CN101035105A - 基于ifft/fft的预留子载波降低ofdm***峰均功率比的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于IFFT/FFT的预留子载波降低OFDM***峰均功率比的方法和装置，其方法是在***的发送端利用IFFT/FFT变换对产生频域消峰序列，以降低OFDM***峰均功率比PAPR，所述的方法步骤包括数据分配，进行IFFT变换，实现OFDM调制，得到时域信号，判断门限值和迭代次数是否达到设定值，进行限幅消峰处理，通过FFT变换提取频域消峰序列。其装置包括发送端和接收端，在发送端增加了数据分配单元、数据选择单元、判断单元、消峰序列产生单元、消峰序列***单元；接收端增加了信息提取单元。本发明在产生消峰序列过程中不会导致误码率的增加，降低PAPR的效果明显，其装置结构简单，进行FFT/IFFT的迭代次数较少。

Description

基于IFFT/FFT的预留子载波降低OFDM***峰均功率比的方法和装置

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)通信***中的峰均功率比PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)的降低，具体地说是一种基于IFFT/FFT的预留子载波TR(Tone Reservation)有效降低OFDM***峰均功率比PAPR的方法及装置。

背景技术

正交频分复用OFDM技术以其高效的频谱利用率、良好的抗多径衰落性能而被认为是***移动通信4G的核心技术之一，目前OFDM技术已经在非对称数字用户线(ADSL)、数字音频广播(DAB)和数字电视广播(DVB)、IEEE 802.11、IEEE 802.16以及电力线宽带数据通信等领域得到了广泛应用。

OFDM的基本原理就是把高速的数据流通过串并转换，分配到传输速率相对较低的若干个子信道中进行传输。由于每个子信道中的符号周期会相对增加，因此可以减轻无线信道的多径延迟扩展的影响。并且还可以在OFDM符号之间***保护间隔，令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展，这样就可以最大限度地消除由于多径带来的符号间干扰(ISI)。而且，一般都采用循环前缀作为保护间隔，从而可以避免由多径带来的信道间干扰(ICI)。

功率归一化的OFDM的时域抽样序列{x_n}如下：

$x_n=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_k\exp \left(\frac{j2\mathrm{\πkn}}{N}\right)n=\mathrm{0,1},......,N-1\·\·\·\left(1\right)$

其中N为子载波数，X_k表示第k个子载波上的调制数据。

与单载波***相比，由于OFDM符号是由多个独立的经过调制的子载波信号相加而成的，这样的合成信号就有可能产生比较大的峰值功率(Peak Power)，由此会带来较大的峰均功率比PAPR。峰均比可以定义为：

$\mathrm{PAPR}\left(\mathrm{dB}\right)=10{\log }_{10}\frac{\underset{n}{\max \left\{{\left|x_n\right|}^2\right\}}}{E\left\{{\left|x_n\right|}^2\right\}}\·\·\·\left(2\right)$

大的峰均功率比PAPR对发射机内放大器的线性提出了很高的要求，当OFDM***内这种变化较大的信号通过非线性部件，例如进入放大器的非线性区域时，信号会产生非线性失真，产生谐波，造成较明显的频谱扩展干扰以及带内信号畸变，导致整个***性能的下降，同时还会增加A/D和D/A转换器的复杂度，降低它们的准确性。为避免非线性失真，传统的方法是采用大动态范围的线性放大器，或者对非线性放大器工作点进行补偿，但这样使功率放大器的效率大大降低，并且整个***的成本大大增高。为解决OFDM通信***中信号非线性失真问题，目前提出的方法主要有：信号预畸变技术，包括限幅(Clipping)、压扩变换(Companding Transform)和预留子载波(Tone Reservation)等；高速编码技术，包括选择性映射(SLM)和部分传送序列(PTS)；分组编码技术，包括Golay互补序列和Reed-Muller编码等。其中，属于信号预畸变技术的限幅(Clipping)方法是最易实现的一种方法。其基本原理是将OFDM时域采样信号与矩形窗函数相乘，如果OFDM时域信号的幅值小于门限值，则该矩形窗函数的幅值为1；如果信号幅值大于门限值，则该矩形窗函数的幅值小于1。

