PAPR减小方法

1、1选择性映射（SLM）PAPR减小方法失真程序功能：采用SLM方法减小OFDM符号PAPR程序代码：Clearall;clc;closeall;N=128;%FFT长度，即OFDM信号子载波个数M=5;%M-1为SLM选择支路数Base_MOD_Set=1-1j-j;%星座映射为4PSKBase_MOD_Set=1+j-1+j1-j-1-j3+j-3-j3-j-3-j1+3j-1+3j1-3j-1-3j3+3j-3+3j3-3j-3-3j;%星座映射为16QAMPhase_Set=1-1j-j;%4种随机相位选择Phase_Set=1-1;%2种随机相位选择MAX_SYMBOLS=le5;%循

2、环数，参数MAX_SYMBOLS个OFDM符号，求PAPR供统计用PAPR_Orignal=zeros(1,MAX_SYMBOLS);%存放每个循环中的原OFDM符号PAPRPAPR_SLM=zeros(1,MAX_SYMBOLS);%存放每个循环中SLM后的OFDM符号PAPRX=zeros(M,N);%存放星座映射后的发送数据，可以理解为频域信号Index=zeros(M,N);%存放在Base_MOD_Set和Phase_Set中进行随机星座映射和产生随机相位的索引fornSymbol=1:MAX_SYMBOLSIndex(1,:)=randint(1,N,length(Base_MOD

3、_Set)+1;%产生星座映射索引Index(2,M,:)=randint(M-1,N,length(Phase_Set)+1;%产生随机相位索引X(1,:)=Base_MOD_Set(Index(1,:);%进行星座映射Phase_Rot=Phase_Set(Index(2,M,:);%产生随机相位序列X(2,M,:)=repmat(X(1,:),M-1,1).*Phase_Rot;%进行星座映射后的数据与随机相位序列矢量点乘。X中的第一行是原数据，第二行至M%行是经过相位旋转的数据x=ifft(X,2);%进行OFDM调制，得到时域信号。第一行为原OFDM符号，第二行至M行是SLM中各个%

4、支路OFDM符号，在其中挑选PAPR最小的发送Signal_Power=abs(x.A2);%计算OFDM信号的功率Peak_Power=max(Signal_Power,2);%计算功率最大值Mean_Power=mean(Signal_Power,2);%计算平均功率PAPR_temp=10*log10(Peak_Power./Mean_Power);%计算PAPRPAPR_Orignal(nSymbol)=PAPR_temp(1);%从第一行提取原OFDM信号的PAPRPAPR_SLM(nSymbol)=min(PAPR_temp(2:M);%在各个支路OFDM信号的PAPR中选择最小值

5、，发射端对应发送PAPR最小的OFDM%符号endcdf1,PAPR1=ecdf(PAPR_Orignal);%统计原OFDM符号PAPR的概率密度函数OrignalOFDMPAPR1=hist(PAPR_Orignal,1:0.1:18);cdf1=cumsum(OFDMPAPR)/MAX_SYMBOLS;%统计原OFDM符号PAPR的概率密度函数。可以在两种统计方法中选择一种cdf2,PAPR2=ecdf(PAPR_SLM);%统计SLM-OFDM符号PAPR的概率密度函数SLMOFDMPAPR2=hist(PAPR_SLM,1:0.1:18);cdf2=cumsum(SLMOFDM)/M

6、AX_SYMBOLS;%统计SLM-OFDM符号PAPR的概率密度函数。可以在两种统计方法中选择一种Semilogy(PAPRl,l-cdfl,'-b',PAPR2,1-cdf2/-r')%画原OFDM符号与SLM-OFDM符号PAPR的CCDF(累积误差函数)Legend(Orignal','SLM')Title('选择支路数为4')Xlabel(PAPR0'dB');Ylabel(CCDF(prPAPR>PAPR0)');GridonData=PAPR2;l-cdf2;SavePAPR_SLM16

7、.amdata-ascii;%存储在各种状态下的仿真结果，以备比较2部分传输序列(PTS)PAPR减小方法仿真程序功能：利用PTS方法减小OFDM系统PAPR仿真Clearall;clc;closeall;N=128;%子载波数或IFFT长度V=4;%PTS方法分组数，可选择2组，4组，8组，若16组需相应修改程序MAX_SYMBOLS=1e4;%循环数，也就是OFDM符号个数M_ary=4;%星座映射进制数Phase_Num=4;%旋转相位的相位数%产生旋转相位矩阵Fori=1:Phase_NumPhase_Set=exp(j*2*pi/Phase_Num);EndPhase=;%存旋转相位

