软件无线电实现的恒包络OFDM技术探讨

"本文献主要探讨了基于软件无线电（Software Defined Radio, SDR）技术的恒包络正交频分复用（Constant Envelope Orthogonal Frequency Division Multiplexing, CE-OFDM）的设计与实现，以解决传统OFDM系统中存在的高峰值平均功率比（Peak-to-Average Power Ratio, PAPR）问题。作者通过System Generator工具进行了CE-OFDM的建模仿真，验证了该方法在降低PAPR、节省功耗以及提高系统灵活性方面的优势。" 正文: 恒包络OFDM（Constant Envelope OFDM）是一种针对传统OFDM技术的改进方案，旨在解决OFDM系统中普遍存在的高PAPR问题。OFDM作为一种多载波调制技术，因其频谱效率高、抗多径衰落能力强等特点，在无线通信领域广泛应用，如4G、5G移动通信标准。然而，OFDM信号的PAPR较高，可能导致功率放大器工作在非线性区，从而产生失真并增加功耗。 为了解决这一问题，恒包络OFDM提出将OFDM调制到载波信号的频率中，使信号包络保持恒定。这种方法的优势在于，它能有效地降低PAPR，减少功率放大器的工作负担，从而降低系统能耗。同时，恒包络特性还使得硬件设计更为简单，因为功率放大器可以工作在其效率最高的线性区域，进一步提高了整体系统的能源效率。 在本文中，研究者利用软件无线电平台进行CE-OFDM的实现。软件无线电是一种利用可编程硬件实现无线通信功能的技术，它允许通过软件更新来适应不同的通信标准和协议，极大地提高了系统的灵活性和可扩展性。System Generator是MATLAB的一个模块，用于创建和仿真数字信号处理算法，它在这项研究中被用来构建和测试CE-OFDM的调制和解调过程。 实验结果表明，通过CE-OFDM技术，原本OFDM的高PAPR问题得到了显著改善，PAPR降低至0dB，这意味着功率放大器的运行更加高效，同时也减少了对高动态范围D/A和A/D转换器的需求。此外，CE-OFDM的实施增强了系统的可更新性和升级性，这对于快速发展的无线通信技术来说具有重要意义。 基于软件无线电的恒包络OFDM设计不仅解决了OFDM的高PAPR问题，还带来了功耗的显著降低，提升了系统的整体性能。这种技术有望在未来的无线通信系统中发挥重要作用，特别是在对能源效率和灵活性有高要求的场景下。