專利名稱：：一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)及其部分傳輸序列方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及到通訊領(lǐng)域，具體的說，涉及到一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)及其部分傳輸序列方法。
背景技術(shù)：
：正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種非常有效的應(yīng)對信道失真的傳輸方式，它已在WLAN、WiMAX、DVB、ADSL和Hom印lug等許多寬帶無線或有線系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。但由于各子載波間統(tǒng)計獨立，其相應(yīng)的時域波形近似于高斯分布，因此OFDM這種傳輸方式的一個主要缺點是峰值平均功率比(PAPR)比較高。這就要求系統(tǒng)中的射頻功放具有較大的線性范圍以避免傳輸信號的頻譜擴散和非線性失真，增加了系統(tǒng)成本和實現(xiàn)難度。為了解決這個問題，很多能夠有效降低PAPR的方法被提出，如限幅類方法、編碼類方法和概率類方法。其中，一種有效的降低PAPR的方法是部分傳輸序列法(PTS)，其屬于概率類方法，基本思想是將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號分割成若干互不重疊的子塊，選取一組合適的相位旋轉(zhuǎn)因子來優(yōu)化子塊的相位，使得信號的峰值達(dá)到最低。OFDM信號序列x是將頻域數(shù)據(jù)向量Z經(jīng)過IFFT調(diào)制而得到，即x=/i^T(JO。^為OFDM系統(tǒng)子載波個數(shù)，Z為過采樣速率。Z包含的數(shù)據(jù)個數(shù)和x包含的樣值個數(shù)均為丄見圖1給出了一個Zt^16的OFDM調(diào)制系統(tǒng)示意圖。J(0)，X(1)，…，J(15)是頻域數(shù)據(jù)向量J中的數(shù)據(jù)元素。;K0)，Kl)，…，7(15)是OFDM序列x中的樣值。PTS是將頻域數(shù)據(jù)向量X分割成「個互不相交的子塊{,)，F(xiàn)l，2，…，H。每個子塊具有^V個數(shù)據(jù)，其中￡#/「個數(shù)據(jù)與Z中相應(yīng)位置的數(shù)據(jù)相同，其它數(shù)據(jù)均為零，滿足hi")。每一個子塊對應(yīng)一個部分傳輸序列xw=/FiT(J^))。圖2是在L^16，^4，臨近分割情況下，部分傳輸序列產(chǎn)生的示意圖。4個子塊f>，義w,義(3)，Y"互不相交，分別包含Z中的4個有效數(shù)據(jù)元素，其它元素為0。每個子塊分別進(jìn)行16點IFFT調(diào)制，從而生成4個對應(yīng)的部分傳輸序列，x(2)，Z),，。W(0),(1)，…，,(15)是的樣值；x(2)(0)，W(1)，…，W)(15)是^的樣值；,)(0)，x("(1)，…，x("(15)是x("的樣值；,KO)，一(1)，…，W(15)是盧的樣值。為每個部分傳輸序列引入一個旋轉(zhuǎn)因子廬=戶"，W)e取值可以有[111l]、[111-1]、[11-11]、[11-l-1]、[1-111]、[1-11-1]、[1-1-1l]、[1-1-1-1]等8種情況。因此可以得到8個時域序列x'，最優(yōu)化PTS選擇M/^最小的一個時域序列y輸出。PTS不會引入失真，并且具有非常理想的峰值抑制效果，但由于搜索最優(yōu)相位旋轉(zhuǎn)因子序列需要大量的迭代運算，因此復(fù)雜度非常高。特別是，對于高速通信系統(tǒng)，大量迭代運算會引起沉重的時間壓力，甚至不能夠滿足時間約束的要求。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于上述背景，本發(fā)明提供了一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)及其部分傳輸序列方法，能夠有效降低OFDM系統(tǒng)發(fā)送信號的峰值，同時具有較低的實現(xiàn)復(fù)雜度。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中的部分傳輸序列方法，包括如下步驟6A、將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量，對各個頻域子向量進(jìn)行IFFT運算，獲得相應(yīng)的多個部分傳輸序列；B、將所述部分傳輸序列中的一個或一個以上序列的疊加確定為初始疊加序列；以其他的部分傳輸序列作為首次迭代時的當(dāng)前剩余序列，以初始疊加序列作為首次迭代時的當(dāng)前疊加序列；C、搜索當(dāng)前疊加序列中幅度值最大的M個波峰點樣值，并獲取該M個波峰點樣值的序列位置；D、根據(jù)上述當(dāng)前疊加序列的M個波峰點樣值的序列位置，獲取各個當(dāng)前剩余序列的對應(yīng)序列位置上的波峰點映射樣值；E、將各個當(dāng)前剩余序列的波峰點映射樣值按預(yù)定相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，并與當(dāng)前疊加序列對應(yīng)位置上的波峰點樣值相加得到波峰點疊加值；F、確定各個當(dāng)前剩余序列在同一相位旋轉(zhuǎn)因子下的