理论教育 OFDM信号的PAPR特性及优化分析

OFDM信号的PAPR特性及优化分析

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:在OFDM系统中,对所有可能的比特序列对应的OFDM信号,判断其PAPR特性有单载波系统这么简单吗?对于PAPR低的那些情形,对功放效率没什么影响或者影响甚微。我们主要需要担心PAPR高的情形占多大比例。如图15-8所示,其中给出了不同子载波个数时,OFDM信号PAPR大于一定值的概率。因此,如果认为PAPR超过6 dB是不可接受的,那么子载波个数越多,就越应该想办法把PAPR降下来。

OFDM信号的PAPR特性及优化分析

在OFDM系统中,对所有可能的比特序列对应的OFDM信号,判断其PAPR特性有单载波系统这么简单吗?没有,一点都没有。你单看一个子载波,也很简单,是满足单载波特性的。但是当多个载波携带随机变动的数据的时候,叠加起来你不知道会叠出个什么波形的信号来。简单来说,可能性太多,和子载波个数,各子载波上采用的调制阶数相关,信号波形不可控。从而,有些叠出来的波形会大起大落,不能和功放(线性区域)兼容。那我们就得想想,怎么修改一下,使得OFDM系统最后出来的信号也具有单载波特性。

另一方面,每个信号都会有自己的一个PAPR值,有些高有些低。对于PAPR低的那些情形,对功放效率没什么影响或者影响甚微。我们主要需要担心PAPR高的情形占多大比例。假设对于某个PAPR分界点δ,若信号的PAPR>δ被认为是不可接受的,但是PAPR>δ的情形只占到万分之一,或者说PAPR>δ出现的概率为万分之一,那基本上我们也可以认为没什么好担心的,概率这么小,可以不用去管PAPR这个指标;相反,如果PAPR>δ的概率为十分之一,那就有点严重了,必须得把这个问题解决了。因此,在讨论PAPR时,其实不能简单地说某个系统的PAPR是大或是小,而是看PAPR的概率分布情况,比如看CDF曲线。如图15-8所示,其中给出了不同子载波个数时,OFDM信号PAPR大于一定值的概率。可以看到,给定一个PAPR取值,比如6 dB,子载波个数越少,PAPR超过6 dB的概率越小。因此,如果认为PAPR超过6 dB是不可接受的,那么子载波个数越多,就越应该想办法把PAPR降下来。

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图15-8 不同子载波个数OFDM信号的PAPR概率分布

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