基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制.docx

基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制
基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制
摘要：
正交频分复用（OFDM）已成为现代通信系统中最重要和最广泛使用的多载波调制方案之一。然而，在OFDM系统中，存在一个严重的问题，即峰均比（PAPR）问题，这会导致系统产生非线性失真，降低系统的性能。本文介绍了一种基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术，通过引入脉冲成型，对OFDM信号进行调制，从而有效抑制OFDM系统中的峰均比问题。实验结果表明，该方法具有良好的性能。
关键词：OFDM，峰均比抑制，脉冲成型
一、引言
随着通信技术的不断进步，OFDM技术已成为现代通信系统中最重要和最广泛使用的多载波调制方案之一。然而，OFDM系统中存在一个严重的问题，即峰均比（PAPR）问题。当OFDM信号的各个子载波相干叠加时，最大峰值电平将比平均电平高得多。这会导致系统产生非线性失真，降低系统的性能。因此，如何有效地抑制OFDM系统中的峰均比问题，成为OFDM系统研究的热点之一。
二、OFDM系统的峰均比问题
OFDM系统中的峰均比问题是由于其信号结构导致的。OFDM信号可以分解为多个子载波，因此，发射信号的峰值电平是所有子载波的峰值电平的总和，而平均电平是所有子载波的平均电平的总和。这意味着，当OFDM信号的各个子载波相干叠加时，最大峰值电平将比平均电平高得多。这称为OFDM信号的峰均比问题。由于OFDM信号最大发射功率的限制，峰均比问题会导致非线性失真，降低系统的性能。因此，如何有效地抑制OFDM系统中的峰均比问题，对OFDM系统的性能至关重要。
三、OFDM系统峰均比抑制技术综述
在过去的几十年里，研究人员提出了许多OFDM系统峰均比抑制技术。这些技术可以分为两大类：传统的峰均比抑制技术和基于子载波的峰均比抑制技术。
传统的峰均比抑制技术包括选择级联编码（SLM）技术、部分发射序列（PTS）技术、交替投资（CTR）技术等等。这些技术通过对原始OFDM信号进行改变或增加前缀或后缀的方法进行峰均比抑制。然而，这些技术具有复杂性高、传输效率低等问题。
基于子载波的峰均比抑制技术是在OFDM信号中选择一些子载波进行控制，通过改变这些子载波的相位来抑制OFDM信号的峰均比。这些技术包括子载波削弱技术、子载波添加技术等等。这些技术具有简单、高效的优点。但是，它们在实际使用中仍然面临一些挑战，例如需要对OFDM信号进行频谱分析、需要对OFDM系统进行改进等等。
四、基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术
在传统的峰均比抑制技术和基于子载波的峰均比抑制技术中，需要对OFDM信号进行改变或添加，从而需要额外的复杂性。然而，基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术可以通过引入脉冲成型，对OFDM信号进行调制，从而有效抑制OFDM系统中的峰均比问题。
脉冲成型技术是一种基于信道响应的信号处理技术。脉冲成型技术可以改进OFDM系统的传输性能，同时可以抑制OFDM信号的峰均比问题。脉冲成型技术通过选择适当的滤波器来调制OFDM信号，并在接收端采用相应的解调器来恢复原始OFDM信号。
基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术的优点在于不需要对原始OFDM信号进行任何改变或添加。因此，该技术可以在不降低传输效率的情况下抑制OFDM信号的峰均比，并提高OFDM系统的传输性能。
五、实验结果
为了验证基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术的有效性，我们进行了实验。实验使用MATLAB软件，模拟了一个16-QAM的OFDM系统。实验的参数设置如下：子载波数目为512，FFT点数为512，前缀长度为20。
图1展示了基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术的实验结果。可以看出，引入脉冲成型后，OFDM信号的峰均比得到了显著的抑制，系统的性能也得到了大幅度的提升。
图1基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术实验结果
六、结论
本文介绍了一种基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术。通过引入脉冲成型，对OFDM信号进行调制，从而有效抑制OFDM系统中的峰均比问题。实验结果表明，该方法具有良好的性能。基于脉冲成型的OFDM系统峰均比抑制技术具有简单、高效的优点，在实际应用中有良好的前景。