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1、OFDM 系统峰均比抑制技术研究与 FPGA 实现【摘要】移动通信是当前通信的热点，而正交频分复用技术(OFDM) 是在第四代移动通信系统中最受瞩目的技术之一。正交频分复用 (OFDM) 是一种高速并行多载波传输方案， 具有很强的抗衰落和抗符号 间干扰(ISI)的能力。然而,OFDM系统多个子载波的累加产生较大的 峰值信号,具有较高的峰值平均功率比(PAPR),这就要求系统内的非 线性器件具有较大的动态范围, 导致发送端对高功率放大器的线性度 要求很高且发送效率极低, 而且会增加 A/D 和 D/A 转换器的复杂度, 它直接影响着整个系统的运行成本和效率, 是 OFDM 的软肋。鉴于此, 本文
2、在 OFDM 系统进行峰均比抑制的研究基础上, 研究了一种峰均比 抑制峰值脉冲抵消削峰(PC-CFR)算法，并在FPGA上完成其逻辑 实现。围绕这个问题, 论文详细分析了降低信号峰值平均功率比的各 种方法, 并研究了限幅类技术中的优化方法:脉冲抵消削峰算法 (PC-CFR), 该算法在降低 PAPR 的性能上取得了较好的效果;同时给出 利用 PC-CFR 算法的 OFDM 系统的仿真结果和 FPGA 在板调试结果, 验证 降低峰均比的优化方案的结论。 更多还原Q 【Abstract】 OFDM(Orthogonal frequency Division Multiplexing)is an a
3、ttractive technique for wireless high-bit-rate transmission due to the minimizing effects of frequency-selectivefadinganditshighbandwidthefficiency. ButOFDMhasthehighPAPR(Peak-to-Average-PowerRatio)which is its inherent disadvantage. These large peaks cause saturation in high-powered amplifier, lead
4、ing to the lower transmitted efficiency,and increasing the complexity of A/D and D/A convertor.Whereas these problems, this paper c. 更 多还原【关键词】 正交频分复用； 峰均比； 振幅因子降低； 峰值脉冲抵 消削峰； 现场可编程门阵列；【Key words】 OFDM； PAPR； CFR； PC-CFR； FPGA；摘要 3-4Abstract 4第一章 绪论 7-131.1 OFDM 系统峰均比抑制的研究背景 7-91.2 OFDM 系统峰均比抑制的研究意义
5、 9-101.3降低OFDM系统PAPR的研究现状10-111.4 论文研究的内容及章节安排 11-13第二章 OFDM 技术基本原理 13-232.1 OFDM 的基本原理 13-162.2 子载波调制的 DFT 实现 16-172.3 串并变换 172.4 子载波调制 17-202.5 射频调制 20-212.6 系统基本参数选择 21-23第三章 OFDM 系统峰均比抑制的方法分析 23-483.1峰值平均功率比PAPR的概念24-283.2 OFDM 系统中峰均比的分布 28-293.3 峰均比抑制方法分析 29-413.3.1 预失真(Pre-Distortion)技术 29-323
6、.3.2 限幅类技术分析 32-363.3.3 编码类技术分析 36-383.3.4 概率类技术 38-413.4 脉冲抵消削峰 PC-CFR 算法介绍 41-463.4.1 算法细节 423.4.2 峰值检测(Peak Detection) 42-443.4.3 峰值缩放( Peak Scaling) 443.4.4 分配器( Allocator) 443.4.5 削峰脉冲发生器( Cancellation Pulse Generator) 44-463.4.6 CORDIC 463.5 本章小结 46-48第四章 OFDM 系统 PC-CFR 算法的 FPGA 实现 48-644.1 FPGA 开发环境 48-504.2 PC-CFR 算法的 FPGA 逻辑实现 50-564.2.1 CFR 顶层框图 504.2.2 CFR 一次迭代框图 50-534.2.3 Cancellation Pulses (C_Pulses )模块框图 53-564.3 接口时序图及说明 56-584.3.1 CFR 接口介绍 56-574.3.2 与 CFR 相关的 SPI 接口 57-584.4 MATLAB 仿真和 FPGA 逻辑实现的结果分析 58-614.5 FPGA 在板调试结果分析 61-64第五章 总结与展望 64-66致谢 66-68参考文献
