减小OFDM系统PAPR的限幅滤波方法分析

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减小OFDM系统PAPR的限幅滤波方法分析

作者：林志阳王兆晖丁洁任佳张春元周又玲张莉

来源：《现代电子技术》2015年第07期

摘要：为了减小正交频分复用（OFDM）系统的高峰值平均功率比（PAPR），采用了限幅滤波方法。该方法是一种简单有效的减小PAPR方法，首先对离散时域的过采样（[L≥]4）

的OFDM信号执行限幅，然后让限幅的信号通过带通滤波器（BPF）和低通滤波器（LPF），最后通过功率谱密度（PSD）观察、PAPR分布和BER性能分析对该方法进行性能评价。仿真结果表明，该方法在减小系统的PAPR的同时，也有效地改善了系统的性能。

关键词：正交频分复用；峰值平均功率比；限幅滤波；带通滤波器

中图分类号： TN911.72?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）

07?0085?04

0 引言

正交频分复用系统（OFDM）是一种多载波数字通信技术[1]，具有高带宽效率和多径衰落鲁棒性，被广泛应用于数字音频广播（DAB），数字视频广播（DVB?V），WiMAX和WiFi 等领域[2]。

在OFDM系统中，经IFFT运算后多个子载波叠加，时域的发射信号会有较高的峰值平均功率比，既降低了发射机功率放大器的效率，又降低了数/模和模/数转换器的信号量化噪声比（SQNR）[3]。为了减小OFDM系统的PAPR，目前提出许多方法，例如限幅技术、编码技术和加扰技术等。文献[4]采用了限幅技术，该方法实现起来简单，但可能会引起带内和带外干扰，同时会破坏子载波之间的正交性。文献[5]采用了编码技术，该方法不会引起失真，也不

会产生带外辐射，但编码速率下降时，存在带宽利用率和复杂度高等问题。文献[1，6]采用了加扰技术，该方法包括选择性映射（SLM）和部分传输序列（PTS）等技术，加扰技术对输入的OFDM数据进行加扰，并发射具有最小的PAPR的数据块，从而降低了高PAPR的概率，

但该方法不能保证PAPR低于规定的水平[1]。

针对限幅的局限性，本文采用限幅滤波分析方法减小OFDM系统的PAPR，通过对离散时域的过采样（[L≥4]）的OFDM信号执行限幅，让限幅的信号分别通过带通滤波器（BPF）和低通滤波器（LPF），最后通过仿真对功率谱密度（PSD）观察、PAPR分布和BER性能分析进行性能评价。

1 OFDM信号分布和PAPR定义