一种OFDM通信峰均比抑制方法及系统

本发明涉及正交频分复用(ofdm)通信领域，尤其涉及的是一种ofdm通信峰均比抑制方法及系统。

背景技术：

1、正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)技术是第四代移动通信的关键技术，由于其具有频带利用率高、抗多径衰落效果好等优点，被广泛应用于各种通信系统中。但是ofdm通信过程中会出现大峰值平均功率比(papr，简称峰均比)的问题。受功率放大器和发射换能器的动态范围限制，大papr的信号发射时会产生非线性畸变，导致信号失真，会降低通信效率。故对ofdm信号进行峰均比抑制在ofdm通信中至关重要。

2、目前人们为解决papr问题已经提出诸多解决方案，如信号预失真技术、概率类技术以及信号编码技术等。在目前的解决方案中，概率类技术算法是较为有效的抑制papr的技术，其利用边带信息在发射端对输入的ofdm数据进行加扰，选择峰均功率比较小的加扰方式获得的符号进行传输，在接收端根据边带信息去除加扰对系统的影响，从而实现降低ofdm通信系统的峰均功率比，而且不会对误码性能有影响。但概率类技术算法在接收端需要准确的知道发送端所采用的边带信息，另外需要采用纠错编码或者多次重复发送信息，导致通信速率降低。

3、因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种ofdm通信峰均比抑制方法及系统，旨在解决现有技术中为降低ofdm通信峰均比，需进行大量运算引起的ofdm通信效率降低的问题。

2、本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

3、一种ofdm通信峰均比抑制方法，所述方法应用于ofdm通信峰均比抑制系统的发射端，所述方法包括：

4、在待传输的初始承载信息复数序列中插入预设的初始导频复数序列，得到初始总复数序列；

5、对所述初始总复数序列中不同信道的复数分别加入基于信道相位因子的随机的相位偏移，经处理后得到经峰均比抑制的ofdm时域信号；

6、将所述ofdm时域信号经通信信道发送至接收端，以使接收端对所述ofdm时域信号进行基于块状导频的频域均衡处理，恢复出所述初始承载信息复数序列。

7、在一种实现方式中，所述在待传输的初始承载信息复数序列中插入预设的初始导频复数序列，得到初始总复数序列，包括：

8、获取待传输比特信息；

9、根据信道数和星座映射方式，将所述待传输比特信息转换为初始承载信息复数序列；

10、在所述初始承载信息复数序列中插入预设的初始导频复数序列，得到初始总复数序列。

11、在一种实现方式中，所述对所述初始总复数序列中不同信道的复数分别加入基于信道相位因子的随机的相位偏移，经处理后得到经峰均比抑制的ofdm时域信号，包括：

12、对所述初始总复数序列中不同信道的复数分别加入基于信道相位因子的随机的相位偏移，得到偏移总复数序列；

13、对所述偏移总复数序列进行离散逆傅里叶变换，得到经过峰均比抑制的ofdm时域信号。

14、在一种实现方式中，对所述初始总复数序列中不同信道的复数分别加入基于信道相位因子的随机的相位偏移，得到偏移总复数序列之前，还包括：

15、对所述初始总复数序列中的不同信道随机选取抖动系数，根据所述抖动系数得到各个信道对应的相位偏移；

16、其中，同一信道中的初始承载信息复数序列和初始导频复数序列添加的相位偏移相同。

17、在一种实现方式中，所述偏移总复数序列表示为：

18、其中，所述为初始总复数序列，所述为相位偏移，j为虚数单位；

19、所述相位偏移的公式为：

20、其中，所述di∈[0,dmax]为随机抖动系数，所述φi为信道相位因子；

21、所述信道相位因子的计算公式为：φi＝2πci/l；

22、其中，所述ci为信道对应的周期数，所述l为一个频域信号的采样点数。

23、一种ofdm通信峰均比抑制方法，所述方法应用于ofdm通信峰均比抑制系统的接收端，所述方法包括：

24、当接收到经峰均比抑制的ofdm时域信号时，对所述ofdm时域信号进行基于块状导频的频域均衡处理，恢复得到初始承载信息复数序列；

25、其中，所述ofdm时域信号是由发射端在待传输的初始承载信息复数序列中插入预设的初始导频复数序列，得到初始总复数序列，并对所述初始总复数序列中不同信道的复数分别加入基于信道相位因子的随机的相位偏移，并经处理后得到。

26、在一种实现方式中，所述当接收到经峰均比抑制的ofdm时域信号时，对所述ofdm时域信号进行基于块状导频的频域均衡处理，恢复得到初始承载信息复数序列，包括：

27、当接收到经峰均比抑制的ofdm时域信号时，对所述ofdm时域信号进行处理，得到ofdm频域信号；

28、根据预设的信道信息从所述ofdm频域信号中提取出偏移承载信息复数序列和偏移导频复数序列；

29、获取所述初始导频复数序列，根据所述初始导频复数序列、偏移承载信息复数序列和偏移导频复数序列恢复出所述初始承载信息复数序列。

30、在一种实现方式中，所述获取所述初始导频复数序列，根据所述初始导频复数序列、偏移承载信息复数序列和偏移导频复数序列恢复出所述初始承载信息复数序列，包括：

31、获取所述初始导频复数序列，并根据所述初始导频复数序列和所述偏移导频复数序列估计出块状导频处的第一信道频率响应；

32、对所述第一信道频率响应进行插值处理，得出所述偏移承载信息复数序列对应的第二信道频率响应；

33、根据所述偏移承载信息复数序列及所述第二信道频率响应，恢复出所述初始承载信息复数序列。

34、在一种实现方式中，所述块状导频处的第一信道频率响应表示为：

35、

36、其中，所述u为导频复数序列个数，所述xc(k)为初始导频复数序列，所述yc(k)为偏移导频复数序列；

37、所述初始承载信息复数序列表示为：

38、其中，所述v为承载信息复数序列个数，所述y(k)为所述偏移承载信息复数序列，所述h(k)为第二信道频率响应。

39、本发明还公开了一种ofdm通信峰均比抑制系统，其中，所述系统包括：

40、发射端，用于在待传输的初始承载信息复数序列中插入预设的初始导频复数序列，得到初始总复数序列；以及用于对所述初始总复数序列中不同信道的复数分别加入基于信道因子的随机的相位偏移，经处理后得到经峰均比抑制的ofdm时域信号并完成发送；

41、接收端，用于接收经通信信道后的所述ofdm时域信号，对所述ofdm时域信号进行基于块状导频的频域均衡处理，恢复出所述初始承载信息复数序列。

42、本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序能够被执行以用于实现如上所述的ofdm通信峰均比抑制方法。

43、本发明提供了一种ofdm通信峰均比抑制方法及系统，所述方法包括：在待传输的初始承载信息复数序列中插入预设的初始导频复数序列，得到初始总复数序列；对所述初始总复数序列中不同信道的复数分别加入基于信道相位因子的随机的相位偏移，经处理后得到经峰均比抑制的ofdm时域信号；将所述ofdm时域信号经通信信道发送至接收端，以使接收端对所述ofdm时域信号进行基于块状导频的频域均衡处理，恢复出所述初始承载信息复数序列。本发明通过对不同信道的信号添加基于信道相位因子的随机的相位偏移，使得多个子载波相位相同的概率最低，有效降低峰均比。在接收端通过常规的频域均衡算法即可恢复信号。该方法计算量小，避免通信速率的降低。