买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：上海微小卫星工程中心

摘要：本发明公开了一种F‑OFDM通信系统中PART的限幅方法，包括如下步骤：步骤一、在发送端对输入信号进行多载波调制，并对输入信号进行N点的IFFT变换，得到多载波调制后的时域信号；步骤二、对步骤一得到的多载波调制后的时域信号加上循环前缀，得到完整的OFDM时域信号；步骤三、对步骤二得到的完整的OFDM时域信号进行滤波处理，得到滤波后信号；步骤四、对步骤三得到的滤波后信号进行多门限的限幅处理；得到限幅后的信息序列；本发明公开的一种F‑OFDM通信系统中PART的限幅方法，在原有门限F0的基础上继续设定P‑1个门限值，计算复杂度低，比传统限幅技术更小的失真，从而与传统的限幅类技术相比，它对系统性能的影响也相对较小。

主权项：1.一种F‑OFDM通信系统中PART的限幅方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在发送端对输入信号进行多载波调制，并对输入信号进行N点的IFFT变换，得到多载波调制后的时域信号；步骤二、对步骤一得到的多载波调制后的时域信号加上循环前缀，得到完整的OFDM时域信号；步骤三、对步骤二得到的完整的OFDM时域信号进行滤波处理，得到滤波后信号；步骤四、对步骤三得到的滤波后信号进行限幅处理；得到限幅后的信息序列；其中，所述步骤四中限幅处理如下：设定P个门限值：F0，F1,…,Fp‑1；并使它们满足F0其中，1≤i≤4，‑Ng≤m≤N‑1，i表示序列组的个数；m表示每个序列组中所含的子载波个数；Ng表示循环前缀的长度；N为OFDM通信系统的子载波数，xi″m表示限幅后的信息序列；xi′m表示滤波后信号；|xi′m|表示滤波后信号的幅值；表示滤波后信号的相位。

全文数据：一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法技术领域本发明涉及多载波传输技术领域，尤其涉及一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法。背景技术随着互联网技术突飞猛进的发展，移动互联网的更高速、更便捷、更便宜成为人们追求的目标。因此全球对于第五代移动通信技术5G的研发正逐步升温。与4G最高100Mbps的上网速率相比，5G网络可达到1Gbps，更能满足人们对高传输速率的要求。同时，第五代移动通信网络在传输过程中还体现出短时延、低功耗、高可靠等特点。因此目前全球很多国家都已经开展了5G研发，全球5G市场正逐渐开启。正交频分复用OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM属于4G-LTE采用的多载波传输技术，由于具有较强的抗多径衰落的能力以及良好的频谱利用率而被广泛应用。然而OFDM存在带外辐射过高、峰均比较大等缺点，同时考虑到5G更高的通信速率及带宽需求，实际中需要选用更高的时频效率和更优的带外辐射特性的多载波传输技术。F-OFDM是近年来提出的一种新型的多载波传输技术，其主要思想是对OFDM信号进行滤波处理，能有效抑制带外辐射，从而抵抗不同子带间干扰，减少频带保护间隔并进一步提升频谱利用率。同时，F-OFDM的帧结构比较灵活，载波间隔、循环前缀、滤波器系数等各种参数可以根据信道条件、业务需求进行不同配置，满足了5G的多样性需求。基于以上优点，F-OFDM已经成为5G新波形技术的备选方案之一，并得到了广泛的研究与讨论。由于F-OFDM本质上仍属于一种多载波传输技术，因此其也具有多载波传输技术所共有的峰均比较大的缺陷。过高PAPR会使得发送信号进入功率放大器的非线性区域，从而产生信号失真。目前国内外对OFDM的抑制方案主要分为限幅类、编码类和扰码类这三大部分。编码类和扰码类技术属于非畸变技术，在确保性能不受影响的同时极大地增加了计算复杂度，因此很少应用于实际系统中；而传统的限幅技术是设定一个门限F0，将传输的信号序列的幅度控制在门限之内，这种方法虽然实现简单，但也会造成较大的信号失真，进而影响系统的性能。