OFDM學(xué)習(xí)筆記——PAPR問(wèn)題

• OFDM系統(tǒng)基本模型
• OFDM系統(tǒng)PAPR較高的原因
• DFT-S-OFDM對(duì)PAPR的影響

參考資料：《OFDM移動(dòng)通信技術(shù)原理與應(yīng)用》

OFDM系統(tǒng)基本模型

一個(gè)OFDM符號(hào)之內(nèi)包括多個(gè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的子載波的合成信號(hào)，其中每個(gè)子載波都可以受到相移鍵控（PSK）或正交幅度調(diào)制（QAM）符號(hào)的調(diào)制。如果$N$表示子信道的個(gè)數(shù)（子載波的個(gè)數(shù)），$T$表示OFDM符號(hào)的寬度，$d_i(i=0,1,...,N?1)$是分配給每個(gè)子信道的數(shù)據(jù)符號(hào)，$f_c$是第0個(gè)子載波的載波頻率，$rect(t)=1$,$|t|\le T/2$,則從$t=t_s$開(kāi)始的OFDM符號(hào)可以表示為：
$$\begin{array}{rl}& s(t)=Re\left\{\sum _{i=0}^{N?1}rect(t?t_s?\frac{T}{2})exp\left[j2\pi \left(f_c+\frac{i}{T}\right)\left(t?t_s\right)\right]\right\}{t}_s\le t\le t_s+T\\ & s(t)=0t<t_s\wedge t>t+t_s\end{array}\text{\hspace{1em}?}$$
然而在多數(shù)文獻(xiàn)中，通常采用復(fù)等效基帶信號(hào)來(lái)描述OFDM的輸出信號(hào)，表達(dá)式如下。
$$\begin{array}{rl}& s(t)=\sum _{i=0}^{N?1}rect(t?t_s?\frac{T}{2})exp\left[j2\pi \frac{i}{T}\left(t?t_s\right)\right]t_s\le t\le t_s+T\\ & s(t)=0t<t_s\wedge t>t+t_s\end{array}\text{\hspace{1em}?}$$
其中實(shí)部和虛部分別對(duì)應(yīng)于OFDM符號(hào)的同相和正交分量，在實(shí)際中可以分別與相應(yīng)的子載波的cos分量和sin分量相乘，構(gòu)成最終的子信道信號(hào)和合成的OFDM符號(hào)。下圖為OFDM系統(tǒng)基本模型的框圖。

OFDM系統(tǒng)PAPR較高的原因

• 角度1：

發(fā)送端的OFDM信號(hào)是由多個(gè)相互正交的子載波求和產(chǎn)生的。當(dāng)各路子載波上的信號(hào)出現(xiàn)同相求和時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的峰值信號(hào)。

來(lái)源：白菊蓉. OFDM系統(tǒng)峰均比抑制技術(shù)與應(yīng)用研究[D].西北工業(yè)大學(xué),2018.DOI:10.27406/d.cnki.gxbgu.2018.000263.

• 角度2：

來(lái)源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/610356035

DFT-S-OFDM對(duì)PAPR的影響

（本文主要考慮隨機(jī)接入的情況）長(zhǎng)度為$N_{zc}$的時(shí)域序列經(jīng)過(guò)DFT變換到頻域，經(jīng)過(guò)子載波映射，將頻域序列放置在$N_{IFFT}$個(gè)子載波中間的$N_{zc}$個(gè)子載波上，再進(jìn)行IFFT變換。該過(guò)程也可以稱為一個(gè)過(guò)采樣過(guò)程。過(guò)采樣會(huì)使得序列的PAPR提高，且不同的采樣速率的PAPR可能會(huì)有明顯差異。針對(duì)隨機(jī)接入信道中的ZC序列，其本身為低PAPR序列（PAPR為1），經(jīng)過(guò)DFT-S-OFDM后序列的PAPR增大（format 0 PAPR為2.07）。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的OFDM学习笔记——PAPR问题的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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