同属于信号预畸变技术的预留子载波Tone Reservation(TR)方法是一种无失真有效降低OFDM***PAPR的方法，其基本原理是发射端保留一部分专门的子载波(Tones)，用于产生抑制PAPR的消峰信号，接收机端则直接忽略这些被保留的用来抑制PAPR的子载波上的数据，从其它正常的用来传输信息数据的子载波恢复需要的有用信号即可。

具体而言，便是在L个预留的子载波上安排适当的数据，使得这L个预留子载波上的数据C_k(k＝i₁，i₂，...，i_L；i₁，i₂，...，i_L为预留子载波的索引)对应的时域信号c(n)恰好可以抑制原来的OFDM符号的峰值，也即在原OFDM符号的峰值处c(n)的幅度恰好为该峰值点信号的幅度与门限值的差，相位则正好与该峰值点信号的相位相反，其原理如图1所示。可见TR方案不用发送边带信息，也不会带来频带干扰，并且接收机设计简单，不需要特殊的处理。

Clipping方法虽然简单，但会为OFDM***带来相关的问题。首先，对OFDM符号幅度进行畸变，会对***造成自身干扰，从而导致***的误码率BER性能降低。其次OFDM信号的非线性畸变会导致带外辐射功率值的增加，进而也会导致***误码率的增加。

传统的预存波形TR算法随机生成一系列预留子载波处的数据序列，经IFFT变换后，作为时域消峰信号存储起来。然后将这些消峰信号与预留子载波处数据为“0”的OFDM符号的时域信号(经IFFT变换得到)分别相加，找到其中能使合成信号具有最小PAPR值的那个序列，将其***到预留子载波处，与信息序列一起，再经IFFT变换后，作为传输信号。因此，传统的预存波形TR算法可认为是静态算法，不能针对动态的信息序列找到合适的消峰数据。

发明的内容

本发明目的在于避免上述已有技术的不足，通过分析OFDM***PAPR问题产生的根本原因，从消减OFDM时域信号中的高峰值入手，结合Clipping和TR方案的优点，提出了一种基于IFFT/FFT变换对的TR方案的方法及装置。该方案实现简便，并且只需较少的迭代次数就可以获得很好的PAPR抑制效果。

预留子载波TR方法的要点是在L个预留子载波上放置合适数据，使这些数据经FFT变换后，得到合适的消峰信号。

TR算法中某一OFDM频域信息序列X为：

$X=\left\{\begin{array}{cc}{X}_k,& k\∉\{i_1,i_2,\·\·\·,i_L\}\\ 0,& k\∈\{i_1,i_2,\·\·\·,i_L\}\end{array}\right.\·\·\·\left(3\right)$

其中i₁，i₂，…，i_L为预留子载波的索引号。对X进行IFFT变换得到时域信号x(n)：

                     x(n)＝IFFT(X)                                    (4)

根据某一门限值对x(n)进行限幅消峰后，得到消峰后的信号 x(n)，则x(n)中超过门限值的峰值部分可看作是时域理想消峰信号 c(n)：

                      c(n)＝x(n)- x(n)                                  (5)

另外，对某一频域消峰数据序列C：

$C=\left\{\begin{array}{cc}{C}_k,& k\∈\{i_1,i_2,\·\·\·,i_L\}\\ 0,& k\∉\{i_1,i_2,\·\·\·,i_L\}\end{array}\right.\·\·\·\left(6\right)$

若C经IFFT变换后，得到时域消峰信号c(n)与时域理想消峰信号 c(n)相似，则x(n)经c(n)消峰后得到的信号x′(n)的PAPR值也会有很大的降低。

             x′(n)＝x(n)-c(n)＝IFFT(X)-IFFT(C)＝IFFT(X-C)            (7)

C可表示为：

             C＝FFT(c(n))＝FFT(x(n)-x′(n))＝FFT(x(n))-FFT(x′(n))    (8)

