OFDM系統峰均比改善及系統實現

2 性能仿真與分析
使用MATLAB對本文所提出方案降低OFDM系統性能進行仿真分析。其中OFDM信號采用16QAM調制方式。圖2和圖3顯示了在子載波數N=128、數據子載波為100,及CR=3.5或CR=4的情況下的仿真結果。可以看出采用限幅濾波算法可以有效降低PAPR,雖然濾波會導致峰值再生,但比限幅前的信號峰值要小得多,并且隨著限幅濾波次數的增大,顯著降低了信號的PAPR值,每次限幅濾波過程都能進一步改善信號的PAPR特性。當CR=4、CCDF=10-5時,系統兩次限幅濾波后的PAPR=7 dB,而CR=3.5、CCDF=10-5時,系統兩次限幅濾波后的PAPR=6.4 dB。


因而,在實際16QAM-OFDM系統中,采用N=128子載波,為了補償多徑信道引起的碼間干擾,系統需做均衡處理,此外還要滿足發射端機EVM必須低于3%,及減少計算的復雜度,選擇兩次限幅濾波使得CCDF=10-4時,PAPR最大值為6.8 dB。
圖4顯示在子載波N=512、限幅門限是4 dB條件下,系統PAPR改善情況。由圖3和圖4相比,可明顯看出在相同條件下而子載波數目不同時,利用限幅濾波的方法后,系統的PAPR得到了同樣的改善。

限幅濾波是一種非常直接和有效降低PAPR的方法,能有效降低任意子載波數據的OFDM信號的PAPR,而且與其他方法相比應用更為簡單。由于在IFFT之前采用了過采樣,在實際應用中不會導致嚴重的帶內干擾和帶外噪聲,因此不影響整個系統的誤比特性能和頻譜效率。仿真結果表明,經過兩次限幅濾波后的OFDM信號的PAPR值有非常顯著的改善,而且隨著限幅濾波次數的增加,PAPR改善值也提高了。此外,系統的子載波數目不同時,利用該方法后,PAPR得到了同樣的改善。結合實際系統設計要求,為了減少復雜度并得到較好的效果,選擇采用兩次限幅濾波即可滿足系統要求。









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