波峰點疊加值的幅度值標(biāo)示，將各個當(dāng)前剩余序列在該相位旋轉(zhuǎn)因子下的最大幅度值標(biāo)示確定為該相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示；G、比較各個當(dāng)前剩余序列在不同相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示，確定出各個當(dāng)前剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示及其對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子；H、將當(dāng)前剩余序列中最小有效幅度值標(biāo)示最小的序列確定為當(dāng)前有效剩余序列,將該當(dāng)前有效剩余序列以對應(yīng)相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與當(dāng)前疊加序列進(jìn)行疊加，得到本次迭代的結(jié)果疊加序列；I、以上述結(jié)果疊加序列作為下次迭代的當(dāng)前疊加序列，以上述當(dāng)前有效剩余序列之外的其他剩余序列作為下次迭代的當(dāng)前剩余序列，返回步驟C重新進(jìn)行迭代，直至得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號后結(jié)束。在所述部分傳輸序列方法的一種實施方式中，所述預(yù)定相位因子采用1、_1、j、—j。在所述部分傳輸序列方法的一種實施方式中，所述幅度值標(biāo)示包括幅度值、幅度值倍數(shù)或幅度值的絕對值平方。在所述部分傳輸序列方法的一種實施方式中，將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量的分割方式包括臨近分割方式、交織分割方式或隨機分割方式。本發(fā)明還公開了一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，包括部分傳輸序列獲取單元，將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量，對各個頻域子向量進(jìn)行IFFT運算，獲得相應(yīng)的多個部分傳輸序列；序列分類單元，用于將所述部分傳輸序列中的一個或一個以上序列的疊加確定為初始疊加序列；以其他的部分傳輸序列作為首次迭代時的當(dāng)前剩余序列，以初始疊加序列作為首次迭代時的當(dāng)前疊加序列；波峰點樣值搜索單元，用于搜索當(dāng)前疊加序列中幅度值最大的M個波峰點樣值，并獲取該M個波峰點樣值的序列位置；波峰點映射樣值獲取單元，用于根據(jù)上述當(dāng)前疊加序列的M個波峰點樣值的序列位置，獲取各個當(dāng)前剩余序列的對應(yīng)序列位置上的波峰點映射樣值；波峰點疊加值獲取單元，用于將各個當(dāng)前剩余序列的波峰點映射樣值按預(yù)定相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，并與當(dāng)前疊加序列對應(yīng)位置上的波峰點樣值相加得到波峰點疊加值；有效幅度值標(biāo)示確定單元，用于確定各個當(dāng)前剩余序列在同一相位旋轉(zhuǎn)因子下的波峰點疊加值的幅度值標(biāo)示，將各個當(dāng)前剩余序列在該相位旋轉(zhuǎn)因子下的最大幅度值標(biāo)示確定為該相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示；有效幅度值標(biāo)示比較單元，用于比較各個當(dāng)前剩余序列在不同相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示，確定出各個當(dāng)前剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示及其對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子；疊加序列生成單元，用于將當(dāng)前剩余序列中最小有效幅度值標(biāo)示最小的序列確定為當(dāng)前有效剩余序列，將該當(dāng)前有效剩余序列以對應(yīng)相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與當(dāng)前疊加序列進(jìn)行疊加，得到本次迭代的結(jié)果疊加序列；以及正交頻分復(fù)用信號生成單元，用于在得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號前，以上述結(jié)果疊加序列作為下次迭代的當(dāng)前疊加序列，以上述當(dāng)前有效剩余序列之外的其他剩余序列作為下次迭代的當(dāng)前剩余序列，輸出到波峰點樣值搜索單元，以及在得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號后，輸出該正交頻分復(fù)用信號。在所述正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的一種實施方式中，所述預(yù)定相位因子為1、一l、j、—j。在所述正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的一種實施方式中，所述幅度值標(biāo)示包括幅度值、幅度值的倍數(shù)、或幅度值的絕對值平方。