由式(3)、(6)和(7)可知，消峰序列C与信息序列X合并后，不会对信息序列中的数据造成干扰，因此该方法引起的BER为0。

所以，TR的PAPR抑制过程便是选择合适的c或者相应的C，使得下式最小：

$\mathrm{PAPR}\left(x^{\′}\left(n\right)\right)=\frac{\underset{n}{\max }{|x\left(n\right)-c\left(n\right)|}^2}{E\left\{{\left|x\left(n\right)\right|}^2\right\}}\·\·\·\left(9\right)$

对式(9)需要说明的是，此处的PAPR定义稍不同于通用的PAPR定义，区别在于分母并非对x′(n)＝x(n)-c(n)求平均功率，而是仅仅对x(n)求平均功率值，之所以这样做是为了避免由于x′(n)的平均功率的上升而导致PAPR降低，而未达到真正的降低峰值信号的目的。而新的PAPR公式(也即式(9))就可以保证PAPR降低的同时保证相对原始的OFDM符号的峰值功率会有下降。

本发明在发射端利用IFFT/FFT变换对寻找频域消峰序列C_L，以降低OFDM***传输信号的PAPR，其具体过程如下：

(1)数据分配，在N个了载波中，根据规定好的L个预留子载波的位置，在L个子载波上放置数据“0”，其它的N-L个数据子载波的位置放置进行过星座映射后的正常信息数据；

(2)进行IFFT变换，实现OFDM调制，得到x(n)；

(3)如果x(n)的PAPR满足要求或迭代次数达到了设定的最大值，则将x(n)作为最终的输出信号输出；否则，转第(4)步；

(4)根据设定的门限值，对x(n)进行限幅消峰，得到限幅消峰后的信号 x(n)；

(5)限幅消峰前的时域信号x(n)减去限幅消峰后的时域信号 x(n)，得到时域理想消峰信号 c(n)；

(6)对 c(n)进行N点FFT变换得到频域理想消峰序列 C；

(7)对 C提取预留L个子载波对应位置的数据得到序列 C_L；

(8)对 C_L进行幅度调整，得到C_L，使C_L对应的时域消峰信号c(n)的幅值和步骤(5)所得到的理想消峰信号 c(n)的幅值尽量的一致；

(9)将C_L与N-L个数据子载波上的信息数据合并；转第(2)步处理。

实现本发明上述方法的装置包括发送端和接收端，发送端的特点是在传统的OFDM***的基础上增加了数据分配单元、数据选择单元、判断单元、消峰序列产生单元、消峰序列***单元；接收端的特点是增加了信息提取单元；

