OFDM系统中的预留子载波比例优化

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无线移动通信中的OFDM系统参数设计方法

无线移动通信中的OFDM系统参数设计方法OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）是一种广泛应用于无线移动通信系统的调制技术。

在OFDM系统中，将高速数据流划分成多个较低速的子载波进行调制，通过频分复用将它们同时发送到接收设备，从而提高了系统的容量和抗干扰性。

OFDM系统的性能很大程度上取决于参数的设计，下面将介绍几种常用的OFDM系统参数设计方法。

1.子载波数量的选择：OFDM系统中的数据流被分配到多个子载波上进行传输，因此子载波数量的选择对系统性能起着重要作用。

较多的子载波数量可以提高带宽利用率和频谱效率，但同时也会增加系统的复杂度。

较少的子载波数量则能减少系统的复杂度，但频谱效率会下降。

因此，在选择子载波数量时需要在系统性能和复杂度之间进行权衡。

2.子载波间隔的选择：子载波的间隔决定了系统的频带利用效率和抗多径干扰能力。

较小的子载波间隔可以提高频带利用效率和系统的容量，但同时也会增加接收端对多径信道的抗干扰能力要求。

较大的子载波间隔则可以提高抗多径干扰能力，但频带利用效率会下降。

因此，在选择子载波间隔时需要在频带利用效率和抗多径干扰能力之间进行平衡。

3.周期前缀长度的选择：周期前缀是OFDM系统中用来消除多径干扰的一种技术。

在发送端将OFDM符号进行调制后，需要在每个OFDM符号之前插入一段长度为CP的循环冗余前缀，从而避免符号间干扰。

周期前缀长度的选择与多径信道的时延扩展性有关。

较长的周期前缀可以提高系统对多径信道的抗干扰能力，但同时也会降低系统的信道容量。

较短的周期前缀则能提高系统的容量，但也会对多径信道的抗干扰能力要求更高。

因此，在选择周期前缀长度时需要在系统容量和对多径信道的抗干扰能力之间进行权衡。

4.编码方法的选择：对于无线移动通信系统，误码性能是一个关键的指标。

在OFDM系统中，可以采用不同的编码方法来提高系统的误码性能。

新预留子载波方法降低光OFDM系统的PAPR

新预留子载波方法降低光OFDM系统的PAPR邱绍峰;司亚楠;陈鹏【摘要】在光正交频分复用(OFDM)系统中较大峰均功率比(PAPR)的信号将会产生严重的畸变,导致系统误码率性能严重下降,为抑制光OFDM系统的PAPR,提出了一种新预留子载波方法.仿真结果表明,该方法与传统预留子载波方法相比,其对PAPR的抑制作用不会随着调制阶数的增大而减小,具有很高的稳定性和更小的运算复杂度,更适用于自适应调制方式的光OFDM系统.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】4页(P9-11,39)【关键词】光正交频分复用;峰均功率比;预留子载波【作者】邱绍峰;司亚楠;陈鹏【作者单位】重庆邮电大学,通信与信息工程学院,重庆,400065;重庆邮电大学,通信与信息工程学院,重庆,400065;重庆邮电大学,通信与信息工程学院,重庆,400065【正文语种】中文【中图分类】TN929.110 引言正交频分复用(OFDM)作为一种高速传输数据的多载波调制技术，由于其抗多径衰落能力强、频谱利用率高等优点被广泛研究，并被认为是第四代移动通信系统必不可少的关键技术之一。

近几年来，光OFDM也逐渐成为人们研究的热点[1]，有望成为长距离大容量光纤通信系统中的首选调制格式。

在光OFDM系统中，由于放大器、调制器和光纤本身的非线性，较大的峰均功率比(PAPR)将会引起信号的畸变，使系统的性能严重下降。

所以，光OFDM虽然有着很好的发展前景，但同样面临着如何解决高PAPR的问题。

目前，降低OFDM信号PAPR的方法基本可以分为信号预畸变技术、编码类技术和概率类技术。

这几类技术虽然都可以有效抑制PAPR，但每种方法都存在着缺陷。

信号预畸变技术最直接最简单，它直接对时域信号的峰值进行非线性操作，但会使信号产生严重畸变，从而降低系统的频谱效率和误码率性能。

编码类技术为线性过程，它利用编码避开那些会出现信号峰值的码字，将原来的信息码字映射到一个具有较好PAPR特性的传输码集上。

宽带通信系统中OFDM技术的性能改进与优化

宽带通信系统中OFDM技术的性能改进与优化在宽带通信系统中，正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM）技术被广泛应用，是一种高效可靠的无线通信技术。

然而，随着通信技术的发展和需求的增加，OFDM技术的性能改进与优化变得尤为重要。

本文将探讨OFDM技术的性能改进与优化方法，包括信道估计、调制方案、子载波分配和功率分配等方面。

首先，信道估计是保证OFDM系统性能的重要环节。

OFDM系统中由于多径传播等因素引起的频率选择性衰落会导致子载波间的干扰增加和误码率的增加。

因此，准确估计信道将有助于在接收端校正信号失真，改善系统的性能。

常用的信道估计方法包括最小二乘法（Least Square，LS）估计、最小均方误差（Minimum Mean Square Error，MMSE）估计和基于导频的估计。

