OFDM學習筆記——PAPR問題

• OFDM系統基本模型
• OFDM系統PAPR較高的原因
• DFT-S-OFDM對PAPR的影響

參考資料：《OFDM移動通信技術原理與應用》

OFDM系統基本模型

一個OFDM符號之內包括多個經過調制的子載波的合成信號，其中每個子載波都可以受到相移鍵控（PSK）或正交幅度調制（QAM）符號的調制。如果$N$表示子信道的個數（子載波的個數），$T$表示OFDM符號的寬度，$d_i(i=0,1,...,N?1)$是分配給每個子信道的數據符號，$f_c$是第0個子載波的載波頻率，$rect(t)=1$,$|t|\le T/2$,則從$t=t_s$開始的OFDM符號可以表示為：
$$\begin{array}{rl}& s(t)=Re\left\{\sum _{i=0}^{N?1}rect(t?t_s?\frac{T}{2})exp\left[j2\pi \left(f_c+\frac{i}{T}\right)\left(t?t_s\right)\right]\right\}{t}_s\le t\le t_s+T\\ & s(t)=0t<t_s\wedge t>t+t_s\end{array}\text{\hspace{1em}?}$$
然而在多數文獻中，通常采用復等效基帶信號來描述OFDM的輸出信號，表達式如下。
$$\begin{array}{rl}& s(t)=\sum _{i=0}^{N?1}rect(t?t_s?\frac{T}{2})exp\left[j2\pi \frac{i}{T}\left(t?t_s\right)\right]t_s\le t\le t_s+T\\ & s(t)=0t<t_s\wedge t>t+t_s\end{array}\text{\hspace{1em}?}$$
其中實部和虛部分別對應于OFDM符號的同相和正交分量，在實際中可以分別與相應的子載波的cos分量和sin分量相乘，構成最終的子信道信號和合成的OFDM符號。下圖為OFDM系統基本模型的框圖。

OFDM系統PAPR較高的原因

• 角度1：

發送端的OFDM信號是由多個相互正交的子載波求和產生的。當各路子載波上的信號出現同相求和時，會產生較大的峰值信號。

來源：白菊蓉. OFDM系統峰均比抑制技術與應用研究[D].西北工業大學,2018.DOI:10.27406/d.cnki.gxbgu.2018.000263.

• 角度2：

來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/610356035

DFT-S-OFDM對PAPR的影響

（本文主要考慮隨機接入的情況）長度為$N_{zc}$的時域序列經過DFT變換到頻域，經過子載波映射，將頻域序列放置在$N_{IFFT}$個子載波中間的$N_{zc}$個子載波上，再進行IFFT變換。該過程也可以稱為一個過采樣過程。過采樣會使得序列的PAPR提高，且不同的采樣速率的PAPR可能會有明顯差異。針對隨機接入信道中的ZC序列，其本身為低PAPR序列（PAPR為1），經過DFT-S-OFDM后序列的PAPR增大（format 0 PAPR為2.07）。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OFDM学习笔记——PAPR问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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