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峰值平均功率比- PAPR基础

本文描述了峰值平均功率比地表铺面基础知识,它在无线系统中的重要性,以及降低PAPR的技术。

描述

在OFDM等调制方案中,发射机时域信号将具有较高的PAPR,这将导致发射机链中的各种失真和系统性能(即BER/PER)的降低。同时需要高度线性的功率放大器,增加了系统的成本。PAPR是待传输的时域复杂基带信号的峰值功率与平均功率的比值。我们将在下面讨论降低PAPR的技术。

降低PAPR技术

以下部分描述降低PAPR技术即裁剪,峰值窗口,置乱,块编码,选定映射(SLM)和部分传输序列(PTS)。
剪裁:
简单的方法是对传输信号进行剪切,将其建模为具有高PAPR的信号与窗口函数的乘积或卷积。利用滤波技术限制了由于剪切引起的不希望出现的信号扩宽。各种窗口函数,如余弦,凯撒和汉明可用。
优点:简单
缺点:导致干扰/失真/外带发射,降低系统性能。剪切后滤波可以减少失真/发射,但也可能导致一些峰值再增长。
峰值窗口
这里大信号的峰值信号与一个高斯形状的窗口相乘。选择合适的窗口函数从余弦,凯撒和汉明窗口进行乘法。
优点:简单
缺点:误码率和带外辐射都增加了。
加扰
该技术利用对子载波极性的置乱技术,消除了子载波之间的相关性,而不考虑所使用的用户码。由于将信息传播到更大的频段,PAPR将大大降低。
优点:在某些情况下,使用该技术可获得约5 dB的PAPR。
缺点:当子载波数量增加时,性能较差。
块编码
从给定的码字集合中找出PAPR最小的码字。将输入数据块映射到这些选定的码字。
所有分组码提供一个低PAPR,通常低于3 dB的少数运营商。
优点:最低的PAPR
缺点:数据速率低,开销大
分组编码序列,最常用的是Walsh, Gold, Orthogonal Gold和Zadoff-Chu序列。Zadoff Chu用于LTE。
选定映射(SLM)
这里的概念是发射器信号的任何一个单一数据向量都可以有多个表示形式。从这些最低的PAPR时域矢量选择传输。
优点:最低地表铺面
缺点:复杂度问题,SLM方案需要多次IFFT操作。
部分发射序列(PTS)
这种方法类似于SLM,但在应用相位变换之前将频率矢量分成更小的块。
优点:PAPR最低,冗余少。
缺点:增加系统复杂性。


PAPR MATLAB源代码

请参考减少PAPR的PTS算法在MATLAB中实现。

射频和无线术语


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