基于改进离散粒子群的OFDM系统峰均比抑制①
2021-04-23杨小鋆
杨小鋆,李 蠡
(成都信息工程大学 通信工程学院,成都 610225)
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种多载波调制技术.因其具有高带宽效率、多径衰落鲁棒性的特点,使得它在无线通信领域得以广泛地应用[1].但目前OFDM 系统仍具有一定缺陷,其中最主要的缺陷就是其峰均比过高.高的峰均比会增大OFDM 系统对功率放大器(High Power Amplifier,HPA)的线性放大要求,会使HPA 工作效率以及ADC/DAC的量化噪声比受到一定影响.
针对OFDM 系统高峰均比的问题,专家学者们已经提出了一系列的解决方案,包括限幅滤波(CF)、压扩变换(Companding)、部分传输序列(PTS)、选择性映射(SLM)、星座图扩展(ACE)等.其中PTS与SLM属于加扰类技术,它们因不会引起信号畸变且有良好的PAPR 性能在工程中被广泛应用.该类技术主要思想是首先对OFDM 输入数据进行加扰后,从中选出PAPR最小的一路信号进行传输,从而降低高PAPR 信号出现的概率[2].但由于此类技术需要进行最佳相位因子的全遍历搜索,所以使得整个系统有很高的计算复杂度,这成为PTS 技术应用于实际系统的巨大阻碍,同时也成为本文研究的重点内容.
为了降低传统PTS 技术的计算复杂度,文献[3]提出一种迭代翻转算法IPTS,在保证PAPR 性能的同时,大幅度降低了计算复杂度.近些年来,为了克服PTS 技术的不足,遗传算法[4,5]、粒子群算法[6–9]等智能算法也被广泛应用到PTS的最佳相位因子搜索中来,本文主要针对PSO-PTS 算法进行研究,文献[10]提出DPSOPTS 算法,该算法有效地降低计算复杂度且拥有较好的PAPR 性能,但DPSO-PTS 算法有种群单一,易陷入局部最优……
