降低ofdm峰值平均功率比的研究论文

围,则会产生明显的带内失真和带外辐射,从而导致误码率的升高。由此可见,信号峰均比的大小对OFDM系统性能有着直接的影响。本节就OFDM的峰均比问题进行了理论分析和数学推导,阐明了造成高峰均比的原因,给出了峰均比的定义,并讨论了峰均比的分布以及相关问题,为峰均比抑制技术的研究与应用提供了理论依据。Р2.3.1峰均比定义Р与单载波系统相比,由于OFDM符号是由多个独立的经过调制的子载波信号相加而成的,这样的合成信号就有可能产生较大的峰值功率,即OFDM发射机的输出信号的瞬时值会有较大的波动,从而带来较大的峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio)。峰均比可以被定义为:信号的瞬时峰值功率与平均功率的比值(以dB为单位),即Р (2-8)Р其中表示经过ⅢFT运算之后所得到的输出信号,即Р (2-9)Р对于包含N个子载波信道的OFDM系统来说,当这N个子载波信号以相同的相位叠加时,所得到信号的峰值功率将达到最大值,为平均功率的N倍,即PAPR(dB)=10lgN。例如,N=256的情况中,OFDM系统的最大PAPR=24dB。可见,随着子载波数N的增加,PAPR也会增大。另外一种用于描述信号包络变化的参数是峰值系数(Crest Factor,CF),该参数被定义为最大信号值与均方根值之比,即(以dB为单位):Р (2-10)Р本文主要采用PAPR来衡量OFDM系统的峰值参数。Р2.3.2 OFDM信号峰均比概率分布Р对于包含N个子载波的OFDM系统来说,经过IFFT计算得到的功率归一化的复基带信号为:Р (2-11)Р其中xK表示第K个子载波上的调制符号。Р根据中心极限定理:当N较大时,xn的实部和虚部近似服从高斯分布,其均值为0,方差为0.5。因此OFDM信号的幅度服从瑞利分布,其功率服从零均值,自由度为2的分布,其概率分布函数如下:Р (2-12)