结合预失真的峰均功率比抑制新方法

"该论文是2012年9月发表于《北京航空航天大学学报》的一篇自然科学论文，由李铀、张晓林和肖鑫共同撰写。研究主要针对峰均功率比（PAPR）抑制技术中的问题，即压扩法在降低PAPR的同时可能恶化系统误码率（BER）。作者提出了一种新的结合压扩与预失真的方法来解决这一矛盾。通过应用Bussgang定理，他们推导出了正交频分复用（OFDM）信号经过非线性功率放大器后的子载波信噪比（SNR）计算公式。接着，他们用理想预失真替代非线性功放，并对线性压扩法进行改进。通过调整3个关键参数，他们修改了子载波SNR的计算公式，从而得到了系统误码率。仿真结果显示，这种方法在保持相同PAPR抑制效果和误码率的前提下，可以提高信噪比门限0.8dB。关键词包括：正交频分复用、预失真、压扩和峰均功率比。" 正文: 这篇论文的核心是解决无线通信中一个重要的问题，即如何有效地抑制峰均功率比（PAPR），同时保持系统的误码率在一个可接受的水平。PAPR是衡量无线通信系统中信号峰值功率与平均功率之比的关键指标，过高的PAPR可能导致功率放大器的工作效率下降，甚至出现饱和失真，影响通信质量。 论文提出了压扩与预失真结合的抑制方法。压扩是一种降低PAPR的技术，通过改变信号的动态范围来降低峰值功率。然而，单纯使用压扩可能会导致系统误码率增加，因为这会影响到信号的频谱效率。预失真则是在信号进入功率放大器之前对其进行反向失真，以抵消放大器引入的非线性失真，从而提高整体性能。 在论文中，作者利用Bussgang定理来分析OFDM信号经过非线性功率放大器后的行为。Bussgang定理是处理随机变量在非线性系统中的一个重要工具，它提供了一种将输入信号与输出信号之间的关系进行统计分解的方法。通过这个定理，他们能够推导出在加性高斯白噪声信道下，经过非线性放大后的子载波信噪比表达式。 接下来，作者引入理想预失真来替代非线性功率放大器，然后对线性压扩法进行了改进。理想预失真是一个理想的模型，它能完全补偿非线性失真，从而优化系统性能。通过调整3个参数，他们修改了子载波信噪比的计算公式，进一步得到系统误码率的估计。 通过仿真，论文展示了所提方法在保持相同PAPR抑制效果和误码率的情况下，可以显著提升信噪比门限，具体是提高了0.8dB。这是一个重要的改进，因为它意味着在不牺牲通信质量的前提下，可以更有效地利用功率资源，提高系统的能量效率。 这篇论文提供了一种创新的策略，将压扩和预失真技术相结合，以克服PAPR抑制与系统误码率之间的矛盾。这种方法对于现代无线通信系统，尤其是OFDM系统，具有重要的实际应用价值，可以提升通信系统的性能和效率。