UFMC系统基于改进离散粒子群的峰均比抑制算法.pdf
《UFMC系统基于改进离散粒子群的峰均比抑制算法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《UFMC系统基于改进离散粒子群的峰均比抑制算法.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月南 京 邮 电 大 学 学 报(自 然 科 学 版)():系统基于改进离散粒子群的峰均比抑制算法陈 雷,刘海洋,郝玉莲,刘帅奇,张锁良河北大学 电子信息工程学院,河北 保定()摘要:针对通用滤波多载波()系统中相同相位信号叠加而引起的峰均比()过高的问题,提出一种基于改进离散粒子群()的峰均比抑制算法。该算法在离散粒子群()算法的基础上,引入一种对控制参数分段线性调整的改进方式,提升了算法的搜索性能。将改进后的离散粒子群算法与部分传输序列()相结合形成 算法,并对每个子块进行加扰。所提算法在规定迭代次数内搜索最佳的相位因子组合,以降低 系统的峰均比。仿真结果表明:算法与原始
2、 相比,可降低 ;与 算法相比,可降低 ;存在大量候选相位因子组合时,算法与 技术相比可显著降低计算复杂度。关键词:通用滤波多载波;峰均比;改进离散粒子群算法;部分传输序列;低复杂度中图分类号:文献标志码:文章编号:(),():()(),()(),(),:();();();收稿日期:;修回日期:本刊网址:基金项目:国家自然科学基金()资助项目作者简介:陈雷,男,博士,副教授,引用本文:陈雷,刘海洋,郝玉莲,等 系统基于改进离散粒子群的峰均比抑制算法南京邮电大学学报(自然科学版),():现行的正交频分复用(,)技术由于本身的固有特性,在适应新一代移动通信技术的业务需求时存在明显的缺陷。主要表现为
3、:()子载波必须保持正交,对频率偏移敏感性高,需要严格的时频同步;()存在较大的载波间干扰,需要插入循环前缀,使得频谱效率下降;()子载波占用带宽恒定,在短包数据通信业务上缺乏灵活性。针对 存在的上述缺陷,学界提出几种新型多载波技术来适配下一代移动通信技术的业务需求。其中,通用滤波多载波(,)凭借更高的频谱效率、更低的带外泄露、更灵活的子带配置被认为是面向 和 的一种有力的候选波形技术。相较于滤波(,)技术,可以摆脱循环前缀对频带资源的占用,提高频谱效率;相较于滤 波 器 组 多 载 波(,)技术,可以选用长度更短的滤波器,降低实现的复杂度;并且由于未采用偏移正交振幅调制(,)技 术,更 易
4、与 多 入 多 出(,)技术相结合。由于采用多载波技术,需要面临同向相位信号叠加而导致的峰均比(,)过高问题,这使得高功率放大器(,)无法工作在线性放大区,对信号的传输产生一定程度的影响,最终导致误码率(,)增加。理论上,在高峰均比的场景下,线性工作范围更大的 仍可以正常工作,但这种解决方案会使 的实现复杂度和成本进一步增加,不利于新一代移动通信技术的应用推广。因而,学界对多载波技术的重点研究方向之一正是峰均比抑制算法。文献提出一种分段非线性压扩方案,将信号按幅度大小分成 段,对每段信号采用不同的压扩策略,同时保持压扩前后信号功率和相位不变。仿真结果表明,该方案相较于经典压扩方案具有更低的峰均
5、比;文献提出一种线性非对称压扩变换方案,在发送端对大幅度信号进行压缩,对小幅度信号进行扩张,在接收端进行相应的逆操作。仿真结果表明,在高阶 调制场景下,所提方案相较于经典压扩方案具有更好的峰均比抑制能力和误码率性能。文献提出了一种基于 预编码和非线性压扩相结合的峰均比抑制方案,该方案相较于单独采用压扩技术或预编码技术的 系统,具有更低的,但这种编码类方案会导致 系统的复杂度增加。文献提出了一种采用低复杂度部分传输序列(,)的方案,该方案利用相位加权序列间的关系减少了复数乘法的计算次数,在有效抑制 系统峰均比的同时,降低了部分传输序列的计算复杂度;文献提出了一种基于固定功率门限的多级 算法,同时
6、兼备多级寻优 技术和功率门限 技术的性能特点。仿真结果表明,该算法的复杂度相较于传统 技术、多级寻优 技术和功率门限 技术均有一定程度的下降;文献将多点交叉技术和自适应参数引入遗传算法(,),并与选择性映射(,)相结合抑制 系统中的峰均比。仿真结果表明,该算法可以有效抑制 系统中的峰均比,但计算复杂度仍然较高。已有研究中,多数采取信号畸变类或信号编码类方案来抑制 系统的峰均比的方案,虽然也能取得一定的峰均比抑制效果,但在无失真传输和编码复杂度方面存在着明显的不足;少数基于信号加扰技术的方案,也面临着遍历寻优造成的计算复杂度过高问题。本研究采用传统 技术保障峰均比抑制过程中的无失真传输,并引入智
7、能优化算法解决该方案复杂度较高的问题,代替传统 技术遍历寻优的搜索方式,发挥优化算法在寻优问题上的优势。又因为粒子群算法(,)具有易于实现、控制参数少等优势,所以,考虑将改进后的离散粒 子 群 算 法(,)和传统 技术相结合,应用到 系统中进行峰均比抑制。系统峰均比在 系统中,首先将整个频带划分成 个子带,每个子带包含 个连续的子载波;然后将每个子带补零到 点并进行 运算,得到每个子带对应的时域信号()()()()其中,。随后,每个子带对应的时域信号()经过长度为 的切比雪夫滤波器(),此时得到的 个信号再叠加得到 的发射信号()()()()南京邮电大学学报(自然科学版)年 ()()()()(
8、)其中,。系统的发送端原理图如图 所示。图 发送端原理图在多载波系统中,由于 运算而产生同向相位信号的叠加会导致峰均比过高,其表达式为 ()()()其中,()表示()的峰值功率,()表示()的平均功率。已有研究表明,计算多载波系统的峰均比时,选用 倍的采样率所造成的误差可以忽略不计。这里取过采样率 ,采样后得到的时域信号样本个数为,再经过长度为 的切比雪夫滤波器,所得时域信号样本个数为 ,可得离散时间信号()的 为:()()()其中,()表示()的峰值功率,()表示()的平均功率。由于多载波系统的 是一个随机变量,通常 使 用 互 补 累 计 分 布 函 数(,)来表示系统中多载波符号超过特定
9、门限值的概率,其表达式为 ()()()其中,表示峰均比门限值,表示时域样本信号的数量。本文算法 部分传输序列部分传输序列技术通过对每个子块进行加扰的方式来抑制多载波系统的峰均比,具体操作流程如下:首先,将 个符号的输入数据分割成 个连续分布、大小相同的子块 ,()然后,用相应的相位因子 乘以每个子块,相位因子的表达式为()其中,)。再对已加扰的信号进行 操作,得到 ()最后,选择使得 最小的相位因子组合,表达式为,()()其中,()表示取得全局最小值的判决条件。此时,最小 向量的时域信号可以表示为 ()由式()可知,在区间,)内可取任意值,使得 技术在遍历搜索过程中会产生较高的计算复杂度,为简
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- UFMC 系统 基于 改进 离散 粒子 抑制 算法
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。