在所述正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的一種實施方式中，將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量的分割方式包括臨近分割方式、交織分割方式或隨機分割方式。本發(fā)明針對現(xiàn)有的部分傳輸序列方法進(jìn)行改進(jìn)，通過將部分傳輸序列分類為疊加序列和剩余序列，在每一次迭代中，利用疊加序列的波峰點樣值進(jìn)行相應(yīng)處理，找出最小有效幅度值標(biāo)示最小的剩余序列和相應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子，以該最小有效幅度值標(biāo)示最小的剩余序列作為每一次迭代時的有效剩余序列對相應(yīng)的疊加序列進(jìn)行更新，不斷迭代直至得到OFDM信號，通過上述處理方式，能夠有效降低OFDM系統(tǒng)發(fā)送信號的峰值，同時具有較低的實現(xiàn)復(fù)雜度。圖1是一種典型的OFDM調(diào)制示意圖2示出了L^16，^4，臨近分割情況下，PTS的部分傳輸序列產(chǎn)生過程；圖3示出了在圖2中的PTS部分傳輸序列下的OFDM序列產(chǎn)生過程；圖4是本發(fā)明具體實施方式下，疊加序列中的各個波峰點幅值及其對應(yīng)的序列位置。圖5是本發(fā)明具體實施方式下，L^16，^4，^2，臨近分割的PTS的部分傳輸序列產(chǎn)生過程；圖6是本發(fā)明具體實施方式下的部分傳輸序列方法的流程示意圖；圖7是本發(fā)明具體實施方式中的多峰值搜索器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明具體實施方式下的OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施例方式下面對照附圖并結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。參見圖1至圖8，圖6是本發(fā)明具體實施方式下的部分傳輸序列方法的流程示意圖。在流程開始時，首先對載波頻域數(shù)據(jù)向量進(jìn)行分割，分割可以采用臨近分割方式、交織分割方式和隨機分割方式，經(jīng)過分割后，得到兩個或兩個以上的互不相交的頻域子向量，對這些頻域子向量進(jìn)行IFFT運算，得到若干個時域序列，這些時域序列被稱為部分傳輸序列。鑒于之后的流程中包含迭代計算過程，為描述清晰的目的，首先對下文所涉及到的術(shù)語進(jìn)行說明疊加序列指下文的迭代計算中進(jìn)行疊加的序列，是若干個分別經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)的部分傳輸序列疊加后得到的序列；該序列包括迭代之前的初始疊加序列、迭代過程中產(chǎn)生的包含部分OFDM頻域數(shù)據(jù)信息的時域序列和最終生成的包含全部OFDM符號信息的時域序列。具體的，在每一次迭代中，進(jìn)行疊加運算前的疊加序列稱為當(dāng)前疊加序列，進(jìn)行了疊加運算后得到的疊加序列稱為結(jié)果疊加序列；前次迭代中得到的結(jié)果疊加序列是下次迭代中的當(dāng)前疊加序列。迭代之前的初始疊加序列，將作為首次迭代時的當(dāng)前疊加序列，其可以是部分傳輸序列中的一個序列，也可以是多個未經(jīng)過相位旋轉(zhuǎn)的部分傳輸序列疊加后得到的新的序列，或是若干個經(jīng)過值為1的相位旋轉(zhuǎn)因子旋轉(zhuǎn)的部分傳輸序列疊加后得到的新的序列。在初始疊加序列為多個部分傳輸序列的疊加時，其不必由部分傳輸序列疊加來得到，也可以將疊加所用的各個部分傳輸序列對應(yīng)的頻域子向量直接相加，然后通過一個IFFT得到對應(yīng)的初始疊加序列。剩余序列是疊加序列之外的其他部分傳輸序列，具體的，將每一次迭代中的剩余序列稱為當(dāng)前剩余序列，而在每次迭代中，從當(dāng)前剩余序列中確定出的與本次迭代時的當(dāng)前疊加序列進(jìn)行疊加的一個當(dāng)前剩余序列被稱為當(dāng)前有效剩余序列。而后，前次迭代時的當(dāng)前剩余序列去除掉當(dāng)次的當(dāng)前有效剩余序列后，作為下次迭代時的當(dāng)前剩余序列。如圖6，迭代的具體處理包括(l)將t個部分傳輸序列直接疊加在一起，構(gòu)成初始疊加序列x。，(可以由一個IFFT生成)；此時，將初始疊加序列之外的其他部分傳輸序列稱為剩余序列；初始疊加序列作為首次迭代的當(dāng)前疊加序列，初始疊加10序列外的剩余序列作為首次迭代時的當(dāng)前剩余序列；(2)搜索當(dāng)前疊加序列;v,，A為當(dāng)前迭代次數(shù)，(第一次迭代中，當(dāng)前疊加序列為初始疊加序列，即k-l=0)，將當(dāng)前疊加序列Xn幅度值最大的#個波峰點樣值(如果一個樣值的幅度值高于前后兩個臨近樣值的幅度值，則該樣值為波峰點樣值)，記錄這些樣值在序列中的位置a,a，…，&，(3)根據(jù)當(dāng)前疊加序列的波峰點樣值的序列位置，得到每個當(dāng)前剩余序列的對應(yīng)序列位置中的樣值，稱這些樣值為波峰點映射樣值，以表明這些樣值是通過當(dāng)前疊加序列的波峰點樣值的位置對應(yīng)而得到的，當(dāng)前剩余序列的個數(shù)^=^"第v'個當(dāng)前剩余序列的波峰點映射樣值可表示為,)U),,)U)，…，,)(4)將rXJ/個這樣的波峰點映射樣值按預(yù)定相