一种低复杂度的降低FBMC系统PAPR的PTS方法

一种低复杂度的降低FBMC系统PAPR的PTS方法降低FBMC系统PAPR的低复杂度PTS方法摘要：FBMC（FilterBankMulticarrier）系统是一种新型的多载波调制技术，具有时频分离、频谱效率高等优点。然而，由于其对信号进行滤波和调制，在发送端产生的峰均比（PAPR）较高，导致系统的非线性失真和功率损耗问题。为了解决这个问题，本文介绍了一种低复杂度的PAPR降低方法——PTS（PartialTransmitSequence）方法。关键词：FBMC系统，PAPR，PTS，低复杂度1.引言随着通信技术的不断发展，无线通信系统对于频谱资源的利用效率不断提高。FBMC系统作为一种新型的多载波调制技术，具有时频分离、抗多径衰落等优点，被广泛应用于无线通信领域。然而，FBMC系统在发送端会引入信号滤波和调制过程中的非线性失真，导致系统的峰均比（PAPR）较高，给接收端的解调和功率控制带来了困难。因此，如何降低FBMC系统的PAPR成为一个重要的研究问题。2.FBMC系统简介FBMC系统是一种通过将数据分成多个子载波并对每个子载波进行滤波和调制的技术。FBMC系统的发送端包括滤波器、子载波调制器和多普勒补偿模块。接收端则包括频率补偿模块、子载波解调器和滤波器。FBMC系统具有较窄的子载波宽度，因此能够提供更高的频谱效率。3.PAPR问题及其影响由于FBMC系统对信号进行滤波和调制，导致发送信号的波形出现高峰值，即PAPR较高，对系统的性能产生了严重影响。首先，高PAPR值会导致非线性失真问题，使接收端的解调算法失效，从而降低系统的误码率性能；其次，高PAPR值会使功率放大器工作在非线性区域，引入信号的非线性失真和功率损耗；此外，高PAPR值还使接收端的动态范围要求较高，增加了系统的复杂度和成本。4.PTS方法的原理及步骤PTS（PartialTransmitSequence）是一种常用的PAPR降低方法，通过将原始信号划分成多个不重叠的序列，然后对这些序列进行加权和合并，从而降低信号的幅度峰值。(1)原始信号划分首先，将原始信号进行划分，得到多个不重叠的子序列。划分的方法可以根据具体需求选择，常用的方法有按照时间或频率划分等。(2)加权因子选择在PTS方法中，每个子序列都有一个加权因子用于控制其权重，从而实现幅度峰值的降低。加权因子可以根据不同的目标选择，常用的有平均功率最小化、最大峰均比最小化等。(3)加权和合并将划分后的子序列分别乘以对应的加权因子，并相加得到合并后的信号。这样，在合并过程中，高幅度峰值的子序列可以被降低，从而降低整个信号的PAPR。5.低复杂度的PTS方法改进传统的PTS方法在实际应用中存在着复杂度较高、计算量大的问题。为了降低复杂度，一些改进的低复杂度PTS方法被提出。(1)迭代分组PTS迭代分组PTS是一种简化的PTS方法，通过将原始信号划分成多个不重叠的分组，然后在每个分组中进行PTS处理。在分组内，利用近似算法或快速算法对加权因子进行选择和计算。(2)自适应PTS自适应PTS是一种根据信号的特性自适应地选择加权因子的方法。该方法通过观察信号的能量分布和幅度，动态地选择合适的加权因子。这样可以降低复杂度，并且更适应不同信号和通信环境。6.结论本文介绍了一种低复杂度的PAPR降低方法——PTS方法。由于FBMC系统的特点，PAPR问题对其性能和成本均有较大影响。PTS方法通过划分原始信号，选择合适的加权因子，并对子序列进行加权和合并，降低了信号的幅度峰值。针对传统PTS方法的复杂度较高的问题，本文介绍了迭代分组PTS和自适应PTS方法，使得PTS方法在实际应用中更加可行和有效。将来的研究还可以从PTS方法的性能改进、应用场景和硬件实现等方面展开。参考文献：[1]OchiaiH,ImaiR,OgawaM.Low-complexityPAPRreductionusinglimited-combinedpartialtransmitsequencesforOFDMsystems[J].IEEETransactionsonWirelessCommunications,2007,6(6):2024-2028.[2]KimKJ,KoYC,SeoCW.ANewPAPRReductionSchemeforFBMC/OQAMSystemsBasedonVLCMethods[J].IEEEAccess,2020,8:180227-180238.[3]LiuZ,LuM,WangJ,etal.PAPRReductioninFBMC-OQAMUsingP