这些方法可以提高信道估计的准确性和系统的性能。

其次，OFDM系统的调制方案对性能改进有重要影响。

传统的OFDM系统使用的是相干调制，例如二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）、四进制相移键控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）等。

然而，随着需求的增加，非线性调制方案如星座图扩展调制（Constellation Expansion Modulation，CEM）被广泛研究和应用。

CEM通过增加星座点的数量来提高系统的传输速率和频谱效率，同时减小误码率。

因此，选择适合具体应用场景的调制方案可以显著改善OFDM系统的性能。

子载波分配也是提升OFDM系统性能的重要手段之一。

不同的子载波具有不同的信道质量和频谱效率，在分配子载波时应考虑信道衰落和干扰等因素。

一种常用的方法是基于频域的子载波分配算法，如加权最小平方误差（Weighted Minimum Mean Square Error，WMMSE）算法以及基于遗传算法或粒子群优化的子载波分配算法。

解决OFDM信号功率降额问题的子载波预留方法

ＬＩＡＮＧｕｎ．Ｘｉｏ— ｏＮｅＪａＬＩａｂ．ｗｔｎｒｓｒａｉｎｍｅｈｄｆｒｐｗｅｄ－ａｉｇｎｏｅｅｅｖｔｏｔｏｏｏｒｅｒｔｉＯＦｎＤＭｙｔｍｓＣｏｐｔｒＥｎｉｅｒｎｓｓｅ．ｍｕｅｇｎｅｉｇ
明，与传统的功率降额处理方法相比，该方法可更为有效地降低系统峰均功率比和改善ＯＤＦＭ信号的立方度量性能。
关键词：交频分复用（ＦＭ）立方度量；均功率比；载波预留；值补偿；态峰值削减正ＯＤ；峰子ｇ－动
ｔａｈｓｎｗｍｅｈｄｃｎｄｃｅｓｈＡＰａｄｃｂｃｍｅｒｆｃｉｅｙｃｍｐｒｄｗｉｈｒｄｔｎｏｅｅｒｔｇｍｅｈｄ．ｈｔｔｉｅｔｏａｅｒａｅｔｅＰＲｎｕｉｔｃｅｆｔｌｏａｅｔｔｅｔｉｏａｐｗｒｄ — ａｉｔｏｓｉｅｖｈａｉｌｎ
３ＰＡＭｉｔｒＲｐｅｅｔｔｅＯｉｅｉｈｎａｇＡｉｃａｔＣｒｏａｉｎ，ｈｎａｇ０５Ｃｈｎ．ＬｌａｉｙｅｒｓｎａｉｆｃｎＳｅｙｎｒｒｆｏｐｒｔｖｏＳｅｙｎ１８０，ｉａ１Ｅ— ｉ：ｕ７ａｙ１３ｅｍｍａｌｓ２ｂｂ＠６．ｏ
ｖｔｎ；ａｌｙｃｍｐｎａｉｎ；ｙａｃｐａｅｕｔｎａｉｖｌｏｅｓｔｏｅｏｄｎｍｉｅｋｒｄｃｉｏ

用预留子载波降低OFDM系统峰均比的方法

（ｃｏｌｆｎｒａｉｃｎｅａｄＥｇｎｅｎ，ｅｔｌｏｔＵｉｒｔ，Ｃａｇｈｕａ１０３ｈｎ）ＳｈｏｏＩｆｍｔｎＳｉｃｎｎｉｅｒｇＣｎｒｕｈｎｅｓｙｈｎｓａＨｎｎ０８，ＣｉａｏｏｅｉａＳｖｉ４
第２卷第ｌ５Ｏ期
文章编号：０６—９４（０８１１０３８２０）０—０４ｏ１６一４
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２８００年１月０
用预留子载波降低ＯＤ系统峰均比的方法ＦＭ
陈宁，卢长兵
（中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙，１０３４０８）摘要：针对正交频分复用（ｒｏｏａＦｅｕｎｙＤｉｓｎＭｕｔｌｘｇＯＤ所具有的高峰均比问题，出ｒ一种简单有效Ｏｔｇｎｌｒｑｅｃｖｉｌｐｅｉ，ＦＭ）ｈｉｏｉｎ提的降峰均比的预留子载波的方法。使用预留的子载波形成降低峰均比的信号，通过合理的选择预留载波上的值，从而使时
ＡＳＲＴ：ｔｒｓｅｔｏｔｅｒｂｍｏｉｅｋ一ｔａｅａｅｏｅｒｔＰＰ）ｏＯｔｏｏａＦｅｕｎｙＢＴＡＣＷｉｐｃｔｈｏｌｆｇｐａｈｅｐｅｈｈｏ— ｖｒｇｗｒａｉＡＲｆｒｇｎｌｒｑｅｃｐｏ（ｈＤｖｉｎＭｕｔｌｉｇ（ＦＭ）ａｓｐｅａｄｅｅｔｅｍｔｏｒｅｕｉｇＰＰｙｒｓｒｅｕｃｒｅｓｉｐｅｅ・ｉｓｌｐｅｎＯＤ，ｉｌｎｆｃｖｅｈｄｆｄｃｎＡＡｂｅｄｓｂａｒｒｓｒｓｎｉｏｉｘｍｉｏｒｅｖｉ

