无人机高速遥测信道中OFDM峰均比抑制性能研究
2012-01-18宋祖勋罗朝帮张炳军
宋祖勋,罗朝帮,张炳军,党 群
(1.西北工业大学365所 陕西 西安 710065;2.中国石油开发公司 北京 100009)
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种多载波传输技术,是无人机下行高速遥测数据传输的主要技术。OFDM具有很强的抗频率选择性衰落、多径效应、窄带干扰特性和很高的频谱利用率[1]。但是OFDM系统的主要缺陷之一是具有很高的峰值均值功率比 (Peak to Average Power Ratio,PAPR)[2]。传统方法是使用大线性动态范围的高功率放大器,由于无人机系统功率受限,因此有必要采用一定的峰均比抑制技术来降低系统的峰均比,提高系统性能。
目前降低OFDM系统的PAPR的方法主要分为3类:第一类是信号预畸变技术[3];第二类是编码算法[4],通过选择低峰值的码字进行传输,从而有效的降低系统PAPR;第三类是概率类技术,通过使用不同的加扰序列对OFDM信号进行加扰处理,从中选择较低PAPR值的OFDM信号进行传输,如选择性映射(SLM)[5]、部分传输序列(PTS)[6]等算法。
信号预畸变技术能够实现对PAPR的有效抑制,但是会造成接收端的误码增大;编码算法能够大幅降低PAPR,当子载波数较大时,编码效率很低,因此只适用于子载波数非常小的情况;概率类算法是一种无失真PAPR抑制算法,但是需要发送边带信息,算法复杂度较高,不利于硬件实现。预畸变技术中的迭代限幅滤波算法 (Repeated Clipping and Filtering,RCF)[7]是一种简单有效的PAPR抑制技术,为绝大多数OFDM系统所采用,可以实现对功率受限无人机OFDM系统PAPR的有效抑制,且RCF算法会带来限幅噪声可以使用高效的信道纠错编码进行抑制。
文中首先研究了RCF算法的PAPR抑制性能及误码性能,再把RCF算法分别与卷积编码和Turbo编码相结合,研究信道纠错编码对RCF算法限幅噪声的抑制和对系统误码性能改善。……
