專利名稱：基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信技術(shù)領(lǐng)域的方法和裝置，具體是一種基于近似統(tǒng)計(jì) 分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法和裝置。
技術(shù)背景從2005年開始，3GPP (第三代移動(dòng)通信伙伴計(jì)劃)組織開始著手3G長期演 進(jìn)型標(biāo)準(zhǔn)的研究。直到目前，LTE標(biāo)準(zhǔn)的制定工作仍在緊鑼密鼓的進(jìn)行，LTE上 行系統(tǒng)采用的復(fù)用技術(shù)是單載波頻分復(fù)用(SC-FDMA)。峰均比是衡量信號(hào)峰值功 率與平均功率的差異的參數(shù)，較高的PAPR，會(huì)增加手持終端的功放成本和功率 消耗，限制終端的使用時(shí)間，所以如何盡量減小PAPR—直是無線通信領(lǐng)域的研 究熱點(diǎn)。雖然比正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)的PAPR低，SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR 仍然高達(dá)6dB，需要進(jìn)一步的改善。在目前的LTE標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，為了進(jìn)一步 的降低SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR，頻譜成形方法是最常用的解決方案。許多公司如 華為、三星等都提出了各自的頻譜成形方法。在華為公司向3GPP LTE提交的編 號(hào)為R1-051434的提案中，所提出的Kaiser窗頻譜成形方法可以將SC-FDMA系 統(tǒng)的PAPR降至5dB左右。在三星公司向3GPP LTE提交的編號(hào)為R1-051038的提 案中，頻譜成形濾波方法也只能將SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR降至5dB左右。由此可 見，頻譜成形方法雖然能降低SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR，但降低的幅度小，效果不 明顯，而且還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的誤碼率升高。目前，指數(shù)壓擴(kuò)方法能將OFDM系統(tǒng)的PAPR降至最低。該方法針對OFDM系 統(tǒng)發(fā)送信號(hào)功率的指數(shù)分布特性，提出了一種指數(shù)形式的壓擴(kuò)函數(shù)，使得壓擴(kuò)后 信號(hào)的PAPR降至2dB。與其它方法相比，這種指數(shù)壓擴(kuò)方法對PAPR的改善效果 最好。但是，該方法由于采用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行壓擴(kuò)，僅僅適用于OFDM系統(tǒng)，不僅 計(jì)算量大，而且還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率的升高。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，T. Jiang等發(fā)表的"Exponential Companding Technique for PAPR Reduction in OFDM Systems ，， ， IEEE Transactions on Broadcasting, Volume 51， Jun. 2005， Page (s):244 - 248。 ("OFDM系統(tǒng)中基于指數(shù)壓擴(kuò)的PAPR減小方法"，IEEE廣播學(xué)報(bào)，2005年1月 51期，244-248頁)，該文中提出基于指數(shù)壓擴(kuò)的PATO減小方法，其具體方法為 通過指數(shù)形式的壓擴(kuò)函數(shù)，對OFDM系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)進(jìn)行壓擴(kuò)，從而達(dá)到減小PAPR 的目的。其不足在于首先，該方法僅適用于0FDM系統(tǒng)，不適用于SC-FDMA系 統(tǒng)；其次，該方法在減小PAPR的同時(shí)，導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率的升高。借鑒上述現(xiàn)有 技術(shù)，有必要尋找一種既能有效降低SC-FD區(qū)系統(tǒng)的PAPR，同時(shí)又可以改善系 統(tǒng)誤碼率的解決方案。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法和裝置，使其既能有效降低SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR，同時(shí)又可以改善系統(tǒng)的誤碼率。