OFDMA子载波分配与子载波预留降低PAPR联合优化

2021 年 2 月 10 日第 38 卷第 3 期
doi：10.19399/ki.tpt.2021.03.044
Telecom Power Technology
Ｆｅｂ．１０，２０２１Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．３
运营探讨
OFDMA 子载波分配与子载波预留降低 PAPR 联合优化
高立沔，童曦（三川智慧科技股份有限公司，江西鹰潭 335200）
{ } max x(t)2
{ } PAPR = 10log10 E x(t )2
（1）
{ } ∑ 式 { } 号
中[7]。，即x(t：) 表PxA(t示P) R=经=11N过0lNio=−I0g1F1X0FimTeEja2运xπfitx,算tx(t∈()t之2[)02 ,后T ]
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输
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∑ [ ] ( ) xXkt +=Ck
Abstract: The Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system is used to study the resource allocation and the Peak to Average Power Ratio (PAPR) suppression. A joint optimization method of OFDMA subcarrier allocation and Tone Reservation (TR) is proposed. In this method, the PAPR of the system is reduced by partial carrier, and the joint optimization is achieved by adaptive subcarrier allocation. The simulation results show that the PAPR suppression effect and throughput parameters of the system can be optimized simultaneously.

无线通信系统中的OFDM技术应用与优化

无线通信系统中的OFDM技术应用与优化OFDM技术（正交频分复用技术）在无线通信系统中被广泛应用，并通过优化提高系统性能。

该技术主要通过将频谱分成多个独立的子载波，以提高系统的容量和抗干扰能力。

本文将首先介绍OFDM技术的基本原理和应用，然后探讨OFDM技术在无线通信系统中的优化方法。

首先，我们来了解OFDM技术的基本原理。

OFDM技术将一个宽带信号分成多个窄带子载波，这些子载波之间正交独立，不会发生互相干扰。

每个子载波都独立传输一部分数据，然后将这些子载波叠加在一起形成高带宽信号。

由于子载波之间正交独立的特性，OFDM技术能够充分利用频谱，提高系统的频谱效率。

在无线通信系统中，OFDM技术有着广泛的应用。

首先，它被广泛用于4G和5G移动通信系统中。

4G和5G无线网络需要高速传输和大容量的数据，OFDM技术能够满足这些要求。

其次，OFDM技术也被用于数字音视频广播系统，如地面数字电视、卫星广播等。

由于OFDM技术具有抗多径衰落的能力，能够有效降低信号受损程度，提高传输质量。

此外，OFDM技术还被用于宽带无线接入网络中，如Wi-Fi系统和室内无线局域网。

然而，尽管OFDM技术有很多优势，但在实际应用中还存在一些问题需要解决。

首先，OFDM技术对于频偏敏感，频偏可能导致子载波之间的干扰，从而影响系统性能。

其次，OFDM技术对于时钟漂移也敏感，时钟漂移可能导致子载波之间的同步错误，进而影响系统的可靠性。

最后，OFDM技术在高动态范围环境中可能存在峰均比问题，即部分子载波的信号功率远高于其他子载波，从而导致系统的动态范围下降。

为了解决这些问题，研究者提出了一些优化方法来改进OFDM系统的性能。

首先，频偏可以通过频率同步算法进行补偿。

常用的方法包括最大似然估计法、闭环算法和非线性优化算法等。