发明内容本发明所要解决的技术问题是抑制峰均比的同时降低信号的失真，并且进一步降低该方案对系统性能的影响，为了解决上述问题，本发明提供一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，包括如下步骤：步骤一、在发送端对输入信号进行多载波调制，并对输入信号进行N点的IFFT变换，得到多载波调制后的时域信号；步骤二、对步骤一得到的多载波调制后的时域信号加上循环前缀，得到完整的OFDM时域信号；步骤三、对步骤二得到的完整的OFDM时域信号进行滤波处理，得到滤波后信号；步骤四、对步骤三得到的滤波后信号进行限幅处理；得到限幅后的信息序列；其中，步骤四中限幅处理如下：设定P个门限值：F0，F1,…,Fp-1；并使它们满足F0F1…Fp-1，对步骤三得到的滤波后信号进行如下区间限幅：其中，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1，i表示序列组的个数；m表示每个序列组中所含的子载波个数；Ng表示循环前缀的长度；N为OFDM通信系统的子载波数，xi″m表示限幅后的信息序列；xi′m表示滤波后信号；|xi′m|表示滤波后信号的幅值；表示滤波后信号的相位。进一步地，步骤一包括：在发送端对输入信号进行串并转换，发送l组不同的N点子带序列组Xik＝[Xi0,Xi1,…,XiN-2,XiN-1]T，1≤i≤l,0≤k≤N-1，N为OFDM通信系统的子载波数。进一步地，步骤一包括：当l＝4时，对输入信号进行N点的IFFT变换，得到多载波调制后的时域信号为xin：其中，1≤i≤4，0≤n≤N-1。进一步地，步骤二中得到完整的OFDM时域信号为xim：xim＝[xi-Ng,xi-Ng+1,…,xi-1,xi0,xi1,…,xiN-2,xiN-1]T其中循环前缀的长度为Ng。进一步地，步骤三包括：将xim经过子带滤波器fim进行滤波处理，得到xi′m，xi′m＝xim*fim＝[xi′-Ng,xi′-Ng+1,…,xi′-1,xi′0,xi′1,…,xi′N-2,xi′N-1]T其中，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1，fim为子带i的滤波器的冲激响应。进一步地，还包括如下步骤：步骤五：将步骤四得到的限幅后的信息序列进行按位相加，合成新的序列组；步骤六：步骤五得到的新的序列组在实际的无线信道传输过程中遇到频偏和噪声的影响，在接收端得到y″m，-Ng≤m≤N-1：其中，ε为频偏，wm为x″m在实际的无线信道中传播时所遇到的加性高斯白噪声；步骤七：接收端对步骤六中得到的y″m进行恢复。进一步地，步骤七包括：S1：将y″m通过相应的匹配滤波器fi*-m，以将子带i中的序列组数据正确恢复出来，得到yi″′m，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1：yi″′m＝y″m*fi*-m＝[yi″′-Ng,yi″′-Ng+1,…,yi″′-1,yi″′0,yi″′1,…,yi″′N-2,yi″′N-1]T；S2：将yi″′m进行去循环前缀，得到yi″′n，1≤i≤4，0≤n≤N-1，-Ng≤m≤N-1：yi″′n＝[yi″′0,yi″′1,…,yi″′N-2,yi″′N-1]T；S3：将yi″′n进行N点的FFT变换，得到Yi″′k：其中，1≤i≤4，0≤n≤N-1。本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，在传统限幅技术的基础上提出了一种区间限幅技术，即在原有门限F0的基础上继续设定p-1个门限值，计算复杂度低，比传统限幅技术更小的失真，从而与传统的限幅类技术相比，它对系统性能的影响也相对较小。附图说明图1是本发明的实施例提供的4个序列发生器发出的子载波序列组Xik1≤i≤4,0≤k≤N-1的结构图；图2是本发明实施例提供的将xi′m1≤i≤4,-Ng≤m≤N-1经过步骤四之后，得到的子载波序列组xi″m的结构图；图3是本发明实施例提供的将x″m-Ng≤m≤N-1经过步骤六之后，得到的子载波序列组y″m的结构图；图4是本发明公开的一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法的工作流程图。