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，并和當(dāng)前疊加序列xw中對應(yīng)位置的波峰點樣值相加，得到波峰點疊加值，其中，相位旋轉(zhuǎn)時所用的預(yù)定相位旋轉(zhuǎn)因子分別取l，-1，j，-j(不分先后順序)，第"個當(dāng)前剩余序列所對應(yīng)的4#個結(jié)果為XwU)-,(a)…a一(p'w)&(p,)+jX,')(A一U)—jX,')(A),(A)-jX,')(p2)…A—,(Pm)-JXW(5)找出每一個當(dāng)前剩余序列在上述四種預(yù)定相位旋轉(zhuǎn)因子情況下，同一相位旋轉(zhuǎn)因子所對應(yīng)的^個波峰點疊加值中幅值最大的一個數(shù)據(jù)值，并記錄所對應(yīng)的幅度值標(biāo)示(稱為有效幅度值標(biāo)示，有效幅度值標(biāo)示可以是幅度值、通過CORDIC算法求得的幅度值的倍數(shù)、幅度值絕對值的平方)，第v'個當(dāng)前剩余序列都可得到不同相位旋轉(zhuǎn)因子下的四個有效幅度值標(biāo)示(々"')，其中，C0RDIC算法是坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算(CoordinateRotationDigitalComputer)的簡稱，其可以近似計算三角函數(shù)(SIN，COS..)、反三角函數(shù)、雙曲函數(shù)、對數(shù)、開平方、乘除法以及直角坐標(biāo)同極坐標(biāo)之間的相互轉(zhuǎn)換，算法的具體操作過程，與本發(fā)明的實質(zhì)無關(guān)，且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。(6)找出每一個當(dāng)前剩余序列所對應(yīng)的4個有效幅度值標(biāo)示中最小的一個幅度值標(biāo)示(稱為該當(dāng)前剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示)，并記錄這個最小有效幅度值標(biāo)示和對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子，第v'個剩余部分傳輸序列所對應(yīng)的最小有效幅度值標(biāo)示和相位旋轉(zhuǎn)因子分別為和W);(7)從r個當(dāng)前剩余序列所對應(yīng)的r'個最小有效幅度值標(biāo)示，找出其中最小的一個，記錄是哪一個當(dāng)前剩余序列，及其對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子(分別記為v"和U(。)；稱該最小有效幅度值標(biāo)示最小的當(dāng)前剩余序列為當(dāng)前有效剩余序列；(8)求出結(jié)果疊加序列;cni+"X;c(即每次迭代中，疊加運算得到的結(jié)果疊加序列，是當(dāng)前疊加序列與經(jīng)過按對應(yīng)相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前有效剩余序列的疊加，然后，將其作為下一次迭代處理時的當(dāng)前疊加序列。按照上面的步驟進(jìn)行下一次的迭代處理。第一次迭代完成后，r二F卜l，并且不再搜索W'，即下次迭代中，當(dāng)前剩余序列數(shù)目減一，也就是去除了前次迭代中確定的當(dāng)前有效剩余序列的其他序列。對于最后一次迭代，由于只剩下一個部分傳輸序列，因此可以省去步驟(7)。當(dāng)全部的剩余序列都疊加到疊加序列后，最后得到的—，即是包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的OFDM信號。為了便于對本發(fā)明的理解，下面給出兩個實例。實例一參數(shù)如下/^16，^4，肸2，tl，,2，分割方式為臨近分割。其中，臨近分割指的是分割時，將臨近的數(shù)據(jù)向量分割在一起，即l一4分割在一個子塊，5—8分割在一個子塊，9—12分割在一個子塊，13—16分割在一個子塊。由此，載波的頻域數(shù)據(jù)向量被分割為4個頻域子向量。通過圖2所示的4個IFFT運算，上述的4個頻域子向量可產(chǎn)生4個部分傳輸序列x("，x("，x。'，嚴(yán)。每個序列包含16個樣值。令初始疊加序列A^o;找出x。的2個波峰點，即前述的M個波峰點樣值中的M二2，如圖4所示，2個波峰分別出現(xiàn)在第3和第7個樣值點，因此，序列位置p,3，a=7，x。中兩個波峰點樣值分別為;c。(3)和x。(7)?，F(xiàn)在3個當(dāng)前剩余序列分別為，，W和嚴(yán)，它們的波峰點映射樣值分別為,);c(2)(7)，，(3)，(7)，x(4)(3)，(7)。對W)(3)和;c(2)(7)，分別求12x0(3)+x(2)(3)*。(7)+,)(7),x。(3廣，(3)義0(7)-x0(3)+jX,)(3)&(7)+jX)(7)，A(3)-jXW(3)x。(7廣jX,)(7);對,(3)和,)(7)，分別求、(3)+，(3)、(7)+義(3)(7)，、《《V7廣jX,);對3)和，(7)，分別求&(3)+)(3)*0(7)+，(7)，A(3廣x(4)(3);c。(7廣x(4)(7)，x。(3)+jXx(4)(3)x。(7)+jXW)(7)，(3)—jXx")(3)《分別找到第一個剩余序列的波峰點疊加值[^3)+^)(3),x。C7)+;c，)],[x。(3)—x(2)(3)，x。(7)—,)]，[x。