上 海 交 通 大 学 博 士 学 位 论 文减 少 OFDM 系 统 的 峰 均 功 率 比 的 研 究小 互 熵 算 法 来 高 效 地 求 解 OFDM 信 号 的 最 优 表 示 。 仿 真 结 果 表 明 , 在 相同 的 的 计 算 复 杂 度 下 , 与 存 在 的 方 法 相 比 , 这 个 参 数 化 最 小 互 熵 算 法 和自 适 应 参 数 化 最 小 互 熵 算 法 算 法 都 取 得 了 更 好 的 PAPR 减 少 性 能 。4. 我 们 提 出 了 一 个 新 的 连 续 时 间 OFDM 信 号 的 PAPR 计 算 方 法 。 该 方 法 克 服了 已 有 方 法 中 计 算 量 大 的 缺 点 并 提 高 了 其 计 算 效 率 。 提 出 的 计 算 方 法 只需 要 展 开 和 化 简 N − 1 个 第 一 类 契 比 雪 夫 多 项 式 , 并 且 不 需 要 计 算 第 一 类契 比 雪 夫 多 项 式 的 导 数 。 我 们 也 利 用 了 多 项 式 系 统 的 实 根 分 离 算 法 来 计算 瞬 时 包 络 功 率 函 数 的 导 数 的 根 , 这 个 实 根 分 离 算 法 可 以 高 效 地 辨 识 多项 式 的 实 根 。关 键 词 : 正 交 频 分 复 用 , 选 择 性 映 射 , 部 分 传 输 序 列 , 载 波 保 护 算 法 , 载 波 注射 算 法 , 峰 均 功 率 比— ii —
On Peak-to-Average-Power Ratio Reduction for OFDMSystemsABSTRACTOrthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been used widelydue to its inherent robustness against multipath fading and resistance to narrowbandinterference. However, one of the major drawbacks of OFDM signals isthe high peak to average power ratio (PAPR) of the transmitted signal. Manysolutions have been proposed to reduce PAPR in recent years, such as clipping,coding, selected mapping (SLM), partial transmit sequence (PTS), tone reservation(TR) algorithm, tone injection (TI) algorithm etc. But each of these methodshas its own drawback. In the dissertation, we focus on some key technologies onreducing OFDM signal’s PAPR.1. In order to overcome the PTS-based OFDM systems drawback, i.e. thecomputational complexity of PAPR reduction increases exponentially withthe number of sub-blocks, we modify the original artificial bee colony algorithmto solve the combinatorial optimization problems. Then we analysethe complexity of the algorithm. Simulation results verify the feasibilityand high efficiency of the modified artificial bee colony algorithm. Bycasting the originally combinatorial optimization problems for PTS-basedOFDM systems into an associate rare-event probability estimation, we usethe parametric minimum cross entropy algorithm to efficiently solve theestimation. By simulation, the validity of the parametric minimum crossentropy algorithm is confirmed.2. Two schemes of finding nearly optimal PRT set which are based on geneticalgorithm and particle swarm optimization are proposed to generate thepeak reduction tone set with lower secondary peak. Compared to the existingalgorithms, the complexities of the two schemes are very lower. Onthe basis of two schemes, we propose an adaptive clipping control algorithm— iii —
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