摘 要：OFDM 技術(shù)擁有優(yōu)異的對(duì)抗碼間干擾和信道選擇性衰落的能力，其較高的頻譜利用率、數(shù)據(jù)傳輸能力使得OFDM技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。但其較高的峰值平均功率比使得信號(hào)容易進(jìn)入功率放大器的非線性區(qū)域，從而造成信號(hào)失真，增加了系統(tǒng)的誤比特率。因此，對(duì)于減小OFDM信號(hào)的峰均比，使其擺脫P(yáng)APR限制的瓶頸，改善通信水平意義重大。

關(guān)鍵詞：OFDM 峰均比 限幅濾波

中圖分類號(hào)：TN914.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-01

OFDM是一種無(wú)線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)，OFDM信號(hào)由多個(gè)子載波信號(hào)構(gòu)成，要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)序列決定著OFDM的相位。對(duì)某些數(shù)據(jù)，這些子載波信號(hào)可能同相，在幅度上疊加在一起會(huì)產(chǎn)生很大的瞬時(shí)峰值幅度，導(dǎo)致較高的峰值平均功率比（Peak-to-Average Power Ratio，PAPR）。

1 系統(tǒng)的峰均比

OFDM 信號(hào)由多個(gè)獨(dú)立調(diào)制的子載波信號(hào)疊加而成的，當(dāng)這些信號(hào)相位一致時(shí)就可能疊加產(chǎn)生大的峰值功率（Peak power），由此帶來(lái)大的峰均功率比定義為： 當(dāng)子載波個(gè)數(shù)N足夠大時(shí)，OFDM信號(hào)為滿足正態(tài)分布的隨機(jī)信號(hào)，其峰均比超過(guò)某一門(mén)限z的概率可以用互補(bǔ)累積分布函數(shù)（CCDF，Complementary Cumulative Distribution Function）表示：

2 限幅濾波算法

限幅法的基本工作原理是：設(shè)定一個(gè) PAPR 門(mén)限，對(duì)超過(guò)這個(gè)門(mén)限值以外的OFDM 信號(hào)幅值進(jìn)行削減。雖然 OFDM 信號(hào)最大峰值功率很高，但是很少會(huì)出現(xiàn)高 PAPR 情況。方法較為簡(jiǎn)單，經(jīng)過(guò)反復(fù)剪波和濾波處理后降低 PAPR 的效果顯著。圖1顯示了，限幅濾波前后的OFDM信號(hào)的時(shí)域波形的對(duì)比。

限幅率CR決定限幅的過(guò)程，其核心內(nèi)容是：設(shè)定一個(gè)限幅門(mén)限，對(duì)于時(shí)域 OFDM 信號(hào)中幅值超過(guò)該門(mén)限值的部分直接進(jìn)行削減，但削峰前信號(hào)的相位不變；直接輸出OFDM 時(shí)域信號(hào)的幅值小于限幅門(mén)限值的部分，且不做任何改動(dòng)。

在限幅濾波算法中，由限幅率CR（clippingratio）作為核心的參數(shù)來(lái)判定以上式子中限幅門(mén)限C的數(shù)值。其可定義為：

其中為信號(hào)功率的均方根，即有：

因此，根據(jù)以上兩個(gè)公式，就可以推出限幅門(mén)限值C的表達(dá)式：

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)圖2對(duì)互補(bǔ)累積分布函數(shù)的計(jì)算，在OFDM系統(tǒng)中，通過(guò)限幅濾波算法，在限幅率CR=0.6時(shí)，可以取得2 dB左右的收益。

參考文獻(xiàn)：

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