(3)+jX,)，x。(7)+jX^)(7)〗和[x0(3)一jX一(3),x。(7廣jXW(7)]中幅度值最大的數(shù)據(jù)值，即有效幅度值標(biāo)示，并記錄有效幅度值標(biāo)示(々"，w，4(1>，再求出[々"，力—,("，<)，j/)]中的最小有效幅度值標(biāo)示^和對應(yīng)的6'";類似地，求出第二個剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示,和對應(yīng)的W，第三個剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示f)和對應(yīng)的6("。求出[f，f)，f)]中最小的最小有效幅度值標(biāo)示，記錄該最小有效幅度值標(biāo)示對應(yīng)的部分傳輸序列和對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子；如果3個剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示中，f最小，說明第一個剩余序列被選擇，對應(yīng)的是第二個部分傳輸序列，因此^=2和^("=6("，即第二個部分傳輸序列為本次迭代的當(dāng)前有效剩余序列。求出結(jié)果疊加序列^二x。+Zu"')Xf=Xx(";假設(shè)6。)=-1，則將^看作當(dāng)前疊加序列，開始新一輪的迭代過程；類似地，可得到a和當(dāng)所有的剩余序列都被疊加到疊加序列后，最后得到的結(jié)果疊加序列^即是最后求得的包括所有頻域數(shù)據(jù)信息的OFDM序列，可以看到，上述迭代過程下，各個部分傳輸序列W，一，x("對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子序列為[l實例二參數(shù)如下Z共16，^4，,2，^2，臚2，分割方式為臨近分割。通過圖5所示的3個IFFT，可產(chǎn)生3個部分傳輸序列一，，，#。每個序列包含16個樣值。其中,包含兩個頻域數(shù)據(jù)子塊的信息，或看作兩個部分傳輸序列的疊加而成的初始疊加序列。令初始疊加序列x?！?')；找出x。的2個波峰點，如圖4所示。2個波峰分別出現(xiàn)在第3和第7個樣值點，因此p,-3，p2=7，x。中兩個波峰點樣值分別為工。(3)和x。(7)?，F(xiàn)在2個當(dāng)前剩余序列分別為;c"'和;c("，它們的波峰點映射樣值分別為x(2)(3)x(2'(7)，,)(3)W(7)。對,(3)和;c("(7)，分別求x0(7)+x(2)(7)，xx。(7廣W>(7)，A(7)+jX;c(2)(7)，x。(3廣jXx("(3)義。(7廣jX，(7);對,(3)和產(chǎn)(7)，分別求-x。(7)+，)，x。(7)-,)，工。(3)+jX,)A(7)+jX，(7)，x。(3)-jX,)(3)&(7)—jXx(3)(7)。分別找到第一個剩余序列的波峰點疊加值[x。(3)+#(3),x。(7)+一(7)]，[x。(3)-x("(3)，x。(7)-W(7)]，[x。(3)+jX一(3)，x。(7)+jX)(7)]和[x。(3)-jX^)(3),jXF)(7)]中幅值最大的數(shù)據(jù)值，即有效幅度值標(biāo)示，并記錄有效幅度值標(biāo)示(4°)，，，);再求出[4("，W>，々"，A/)]中的最小有效幅度值標(biāo)示,和對應(yīng)的6(";類似地，求出第二個剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示^)和對應(yīng)的^。求出[f，,]中最小的最小有效幅度值標(biāo)示，記錄該最小有效幅度值標(biāo)示對應(yīng)的部分傳輸序列和對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子；如果#)最小，說明第一個剩余部分傳輸序列被選擇，對應(yīng)的是第二個部分傳輸序列，因此v"3和U(。二^，即第二個部分傳輸序列為本次迭代的當(dāng)前有效剩余序列。求出結(jié)果疊加序列x,x。+"X,)=;c。+6("X,;假設(shè)6(')二-1，則A■%。Jo將x,看作當(dāng)前疊加序列，開始新一輪的迭代過程；類似地，可得到&和//2)。疊加序列^即是最后求得的包括所有頻域數(shù)據(jù)信息的OFDM序列，而每個部分傳輸序列對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子序列為[l廬]。從上述兩個例子可以看出，初始疊加序列x。包含t個數(shù)據(jù)塊的信息，其可以是通過t個部分傳輸序列疊加而產(chǎn)生，也可以如實例二所示，首先在頻域子向量進(jìn)行疊加，而后由一個IFFT來產(chǎn)生。上述方法中，初始疊加序列都是按照順序從第一個部分傳輸序列選取的，但這并不說明初始疊加序列限于此，初始疊加序列可從部分傳輸序列中任意選??；其需要參與疊加的部分傳輸序列的個數(shù)也可以是任何數(shù)據(jù)，如l，2，3，4等；上述的第一個實例的迭代次數(shù)為V—l，第二個為V—t，可見t越大，復(fù)雜度越小。下面對上述方法的技術(shù)效果做一分析，從上述處理步驟可以看出，在上述處理中，將部分傳輸序列分類為疊加序列和剩余序列，對于疊加序列，找出其波峰點樣值，然后用剩余序列的波峰點映射樣值經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)后與疊加序列的波峰點樣值疊加，并最終找出最小有效幅度值標(biāo)示，因而可以用剩余序列抵消每次序列疊加形成的峰值，最終完成一組合適相位旋轉(zhuǎn)因子的選擇。