发送端的数据分配单元：用于在预定好的L个预留子载波位置处放置数据“0”，在其余的子载波上放置要传输的信息；

发送端的数据选择单元：用于选择是将数据分配单元输出的信号作为IFFT单元的输入，还是将消峰信号***单元的输出作为IFFT单元的输入；

发送端的消峰序列***单元：用于预留子载波处消峰数据与信息子载波处的数据合并。

发送端的消峰序列产生单元：用于产生时域消峰信号，并将其变换成频域消峰序列；

发送端的判断单元：用于计算经IFFT变换得到的时域信号的PAPR值，记录迭代次数，并判定将IFFT的输出传输给并串转换单元还是消峰序列产生单元；

接收端的信息提取单元：用于提取接收端N-L个信息子载波处的数据，把L个预留子载波处的数据直接丢弃。

所述消峰序列产生单元包括：限幅单元、时域理想消峰信号生成单元、FFT单元、预留子载波处消峰数据提取单元和预留子载波处消峰数据放大单元，其中：

限幅单元：用于对IFFT变换的信号进行限幅处理，使限幅后信号的幅值小于设定门限值；

时域理想消峰信号生成单元：用于将限幅前的信号与限幅后信号相减，提取峰值超过门限值的部分，即时域理想消峰信号；

FFT单元：用于将时域理想消峰信号变换成频域理想消峰序列；

预留子载波处消峰数据提取单元：用于提取出频域理想消峰序列中预留子载波处的数据，别的子载波处的数据设为“0”；

预留子载波处消峰数据放大单元：用于对提取出的预留子载波处的消峰数据放大一定的倍数。

所述判断单元包括PAPR计算器、迭代次数计数器和判决器，其中：

PAPR计算器：用于计算经IFFT变换得到的时域信号的PAPR值；

迭代次数计数器：用于记录处理一个OFDM符号迭代过的次数；

判决器：用于根据PAPR计算器的算出的信号的PAPR值和迭代计数器的值，决定将IFFT的输出传输给并串转换器还是消峰序列产生器。

本发明与现有技术方法相比，具有以下优点：

一.与Clipping方法相比

1.Clipping方法对OFDM符号幅度直接进行畸变，会对***造成自身干扰，从而导致***的误码率BER性能降低；而本发明基于IFFT/FFT变换对，有效的寻找消峰数据，利用消峰数据直接使IFFT变换后的时域信号具有较低的PAPR，因而不会带来误码率BER性能的降低；

2、Clipping方法可看作OFDM采样信号与矩形窗函数的乘积，因此会带来频带干扰，导致带外辐射功率的增加；而本发明由于与Clipping方法降低PAPR的原理不同，因此不会带来这些问题。

二.与预存波形的TR算法相比

1、预存波形的TR算法只能在有限的几个序列中选择出一个作为消峰序列，可选范围很小，不能有效降低信息序列的PAPR；本发明基于IFFT/FFT变换对动态地寻找适合于具体信息序列的消峰序列，因此能有效降低***地PAPR；

2、传统预存波形TR算法需要较多的预留子载波，才能取得一定的PAPR降低效果；而本发明方案在相同的条件下，可取得更好的PAPR降低效果；

3、本发明实施方案简单，各个模块都是一些常见的模块，没有复杂的结构，并且进行FFT/IFFT的迭代次数较少，仿真试验表明，仅需迭代三次，就可以获得很好的PAPR抑制效果。

附图说明

图1是TR算法降低PAPR原理图

图2是本发明的基于IFFT/FFT变换对的TR方案的迭代过程流程图

图3是本发明的基于IFFT/FFT变换对的TR方案的OFDM***框图

图4是本发明的消峰序列产生单元构成框图

图5是本发明的判断单元构成框图

图6是本发明的基于IFFT/FFT变换对的TR方案与预存波形TR方案的互补累计分布函数CCDF对比图

图7是本发明基于IFFT/FFT变换对的TR方案不同门限值的互补累计分布函数CCDF对比图

具体实施方式

以下参照附图对本发明作进一步详细描述。

参照图2，本发明用于在OFDM***中的基于IFFT/FFT变换对的TR方案，按如下步骤进行：

第一步，根据OFDM***的参数要求，在***N个子载波中设定预留子载波数的数目L，并确定预留子载波的位置，确定信号的PAPR门限值D及最大迭代次数M。

预留子载波越多，本发明方案降低PAPR的效果就越好，但由于预留子载波处不传播有用信息，预留子载波越多，***的频带利用率也就越低。因此，实施本发明的方案时，预留子载波的数目与***的PAPR降低的效果要折中考虑，一般，预留子载波的数目L以不超过总的子载波数目的1/5为益。

预留子载波位置的选择以随机选择较好，即在总的N个子载波中，随机选择L个位置，并固定下来，接收端接收到的数据经过一定处理后，把此L个子载波处的数据丢弃即可。

第二步，数据分配，在L个预留子载波处分配数据“0”，在剩下的N-L个子载波处依次分配进行过星座映射后的正常信息数据。

第三步，进行IFFT变换，实现OFDM调制，得到时域信号x(n)。

第四步，判决处理，对经IFFT变换后得到的时域信号x(n)进行PAPR计算和迭代次数m的检测，并分别与设定的PAPR门限值D和最大迭代次数M相比较，若信号的PAPR小于等于设定的门限值D，或迭代次数m大于等于设定的次数M，则该信号就作为最终的传输信号输出；若信号的PAPR大于门限值D且迭代次数小于设定值M，则对x(n)进行后续处理。