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明涉及的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法，包括如下具體步驟步驟一，通過Matlab (數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室)搭建SC-FDMA系統(tǒng)仿真平臺(tái)，并隨機(jī) 產(chǎn)生若干組發(fā)送信號(hào)，仿真出SC-FDMA系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)的近似統(tǒng)計(jì)特性，近 似統(tǒng)計(jì)特性中含有原始發(fā)送信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)(CDF)。所述仿真SC-FDMA系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)的近似統(tǒng)計(jì)特性，具體如下將 SC-FDMA系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)記為{、，11 = 1,2, ...，N}， ^ ， jc2 ，…，， N個(gè)信號(hào)構(gòu)成一個(gè)SC-FDMA符號(hào)，SC-FDMA系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)x"的統(tǒng)計(jì)特性包括如下參數(shù)均值、方差、信號(hào)幅度lx"l的概率累計(jì)分布函數(shù)F"(x)等。所述概率累計(jì)分布函數(shù)，其隨參變量x變化的曲線分為三段，首尾兩段近似 為拋物線(二次函數(shù))，中間段為線性，SC-FDMA系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)幅度的概 率累計(jì)分布函數(shù)函數(shù)F"(x)近似表示為三段分段函數(shù)，首尾兩段為二次函數(shù)，中間段為線性函數(shù)，表示式如下: <formula>formula see original document page 6</formula> ( 1 )式中《("是概率累計(jì)分布函數(shù)，X是參變量，^、 fl2、 A是函數(shù)的系數(shù)，62、 63是附加的常數(shù)項(xiàng)，^、 "2是分段的界限值。步驟二，根據(jù)步驟一得到的概率累計(jì)分布函數(shù)，以及變換后信號(hào)的幅度需滿 足接近均勻的分布特性，得到變換函數(shù)，對原始發(fā)送信號(hào)進(jìn)行變換得到變換后的 信號(hào)，變換后的信號(hào)幅度具有近似均勻的分布特性；所述對原始發(fā)送信號(hào)x 進(jìn)行變換，是指用變換函數(shù)H (x)，對原始發(fā)送信號(hào)x 的幅度進(jìn)行變換，使得變換后的信號(hào)^的幅度具有接近于均勻的分布特性，即要 使得<formula>formula see original document page 6</formula> (2)式中,"為變換后的信號(hào)，《(jc)為^的概率累計(jì)分布函數(shù)、a為待定的常數(shù)。所述根據(jù)步驟一得到的原始發(fā)送信號(hào)的累計(jì)分布函數(shù)尸"(x)得到變換函數(shù)H(x)，具體為//(" = "*《00 (3) 其中由式(1)、 (2)可得，=P(|x — x) = P(碌I); //(x)) = P(|, I) ^ ))=《(//(x))=型(4 )x。為原始發(fā)送信號(hào)、^為變換后的信號(hào)、ct為待定的常數(shù)， 由于F"(x)為單調(diào)遞增函數(shù)，故H(x)也是單調(diào)遞增函數(shù)，滿足H(x)必須單 調(diào)的前提條件。由式(4)得到如下結(jié)論，變換函數(shù)H(x)與原始發(fā)送信號(hào)幅度的累計(jì)分布函 數(shù)F"(x)有著相同的形式。步驟三，對變換后的信號(hào)進(jìn)行線形分段壓擴(kuò)，壓擴(kuò)后得到的信號(hào)為最終的發(fā) 送信號(hào)。所述對變換后的信號(hào)^進(jìn)行線形分段壓擴(kuò)，具體如下將變換后的信號(hào)f"按照其概率累計(jì)分布函數(shù)的分段形式，分為小幅度信號(hào)、中幅度信號(hào)、大幅度信號(hào) 三段，線性的壓縮大幅度信號(hào)，線性的擴(kuò)張小幅信號(hào)，而中幅信號(hào)不變，記壓擴(kuò) 函數(shù)為C(X)，則:<formula>formula see original document page 7</formula>式中KJ是 的幅值，Cl、 C2、 C"3是壓擴(kuò)函數(shù)的系數(shù)，t/2、《是附加的常 數(shù)項(xiàng)，V^2、 /^2+&是分段的界限值，W是變換后的信號(hào)^的幅值。經(jīng)過擴(kuò)張的小幅信號(hào)有較強(qiáng)的抗干擾能力，所以壓擴(kuò)后的信號(hào)&不僅有較低 的峰均比，而且抗干擾能力得到增強(qiáng)。在這三步中，第一步是在系統(tǒng)的理論仿真階段進(jìn)行的，其目的是找到第二步中所需要的合適的變換函數(shù)，在實(shí)際的SC-FDMA系統(tǒng)中，原始發(fā)送信號(hào)x"只需 要經(jīng)過第二步的變換和第三步的壓擴(kuò)之后，就得到新的發(fā)送信號(hào)^ 。