波峰點樣值可以取一個幅度值最大的峰值，然而，僅通過一個波峰點的幅值抵消效果還難以選擇出合適的部分傳輸序列和相位旋轉(zhuǎn)因子。因此可以適度增加處理樣值點的個數(shù)，即將幾個次峰值也作為波峰點樣值。例如，在本發(fā)明具體實施方式中，波峰點樣值是取幅度值最大的M個，顯然M越大，峰值抑制效果也會更好，但當(dāng)M大于一定值時，峰值抑制效果變化就不再明顯；與此同時，M的增加會帶來復(fù)雜度的增加。因此M的選取可綜合性能和復(fù)雜度兩方面的因素，通過實驗表明，對于N-256，過采樣率L-4的情況，M二8是一個較優(yōu)值，而對于N二1024，過采樣率L二4的情況，M二16是一個較優(yōu)值。波峰點通過多峰值搜索器搜索得到，多峰值搜索器的結(jié)構(gòu)如圖7所示。圖中0和1分別表示隨樣值點序號的增加，相應(yīng)樣值的幅度是減小還是增大。如果比較器A連續(xù)輸出10，則表示當(dāng)前寄存器A中的數(shù)據(jù)為一個波峰值。這個波峰值需要和之前寄存在多峰值存儲器件中的#個波峰值中最小的一個進(jìn)行比較。如果大于，則比較器B輸出1，傳輸門B開通，將該波峰值及其樣值點位置存儲到多峰值(與位置)存儲器件中。反之，將該波峰值拋棄。一方面，通過在IFFT之前就對頻域子向量進(jìn)行疊加，可以將需要的IFFT個數(shù)相比現(xiàn)有技術(shù)少r-l個，可以降低實現(xiàn)的復(fù)雜度。另一方面，從迭代處理的計算量上比較，本發(fā)明的PTS迭代計算量統(tǒng)計如表1所示，每次迭代的計算量包括(a)產(chǎn)生一個新的疊加序列；(b)搜索其#個波峰點；(c)比較#個波峰點樣值的幅值抵消效果。一共有Fr次迭代，其中A和A為兩個概率參數(shù)，分別表示多峰值搜索器中傳輸門A和B相對于Z#個幅值數(shù)據(jù)的開通概率?？梢酝ㄟ^仿真得到這兩個概率參數(shù)。現(xiàn)有技術(shù)中的PTS方法每次迭代的計算量如表2所示，每次迭代的計算量包括(a)生成1個新的0FDM序列；(b)計算w尸尺,。表l平方和(K-rU^+ZJ/a-r)(K-復(fù)數(shù)加a-^LV+SJ/a-r)(比較Ol)++2M>r)()表2平方和(Z+l復(fù)數(shù)加/減(2Fl)i^比較(Z+l)ZvV上面的表1和表2中，平方和操作代表求復(fù)數(shù)樣值的幅值平方。對于表1和表2中的操作，每個復(fù)數(shù)加/減可以分解為2個實數(shù)加/減，每個平方和分解為2個實數(shù)乘和l個實數(shù)加。假設(shè)一個實數(shù)加、實數(shù)乘和比較的計算量分別用r^、",和,，表示，那么復(fù)雜度可以通過得到，乙和/,分別表示每個乘法器和每個比較器需要的加法器個數(shù)。表3給出了本發(fā)明的PTS與現(xiàn)有技術(shù)中的IPTS的迭代處理復(fù)雜度比值c皿^/c，，比值分子c^^表示本發(fā)明的復(fù)雜度，比值分母c，表示現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)雜度。其中/,和/，分別設(shè)為4和1;對于A^256的情況，a和a分別取7.1%和12.0%;對于AM024的情況，a和^分別取6.6。/o和11.9%;從表3可以看出，本發(fā)明的PTS具有更低的復(fù)雜度；并且Q^,/c皿隨著F的增大而增大，隨著AT的增大而減小。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>本發(fā)明在部分傳輸序列的疊加過程中將潛在的峰值消除，有效降低了OFDM系統(tǒng)發(fā)送信號的峰值；由于需要處理的部分傳輸序列相對較少，以及在相位旋轉(zhuǎn)因子的選擇過程中只需要關(guān)注少數(shù)幾個波峰點的樣值，因此具有較低的算法復(fù)雜度，實現(xiàn)相對簡單。如圖8，本發(fā)明具體實施方式的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其組成部分主要包括部分傳輸序列獲取單元，將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量，對各個頻域子向量進(jìn)行IFFT運算，獲得相應(yīng)的多個部分傳輸序列；序列分類單元，用于將所述部分傳輸序列中的一個或一個以上序列的疊加確定為初始疊加序列；以其他的部分傳輸序列作為首次迭代時的當(dāng)前剩余序列，以初始疊加序列作為首次迭代時的當(dāng)前疊加序列；波峰點樣值搜索單元，用于搜索當(dāng)前疊加序列中幅度值最大的M個波峰點樣值，并獲取該M個波峰點樣值的序列位置；波峰點映射樣值獲取單元，用于根據(jù)上述當(dāng)前疊加序列的M個波峰點樣值的序列位置，獲取各個當(dāng)前剩余序列的對應(yīng)序列位置上的波峰點映射樣值；波峰點疊加值獲取單元，用于將各個當(dāng)前剩余序列的波峰點映射樣值按預(yù)定相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，并與當(dāng)前疊加序列對應(yīng)位置上的波峰點樣值相加得到波峰點疊加值；有效幅度值標(biāo)示確定單元，用于確定各個當(dāng)前剩余序列在同一相位旋轉(zhuǎn)因子下的波峰點疊加值的幅度值標(biāo)示，將各個當(dāng)前