第五步，根据设定的门限值D，对时域信号x(n)进行限幅处理，得到限幅信号 x(n)。

限幅操作可以被看作是OFDM采样信号与矩形窗函数相乘，如果OFDM信号的幅值小于门限值时，则该矩形窗函数的幅值为1，否则，该矩形窗函数的幅值小于1。

第六步，将限幅前的信号x(n)减去限幅后的信号 x(n)，可得到x(n)中信号峰值超过门限的部分 c(n)，将 c(n)作为时域理想的消峰信号。

第七步，对理想消峰信号 c(n)进行FFT变换，得到理想频域消峰序列 C。

第八步，取出 C中预留子载波处的数据，即将 C中信息子载波处的数据置为“0”，得到频域消峰序列 C_L。

C本为理想的峰值对消序列，若将原来N个子载波处的数据与 C相减，对相减后的信号进行IFFT变换后，则得到时域信号的PAPR完全满足小于设定的PAPR门限值的条件，但这样也就把各信息子载波处的数据干扰了，接收端将无法恢复出信息序列。因此，只能将 C中预留子载波出的数据保留下来，信息子载波处的数据置为“0”，依据预留子载波来逐步降低信号的PAPR。

第九步，对 C_L进行幅度调整，得到C_L，使C_L对应的时域消峰信号c(n)的幅值和第五步所得到的理想消峰信号 c(n)的幅值尽量的一致。

第十步，将C_L与N-L个信息子载波合并，得到预留子载波处的数据更新后的序列。跳转到第三步继续信号的处理。

参照图3，实现本发明方法的***装置包括发送端和接收端。发送端的特点是在原有的OFDM***的基础上增加了数据分配单元4、数据选择单元5、判断单元7、消峰序列产生单元8及消峰序列***单元9；接收端的特点是增加了信息提取单元20。

正如图4所示，发送端的消峰序列产生单元8由限幅单元23、时域理想消峰信号生成单元24、FFT单元25、预留子载波处消峰数据提取单元26、预留子载波处消峰数据放大单元27组成。

正如图5所示，发送端的判断单元7由PAPR计算器28、迭代次数计数器29及判决器30组成。

根据图3、图4和图5所示，本发明的装置实施降低OFDM通信***PAPR的工作过程如下：

一、OFDM通信***的发送端

如图3所示，从***随机信号发生单元1产生的随机数据符号流作为OFDM信号，经基带调制单元2采用QAM或QPSK调制后，OFDM信号被映射为了N-L个复数形式的信号，经过串并转换单元3把N-L个串行复数据转化为N-L个复数据，然后数据分配单元4在N-L个并行复数据之间选择出L合适的位置，并在L个位置处插“0”，使之变为N个并行的数据信号，并将该信号作为数据选择单元5的一个输入；数据选择单元5的另一个输入是消峰序列***单元9输出的数据序列，数据选择单元5选择要输入IFFT单元6的数据，当一个OFDM符号第一次被处理时(L个预留子载波处还没加载消峰序列)，数据选择单元5选择数据分配单元4传输过来的数据信号作为IFFT单元6的输入，否则，选择消峰序列***单元9输出的数据序列作为IFFT单元6的输入；信号经IFFT单元6处理后，变换成了时域信号x(n)，实现了OFDM的调制；然后该时域信号被送入到判别单元7，判别单元7根据判别规则选择将信号传输到串并转换单元10或消峰序列产生单元8；若信号被传入到消峰序列产生单元8，则消峰序列产生单元8根据输入的信号生成出预留子载波处的频域消峰数据C_L，这些数据然后被消峰序列***单元9***到了L个预留子载波处，实现了L个预留子载波的消峰数据和N-L个信息子载波数据的合并，该包含有消峰数据的信号然后被送入到了数据选择单元5，进行迭代处理；若IFFT单元6输出的信号经判别单元7后，被送入了并串转换单元10，则并串转换单元10将该并行输入的信号转换为串行输出，为了最大限度地消除符号间干扰ISI，还要通过保护间隔***单元11在每一个OFDM符号之间***保护间隔。保护间隔单元11输出的数据流经过数模转换单元12，将数字信号转换为模拟信号，再经过低通滤波器13滤波，输出的信号发送到信道14，该信道可以是有线信道也可以是无线信道，如果是无线信道，则需对低通滤波器13输出的数据进行上变频处理，例如采用加性高斯白噪声(AWGN)信道14。