本發(fā)明涉及的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低裝置，包括近似統(tǒng)計(jì)模 塊、變換模塊、分段壓擴(kuò)模塊，其中近似統(tǒng)計(jì)模塊負(fù)責(zé)求出單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)的近似統(tǒng)計(jì)特 性，通過仿真得到原始發(fā)送信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)，采用分段函數(shù)來近似 表示概率累計(jì)分布函數(shù)，并將概率累計(jì)分布函數(shù)傳輸給變換模塊；變換模塊負(fù)責(zé)接收近似統(tǒng)計(jì)模塊傳輸?shù)母怕世塾?jì)分布函數(shù)，得到變換函數(shù)， 利用變換函數(shù)對原始發(fā)送信號(hào)進(jìn)行變換，得到變換后的信號(hào)，變換后的信號(hào)幅度 具有近似均勻的分布特性，并將變換后的信號(hào)傳輸?shù)椒侄螇簲U(kuò)模塊；分段壓擴(kuò)模塊接收變換模塊傳輸?shù)淖儞Q后信號(hào)，并對變換后信號(hào)進(jìn)行線性的 分段壓擴(kuò)，壓擴(kuò)后的信號(hào)為最終的發(fā)送信號(hào)。在這三個(gè)模塊中，近似統(tǒng)計(jì)模塊是在系統(tǒng)仿真階段進(jìn)行的，其目的是找到變 換模塊中所需要的合適的變換函數(shù)，在實(shí)際的SC-F謹(jǐn)A系統(tǒng)中，原始發(fā)送信號(hào)x"只需要經(jīng)過變換模塊和分段壓擴(kuò)模塊之后，就可以得到新的發(fā)送信號(hào) 。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果具體如下針對SC-FD區(qū)系統(tǒng)原始發(fā)送 信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性，對原始信號(hào)進(jìn)行變換，采用相對應(yīng)的壓擴(kuò)技術(shù)，從而既能將 SC-FDMA系統(tǒng)的峰均比平均降低至2dB，同時(shí)又可以將系統(tǒng)的誤碼率降至原系統(tǒng) 的25%。


圖1是本發(fā)明的SC-FDMA系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明奇數(shù)位置信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)曲線圖； 圖3是本發(fā)明偶數(shù)位置信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)曲線圖； 圖4是本發(fā)明近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)過程的工作流程圖；圖5是本發(fā)明與其他三種用于SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR減小方法在PAPR上的性 能比較圖；圖6是本發(fā)明與其他三種用于SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR減小方法在誤碼率上的 性能比較圖；圖7是本發(fā)明SC-FDMA系統(tǒng)中基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的PAPR降低裝置結(jié)構(gòu) 框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例中SC-FDMA系統(tǒng)采用的發(fā)射機(jī)包括調(diào)制模塊、DFT (離散傅里葉變換)模塊、集中式子載波映射模塊和IDFT (離散傅里葉反變換) 模塊，調(diào)制模塊將輸入的比特信號(hào)調(diào)制成復(fù)數(shù)信號(hào)并傳輸給DFT模塊；DFT模塊 接收調(diào)制后的復(fù)數(shù)信號(hào)，并將其由時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻域信號(hào)，并轉(zhuǎn)換后的頻域信 號(hào)傳輸?shù)郊惺阶虞d波映射模塊；集中式子載波映射模塊接收DFT模塊輸出的頻 域信號(hào)，并以Localized (集中方式)將其映射到子載波上；IDFT模塊接收集中 式子載波映射模塊的輸出信號(hào)，并將其由頻域轉(zhuǎn)換到時(shí)域。本實(shí)施例的SC-FDMA系統(tǒng)參數(shù)配置，具體如下調(diào)制方式 ^ /4相位偏移的QPSK(正交相移鍵控)DFT點(diǎn)數(shù)M 256IDFT點(diǎn)數(shù)N 1024信道 高斯白噪聲信道(AWGN)本實(shí)施例所提供的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法，包括如下具體 步驟步驟一，發(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)即是SC-FDMA系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)，發(fā)射機(jī)隨機(jī) 產(chǎn)生10000*N組發(fā)送信號(hào)，記為{^,11 = 1,2, ...,N}， N=1024。