这些算法能够准确估计频偏，并对其进行补偿，从而降低频偏对系统性能的影响。

其次，时钟漂移可以通过时钟同步算法来解决。

常用的方法包括载波周期计时算法和导频符号定时算法等。

ofdm子载波分配

ofdm子载波分配
OFDM（正交频分复用）是一种广泛应用于无线通信的调制技术，它将信号分成多个子载波，每个子载波都有自己的频率和相位。

OFDM的子载波分配是指如何在频谱中分配这些子载波，以便有效地传输数据。

OFDM的子载波分配通常遵循以下原则：
1.正交性：OFDM的子载波是正交的，即它们之间的相互干扰最小。

这通过在频谱中选择正交的子载波来实现，以最大程度地减小干扰。

2.频谱效率：子载波的分配需要考虑如何在有限的频谱中传输尽可能多的数据。

因此，常常采用动态的子载波分配策略，根据通信环境和需求进行优化。

3.抗多径效果：OFDM可以通过使用长的符号周期来抵抗多径效应。

在子载波分配中，要确保子载波之间有足够的距离，以减小多径干扰的影响。

4.频谱掩盖：避免在频谱上相邻的子载波之间传输数据，以防止频谱掩盖效应。

这有助于减小相邻子载波之间的干扰。

5.动态调整：在实际应用中，OFDM系统通常具备动态子载波分配的能力，根据通信链路质量、用户需求等动态调整子载波的分配方式，以优化性能。

总体而言，OFDM的子载波分配是一个复杂的问题，需要综合考虑许多因素，以在有限的频谱中实现高效、可靠的数据传输。

在不同的通信标准和应用中，可能采用不同的子载波分配策略。

多用户多速率OFDM中的子载波分配和功率控制

Ｆｒｔｅｄｗｎｉｋｔａｓｓｉｎｅｌｙｎ — ＡＭ，ｆｌａｎｌｔｔｎｏｍａｉｎ（ＩｒｎｗｎｕｄｒｔｅｏｈｏｌｒｎｍｉｏｍｐｏｉｇＰＱｎｓｉａｎｅＳａｅＩｆｒｔＣｈｌｏＣＳ）ａｅｋｏ，ｎｅｈｃｎｔａｎｆｈｕｌｙｏｅｖｃＱｏ）ｏａｈｕｅｅｎａｉｆｄｔｅｃＲ（ｎｔｎｉＲｔ）ｕｅｓａｅｏｓｒｉｔｏｅＱａｉｆＳｒｉｔｔｅ（Ｓｆｃｓｒｂｉｇｓｔｉ，ｈＢＣｏｓａｔＢｔａｅｓｒｒｅｓｅ
ｔｉｐｐｒｐｏｏｅｃｅｒｓｂｃｒｉｒａｌｃｔｏｎｏｒｃｎｒｌｎａｍｕｔ— ｓｒｍｕｔ— ａｅＯＦｈｓａｅｒｐｓｓａｓｈｍｅｆｕ — ａｒｅｌａｉｎａｄｐｗｅｏｔｏｌｉｕｅｌｉｔＤＭｙｔｍ．ｏｏｉｒｓｓｅ
ＫｅｒｓＭｏｉｏｍｕｉａｉｎ；ｙｗｏｄ：ｂｌｃｍｅｎｃｔｏｓＯＦＤＭ；Ｓｂｃｒｉｒａｌｃｔｏ；ｗｅｏｔｏｕ — ａｒｅｌａｉｎＰｏｒｃｎｒｌｏ
维普资讯
第２９卷 ห้องสมุดไป่ตู้ ８期
２００７年８月
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、．９．１ＮＯ８２
Ａｕｇ．２００７
Ｊｕｎｌｏｅｔｏｉｓ＆ＩｆｒａｉｎＴｅｈｏｏｙｏｒａｆＥｌｃｒｎｃｎｏｍｔｏｃｎｌｇ

一种新的降低OFDM峰均比的子载波预留法

３卷第３２期
２１６０１川
韩山师范学院学报
ＪｕａｆＨａｓａｒｌｉｅｓｔｏｍｌｎｈｎＮｏｍａｖｒｉｏＵｎｙ
Ｖ０．２（３１３１．
Ｊｎ２１ｕ．０Ｉ
一
种新的降低ＯＤＦＭ峰均比的子载波预留法
理是发射端保留一部分专门的子载波，用于产生抑制ＰＰＡＲ的消峰信号，接收机端则直接忽略这些被保
留的用来抑制ＰＰＡＲ的子载波上的数据，从其它
正常的用来传输信息的数据子载波中恢复有用的信号即可．具体而言，就是在Ｌ个预留子载波上安排适当的数据，使得Ｌ个预留子载波上的资料（＝ｉ…，ｉ…，为预留子载波的索引）对ｋｉ，，ｉ应的时域信号恰好可以抑制原来的ＯＤＦＭ符号的峰值，即在原来ＯＤ也ＦＭ符号的峰值处ｃ）（的幅度
林炜鹏
（山师范学院物理与电子Ｅ程系，广东潮州５１４）韩－２（１）
摘要：提｝丫一１｛种幕于ＤＴＦ线性和循环移位性质的子载波预留方案，即利用ＤＴ变换的线性干循环Ｆｕ
移位性质，使用非预留子载波产生削峰信号，利用预留子载波传输峰值信号的幅度、 “ 币位置等信息．卡位【ｌ
正交频分复用（ｂＭ）是一种特殊的多载波传输技术，Ｏ’ Ｄ它能以很高的频谱利用率实现高速数据传
输，还几以有效地对抗多径衰落，凶此得钊了越来越多的关注，已被广泛应用于数字音频广播丁

一种解决OFDM信号功率降额问题的子载波预留方法

一种解决OFDM信号功率降额问题的子载波预留方法随着通信技术的发展，OFDM（正交频分复用）技术越来越受到广泛应用，但是在实际应用过程中，OFDM信号功率降额的问题也逐渐凸显出来。

