OFDM系統(tǒng)的失真抵消方法

1 系統(tǒng)模型

OFDM 系統(tǒng)的發(fā)射機如圖1所示。發(fā)射機首先將二進制信源映射為固定星座圖上的復(fù)數(shù)點，并轉(zhuǎn)化為并行數(shù)據(jù)流，每個OFDM 符號的并行數(shù)據(jù)的數(shù)目由系統(tǒng)的子載波數(shù)決定。然后在中插入位置及大小均預(yù)先確定的導(dǎo)頻信號，為指定的導(dǎo)頻位置。這些導(dǎo)頻信號所發(fā)送的信息對于接收機來說是己知的，因此可以用來估計外界環(huán)境對發(fā)送信號的影響，如時變信道作用等，本文將其用于對失真信號的估計。將數(shù)據(jù)流做IFFT運算變換為時域信號，最后轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)流并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功放，變成模擬信號被發(fā)送出去，如圖1所示。

對于硬限幅系統(tǒng)，信號失真可以建模為具有隨機參量的拋物線，如圖2所示。

2 失真的抵消制作的方法

對失真的信號的抵消，先進行利用有關(guān)已知的信息來估計我們得到的失真的信號，然后就對原始的信號里出現(xiàn)的抵消的失真所帶來不同影響：

其關(guān)鍵為如何做出較好恢復(fù)對OFDM系統(tǒng)中出現(xiàn)失真的信號，下面就采用了拋物線方式進行模型的研究來解決問題所制造方法。

首先就分析了失真的信號所特有頻域的特性。根據(jù)對拋物線的模型的分析，對我們做出DFT的變換，可以具體的得相關(guān)失真的信號分析出來頻域估計的表達。

我們所理解的隨機的變量發(fā)生的影響主要是對幅度的影響，但是最主要的影響還是相位。

首先進行頻域估計的時長。

采用的最小平均值的方法計算誤差(Minimum Mean Square Error,MMSE) 準(zhǔn)則里從樣本的點中頻域估計計算出，即就尋找到了頻域的估計多個值，計算出結(jié)果。

最后通過計算，利用已經(jīng)恢復(fù)的出的頻域估計的失真的信號，我們可從中接收頻域估計的信號里抵消出失真出現(xiàn)影響，恢復(fù)原來的出原始的信號。

需要最后說明，由于在推導(dǎo)里采用的是方式近似的方法，因此就需要盡量的滿足需用條件。在頻域估計的時候所進行的取導(dǎo)的頻域數(shù)量應(yīng)要盡的量滿足對該頻域估計的條件，以保證了對估計數(shù)據(jù)出現(xiàn)準(zhǔn)確性。也是盡量的選用了頻率估計較低出現(xiàn)子載波點來進行的估計。

3 仿真的結(jié)果和分析

仿真就是采用了在2048個子載波數(shù)據(jù)里的OFDM 系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是采用的16QAM進行的調(diào)制，原始進行發(fā)送的信息就均勻的分布于星座圖基本點上。功放出現(xiàn)限幅的門限以及進行輸入的信號出現(xiàn)幅度的均值的比是4.5dB。在對信噪比是6dB 14dB的區(qū)域內(nèi)，我們了解的是對本文進行算法以及文獻中出現(xiàn)的算法有錯誤的符號率(Symbol Error Rate，SER)的曲線，這個結(jié)果如圖3所示。

圖3中出現(xiàn)三條的曲線依次為：采用的是本文進行的算法對失真的抵消后出現(xiàn)性能的曲線，采用的文獻為顯示的方法而進行了失真的抵消后出現(xiàn)性能的曲線以及沒有造成的失真的抵消出現(xiàn)系統(tǒng)的性能的曲線?？梢粤私獾降氖?，在文獻中所進行述描述的方法安全的進行了抵消掉的部分的非線性對失真所在的系統(tǒng)的性能出現(xiàn)了影響，它相對于沒有進行采用的失真的抵消出現(xiàn)系統(tǒng)占有1.5dB一2dB性能的增益情況。在對低信的噪比相比之下，本文顯示的方法以及在文獻中出現(xiàn)的方法有較高的相同點性能的顯示，隨著對信噪比方法進行提高，本文所述新方法的性能的明顯要優(yōu)于在文獻所述方法，在對信噪比是14dB時，本文顯示方法占有比較的文獻出現(xiàn)方法為性能里較好的2dB。

在影響了算法的性能為主要的原因的實際上為收到了導(dǎo)頻的信號中出現(xiàn)了雜音的噪聲，對于顯示的文獻說明方法中，它為失真進行了簡潔定義是在線性的函數(shù)中，為其頻域估計的結(jié)果所包含的對于整個信號進行了平均，一定是在某些程度上對消除的噪聲所帶來一些誤差。所以在這種的方法使得每個點在瞬時的噪聲不會有敏感的感覺，高性的噪比以及在低信的噪對比之下出現(xiàn)的性能的增益的差別不會是不大的。而在本文中顯示的方法表示對依賴于失真的參數(shù)頻域估計，對精度以及對噪聲的關(guān)系相對密切。所以對高信的噪比之下，其失真的估計出現(xiàn)的情況要準(zhǔn)確一些，同時對其出現(xiàn)的性能的增益有明顯在低信的噪比之下較好性能的增益的結(jié)論。

4 結(jié)論

OFDM 系統(tǒng)有著較高的峰均比。由于功放的線性范圍有限，會帶來嚴(yán)重的信號失真，本文研究了對這種失真的抵消方法。通過將失真建模為拋物線模型，本文分析了其頻域特性，推導(dǎo)出了失真的兩個參數(shù)：初始時刻和時長分別影響頻域信號的相位和幅度?；诖耍疚睦米钚【秸`差準(zhǔn)則在頻域上對失真參數(shù)做了估計，最終恢復(fù)出失真信號并進行失真抵消。仿真結(jié)果表明，在低信噪比下，本文所述方法與文獻的方法具有近似相同的性能，而隨著信噪比的升高，本文的新方法比文獻所示的方法有約2dB的性能增益。