通過仿真， 一個(gè)SC-FD區(qū)符號(hào)的奇數(shù)位置上信號(hào)，即jc";c3,jc5，…，其幅度都遵從幾乎相同的概率分布特性；同樣， 一個(gè)SC-FDMA符號(hào)的偶數(shù)位置上信號(hào)，即12^4,16,".，其幅度也遵從幾乎相同的概率分布特性。如圖2所示，為奇數(shù)位置信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)仿真結(jié)果，以hl、l&l和k,l為例，奇數(shù)位置信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)曲線幾乎重疊在一起， 充分反應(yīng)了統(tǒng)計(jì)特性具有很高的相似性；同樣的，如圖3所示，為偶數(shù)位置信號(hào) 幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)仿真結(jié)果，以|&|、 hl和l&l為例，偶數(shù)位置信號(hào)幅度在統(tǒng)計(jì)特性上也具有很高的相似性。由圖2、圖3可知，奇數(shù)和偶數(shù)位置信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)曲線有共 同的特點(diǎn)可以分為三段，首尾兩段近似為拋物線(二次函數(shù))，中間段為線性， 所以，SC-FDMA系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)函數(shù)尸"(x)近似表示為分段函數(shù)<formula>formula see original document page 9</formula> (6)式中《(X)是概率累計(jì)分布函數(shù)，X是參變量，"p ^、 "3是函數(shù)的系數(shù)，62、 63是附加的常數(shù)項(xiàng)，"p "2是分段的界限值。步驟二，如圖4所示，根據(jù)步驟一得到的概率累計(jì)分布函數(shù)i^(x)的表達(dá)式，以及使得變換后信號(hào)的幅度具有接近于均勻的分布特性，得到變換函數(shù)H(x)， 對原始發(fā)送信號(hào);c"進(jìn)行變換得到信號(hào)/"，變換后的信號(hào)幅度|, |= H(lx"l)具有近似均勻的分布特性；由式(4)及式(6)得<formula>formula see original document page 10</formula>(7)式中H(x)是變換函數(shù)，h、 /z2、 /^是變換函數(shù)的系數(shù)，g2、 ^是附加的 常數(shù)項(xiàng)，Wl、 "2是分段的界限值，hl是變換前的信號(hào);c"的幅值，W是變換后 的信號(hào),"的幅值。步驟三，如圖4所示，對變換后的信號(hào)^進(jìn)行線形分段壓擴(kuò)，壓擴(kuò)后的信號(hào) 為最終的發(fā)送信號(hào)。由式(7)、式(8)和式(5)得<formula>formula see original document page 10</formula> (9)w其中為了保證連續(xù)性，v2 ^WJA2—W2承A， v3=w2*m2+v2。式中l(wèi)&l是&的幅值，w2、 W是壓擴(kuò)函數(shù)的系數(shù)，v2、、是附加的 常數(shù)項(xiàng)，Wl、 "2是分段的界限值，kl是變換前的信號(hào)x"的幅值。通過仿真，Wl=0. 20， m2=0. 28， Wl=5. 5， w2=l， w3 =0.125，使得與原始發(fā)送信號(hào)x"相比，壓擴(kuò)后的信號(hào) 的PAPR有顯著的減小，具體如下本實(shí)施例中用互補(bǔ)累計(jì)分布函數(shù)(CCDF)來衡量PAPR，定義為PAPR大于某 一個(gè)特定值PAPR。的概率。如圖5、 6所示，分別比較了 4種情況下SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR性能和誤碼率性能，4種情況分別是原始的SC-FDMA系統(tǒng)、采用頻譜成形方法的系統(tǒng)、采用直接的線形壓擴(kuò)方法的系統(tǒng)和采用本實(shí)施例方法的系 統(tǒng)。用于比較的是頻譜成形方法和直接線性壓擴(kuò)方法，頻譜成形方法是目前在降 低SC-FDMA系統(tǒng)PAPR的問題上受到廣泛關(guān)注的方法，其Kaiser (凱澤)窗的參 數(shù)取為窗長L=256，形狀參數(shù)"=2。直接線性壓擴(kuò)方法即是直接采用式(5) 所示的壓擴(kuò)函數(shù)對原始發(fā)送信號(hào)&進(jìn)行線形壓擴(kuò)，不含變換過程，故變換函數(shù) //(jc)=1，《=x ，采用的壓擴(kuò)參數(shù)為^ =0.20， m2=0.28， Cl =1.125， c2=l， c3=0. 125;從圖5和圖6可知，本實(shí)施例的方法在PAPR性能和誤碼率性能兩個(gè)方面能 都是最好的，既有最低的PAPR，又有最低的誤碼率，本實(shí)施例的方法與目前備 受關(guān)注的頻譜成形方法相比，有顯著的PAPR減小，同時(shí)也有顯著的誤碼率的改 善。采用本實(shí)施例方法之后，當(dāng)CCDF為10^時(shí)，PAPR可以減小到2. 