具体实施方式下面结合附图并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，实施方式只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制发明的范围。如图4所示，本发明提供一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，包括如下步骤：步骤一、在发送端对输入信号进行多载波调制，并对输入信号进行N点的IFFT变换，得到多载波调制后的时域信号；步骤二、对步骤一得到的多载波调制后的时域信号加上循环前缀，得到完整的OFDM时域信号；步骤三、对步骤二得到的完整的OFDM时域信号进行滤波处理，得到滤波后信号；步骤四、对步骤三得到的滤波后信号进行限幅处理；得到限幅后的信息序列；其中，步骤四中限幅处理如下：设定P个门限值：F0，F1,…,Fp-1；并使它们满足F0F1…Fp-1，对步骤三得到的滤波后信号进行如下区间限幅：兼顾方案的峰均比抑制效果和由此所带来的信号失真，优选P＝3。其中，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1，i表示序列组的个数；m表示每个序列组中所含的子载波个数；Ng表示循环前缀的长度；N为OFDM通信系统的子载波数，xi″m表示限幅后的信息序列；xi′m表示滤波后信号；|xi′m|表示滤波后信号的幅值；表示滤波后信号的相位。步骤五：将步骤四得到的限幅后的信息序列进行按位相加，合成新的序列组；步骤六：步骤五得到的新的序列组在实际的无线信道传输过程中遇到频偏和噪声的影响，在接收端得到y″m，其结构如图3所示，-Ng≤m≤N-1：其中，ε为频偏，wm为x″m在实际的无线信道中传播时所遇到的加性高斯白噪声AdditiveWhiteGaussianNoise,AWGN；步骤七：接收端对步骤六中得到的y″m进行恢复。在一个优选实施例中，在步骤一中，在发送端对输入信号进行串并转换，发送l组不同的N点子带序列组Xik＝[Xi0,Xi1,…,XiN-2,XiN-1]T，l＝4，1≤i≤l,0≤k≤N-1，N为OFDM通信系统的子载波数。对输入信号进行N点的IFFT变换，得到多载波调制后的时域信号为xin，其结构如图1所示：其中，1≤i≤4，0≤n≤N-1。在步骤二中对xin的左端加上长度为Ng的循环前缀CyclicPrefix,CP，得到完整的OFDM时域信号为xim：xim＝[xi-Ng,xi-Ng+1,…,xi-1,xi0,xi1,…,xiN-2,xiN-1]T，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1；其中循环前缀的长度为Ng。在步骤三中，将xim经过子带滤波器fim进行滤波处理，即对xim与fim进行卷积，得到xi′m，xi′m＝xim*fim＝[xi′-Ng,xi′-Ng+1,…,xi′-1,xi′0,xi′1,…,xi′N-2,xi′N-1]T，其中，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1，fim为子带i的滤波器的冲激响应。在步骤五中，对xi″m进行按位相加，得到x″m，其结构如图2所示：在步骤七中，还包括如下步骤：S1：将y″m通过相应的匹配滤波器fi*-m，对y″m与fi*-m进行卷积，以将子带i中的序列组数据正确恢复出来，得到yi″′m，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1：yi″′m＝y″m*fi*-m＝[yi″′-Ng,yi″′-Ng+1,…,yi″′-1,yi″′0,yi″′1,…,yi″′N-2,yi″′N-1]T；S2：将yi″′m进行去循环前缀，得到yi″′n，1≤i≤4，0≤n≤N-1，-Ng≤m≤N-1：yi″′n＝[yi″′0,yi″′1,…,yi″′N-2,yi″′N-1]T；S3：将yi″′n进行N点的FFT变换，得到Yi″′k：其中，1≤i≤4，0≤k≤N-1。不难发现，发射端对xi′m采用本发明提出的区间限幅技术时，其失真量为：同时，若对xi′m采用传统的限幅技术时，其失真量为：显而易见Δ1＜Δ2，因此采用区间限幅技术将获得比传统限幅技术更小的失真，从而与传统的限幅类技术相比，它对系统性能的影响也相对较小。以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

