符号失真的误差矢量幅度门限ε以及空闲子载波辅助变量P_free，通过求解以下半正定凸优化模型得到期望符号f′：目标函数：约束条件：s.t.Tr(G_iF)≥0  i＝1，…，lNTr(SF)-2Re(foHSf′)≤(ϵ2-1)||Sfo||22;---3)]]>Ff′f′H1≥0]]>(7)将步骤(6)得到的f′依次经过IFFT、并串变化、加循环前缀、D\A转换和射频放大后由天线发射出去。