剩余序列在該相位旋轉(zhuǎn)因子下的最大幅度值標(biāo)示確定為該相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示；有效幅度值標(biāo)示比較單元，用于比較各個當(dāng)前剩余序列在不同相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示，確定出各個當(dāng)前剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示及其對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子；疊加序列生成單元，用于將當(dāng)前剩余序列中最小有效幅度值標(biāo)示最小的序列確定為當(dāng)前有效剩余序列，將該當(dāng)前有效剩余序列以對應(yīng)相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與當(dāng)前疊加序列進(jìn)行疊加，得到本次迭代的結(jié)果疊加序列；以及正交頻分復(fù)用信號生成單元，用于在得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號前，以上述結(jié)果疊加序列作為下次迭代的當(dāng)前疊加序列，以上述當(dāng)前有效剩余序列之外的其他剩余序列作為下次迭代的當(dāng)前剩余序列，輸出到波峰點樣值搜索單元，以及在得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號后，輸出該正交頻分復(fù)用信號。上述系統(tǒng)，適宜的，可以在一個常規(guī)的計算裝置中，以前述部分傳輸序列方法所形成的計算機可執(zhí)行指令而得到，也可以利用專用電路來實現(xiàn)。總之，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，無論是采用軟件或是硬件方式進(jìn)行實現(xiàn)，都不需付出創(chuàng)造性的勞動。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，但這只是為便于理解而舉的實例，不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，可以做出各種可能的等同改變或替換，這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中的部分傳輸序列方法，其特征在于，包括如下步驟A、將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量，對各個頻域子向量進(jìn)行IFFT運算，獲得相應(yīng)的多個部分傳輸序列；B、將所述部分傳輸序列中的一個或一個以上序列的疊加確定為初始疊加序列；以其他的部分傳輸序列作為首次迭代時的當(dāng)前剩余序列，以初始疊加序列作為首次迭代時的當(dāng)前疊加序列；C、搜索當(dāng)前疊加序列中幅度值最大的M個波峰點樣值，并獲取該M個波峰點樣值的序列位置；D、根據(jù)上述當(dāng)前疊加序列的M個波峰點樣值的序列位置，獲取各個當(dāng)前剩余序列的對應(yīng)序列位置上的波峰點映射樣值；E、將各個當(dāng)前剩余序列的波峰點映射樣值按預(yù)定相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，并與當(dāng)前疊加序列對應(yīng)位置上的波峰點樣值相加得到波峰點疊加值；F、確定各個當(dāng)前剩余序列在同一相位旋轉(zhuǎn)因子下的波峰點疊加值的幅度值標(biāo)示，將各個當(dāng)前剩余序列在該相位旋轉(zhuǎn)因子下的最大幅度值標(biāo)示確定為該相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示；G、比較各個當(dāng)前剩余序列在不同相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示，確定出各個當(dāng)前剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示及其對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子；H、將當(dāng)前剩余序列中最小有效幅度值標(biāo)示最小的序列確定為當(dāng)前有效剩余序列，將該當(dāng)前有效剩余序列以對應(yīng)相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與當(dāng)前疊加序列進(jìn)行疊加，得到本次迭代的結(jié)果疊加序列；I、以上述結(jié)果疊加序列作為下次迭代的當(dāng)前疊加序列，以上述當(dāng)前有效剩余序列之外的其他剩余序列作為下次迭代的當(dāng)前剩余序列，返回步驟C重新進(jìn)行迭代，直至得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號后結(jié)束。2.如權(quán)利要求1所述的部分傳輸序列方法，其特征在于，所述預(yù)定相位因子采用1、一l、j、一j。3.如權(quán)利要求2所述的部分傳輸序列方法，其特征在于，所述幅度值標(biāo)示包括幅度值、幅度值倍數(shù)或幅度值的絕對值平方。4.