OFDM信号功率降额的主要原因是子载波间的相互干扰，为了解决这一问题，可以采用子载波预留方法。

子载波预留方法就是在传输信息的子载波中留出一些空闲的子载波，这样做可以降低OFDM信号功率降额的风险。

下面就介绍一种基于子载波预留的解决OFDM信号功率降额问题的方法。

首先，我们需要确定预留子载波的数量。

预留的子载波数量要具体根据传输信息的数据量以及传输质量要求来决定。

一般来说，在数据量较小的情况下，预留的子载波数量应该较多，这样才能保证数据传输的质量。

而在数据量较大的情况下，预留的子载波数量应该较少，这样可以提高传输效率。

其次，预留子载波的位置需要考虑。

预留子载波的位置一般在频带两端或者中心位置，这样可以使预留的子载波对传输数据的影响最小化，从而保证传输质量。

在实际应用中，还要考虑预留子载波的调度问题。

预留子载波的调度一般采用动态调度，即根据业务量实时调整预留子载波的数量和位置。

预留子载波的调度需要考虑传输质量和传输效率的平衡，从而实现OFDM信号功率降额问题的最优解。

综上所述，子载波预留方法是解决OFDM信号功率降额问题的有效方法，但在实际应用中，预留子载波的数量、位置和调度都需要根据具体情况进行优化。

通过科学合理的预留子载波方法，可以不仅能够提高数据传输质量，还可以提高传输效率，同时避免OFDM信号功率降额问题的发生。

为了更好地了解OFDM 技术应用中的信号功率降额问题和子载波预留方法的优劣，我们可以进行相关的数据分析。

首先，对于 OFDM 信号功率降额问题，可以考虑使用 BitError Rate（比特误码率）这个指标来进行分析。

这个指标主要用于衡量数字信号传输中的传输错误率。

通过对比预留子载波的数据传输结果以及在没有预留子载波的情况下的数据传输结果的比特误码率，可以比较直观地了解预留子载波方法的效果。

ofdm子载波数 -回复

ofdm子载波数-回复OFDM（正交频分复用）是一种广泛应用于现代无线通信系统中的调制技术，特点是能够实现高速、高效的数据传输而且具备抗干扰能力强的优点。

在OFDM技术中，子载波数是一个关键参数，它直接影响着系统的频谱利用率和传输性能。

本文将以OFDM子载波数为主题，逐步解析OFDM 技术及其子载波数的设计原则。

一、OFDM技术简介OFDM技术是一种将高速数据分成多个低速数据流同时传输的技术。

其核心思想是将整个频率带宽分成多个互相正交的子载波，每个子载波上独立传输数据，从而提高了系统传输的效率和可靠性。

OFDM技术被广泛应用于各种无线通信标准中，如Wi-Fi、LTE、5G等。

二、子载波数的影响因素子载波数是指在OFDM系统中将频率带宽划分成的子载波的数量。

子载波数的选择会直接影响到系统的频谱资源利用率和传输性能。

子载波数的影响因素主要包括以下几点：1. 频率分辨率：频率分辨率是指两个子载波之间的最小频率间隔。

频率分辨率越小，系统的频率精度越高，对频率扩散和多径干扰的抑制能力也越强。

2. 传输带宽：传输带宽是指OFDM系统中所使用的频率带宽。

传输带宽的选择与子载波数密切相关，一般情况下，传输带宽是由子载波数乘以每个子载波的频率间隔得到的。

传输带宽越宽，系统的数据传输速率越高，但也会带来频谱资源的浪费。

3. 时域抗干扰能力：OFDM技术的一大优点是抗多径干扰能力强。

当子载波数增加时，各个子载波之间的时间间隔和时延分辨率也会相应增加，这使得系统对多径干扰具有更好的抑制能力。

三、OFDM子载波数的设计原则在设计OFDM系统时，子载波数的选择是一个关键问题。

根据系统需求和实际情况，子载波数的设计应该遵循以下原则：1. 频谱利用率：在给定的频段内，为了更好地利用频谱资源，应尽量增加子载波数，并减小每个子载波的频率间隔。

但是要注意，子载波数过多会导致系统的传输效率下降，因为每个子载波需要消耗一定的开销，如导频、保护间隔等。

基于子载波保留法降低OFDM系统峰均比的研究的开题报告

基于子载波保留法降低OFDM系统峰均比的研究的开题报告一、选题背景正交频分复用（OFDM）技术已经被广泛应用于现代通信系统中，其具有带宽利用效率高、抗多径衰落能力强等优点。

然而，在OFDM系统中，由于子载波间互相干扰和峰均比（PAPR）高的问题，会导致性能下降。

因此，如何降低OFDM系统的PAPR，提高系统性能，成为研究的热点问题之一。

二、选题意义OFDM系统中的PAPR问题是限制其发展的主要瓶颈之一，高的PAPR会导致系统的非线性失真和功率放大器（PA）的效率下降，从而使系统的性能受到严重影响。

