首页> 中文学位 >MIMO-OFDM系统峰均功率比降低算法研究
【6h】

MIMO-OFDM系统峰均功率比降低算法研究

代理获取

目录

摘要

1 绪论

1.1 课题的研究背景与意义

1.2 技术的国内外研究现状

1.3 论文的主要工作及贡献

1.4 论文的内容安排

2 OFDM和MIMO-OFDM系统中的PAPR分析

2.1 OFDM系统

2.1.1 OFDM基本原理

2.1.2 OFDM技术的优缺点

2.2 OFDM系统中的PAPR问题分析

2.2.1 OFDM系统中峰均功率比的定义及产生原因

2.2.2 峰均比的概率统计分布

2.3 MIMO-OFDM系统

2.3.1 MIMO技术

2.3.2 MIMO-OFDM系统的基本原理介绍

2.3.3 MIMO-OFDM系统信道模型

2.4 MIMO-OFDM系统中的PAPR问题分析

2.4.1 MIMO-OFDM系统中PAPR的定义及其分布

2.4.2 STBC MIMO-OFDM系统中PAPR统计特性

2.5 本章小结

3 OFDM系统中的峰均功率比降低算法

3.1 OFDM系统PAPR降低方法概述

3.2 信号预畸变技术

3.2.1 限幅技术

3.2.2 压扩技术

3.3 概率类技术

3.3.1 选择映射算法

3.3.2 部分传输序列

3.4 编码类技术

3.5 一种降低OFDM系统PAPR的改进算法

3.5.1 算法实施细节

3.5.2 算法仿真结果及性能分析

3.5.3 改进算法的计算复杂度分析

4 MIMO-OFDM系统的PAPR降低算法研究

4.1 SLM算法用于MIMO-OFDM系统

4.1.1 ISLM算法

4.1.2 CSLM算法

4.2 天线旋转取反算法CARI

4.2.1 交叉天线旋转倒置算法基本原理

4.2.2 子块连续逐次旋转取反SS-CARI算法

4.3 降低MIMO-OFDM系统PAPR的改进算法一

4.4 降低MIMO-OFDM系统PAPR的改进算法二

4.4.1 改进算法二的原理流程图及实施步骤

4.4.2 改进算法二的仿真结果分析

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

声明

浙江师范大学学位论文诚信承诺书

展开▼

摘要

多输入多输出MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术的一个特点是使用多条天线的矩阵系统实现信号收发,在一定的功率及频谱资源下,获得信道容量的成倍增加。正交频分复用技术简称OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing),该技术具有信号传输速率高,抗干扰能力强等特点。由于OFDM技术允许信号频谱部分重叠,提高了频谱利用率。OFDM技术与MIMO技术结合产生的MIMO-OFDM技术实现了两者性能上的优势互补,但作为多载波系统,MIMO-OFDM同样面临着峰均功率比PAPR(Peak to Average Power Ratio)过高的问题。过高的PAPR值,会使信号通过功率放大器、数/模转换器等器件时产生非线性失真,进而改变信号频谱,最后使系统性能恶化。对于OFDM系统已有的PAPR降低算法,基本可归为信号畸变类技术、概率类技术、编码类技术三大类。
  本文分别对三大类技术的基本思想,代表算法进行了研究:⑴信号畸变技术:基本思想是对超过阈值的OFDM信号的峰值及其附近范围直接进行非线性处理,以减小PAPR值,该类方法简单有效,但由于采用了非线性手段,会导致带外噪声与带内干扰的问题。⑵概率类技术:基本思想是通过相位调制手段和技术,降低信号产生高PAPR值的概率。⑶编码类技术:核心是通过编码技术产生幅值较小的码字集合,从而避开高峰值信号的产生,由于该过程是一个线性过程,所以不会直接产生信号畸变。
  本研究工作主要着重于概率类技术的研究,具体工作按以下两块展开:①研究了OFDM系统的PAPR产生的两个主要原因。对SLM和PTS算法的PAPR性能进行了比较分析。结合SLM算法和PTS算法的优点,提出了一种改进的结合算法。改进的算法先采用奇偶分割方法,将数据分割成两段,并在OFDM系统内构造SLM和PTS两个子系统,对分割后的数据进行处理,利用了两算法性能的优势。从算法计算量来看,改进算法的复杂度有所增加,但仍与原算法计算量处于同一数量级水平。②针对基于空时编码的MIMO-OFDM系统,以传统的CSLM(ConcurrentSelective Mapping)算法和CARI算法为基础。一方面,构造特殊的相位因子集合,简化随机序列的计算过程,降低辅助信息量;另一方面,从增加空间自由度的角度出发,提出了改进的SS-CARI-8算法。改进的SS-CARI-8算法使同一编号子块间的变换种类数量由4个增加到了8个,但实验结果表明,单从空间自由度的增加,对SS-CARI系统PAPR性能的改善有限,所以在SS-CARI算法与简化的SLM算法相结合而成的SS-CARI-SLM算法,为了避免SLM算法对天线间信号数据的正交性造成影响,算法在简化SLM算法时,设计了特殊的相位因子集合。SS-CARI-SLM算法在PRPA降低效果方面比SS-CARI算法降低了2dB.

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号