17dB，而在 同等條件下，頻譜成形方法只能將PAPR減小到6.5dB;同時(shí)，本實(shí)施例方法改 善了原始的SC-FDMA系統(tǒng)誤碼率，當(dāng)AWGN信道的信噪比為10dB時(shí)，原始的 SC-FD區(qū)系統(tǒng)的誤碼率為4x10—3，統(tǒng)計(jì)壓擴(kuò)方法的誤碼率僅為lx10-3，降至原始 系統(tǒng)的四分之一，而頻譜成形方法會(huì)引起誤碼率的升高。仿真結(jié)果表明，本實(shí)施例具有既能有效降低SC-FDMA系統(tǒng)的PAPR，同時(shí)又 可以改善系統(tǒng)的誤碼率的優(yōu)點(diǎn)，在SC-FDMA系統(tǒng)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。如圖7所示，本實(shí)施例所提供的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低裝置， 包括近似統(tǒng)計(jì)模塊、變換模塊、分段壓擴(kuò)模塊，其中近似統(tǒng)計(jì)模塊負(fù)責(zé)求出SC-FDMA系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)x"的近似統(tǒng)計(jì)特性，通過仿真得到原始發(fā)送信號(hào)幅度hl的概率累計(jì)分布函數(shù)《(x)，采用分段函數(shù)來 近似表示概率累計(jì)分布函數(shù)，并將概率累計(jì)分布函數(shù)《(x)傳輸給變換模塊；變換模塊負(fù)責(zé)接收近似統(tǒng)計(jì)模塊傳輸?shù)母怕世塾?jì)分布函數(shù)《(x)，得到變換 函數(shù)H(x)， 7/(;c) = a*F (x)，其中a為待定的常數(shù)，利用變換函數(shù)H(x)對原 始發(fā)送信號(hào)x"進(jìn)行變換，得到信號(hào)^，變換后的信號(hào)幅度^卜H(lx"l)具有近似 均勻的分布特性，并將變換后的信號(hào)/"傳輸?shù)椒侄螇簲U(kuò)模塊；分段壓擴(kuò)模塊接收變換模塊傳輸?shù)淖儞Q后信號(hào)^ ，并對變換后信號(hào),"進(jìn)行線 性的分段壓擴(kuò)，壓擴(kuò)后的信號(hào)&為最終的發(fā)送信號(hào)。在這三個(gè)模塊中，近似統(tǒng)計(jì)模塊是在系統(tǒng)仿真階段進(jìn)行的，其目的是找到變 換模塊中所需要的合適的變換函數(shù)，在實(shí)際的SC-FDMA系統(tǒng)中，原始發(fā)送信號(hào)x"只需要經(jīng)過變換模塊和分段壓擴(kuò)模塊之后，就可以得到新的發(fā)送信號(hào)^ 。本實(shí)施例的裝置實(shí)現(xiàn)了對SC-F匿A系統(tǒng)原始發(fā)送信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性，對原始信 號(hào)進(jìn)行變換，采用壓擴(kuò)技術(shù)，既將SC-FDMA系統(tǒng)的峰均比平均降低至2dB，同時(shí) 又將系統(tǒng)的誤碼率降至原系統(tǒng)的25%。
權(quán)利要求
1、一種基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一，通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室搭建單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)仿真平臺(tái)，并隨機(jī)產(chǎn)生若干組發(fā)送信號(hào)，仿真出單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)的近似統(tǒng)計(jì)特性，近似統(tǒng)計(jì)特性中含有原始發(fā)送信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)；步驟二，根據(jù)步驟一得到的概率累計(jì)分布函數(shù)，以及變換后信號(hào)的幅度需滿足接近均勻的分布特性，得到變換函數(shù)，對原始發(fā)送信號(hào)進(jìn)行變換得到變換后的信號(hào)，變換后的信號(hào)幅度具有近似均勻的分布特性；步驟三，對變換后的信號(hào)進(jìn)行線形分段壓擴(kuò)，壓擴(kuò)后得到的信號(hào)為最終的發(fā)送信號(hào)。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法，其特 征是，所述仿真單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)的近似統(tǒng)計(jì)特性，具體如下-將單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)記為{^,11 = 1，2,…，N)， x,， x2，…，xwN個(gè)信號(hào)構(gòu)成一個(gè)單載波頻分復(fù)用符號(hào)，單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)x"的統(tǒng)計(jì)特性包括如下參數(shù)均值、方差、信號(hào)幅度lx"l的概率累計(jì)分布函數(shù)《(x)。
