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专利号: 2020104076289
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种降低信号峰均比的自适应调整方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将数据流进行串并转换以及IFFT处理,得到时域信号;

(2)根据功率放大器、A/D、D/A转换器等器件的工作范围,综合设定功率门限值PTHD;

(3)计算原始信号的峰值平均功率比P0,并计算其与功率门限值的功率差值a=P0‑PTHD;

31:若功率差值α≤0,则原始信号满足功率门限条件,无需进行分块处理,可直接进行传输;

32:若功率差值α>0,则进入步骤(4);

(4)结合功率差值α和不同PTS参数V、W的处理能力b,为当前信号匹配对应的处理参数c,其中c0表示为分块数目V的取值,即 b0为调整分块数目V带来的处理能力增益;c1表示W的取值,

b1为调整搜索空间W带来的处理能力增益,计算初始参数情况下信号的功率值P;

(5)将初始参数情况下信号的功率值P与功率门限值PTHD进行比较,并进行参数调整;

51:若信号功率值P≤PTHD,则保存此时的V、W取值;

52:若信号功率值P>PTHD,则结合计算复杂度比较函数Fc对PTS参数进行调整,使调整后的参数在保证系统PAPR性能的前提下,尽可能的降低系统计算复杂度;计算复杂度比较函数FC为:

注:FW为调整W的计算复杂度,FV为调整V的计算复杂度,a为W的调整量,V每次按2倍进行调整;

(6)将所得信号以及相位因子信息组合发送给接收机,接收机通过相位因子信息来恢复原始信号。

2.根据权利要求1所述的一种降低信号峰均比的自适应调整方法,其特征在于:步骤T

(1)中,为了更好的恢复时域信号,在这里对N个调制符号X=[X0,X1,...,XN‑1] 采用过采样处理,其中采样系数L通常满足(L≥4),即 经过IFFT处理后得到时域信号

3.根据权利要求1所述的一种降低信号峰均比的自适应调整方法,其特征在于:步骤(2)中,对于功率门限值PTHD,是根据功率放大器、A/D、D/A转换器等器件的工作范围综合设定,取系统功率容忍度的80%为系统功率门限值。

4.根据权利要求1所述的一种降低信号峰均比的自适应调整方法,其特征在于:步骤(4)中,b0为调整分块数目V带来的处理能力增益,且V可以整除子载波个数N,故定义b0为V每增加一倍所获得的处理能力增益,b0根据经验值进行确定;b1为调整搜索空间W带来的处理能力增益,为了降低系统计算复杂度,W只取2、4,即[1,‑1]或[1,‑1,j,‑j],b1根据经验值进行确定。

5.根据权利要求1所述的一种降低信号峰均比的自适应调整方法,其特征在于:步骤(5)的52中,分块数目V与相位因子搜索空间W的调整规则,是综合考虑计算复杂度以及PAPR性能,对分块数目V与相位因子搜索空间W进行自适应调整;采用子序列分割方式取交织分割法进行分析时,具体方法如下:S1:从以下三个方面考虑计算复杂度:

1)傅里叶逆变换:

2)搜索最优相位因子:

V‑1

Cadd=W N(V‑1)

V‑1

Cmult=W N(V+1)

3)候选信号比较:

V‑1

Ccomp=W N‑1

则有:

即当子载波个数给定后,影响系统计算复杂度的只有分块数目V和搜索空间W;所以合理的对V和W进行调整对于减小计算复杂度有着很重要的意义;

注:Cadd表示需要进行的加法次数,Cmult表示需要进行的乘法次数,Ccomp表示需要进行的比较次数,Ctotal表示累计运算次数;

取子载波个数N为64,当V、W取不同值时,计算复杂度如下:a.取V、W为2、2,求得此时Ctotal为1247,b.取V、W为2、4,求得此时Ctotal为1887,c.取V、W为2、6,求得此时Ctotal为2527,d.取V、W为4、2,求得此时Ctotal为5247,e.取V、W为4、4,求得此时Ctotal为37503,f.取V、W为4、6,求得此时Ctotal为125055;

由以上分析,计算复杂度情况a

则计算复杂度比较函数FC为:注:FW为调整W的计算复杂度,FV为调整V的计算复杂度,a为W的调整量,V每次按2倍进行调整;

S2:就PAPR性能而言:

就PAPR性能而言,分块数目V越大、搜索空间W越大,则子载波之间的相关性越小、产生峰值功率的概率就越小,相应的可得到的PAPR性能就越好;另一方面,增加分块数目V要比增大搜索空间W的效果要好;这是因为增加分块数目V可以降低子载波间的相关性,增加分块子序列数量,增大产生低峰均比信号的概率;而增大搜索空间W的作用是增大可搜索空间,只是增大产生低峰均比信号的概率;

综上所述,制定分块数目V和搜索空间W调整规则如下:若当前信号不满足设定的功率门限值条件,则优先对搜索空间W进行一定程度的调整,并计算此时FC的值;

若调整W之后PAPR性能仍不能满足门限值条件,且此时FC<0,则继续调整W;若FC>0,则对分块数目V以及搜索空间W进行调整;

对于每一个需要传输的信号,都循环上述过程,自适应的对V、W进行调整;以达到在保证PAPR性能的前提下尽可能的降低系统的计算复杂度的效果。