因此，降低OFDM系统的PAPR对于提高其性能至关重要，是OFDM系统研究的核心之一。

三、选题目标本研究的目标是基于子载波保留法，通过调整子载波的数量和位置，降低OFDM系统的PAPR，提高系统的性能表现，进一步推动OFDM系统的发展。

四、选题内容本研究的具体内容包括以下几个方面：1. OFDM系统的基本原理和PAPR问题的分析。

2. 子载波保留法的原理与实现方法。

3. 通过仿真实验验证子载波保留法对PAPR的降低效果。

4. 对比分析子载波保留法和其他PAPR降低方法的优缺点。

5. 通过实验分析子载波保留法在通信系统中的应用价值。

五、预期成果本研究的预期成果包括以下几个方面：1. 建立基于子载波保留法的OFDM系统模型，并通过仿真实验验证其对PAPR的降低效果。

2. 对比分析子载波保留法和其他PAPR降低方法的优缺点，并提出改进方案。

3. 探讨子载波保留法在通信系统中的应用价值，为其实际应用提供参考。

六、研究方法本研究将采用理论分析和仿真验证相结合的方法，首先理论分析OFDM系统的PAPR问题和子载波保留法的原理，然后通过MATLAB等软件进行仿真实验，验证子载波保留法对PAPR的降低效果，并对比分析其与其他PAPR降低方法的优缺点。

七、研究进度安排第一阶段（2021年11月-2022年1月）：文献调研，详细研究OFDM系统的PAPR问题和子载波保留法的原理。

联合星座扩展的预留子载波OFDM信号峰均比抑制算法

联合星座扩展的预留子载波OFDM信号峰均比抑制算法刘芳;王勇【摘要】针对现有预留子载波TR技术对无线OFDM信号峰均比(PAPR)抑制性能效率低,且难以同时兼顾峰均比抑制、误码率(BER)性能损失及带外频谱分量扩展的问题,提出一种联合智能梯度映射主动星座扩展ACE的预留子载波峰均比抑制ACE-TR算法,能以较低的复杂度同时对信号峰均比和接收端误码率性能进行联合优化,并在迭代过程中消除因限幅处理所导致的信号带外频谱分量再生;特别是,由于在优化迭代过程中可以对迭代参数进行自适应调整,能够有效提高算法的适用灵活性.对算法进行了全面深入的理论分析,推导了其可获得的PAPR抑制增益理论界和接收信号误码率性能理论值.理论分析与仿真表明,ACE-TR算法能以更快的收敛速度产生所需的削峰信号,并同时获得优异的峰均比抑制、误码率及带外功率谱性能.【期刊名称】《通信学报》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】7页(P175-181)【关键词】正交频分复用;峰均比;预留子载波;主动星座扩展【作者】刘芳;王勇【作者单位】西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术ISN国家重点实验室,陕西西安 710071;西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术ISN国家重点实验室,陕西西安 710071【正文语种】中文【中图分类】TP393正交频分复用(OFDM, orthogonal frequency division multiplexing)多载波调制技术能够显著减小符号码间干扰并抵抗信道多径衰落[1]，已被广泛应用于各类现代无线通信系统。

但是，无线OFDM信号具有高的峰均比(PAPR, peak-to-average power ratio)，过大的信号峰均比会对发射机射频功率放大器提出更高的线性度要求。

若放大器的线性度达不到要求，OFDM信号会因子载波之间的正交性遭到破坏而产生符号间干扰；此外，还会产生额外的带外频谱扩展，导致传输系统整体性能恶化。

一种基于预留子载波降峰均比的改进方法

一种基于预留子载波降峰均比的改进方法解来历;辜方林;马东堂;张晓瀛【摘要】High PAPR (peak-to-average power ratio) of the transmit signal is a major issue of OFDM system. TR (Tone Reservation) method directly adds redundant data to reserved subcarriers, thus to change PAPR of original signal. The improved method based on the work of others is proposed, the proposed method is of fairly good time-domain peak cancellation performance, and this could reduce peak value of OFDM signals by multiply a scaling factor, and then shift the peak cancellation signal according to the clipping method. For this cancellation vector can be acquired, thus to reduce signal PAPR by adding the weight to the original OFDM signal. Both the comparison with the original method and the simulation indicate that the proposed method has a better performance and could reduce PAPR for about 2 dB.%针对OFDM系统中高峰均比问题,已有的预留子载波(TR)算法是在子载波上注入冗余数据形成新的信号,以改变原信号的PAPR值.预留子载波算法结合限幅技术,将超出门限的值进行削波,并得到相应的索引值,然后按照削波幅值的大小得到对应的加权值叠加到原始信号上,以得到较低峰均比的发送信号.在这个过程中,创新性地提出改变TR的位置,以得到性能更佳的消峰信号.通过分析及仿真发现,改进方法以很小的误码率性能损失使信号的PAPR值降低了约2 dB.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2017(050)006【总页数】7页(P1108-1114)【关键词】峰均比;预留子载波;峰值抵消;限幅【作者】解来历;辜方林;马东堂;张晓瀛【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN929正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系统因其较强的抗多径衰落能力和较高的频带利用率而备受关注。

