"该文探讨了OFDM系统中如何利用CF-ACE技术有效抑制功放非线性失真,提高功率放大器效率的问题。通过结合削波滤波和星座图扩展的方法,在不损失数据的前提下降低了PAPR,从而改善了OFDM信号在高功率放大器中的性能。实验结果显示,经过PAPR抑制算法处理的信号,其带肩比和MER性能均有显著提升。"
正文:
正交频分复用(OFDM)技术在现代通信系统中被广泛应用,如4G、5G移动通信和Wi-Fi等,因其高数据速率和抗多径衰落的特性而备受青睐。然而,OFDM系统的一大挑战是其较高的峰均比(PAPR),这会导致功率放大器在高功率状态下工作时产生非线性失真,进而降低系统的效率和性能。为了克服这一问题,研究者提出了多种PAPR抑制技术,其中一种是结合削波滤波(CF)和主动星座图扩展(ACE)的CF-ACE方法。
CF-ACE技术的主要思路是两步处理。首先,通过削波滤波降低信号的峰值功率,使得PAPR得到有效控制。削波滤波是一种简单有效的PAPR降低方法,它将信号中的部分峰值样本进行裁剪,然后通过低通滤波器来平滑这些被裁剪的样本,以减少因削波引起的失真。然而,单纯使用削波滤波会引入额外的带外噪声,降低信号质量。
接下来,为了恢复因削波滤波而损失的信号质量,采用星座图扩展(ACE)技术。ACE通过在星座图上扩展符号点,使得在信号被裁剪后仍能保持良好的星座分布,从而提高误码率(MER)性能。在ACE过程中,信号的星座点被人为地向相邻的星座点移动,以减少在削波后恢复信号时的误差。
在OFDM系统中,随着载波数量的增加,PAPR会逐渐恶化,这会加剧功率放大器的非线性失真。因此,使用CF-ACE技术能够在保持原始数据完整性的同时,有效降低PAPR,减轻对高功率放大器的非线性影响。实验表明,通过在功率回退7dB的功率放大器前应用PAPR抑制算法,可以实现带肩比至少提升2dB,MER提升1dB以上的改进。
CF-ACE技术是解决OFDM系统中PAPR问题的一种实用策略,它能够优化功率放大器的工作状态,提高系统效率,同时保持良好的信号质量。这种技术对于确保OFDM通信系统的稳定性和可靠性具有重要意义,尤其在高功率传输和低功耗要求的场景下更为重要。未来的研究可能会进一步探索优化CF-ACE算法,以实现更高效、更低复杂度的PAPR抑制解决方案。