如图4所示，在消峰序列生成单元8内，限幅单元23根据设定的幅值门限值对输入的信号进行限幅处理，使限幅后的信号的幅值不大于门限值；然后时域理想消峰信号生成单元24依据限幅前的信号和限幅后的信号提取出理想的时域消峰信号 c(n)，具体实现为将限幅前的信号减去限幅后的信号，所得的差就是理想时域消峰信号；接着，FFT单元25将理想时域消峰信号变换为理想频域消峰序列 C_L；然后，预留子载波处消峰数据提取单元26从理想频域消峰序列 C_L中提取出预留子载波处的消峰数据，经预留子载波处消峰数据放大单元27放大后，传输给消峰序列***单元9。

如图5所示，在判别单元7内，PAPR计算器28计算出输入信号的PAPR值，迭代次数计数器29记下处理一个OFDM符号已迭代过的次数，判决器30将PAPR计算器28输出的PAPR值和迭代次数计数器29的值分别与设定信号的PAPR门限值和最大迭代次数相比较，若信号的PAPR小于等于设定的门限值，或迭代次数大于等于设定的次数，则将判别单元7的输入信号传输到并串转换单元10，若信号的PAPR大于门限值且迭代次数小于设定值，则将判别单元7的输入信号传输到消峰序列生成单元8。

二、OFDM通信***的接收端

在OFDM通信***接收端，首先将经过信道传输后接收到的信号通过低通滤波器15进行滤波，再经过模数转换单元16将模拟信号转换为数字信号，再经过保护间隔去除单元17去除保护间隔后，将数据送入串并转换单元18，经过FFT单元19变换后，将时域信号转换为频域信号，再通过信息提取单元20将信息子载波处的数据信息提取出来，将预留子载波处的数据丢弃，然后通过并串转换单元21将并行数据流转换为串行数据流，最后经过基带解调器22将串行数据流解调为所要接收的OFDM信号发出。

本发明的效果可以通过图6和图7进一步说明。

图6给出了本发明基于IFFT/FFT变换对TR方案与传统TR方案的OFDM***的互补累积分布函数CCDF仿真对比曲线。图7给出了基于IFFT/FFT变换对TR方案的不同门限值下的CCDF仿真曲线。互补累积分布函数，即计算峰均功率比超过某一门限值的概率，其数学表达式为：

Pr{PAPR＞PAPR0}＝1-(1-e^-PAPR0)^N

                       PAPR0＞0                             (10)

仿真条件如下：OFDM信号由随机信号源产生，QPSK调制，子载波数为256，仿真次数是20000。

仿真1

为了说明本发明基于IFFT/FFT变换对的TR方案比传统的TR方案具有更好的降低OFDM***信号PAPR的效果，图6给出了这两种方案CCDF仿真曲线的对比图。其中本发明基于IFFT/FFT变换对的TR方案的PAPR门限值为7dB，迭代次数为3，传统预存波形TR方案预存有16个波形。从图6可以看出，本发明所采用的方案的PAPR比传统预存波形TR方案有很大的改进，在CCDF为10^-4时，PAPR大约降低了3dB。

仿真2

图7为本发明基于IFFT/FFT变换对的TR方案预留16个子载波，迭代3次，PAPR门限值不同的CCDF仿真曲线图。从图中可以直观的看出，该方案在门限较高的情况下具有很好的抑制PAPR的性能，例如在门限为8dB与9dB的情况下，可以使处理后信号的PAPR完全落在门限内，说明在门限值较大时，本发明基于IFFT/FFT变换对的TR方案在PAPR降低上与Clipping具有相同的效果。

