OFDM系統(tǒng)峰均比改善及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2 性能仿真與分析
使用MATLAB對(duì)本文所提出方案降低OFDM系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真分析。其中OFDM信號(hào)采用16QAM調(diào)制方式。圖2和圖3顯示了在子載波數(shù)N=128、數(shù)據(jù)子載波為100，及CR=3.5或CR=4的情況下的仿真結(jié)果。可以看出采用限幅濾波算法可以有效降低PAPR，雖然濾波會(huì)導(dǎo)致峰值再生，但比限幅前的信號(hào)峰值要小得多，并且隨著限幅濾波次數(shù)的增大，顯著降低了信號(hào)的PAPR值，每次限幅濾波過(guò)程都能進(jìn)一步改善信號(hào)的PAPR特性。當(dāng)CR=4、CCDF=10-5時(shí)，系統(tǒng)兩次限幅濾波后的PAPR=7 dB，而CR=3.5、CCDF=10-5時(shí)，系統(tǒng)兩次限幅濾波后的PAPR=6.4 dB。

因而，在實(shí)際16QAM-OFDM系統(tǒng)中，采用N=128子載波，為了補(bǔ)償多徑信道引起的碼間干擾，系統(tǒng)需做均衡處理，此外還要滿足發(fā)射端機(jī)EVM必須低于3%，及減少計(jì)算的復(fù)雜度，選擇兩次限幅濾波使得CCDF=10-4時(shí)，PAPR最大值為6.8 dB。
圖4顯示在子載波N=512、限幅門限是4 dB條件下，系統(tǒng)PAPR改善情況。由圖3和圖4相比，可明顯看出在相同條件下而子載波數(shù)目不同時(shí)，利用限幅濾波的方法后，系統(tǒng)的PAPR得到了同樣的改善。

限幅濾波是一種非常直接和有效降低PAPR的方法，能有效降低任意子載波數(shù)據(jù)的OFDM信號(hào)的PAPR，而且與其他方法相比應(yīng)用更為簡(jiǎn)單。由于在IFFT之前采用了過(guò)采樣，在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的帶內(nèi)干擾和帶外噪聲，因此不影響整個(gè)系統(tǒng)的誤比特性能和頻譜效率。仿真結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)兩次限幅濾波后的OFDM信號(hào)的PAPR值有非常顯著的改善，而且隨著限幅濾波次數(shù)的增加，PAPR改善值也提高了。此外，系統(tǒng)的子載波數(shù)目不同時(shí)，利用該方法后，PAPR得到了同樣的改善。結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，為了減少?gòu)?fù)雜度并得到較好的效果，選擇采用兩次限幅濾波即可滿足系統(tǒng)要求。