
选择映射法降低OFDM系统PAPR的研究
作品编号:DZDQ0940 开发环境: WORD全文:49页 论文字数:23000字 此选择映射法降低OFDM系统PAPR的研究毕业设计完整版包含[论文] |

本文首先介绍了OFDM技术的产生背景、运用现状以及应用前景,从而引出OFDM技术还存在的亟待解决的问题——高峰均功率比,其次介绍已经出现的各种降低PAPR的方法,并分析各种方法的优缺点。本文着重介绍传统的选择映射法(SLM)降低OFDM系统PAPR的原理,通过性能分析得知:选择映射法降低PAPR是以提高系统复杂度为代价的。根据这些存在的关于实现复杂度的问题,文章再介绍了几种基于传统SLM的改进算法,改进算法可以有效降低系统实现的复杂度。最后对几种常用的降低PAPR的方法进行了仿真,仿真结果得出:选择映射法能够有效的降低OFDM系统的PAPR。
目 录
前 言 - 1 -
第一章 概 述 - 2 -
第一节 正交频分复用的产生背景 - 2 -
第二节 正交频分复用技术的研究现状 - 3 -
第三节 正交频分复用的关键技术及优缺点 - 4 -
一、正交频分复用的关键技术 - 4 -
二、正交频分复用技术的优缺点 - 5 -
第四节 本章小结 - 8 -
第二章 正交频分复用的基本原理及OFDM系统中的峰值平均功率比 - 9 -
第一节 正交频分复用的基本原理 - 9 -
一、OFDM调制技术的概述 - 9 -
二、OFDM的基本原理 - 10 -
第二节 OFDM系统中的峰值平均功率比 - 13 -
一、OFDM系统高峰均值比产生的原因 - 13 -
二、OFDM系统内PAPR的定义及其分布 - 13 -
第三节 降低OFDM系统峰均值比的方法介绍 - 15 -
一、选择映射法(SLM) - 15 -
二、部分序列传输法(PTS) - 16 -
三、限幅滤波方法 - 17 -
四、压缩扩展变换方法 - 18 -
五、分组编码法 - 19 -
六、格雷互补序列 - 19 -
第四节 本章小结 - 20 -
第三章 基于选择映射法降低OFDM系统PAPR的方法研究 - 21 -
第一节 选择映射法降低系统PAPR - 21 -
一、选择映射法降低PAPR的原理 - 21 -
二、选择映射法降低PAPR的性能分析 - 22 -
第二节 基于选择映射法的改进算法 - 23 -
一、用m序列对SLM方法进行改进 - 23 -
二、基于线性分组码标准阵列的选择映射法 - 23 -
三、自适应选择复用路数的选择性映射 - 24 -
第三节 本章小结 - 26 -
第四章 仿真结果分析 - 27 -
第一节 OFDM通信系统概述 - 27 -
一、OFDM通信系统模型 - 27 -
二、峰值平均功率比(PAPR) - 28 -
第二节 几种降低PAPR方法的仿真实现 - 31 -
一、限幅 - 31 -
二、PTS(部分传输序列) - 33 -
第三节 基于SLM方法的仿真实现与结果分析 - 36 -
第四节 本章小结 - 39 -
结 论 - 40 -
致 谢 - 41 -
参考文献 - 42 -
论文附件 - 43 -
源程序 - 43 -
根据图4.1所建立的仿真系统框图,利用MATLAB编程实现OFDM系统。信源是由MATLAB随机函数产生的一帧OFDM信号(0,1序列)。为了信号的有效传输,采用QPSK调制方式。之后插入保护间隔和循环前缀,以消除ISI和多径造成的ICI的影响。根据之前建立的仿真系统,设置仿真参数为:子载波数k=128,每个子载波上为QPSK调制,支路数分别设为N=2,4,8,得出仿真曲线如图4.7、4.8、4.9所示。
本论文首先概述了正交频分复用(OFDM)技术的产生背景、基本原理、关键技术以及存在的高PAPR问题,然后分析了选择映射法(SLM)降低PAPR的原理。但是选择映射法降低PAPR是以提高系统复杂度为代价的,每进行一次SLM就要多计算N-1次IFFT运算,这也大大降低了系统的效率。针对这个问题,论文又介绍了几种基于传统SLM的改进算法,在不影响其PAPR性能的同时,降低了计算的复杂度。此外,论文还介绍了一些其他的降低PAPR的方法。现目前降低PAPR的方法大致可以分为三大类:信号预畸变技术、编码类技术和概率类技术。论文分析了各种方法的原理,指出了它们的优缺点。
本文重点介绍的选择映射法,先从理论上分析,经推导得出选择映射法可以有效降低OFDM系统的PAPR,后经仿真验证,SLM的确可以降低系统的PAPR,并且随着仿真数据的增加,得到的仿真曲线越来越逼近理论的曲线。但是逼近理论曲线的速度却越来越慢,到增大到一定程度时,几乎得到一样的PAPR分布曲线,但是计算的复杂度却是成指数倍的上升。所以得出SLM降低PAPR是以增加系统计算复杂度为代价的这个结论。计算的复杂度增加也意味着实际系统实现的难度也将增加,成本也相应的增加。所以,在实际考虑的时候,必须要折中考虑系统PAPR性能和系统复杂度。只有选择合适的向量数,才能使系统达到最优化!
需要指出的是,论文工作有许多亟待完善的地方,下面就对本课题尚未完成的问题做一个简单的介绍:
(1) 本论文所介绍的降低PAPR的方法都是单一
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