NC-OFDM中改进的子载波预留PAPR抑制算法

NC-OFDM中改进的子载波预留PAPR抑制算法周东旭;贾月岭;郭建新;郑航【摘要】在非连续正交频分复用系统中,由于峰值功率平均比(PAPR)较高,导致发射端硬件设备难以实现,严重制约其实用性.为此,提出一种改进型子载波预留PAPR 抑制算法.根据频谱感知结果,分别在主用户使用频段和未使用频段内合理选取预留子载波,并通过自适应调整频段内预留子载波的数目和幅值,在满足对主用户不造成干扰或次用户频谱利用率提高的条件下,使整个非连续正交频分复用系统的PAPR 得到有效抑制.理论分析和仿真结果表明,与传统算法相比,改进的子载波预留PAPR 抑制算法在提高认知用户频谱利用率的同时,具有较好的峰均比抑制性能.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2015(041)010【总页数】5页(P10-13,19)【关键词】认知无线电;非连续正交频分复用;子载波预留;峰值功率平均比【作者】周东旭;贾月岭;郭建新;郑航【作者单位】空军工程大学信息与导航学院,西安710051;空军工程大学装备管理与安全工程学院,西安710051;空军工程大学信息与导航学院,西安710051;空军工程大学信息与导航学院,西安710051【正文语种】中文【中图分类】TP391DO I：10.3969/j.issn.1000-3428.2015.10.003认知无线电技术可以极大提高频谱资源的利用效率，已成为当前无线电通信领域的研究热点之一。

由于非连续正交频分复用（Non-contiguous Orthogonal Frequency Division Multiplexing，NCOFDM）能够通过置空可能存在干扰或者衰落严重的子载波，实现对非连续频谱资源的灵活利用，因此它被认为是认知无线电在物理层的首选实现技术［1-2］。

然而，与经典的 OFDM技术一样，它也存在着峰值功率平均比（PAPR）值过高的问题［3］。

与此同时，由于它与传统OFDM系统存在差别，已有经典PAPR抑制算法并不能在NC-OFDM系统中直接应用，如经典的限幅类技术会引起频谱泄漏，造成对主用户的干扰；编码类技术难以在有效子载波随机分布的NC-OFDM中获取合适的编码图样。

基于预留子载波的OFDM系统峰均比抑制算法研究

基于预留子载波的OFDM系统峰均比抑制算法研究正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术具有频谱利用率高、抗频率选择性衰落能力强等诸多优点,从而使其已成为了现代无线通信领域的主要调制技术之一。

但是,OFDM信号与生俱来的高峰均比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)问题限制了它的广泛应用,当信号峰均比超过高功率放大器(High Power Amplifier,HPA)的线性动态范围时,会产生非线性失真,进而导致OFDM系统性能下降。

若要避免非线性失真,可采用线性范围较大的HPA,但这样的HPA成本较高,难以应用于实际的无线系统。

因此,需要采用PAPR抑制技术来使PAPR在HPA的线性动态范围内。

典型的PAPR抑制技术可以分为三类:预畸变类技术、编码类技术、概率类技术。

预畸变类技术直接处理OFDM信号,能非常有效地抑制PAPR,但容易导致信号失真,进而恶化系统的误比特率(Bit Error Rate,BER)性能和功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)性能;编码类技术则仅传输峰值低于门限值的OFDM信号,编码类技术虽然不会产生噪声,也不会导致信号发生畸变,但会降低系统传输速率;概率类技术思想则是降低OFDM信号峰值出现的概率,是目前最流行的PAPR抑制技术,包括预留子载波(Tone Reservation,TR)算法。

本文主要研究基于TR的无线OFDM通信系统信号峰均比抑制算法。

首先,介绍了OFDM系统及其峰均比抑制技术的发展与研究意义,简述了峰均比抑制技术的评价准则;其次,分析了现有三类峰均比抑制技术的原理和优缺点,并详细阐述了概率类技术中的TR算法数学模型;最后,针对现有TR峰均比抑制算法难以同时兼顾峰均比、误码率、功率谱密度性能的缺点,通过与其他峰均比抑制算法思想相结合,提出了两种新的算法:联合智能梯度映射(Smart Gradient Projection,SGP)-主动星座扩展(Active Constellation Extension,ACE)的最小平方估计(Least Squares Approximation,LSA)TR算法,称为Sgp ACE-Lsa TR算法,以及一种改进的基于限幅噪声比(Signal to Clipping Noise Ratio,SCR)的TR峰均比抑制算法,称为Lsa-ScrTR算法。

OQAM-OFDM系统中基于预留子载波降低峰均功率比方法的研究

OQAM-OFDM系统中基于预留子载波降低峰均功率比方法的研究近来，基于交错正交幅度调制的正交频分复用（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing with Offset Quadrature Amplitude Modulation，OQAM-OFDM）技术已成为传统正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术的替代方案之一。

OQAM-OFDM技术通过引入整形滤波器对信号进行频谱整形，从而有效解决了传统OFDM技术需要引入循环前缀（Cyclic Prefix，CP）、对频率偏移敏感和带外能量干扰较高等问题。

然而，由于OQAM调制中存在半个周期的传输时延和整形滤波器的影响，所以OQAM-OFDM技术不能直接利用快速傅里叶变换（FastFourier Transform，FFT）及快速傅里叶逆变换（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）实现，复杂度较高。

