OFDM系統中高峰均比的抑制技術分析

3．2 擾碼技術
這類技術的基本思想并不是要降低信號幅度的最大值，而是降低峰值出現的概率。它是通過對原OFDM符號作線形分割和線形交換，以減少信號峰值出現的概率，優化子信道的載波相位以尋找能得到最低PAPR的相位組合。一般的模式是在發送端對每一個OFDM符號，根據某些規則產生多個候選的時域波形，并計算每一波形的PAPR，最終傳輸PAPR最小的那一個。這種方法雖然并不能保證所有傳輸信號的幅度都小于門限值，但是卻大大降低了峰值出現的概率，也就降低了限幅噪聲對系統帶來的不利影響。它在結構上容易實現，應用靈活，是目前最具應用潛力也是最為熱門的方案。這里主要介紹選擇性映射(SLM)和部分傳輸序列方法(PTS)兩種方法。
3．2．1 選擇性映射
OFDM系統發射機內的信號可以表示為：xk=IFFT[Xn]，(n,k=0，…，N-1)。假設存在M個不同的、長度為N的隨機相位序列矢量(Pμ=p0(μ)，…，pN-1μ)，其中(μ=0，…，M-1)，pi(μ)=exp(jφi(μ))，φi(μ)在[0，2π]之內均勻分布。可以利用這朋個相位矢量分別與IFFT的輸入序列x進行點乘，則可以得到M個不同的輸出序列X(μ)間，即：

其中(·)表示向量之間的點乘。然后對所得到的M個序列X(μ)分別實施IFFT計算，相應得到M個不同的輸出序列X(μ)=(X0(μ)，…，XN-1(μ))。最后在給定PAPR門限值的條件下，從這個M個時域信號序列內選擇PAPR性能最好的用于傳輸。
SLM方法的原理框圖如圖5所示。

設峰均比的門限值為PAPR0，則原始OFDM序列的PAPR超過門限值的概率定義為Pr{PAPR>PAPR0}；而這M個序列x(μ)，(μ=0，…，M-1)的PAPR都超過門限值的概率就會變為[PT{PAPR>PAPR0}]M，根據式(5)可以計算出SLM-OFDM系統內PAPR的CCDF為：

其中M=1時，就是原始OFDM系統PAPR分布的CCDF。圖6表示了子載波數為128時，不同肘取值下，OFDM系統采用SLM算法PAPR的CCDF曲線。
這種算法的缺點是需要額外計算M-1組的IFFT運算，且接收機必須知道選擇的相位。