权利要求：1.一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在发送端对输入信号进行多载波调制，并对输入信号进行N点的IFFT变换，得到多载波调制后的时域信号；步骤二、对步骤一得到的多载波调制后的时域信号加上循环前缀，得到完整的OFDM时域信号；步骤三、对步骤二得到的完整的OFDM时域信号进行滤波处理，得到滤波后信号；步骤四、对步骤三得到的滤波后信号进行限幅处理；得到限幅后的信息序列；其中，所述步骤四中限幅处理如下：设定P个门限值：F0，F1,…,Fp-1；并使它们满足F0F1…Fp-1，对步骤三得到的滤波后信号进行如下区间限幅：其中，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1，i表示序列组的个数；m表示每个序列组中所含的子载波个数；Ng表示循环前缀的长度；N为OFDM通信系统的子载波数，xi″m表示限幅后的信息序列；xi′m表示滤波后信号；|xi′m|表示滤波后信号的幅值；表示滤波后信号的相位。2.如权利要求1所述的一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，其特征在于，所述步骤一包括：在发送端对输入信号进行串并转换，发送l组不同的N点子带序列组Xik＝[Xi0,Xi1,…,XiN-2,XiN-1]T，1≤i≤l,0≤k≤N-1，N为OFDM通信系统的子载波数。3.如权利要求2所述的一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，其特征在于，所述步骤一包括：当l＝4时，对输入信号进行N点的IFFT变换，得到多载波调制后的时域信号为xin：其中，1≤i≤4，0≤n≤N-1。4.如权利要求3所述的一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，其特征在于，所述步骤二中得到完整的OFDM时域信号为xim：xim＝[xi-Ng,xi-Ng+1,…,xi-1,xi0,xi1,…,xiN-2,xiN-1]T其中循环前缀的长度为Ng。5.如权利要求4所述的一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，其特征在于，所述步骤三包括：将xim经过子带滤波器fim进行滤波处理，得到xi′m，xi′m＝xim*fim＝[xi′-Ng,xi′-Ng+1,…,xi′-1,xi′0,xi′1,…,xi′N-2,xi′N-1]T其中，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1，fim为子带i的滤波器的冲激响应。6.如权利要求1所述的一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤五：将步骤四得到的限幅后的信息序列进行按位相加，合成新的序列组；步骤六：步骤五得到的新的序列组在实际的无线信道传输过程中遇到频偏和噪声的影响，在接收端得到y″m，-Ng≤m≤N-1：其中，ε为频偏，wm为x″m在实际的无线信道中传播时所遇到的加性高斯白噪声；步骤七：接收端对步骤六中得到的y″m进行恢复。7.如权利要求6所述的一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法，其特征在于，所述步骤七包括：S1：将y″m通过相应的匹配滤波器fi*-m，以将子带i中的序列组数据正确恢复出来，得到yi″′m，1≤i≤4，-Ng≤m≤N-1：yi″′m＝y″m*fi*-m＝[yi″′-Ng,yi″′-Ng+1,…,yi″′-1,yi″′0,yi″′1,…,yi″′N-2,yi″′N-1]T；S2：将yi″′m进行去循环前缀，得到yi″′n，1≤i≤4，0≤n≤N-1，-Ng≤m≤N-1：yi″′n＝[yi″′0,yi″′1,…,yi″′N-2,yi″′N-1]T；S3：将yi″′n进行N点的FFT变换，得到Yi″′k：其中，1≤i≤4，0≤k≤N-1。

百度查询： 上海微小卫星工程中心 一种F-OFDM通信系统中PART的限幅方法