3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法，其特 征是，所述概率累計(jì)分布函數(shù)，其隨參變量x變化的曲線分為三段，首尾兩段近 似為拋物線，中間段為線性，單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)幅度的概率累 計(jì)分布函數(shù)函數(shù)F"(x)近似表示為三段分段函數(shù)，首尾兩段為二次函數(shù)，中間段為線性函數(shù)，表示式如下<formula>formula see original document page 2</formula>式中K(;c)是概率累計(jì)分布函數(shù)，X是參變量，^、 "2、 "3是函數(shù)的系數(shù)， ~、 63是附加的常數(shù)項(xiàng)，Wl、 ^是分段的界限值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法，其特 征是，所述對原始發(fā)送信號(hào)進(jìn)行變換，是指用變換函數(shù)H(x)，對原始發(fā)送信號(hào)x"的幅度進(jìn)行變換，使得變換后的信號(hào)^的幅度具有接近于均勻的分布特性，即or式中^為變換后的信號(hào)，F(xiàn),(x)為^的概率累計(jì)分布函數(shù)、a為待定的常數(shù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法，其特 征是，所述根據(jù)步驟一得到的原始發(fā)送信號(hào)的累計(jì)分布函數(shù)得到變換函數(shù)，具體 為//(X) = a*F 0)，其中<formula>formula see original document page 3</formula>x"為原始發(fā)送信號(hào)、f"為變換后的信號(hào)、a為待定的常數(shù)， 由于F"(x)為單調(diào)遞增函數(shù)，故/f(x)也是單調(diào)遞增函數(shù)，滿足H(x)必須單 調(diào)的前提條件。
6、 一種基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低裝置，其特征在于，包括近似統(tǒng)計(jì)模塊、變換模塊、分段壓擴(kuò)模塊，其中近似統(tǒng)計(jì)模塊負(fù)責(zé)求出單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)的近似統(tǒng)計(jì)特 性，通過仿真得到原始發(fā)送信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)，采用分段函數(shù)來近似表示概率累計(jì)分布函數(shù)，并將概率累計(jì)分布函數(shù)傳輸給變換模塊；變換模塊負(fù)責(zé)接收近似統(tǒng)計(jì)模塊傳輸?shù)母怕世塾?jì)分布函數(shù)，得到變換函數(shù)， 利用變換函數(shù)對原始發(fā)送信號(hào)進(jìn)行變換，得到變換后的信號(hào)，變換后的信號(hào)幅度具有近似均勻的分布特性，并將變換后的信號(hào)傳輸?shù)椒侄螇簲U(kuò)模塊；分段壓擴(kuò)模塊接收變換模塊傳輸?shù)淖儞Q后信號(hào)，并對變換后信號(hào)進(jìn)行線性的 分段壓擴(kuò)，壓擴(kuò)后的信號(hào)為最終的發(fā)送信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線通信技術(shù)領(lǐng)域的基于近似統(tǒng)計(jì)分段壓擴(kuò)的峰均比降低方法和裝置，方法為步驟一，通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室搭建單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)仿真平臺(tái)，隨機(jī)產(chǎn)生若干組發(fā)送信號(hào)，仿真出單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的原始發(fā)送信號(hào)的近似統(tǒng)計(jì)特性，近似統(tǒng)計(jì)特性中含有原始發(fā)送信號(hào)幅度的概率累計(jì)分布函數(shù)；步驟二，根據(jù)概率累計(jì)分布函數(shù)和變換后信號(hào)的幅度需滿足接近均勻的分布特性，得到變換函數(shù)，對原始發(fā)送信號(hào)進(jìn)行變換得到變換后的信號(hào)；步驟三，對變換后的信號(hào)進(jìn)行線形分段壓擴(kuò)，壓擴(kuò)后得到的信號(hào)為最終的發(fā)送信號(hào)。本發(fā)明的裝置包括近似統(tǒng)計(jì)模塊、變換模塊、分段壓擴(kuò)模塊。本發(fā)明有效降低單載波頻分復(fù)用系統(tǒng)的峰均值，同時(shí)又改善系統(tǒng)的誤碼率。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101335734SQ20081003242
公開日2008年12月31日 申請日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者劉仁茂, 桂林卿, 梁永明, 羅漢文, 顧婷婷 申請人:上海交通大學(xué);夏普株式會(huì)社