OFDM信号峰均功率比的统计分布.PDF

电子发烧友 电子技术论坛 Vol. 7　No. 3　 Feb. 2007 第 7卷 　第 3期 　2007年 2 月 科 　学 　技 　术 　与 　工 　程 　 (2007) 30294 05　 Science Technology and Engineering 　2007　Sci. Tech. Engng. 通信技术 OFDM 信号峰均功率比的统计分布 余 　华 　田立斌 　张 　军 　朱一成 (华南理工大学电子与信息学院 ,广州 510640) ( ) 摘 　要 　正交频分复用 OFDM 由于能有效对抗码间干扰而特别适用于无线环境下的高速传输,被普遍认为是下一代通信系 统必不可少的技术。OFDM 的一个主要缺点是峰均功率比特别高 ,而高的峰均比会对系统的设计带来很多问题。掌握了峰均 比的统计分布 ,可以知道信号受高峰均比影响的严重程度 , 同时也是评价峰均比降低技术性能的参照。已有关于峰均比分布 的分析均是针对所有载波都使用的情况 ,而在几乎所有的国际标准中都规定不用靠边沿的子载波 , 以便于信号的谱成形和避 免邻近信道干扰。本文分析了这种情况下 OFDM 连续信号峰均比的渐近分布 ,结果表明 , OFDM 信号的峰均比是由实际采用 的载波数和各载波的功率分配方案决定 ,而与 FFT的点数 N 无关。 ( ) 关键词 　正交频分复用 OFDM 　　峰均功率比 　　统计分布 中图法分类号 　TN911. 72; 　　文献标识码 　A ( 　　正交频分复用 O rthogonal Frequency D ivision 度只是峰值幅度的一小部分 ,从而使得这些部件的 Multip lexing, OFDM ) 由于其高频谱效率和对信道时 使用效率很低。对于模拟部分 , 当信号通过非线性 ( ) 延扩展的鲁棒性 ,特别适合于无线环境下的高速传 设备 如功率放大器 时 ,会导致带内失真 ,从而降 输 ,从而成为各种高速无线通信系统的常用技 低误码率性能 ; 并产生带外噪声 , 从而降低频谱 术 [ 1 ] ; 如 802. 11a /g/n、802. 16、UWB 、DAB 、DVB 以 效率。 ( ) 然而 ,在 OFDM 系统中 ,N 通常取值为几十甚至 及各种数字用户环路 xDSL 都将 OFDM 作为物理 ( ) 几千 ,如此大的峰均比是系统无法承受的。但是 , 层技术标准。OFDM 还被普遍认为是下一代 4G 通信系统必不可少的技术 [ 2 ] 。 具有最大峰均比的码元出现的机会相当小 , 因此不 但 OFDM 系统的主要缺点之一是其峰均包络 能以最大峰均比来作为衡量 OFDM 系统峰均比特 ( 性的指标。由于每个码元是由一个随机序列生成 , 功率比 PeaktoAverage envelope power Ratio, PAR, ) 因而一个码元的峰均比就是一个随机变量 ,而全面 简称峰均比 很高。当各子载波采用相同的调制方 式时 ,包含 N 个载波的 OFDM 信号的峰均比可能达 刻画一个随机变量的工具就是它的分布函数。知 到采用相同调制映射的单载波系统的 N 倍。高峰