降低OFDM系统PAPR的一种实用方法

针对OFDM信号的峰值平均功率比(PAPR)问题,从瞬时功率包络出发,基于初始状态矢量的重心,得到了一种降低PAPR的OFDM子载波初始状态分布的规律.仿真结果表明,采用新的初始状态分布规律,OFDM信号PAPR大幅度降低;子载波数目加倍,OFDM信号PAPR增加不足1.0 dB.     

基于信号空间扩展方法降低OFDM系统的PAPR

在分析降低正交频分复用(OFDM)系统峰均功率比(PAPR)研究进展的基础上,通过减少OFDM调制方案中使用的载波数和选择不同的载波频率进行组合使信号空间得以扩展,然后,利用穷举法选择较低PAPR的组合与发送信号建立映射关系,从而降低整个OFDM系统的PAPR,仿真研究表明该方法能有效降低OFDM系统的PAPR.针对载波数较大系统运算量较大的问题,提出了由子载波数较小系统采用模块化结构搭建子载波数较大系统的方法,与穷举法相比,该方法对子载波数较大系统不是最优的,但特别适用于信息速率自适应的OFDM系统.     

OFDM中的自适应Turbo编码调制

自适应编码调制(AMC)技术可以有效地提高无线数据传输的频谱利用率.为在目标误码率RBE(BER)限制下优化系统吞吐提出了一种基于正交频分复用(OFDM)的恒功率、变速率的自适应Turbo编码调制的方法,以及基于容量估计的自适应算法.仿真表明,在目标BER为10-4下,此自适应OFDM方法与相同吞吐下的固定Turbo编码调制相比,有7.5dB以上的信噪比(SNR)增益.同时,与基于固定门限的自适应调制算法不同,基于容量估计的自适应算法下,子带数目的减少不会带来吞吐性能的恶化,可以用来进一步降低系统的反馈开销.     

基于深层神经网络的雷达波形设计

针对雷达波形多准则优化目标函数难以建立的问题,降低目标响应的不确定性,提高雷达检测性能,提出了一种基于深层神经网络的雷达波形设计方法。首先,根据雷达回波数据形式进行深层神经网络(DNNs)结构设计;然后,将基于信噪比(SNR)和互信息(MI)准则产生的信号随机混合并与其所对应的环境信息组成训练集,对DNNs训练;最后将另一部分基于互信息准则产生的信号与其对应的环境信息作为测试集,利用DNNs生成信号并进行测试。实验结果表明,使用该方法产生的信号作为雷达发射波形与仅基于MI准则产生的信号作为雷达发射波形相比,雷达回波与目标的互信息量最大提高了21.37nat,雷达接收信号的信干噪比最大提高了1.35dB。与线性调频信号相比,相应的互信息量最大提高了950.76nat,相应的信干噪比最大提高了18.23dB。     

一种改进的基于FFT/IFFT预留子载波的PAPR抑制算法

在正交频分复用(OFDM)系统中高峰均功率比(PAPR)将会引起信号的畸变,使系统的误码性能严重下降。预留子载波算法(TR)能降低高峰均功率比(PAPR),但是具有较高的复杂度,基于FFT/IFFT的预留子载波法能很好地降低其复杂度,但PAPR抑制效果还有待提高,并且放大系数较大时会导致误码率性能发生一定程度的恶化。为了更有效地抑制OFDM系统的PAPR,本文提出了一种改进的基于FFT/IFFT预留子载波的PAPR抑制算法,该算法通过用不同的修正相位序列乘以预留子载波上的削峰信号,与数据信号相加后得到多组备选信号,再从中选择一组PAPR最小的信号进行发送。仿真结果表明,在不增加计算复杂度的情况下,与原算法相比,改进算法能够获得4dB左右的PAPR性能增益。     

面向邻近目标分辨的MIMO雷达波形设计方法

针对雷达系统邻近多目标分辨性能较差的问题,提出了一种面向邻近目标分辨的MIMO雷达波形设计方法。首先,通过数字波形产生器生成正交频分复用信号,作为雷达发射波形,并对其进行相位编码调制;其次,将发射波形设计问题转化为最优化问题,以最小化发射信号功率峰均比为目标函数,最大距离旁瓣电平和距离模糊函数包络变化因子为约束构建优化模型;然后借助序列二次规划法求解该优化模型,得到最优发射波形,提高波形固有分辨能力,进而增强接收端匹配滤波性能。仿真结果表明,该方法能够得到更低的信号峰均比,与时域移位削峰和改进的子载波预留法相比,距离旁瓣性能损失降低了约17.4%和36.9%,且序列长度和初始序列类型对算法性能影响较小。     

杂波环境下的OFDM MIMO雷达波形设计

为提高杂波环境下的目标检测性能,基于正交频分复用(OFDM)多输入多输出(MIMO)雷达的波形和频率分集,提出了一种联合优化发射波形和接收滤波器的方法.首先以各天线发射功率和发射波形功率峰均比(PAPR)为约束条件,最大化输出信杂噪比(SCNR)为目标函数建立优化模型.然后利用循环迭代将优化问题分为两部分,并通过拉格朗日乘子法、半正定松弛(SDR)、Charnes-Cooper转换和随机化方法,求解得到最优发射波形和接收滤波器权值.仿真结果表明:所提方法的在满足PAPR约束的条件下,输出SCNR与理想波形的差距控制在0.3 d B以内,优于仅设计发射波形的方法和连续二次规划修正法,且PAPR的约束和序列长度变化几乎不影响算法性能.     

小波包多载波调制峰均功率比问题研究

从小波包多载波调制（WPT-MCM）系统的结构出发，给出了小波包多载波调制峰均功率比（PAPR）的定义．借助仿真工具，分析了子载波路数对小波包多载波调制峰均功率比的影响，比较了小波包多载波调制和正交频分复用（OFDM）两种系统的峰均功率比特性．提出了基于SLM技术降低小波包多载波调制峰均功率比的方法。给出了仿真结果．结果表明，子载波路数的增多使小波包多载波调制的峰均功率比增大，基于SLM技术降低小波包多载波调制峰均功率比是非常有效的．     

采用数据扩展技术的OFDM自适应调制算法

在传统的OFDM系统中,实现自适应调制需要传输大量的有关子载波调制参数信息,致使传输效率下降.文中分析了采用数据扩展技术的自适应调制OFDM系统的特征,发现最优算法就是在原始数据符号之间平均分配比特和功率,在此基础上提出了以用户需求为目标的最小化总功率的自适应调制算法.此算法的原始数据符号最多采用两种调制阶数,并且可以在原始数据符号之间按顺序分配,这样不仅降低了算法复杂度,而且大大减少了有关调制参数信息的传输.仿真结果表明该算法具有良好的性能,在复杂度相近的前提下,该算法比采用自适应功率控制的传统OFDM系统节省功率(用子载波的平均信噪比表示)约2 dB.     

面向载波聚合的FBMC系统PAPR抑制算法研究

针对面向载波聚合的滤波器组多载波(FBMC)调制系统PAPR过高问题,提出一种适用于面向载波聚合的FBMC系统降低PAPR的有效方法。基于预留子载波思想,利用分量载波间的保护间隔充当预留子载波成分,结合时域信号剪切的实现方法,降低信号峰均功率比。同时为克服FBMC系统符号重叠特性的影响,利用后向迭代的实现思想,避免符号重叠引发的峰值再生而引发峰均比回升的问题。仿真结果表明算法可以在不影响系统传输性能的情况下有效降低系统的峰均功率比。