如權(quán)利要求1所述的部分傳輸序列方法，其特征在于，將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量的分割方式包括臨近分割方式、交織分割方式或隨機分割方式。5.—種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，包括部分傳輸序列獲取單元，將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量，對各個頻域子向量進(jìn)行IFFT運算，獲得相應(yīng)的多個部分傳輸序列；序列分類單元，用于將所述部分傳輸序列中的一個或一個以上序列的疊加確定為初始疊加序列；以其他的部分傳輸序列作為首次迭代時的當(dāng)前剩余序列，以初始疊加序列作為首次迭代時的當(dāng)前疊加序列；波峰點樣值搜索單元，用于搜索當(dāng)前疊加序列中幅度值最大的M個波峰點樣值，并獲取該M個波峰點樣值的序列位置；波峰點映射樣值獲取單元，用于根據(jù)上述當(dāng)前疊加序列的M個波峰點樣值的序列位置，獲取各個當(dāng)前剩余序列的對應(yīng)序列位置上的波峰點映射樣值；波峰點疊加值獲取單元，用于將各個當(dāng)前剩余序列的波峰點映射樣值按預(yù)定相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，并與當(dāng)前疊加序列對應(yīng)位置上的波峰點樣值相加得到波峰點疊加值；有效幅度值標(biāo)示確定單元，用于確定各個當(dāng)fr剩余序列在同一相^t旋轉(zhuǎn)因子下的波峰點疊加值的幅度值標(biāo)示，將各個當(dāng)前剩余序列在該相位旋轉(zhuǎn)因子下的最大幅度值標(biāo)示確定為該相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示；有效幅度值標(biāo)示比較單元，用于比較各個當(dāng)前剩余序列在不同相位旋轉(zhuǎn)因子下的有效幅度值標(biāo)示，確定出各個當(dāng)前剩余序列的最小有效幅度值標(biāo)示及其對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)因子；疊加序列生成單元，用于將當(dāng)前剩余序列中最小有效幅度值標(biāo)示最小的序列確定為當(dāng)前有效剩余序列，將該當(dāng)前有效剩余序列以對應(yīng)相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與當(dāng)前疊加序列進(jìn)行疊加，得到本次迭代的結(jié)果疊加序列；以及正交頻分復(fù)用信號生成單元，用于在得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號前，以上述結(jié)果疊加序列作為下次迭代的當(dāng)前疊加序列，以上述當(dāng)前有效剩余序列之外的其他剩余序列作為下次迭代的當(dāng)前剩余序列，輸出到波峰點樣值搜索單元，以及在得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號后，輸出該正交頻分復(fù)用信號。6.如權(quán)利要求5所述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定相位因子為1、_1、j、一j。7.如權(quán)利要求5所述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述幅度值標(biāo)示包括幅度值、幅度值的倍數(shù)、或幅度值的絕對值平方。8.如權(quán)利要求5所述的芷交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，將載波頻域數(shù)據(jù)向量分割為至少兩個互不相交的頻域子向量的分割方式包括臨近分割方式、交織分割方式或隨機分割方式。全文摘要本發(fā)明公開了一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)及其部分傳輸序列方法，是將部分傳輸序列中的一個或一個以上序列的疊加確定為初始疊加序列，其他序列確定為當(dāng)前剩余序列；獲取當(dāng)前疊加序列中幅度值最大的M個波峰點樣值的序列位置；相應(yīng)獲取各個當(dāng)前剩余序列的波峰點映射樣值；并將其進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后與對應(yīng)位置上的波峰點樣值相加得到波峰點疊加值；最終確定出最小有效幅度值標(biāo)示最小的當(dāng)前有效剩余序列，以對應(yīng)相位旋轉(zhuǎn)因子進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與當(dāng)前疊加序列進(jìn)行疊加，得到結(jié)果疊加序列；反復(fù)迭代直至得到包含所有頻域數(shù)據(jù)信息的正交頻分復(fù)用信號后結(jié)束。本發(fā)明有效降低了OFDM系統(tǒng)發(fā)送信號的峰值，同時具有較低的實現(xiàn)復(fù)雜度。文檔編號H04L27/26GK101478526SQ20091010505公開日2009年7月8日申請日期2009年1月14日優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日發(fā)明者倪學(xué)文,劉雪嬌,焦玉中,王新安申請人:北京大學(xué)深圳研究生院