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降低OFDM系统峰均功率比的载波干涉技术
摘要
OFDM系统峰均功率比是影响OFDM系统性能的重要参数之一。在OFDM系统中存在多载波，由于各个子载波之间的干涉而导致OFDM系统峰均功率比增大。针对OFDM系统峰均功率比增大的问题，本文系统地介绍了提高OFDM系统抗峰均功率比干扰的载波干涉技术，包括多载波干涉消除技术、旁边子载波重叠技术、多载波间隔扩展技术等，详细阐述了各种技术的原理以及实现方法，并对各种技术的优缺点进行了比较和分析。
关键词：OFDM系统，峰均功率比，载波干涉技术
引言
正交频分复用(OFDM)技术由于具备频谱利用率高、抗多径、抗干扰等优点，在现代通信领域应用广泛，其被应用在无线电视、宽带互联网、数字音频广播等众多领域中。但是，OFDM系统的峰均功率比(PAPR)较大，这是由于在OFDM系统中，存在大量的子载波，并且多个子载波之间存在干涉，导致PAPR增大。PAPR的增大会使得OFDM系统的峰值功率距离衰落比增大，并且会导致IRE不足。对于OFDM系统而言，PAPR的优化是提高其性能的重要手段之一。因此，如何降低OFDM系统的峰均功率比成为了近年来研究的热点之一。
本文将围绕载波干涉技术，系统地介绍OFDM系统峰均功率比降低的相关研究，并对各种技术的优缺点进行比较和分析。
1.多载波干涉消除技术
多载波干涉消除技术(Multi-CarrierInterferenceCancellation，M-CIC)是一种基于反馈的PAPR降低技术。该技术通过在多个子载波之间相互传递信息，以此降低OFDM系统的峰均功率比。具体实现方案是：为每个子载波向其它子载波发送相互干涉信息，当任意一个子载波达到高幅值时，其它子载波将自行降低功率，以此保证OFDM信号满足PAPR的要求。
M-CIC技术有非常显著的PAPR降低效果，但同时也对带宽和系统复杂度提出了一定的要求。此外，M-CIC技术需要在接收端对每一个载波同时进行干涉消除处理，所以对计算能力的要求较高。
2.旁边子载波重叠技术
旁边子载波重叠技术(NearSubcarrierOverlap，NSO)背景下，两个相邻的子载波可以在重叠部分利用低频调制产生互补干涉，以此降低OFDM信号的PAPR。具体实现方式是使用低频信号对相邻子载波作相互干涉，并随后在同步阶段根据信号的相干性重新设计OFDM信号。
NSO技术在处理PAPR大的OFDM信号时具有一定的优势。因为该技术需要重构OFDM信号的频谱形状，所以需要在整个串行传输阶段中进行干涉和解调处理，因此在计算复杂性方面的要求较高，此外，NSO技术会对信噪比产生一定的影响，不适用于对信号质量有很高要求的场合。
3.多载波间隔扩展技术
多载波间隔扩展技术(Multi-CarrierInterleaveDivision，MCID)是一种基于载波间隔的PAPR降低技术，它的主要思想是通过改变载波的间隔距离，以此降低全局PAPR。
MCID技术通过调整载波间隔距离来减小多个子载波产生的峰值功率。该技术适用于光通信、数字电视和WiFi技术等领域，具有较好的适应性。MCID技术的优点是可以通过简单的间隔扩展算法来实现。该技术的缺点是会对传输速率和频谱效率产生影响且算法实现相对较为复杂。
4.小波技术
小波技术(Wavelet-basedTransform，WT)是一种新兴的PAPR降低技术。在该技术中，通过将OFDM信号转换成小波域信号，并将其限制在一定的幅度范围，以此有效地减小OFDM信号的PAPR。
小波技术与传统的PAPR降低技术不同的是，它更加强调对频谱特征的分析，并且采用小波化技术来完成PAPR的降低。与其它技术相比，小波技术的实现较为复杂，但是具有较高的PAPR降低效果和良好的信号质量。
结论
本文详细介绍了提高OFDM系统抗峰均功率比干扰的载波干涉技术，包括M-CIC、NSO、MCID和WT等多项技术。其中，M-CIC技术通过反馈机制实现载波干涉消除的效果，NSO技术通过重构OFDM信号的低频信号来实现，MCID通过调整载波间隔距离来实现PAPR的降低，WT技术则通过小波化技术来实现。而实现不同技术还需要具体的场景和实际应用需要进行调整与补充。通过对比和分析，可以发现，技术各有优缺点，不同的技术适用于不同的场景和需求，因此在实际应用中需要综合考虑各种因素，以选择合适的PAPR降低技术。