同时，与其他多载波调制（Multicarrier Modulation，MCM）技术一样，OQAM-OFDM技术还存在信号峰均功率比（Peak-to-Average Power Ratio，PAPR）过高的问题。

针对上述问题，本文首先提出了一种基于IFFT/FFT的OQAM-OFDM系统快速实现方法。

该方法能够避免大量的卷积运算，从而极大提高系统的运算速度，降低系统复杂度。

随后，根据提出的快速实现框架，本文对采用预留子载波（ToneReservation，TR）技术的OQAM-OFDM系统进行了分析与建模。

由于相邻频域数据块在时域上是相互重叠的，因此传统的迭代类算法和遗传类算法均不能在OQAM-OFDM系统中直接使用。

本文对这两类传统算法分别加以改进，提出了重叠缩放（Overlapped Scaling）算法和多核（Multikernel）算法来降低OQAM-OFDM信号的PAPR。

ofdm子载波数 -回复

ofdm子载波数-回复OFDM（正交频分复用）是一种用于无线通信系统中的多载波调制技术。

它通过将高速数据流分成多个较低速的子载波进行传输，提供了较高的数据传输速率和频谱效率。

本文将详细介绍OFDM的子载波数及其影响。

一、OFDM子载波数的定义OFDM系统中的子载波数是指将频谱分成多个相互正交的子载波，每个子载波负责传输不同的数据。

每个子载波都有自己的频率和相位，通过合理配置子载波数可以达到多信道数据传输的效果。

子载波的数量通常为2的幂次方，如16、64、256、1024等。

二、子载波数对OFDM系统的影响1. 频谱效率子载波数越多，每个子载波所传输的数据越少，意味着每个子载波的带宽变窄，频谱利用率降低。

因此，子载波数的增加会降低OFDM系统的频谱效率。

2. 数据传输速率OFDM系统中的总数据传输速率与子载波数成正比。

子载波数越多，总的传输速率越大。

这是因为每个子载波的传输速率较低，但所有子载波的传输速率相加后可以得到高速的数据传输。

3. 符号间干扰OFDM系统可以将高速数据流拆分成一系列低速子载波进行传输，因此每个子载波的频率较低，符号间的时间距离较长。

这样可以减小符号间的干扰，提高系统的抗多径衰落和频率选择性衰落的性能。

4. 抗多径干扰能力OFDM系统可以提高抗多径干扰的能力。

多径干扰是由信号经过多个路径传播到达接收端引起的，导致接收信号出现多个延迟版本。

通过将数据流分成多个子载波，每个子载波的传输速率较低，使得每个子载波的符号间距离增加，从而减小了多径干扰的影响。

5. 系统复杂度子载波数的增加会导致OFDM系统的复杂度增加。

每个子载波都需要进行频域均衡、相位校正和时钟同步等处理，这些处理会增加系统的计算和处理负担。

三、合理选择子载波数合理选择OFDM系统中的子载波数需要平衡频谱效率、数据传输速率和系统复杂度等因素。

一般来说，子载波数越多，系统的频谱效率越低，但数据传输速率越高。

在实际应用中，需要根据具体的通信场景和系统要求来选择合适的子载波数。

预留载波法降低OFDM峰均比的研究和FPGA实现的开题报告

预留载波法降低OFDM峰均比的研究和FPGA实现的开题报告一、选题意义正交频分复用系统（OFDM）在高速数据传输方面具有很大优势，但OFDM信号的峰均比（PAPR）较大，会使传输系统的动态范围受到限制，进而影响系统的性能。

因此，研究降低OFDM信号PAPR的方法，对于完善OFDM系统的性能和提高数据传输质量具有重要意义。

预留载波法是降低OFDM信号PAPR的一种有效方法。

该方法通过预留一部分载波来减小峰值功率，从而使PAPR得到降低。

同时，该方法对于接收端不需要修改，对系统性能的影响也很小。

二、研究内容本文通过对预留载波法的理论原理进行分析，设计并实现了一个基于FPGA的降低OFDM信号PAPR的系统。

在实现过程中，本文采用了基于VHDL语言的设计方法。

通过设计一个OFDM调制器，控制预留载波的数量并压缩信号的幅度，从而实现降低峰均比的目的。

最后，通过实验对系统技术指标进行测试和分析，验证了预留载波法降低OFDM信号PAPR的有效性和可行性。

三、研究难点及创新点1、预留载波法的理论原理分析。

2、设计一个基于FPGA的OFDM调制器。

3、实现预留载波的压缩和解压。

4、实现系统的硬件部分和软件部分。

四、研究成果与应用前景本研究通过对预留载波法的分析和设计，实现了一个具有较好性能的基于FPGA的OFDM信号PAPR降低系统。

该系统在保证信号完整性和解码性能的前提下，成功实现了OFDM信号PAPR的有效降低，对于提高OFDM系统的性能和传输质量具有重要意义。

该技术可以广泛应用于无线通信、数字电视、宽带接入等领域，可以有效降低系统的PAPR，提高信号的质量和传输速率，为金融、医疗等相关行业的高速数据传输提供技术支持。