Claims (4)

1.基于IFFT/FFT的预留子载波降低OFDM***峰均功率比的方法，其特征在于：在***的发送端利用IFFT/FFT变换对产生频域消峰序列C_L，以降低OFDM***峰均功率比PAPR，其具体过程如下：

(1)数据分配，在***N个子载波所规定的L个预留子载波的位置上，放置数据“0”，其它的N-L个子载波的位置放置星座映射后的正常信息数据；

(2)进行IFFT变换，实现OFDM调制，得到时域信号x(n)；

(3)如果x(n)的PAPR满足要求或迭代次数达到了设定的最大值，则将x(n)作为最终的输出信号输出；否则，转第(4)步；

(4)根据设定的门限值，对x(n)进行限幅消峰，得到限幅消峰后的信号 x(n)；

(5)用限幅消峰前的时域信号x(n)减去限幅消峰后的时域信号 x(n)，得到理想消峰信号 c(n)；

(6)对 c(n)进行N点FFT变换得到频域序列 C；

(7)对 C提取预留L个子载波对应位置的数据，得到序列 C_L；

(8)对 C_L进行幅度调整，得到C_L，使C_L对应的时域消峰信号c(n)的幅值和步骤(5)所得到的理想消峰信号 c(n)的幅值尽量的一致；

(9)将C_L与N-L个数据子载波上的信息数据合并；转第(2)步处理；

2.用于实现权利要求1所述方法的装置，包括发送端和接收端，其特征在于：发送端增加了数据分配单元、数据选择单元、判断单元、消峰序列产生单元、消峰序列***单元；接收端增加了信息提取单元；

发送端

数据分配单元：用于在预定好的L个预留子载波位置处放置数据“0”，在其余的子载波上放置要传输的信息；

数据选择单元：用于选择数据分配单元或消峰信号***单元的输出信号作为IFFT单元的输入；

发送端的消峰序列***单元：用于预留子载波处消峰数据与信息子载波处的数据合并；

消峰序列产生单元：用于提取时域消峰信号，并将其变换成频域消峰序列；

判断单元：用于计算经IFFT变换得到的时域信号的PAPR值、记录迭代次数，并判定IFFT的输出传输给并串转换单元还是消峰序列产生单元；

接收端的信息提取单元用于提取接收端N-L个信息子载波处的数据，把L个预留子载波处的数据直接丢弃。

3.根据权利要求2所述的基于IFFT/FFT的预留子载波降低OFDM***峰均功率比的装置，其特征在于：所述消峰序列产生单元包括：限幅单元、时域理想消峰信号生成单元、FFT单元、预留子载波处消峰数据提取单元和预留子载波处消峰数据放大单元，其中：

限幅单元：用于对IFFT变换的信号进行限幅处理，使限幅后信号的幅值小于设定门限值；

时域理想消峰信号生成单元：用于将限幅前的信号与限幅后信号相减，提取峰值超过门限值的时域理想消峰信号；

FFT单元：用于将时域理想消峰信号变换成频域理想消峰序列；

预留子载波处消峰数据提取单元：用于提取出频域理想消峰序列中预留子载波处的数据，别的子载波处的数据设为“0”；

预留子载波处消峰数据放大单元：用于对提取出的预留子载波处的消峰数据放大一定的倍数。

4.根据权利要求2所述的基于IFFT/FFT的预留子载波降低OFDM***峰均功率比的装置，其特征在于：所述判断单元包括PAPR计算器、迭代次数计数器和判决器，其中：

PAPR计算器：用于计算经IFFT变换得到的时域信号的PAPR值；

迭代次数计数器：用于记录处理一个OFDM符号迭代过的次数；

判决器：根据PAPR计算器计算值和迭代计数器记录值，决定将IFFT的输出传输给并串转换器还是消峰序列产生器。

Images