低复杂度预编码降低OFDM系统峰均比算法研究

"这篇论文提出了一种在OFDM(正交频分复用)系统中利用预编码技术来降低峰均比(PAPR, Peak-to-average Power Ratio)的低复杂度算法。通过采用快速傅立叶变换替代原有的乘法运算，减少了计算复杂度。论文还提出了一种基于通用平方根升余弦的预编码矩阵设计，该设计在保持良好的峰均比降低效果的同时，显著降低了算法的计算复杂度。相比于其他如循环限幅、选择映射和部分序列传输等降低峰均比的方法，预编码技术无需传输额外的边带信息，且能保持解调性能不变，因此具有更高的实用性。" 正文: OFDM系统因其在高速无线数据传输中的优势而被广泛应用于现代通信技术，特别是在5G网络中。然而，OFDM的一个主要缺点是其较高的峰均比，这可能导致功率放大器的非线性失真，增加系统的成本和能耗。因此，降低峰均比成为了OFDM系统设计的关键问题。 论文中提到的预编码技术是一种有效解决这个问题的方法。传统的预编码方案可能涉及复杂的乘法操作，这不仅增加了硬件实现的难度，也提升了计算复杂度。论文提出的创新点在于，它利用快速傅立叶变换(FFT)进行预编码，简化了计算过程，降低了复杂度。FFT是一种高效的计算工具，能快速计算离散傅立叶变换，因此在OFDM系统中被广泛使用。 进一步，论文设计了一个基于通用平方根升余弦的预编码矩阵。升余弦函数在信号处理中常用于滤波和脉冲整形，其特性可以平滑信号的边缘，降低峰值。通过这样的预编码矩阵，可以有效地调整OFDM符号的功率分布，从而降低峰均比。 计算机仿真的结果证明，这种方法在保持甚至提高峰均比降低性能的同时，大幅度降低了算法的计算复杂度。这意味着它在实际应用中更具可行性，尤其是在对实时性和效率要求高的5G通信系统中。 相比于其他降低峰均比的技术，如循环限幅带来的子载波间干扰和检测性能下降，以及选择映射和部分序列传输需要额外传输边带信息、算法复杂度高的问题，预编码技术显得更为优越。由于它不需要传输额外信息，不会影响解调过程，因此在保证通信质量的同时，还能优化系统的整体效率。 这篇论文为OFDM系统的PAPR降低提供了一个新的视角，其提出的预编码算法在保持性能的同时，显著降低了计算复杂度，对OFDM系统的设计和优化具有重要参考价值。