8、所有可能组合%分两组时，旋转相位所有可能组合。若旋转相位数为4,则共有16个组合。当V=4时使Forb1=1:length(Phase_Set)Forb2=1:length(phase_Set)Phase=Phase;Phase_Set(b1)Phase_Set(b2);EndEnd%分四组时，旋转相位所有可能组合。若旋转相位数为4,则共有4A4个组合。当V=4时使用。Forb1=1:length(Phase_Set)Forb2=1:length(Phase_Set)Forb3=1:length(Phase_Set)Forb4=1:length(Phase_Set)Phase=Phase;Ph

9、ase_Set(b1)Phase_Set(b2)Phase_Set(b3)Phase_Set(b4);EndEndEndEndEnd%分八组时，旋转相位所有可能组合。若旋转相位数为4,则共有4人8个组合。当V=8时使用。Forb1=1:length(Phase_Set)Forb2=1:length(Phase_Set)Forb3=1:length(Phase_Set)Forb4=1:length(Phase_Set)Forb5=1:length(Phase_Set)Forb6=1:length(Phase_Set)Forb7=1:length(Phase_Set)Forb8=1:length(

10、Phase_Set)Phase=Phase;Phase_Set(b1)Phase_Set(b2)Phase_Set(b3)Phase_Set(b4).Phase_Set(b5)Phase_Set(b6)Phase_Set(b7)Phase_Set(b8);EndEndEndEndEndEndEndEnd%MAX_SYMBOLS个OFDM符号频域数据产生length_data=N*MAX_SYMBOLS;%发送的总数据符号数，每个数据符号可以是4PSK或16QAMBase_MOD_Set=;%存放星座映射后的数据source_data=randint(length_data,log2(M_ary

11、);%随机产生log2(M_ary)二进制数symbols=bi2de(source_data);%将log2(M_ary)二进制数合并成多进制数MOD_Symbol=dmodce(symbols,l,l,'qask',M_ary)；%进行星座映射%将N*MAX_SYMBOLS个串行数据转换为MAX_SYMBNOLS个N点并行数据，作为%MAX_SYMBOLS个OFDM符号的频域数据m=0；Fori=0；MAX_SYMBOLS-l;MOD_tem=;Forn=1:N;MOD_tem=MOD_tem,MOD_Symbol(i*N+n);end;Base_MOD_Set=Base_

12、MOD_Set;MOD_tem;ClearMOD_tem;end;%进行原OFDM符号与经PTS后的OFDM符号PAPR的CCDF(累积误差函数)统计Choose_Len=length(Phase_Set)AV;%旋转相位相位所有组合数PAPR_Orignal=zeros(l,MAX_SYMBOLS);%存放原OFDM信号所有循环的PAPRPAPR_PTS=zeros(1,MAX_SYMBOLS);%存放原PTS-OFDM信号所有循环的PAPRFornSymbol=l:MAX_SYMBOLS%循环开始%对原始OFDM符号X=Base_MOD_Set(nSymbol,:);X=ifft(X,2)

13、;%OFDM调制Signal_Power=abs(x.A2);%计算功率Peak_Power=max(Signal_Power,2);%计算峰值功率Mean_Power=mean(Signal_Power,2);%计算平均功率PAPR_Orignal(nSymbol)=10*log10(Peak_Power./Mean_Power);%计算PAPR%计算PAPR%对经过PTS后的OFDM符号A=zeros(V,N);%交织分组方式forv=1:VA(v,v:V:N)=X(v:V:N);end%顺序分组方式forv=1:VA(v,1+(v-1)*N/V):(N/V+(v-1)*N/V)=.X(1

14、+(v-1)*N/V):(N/V+(v-1)*N/V);End%随机分组方式Index=randperm(N);forv=1:VA(v,Index(v:V:N)=X(Index(v:V:N);enda=ifft(A,2);%OFDM调制min_value=10;%分组后的数据进行OFDM调制后与旋转相位相乘，按全举法搜索最优旋转相位组合forn=1:Choose_Lentemp_phase=Phase(n,:).'temp_max=max(abs(sum(a.*repmat(temp_phase,1,N);iftemp_max<min_valuemin_value=temp_ma

15、x;Best_n=n;endend%发送最优相位组合信号并计算其PAPRaa=sum(a.*repmat(Phase(Best_n,:).',1,N);Signal_Power=abs(aa.A2);Peak_Power=max(Signal_Power,2);Mean_power=mean(Signal_Power,2);PAPR_PTS(nSymbol)=10*log10(Peak_Power./Mean_Power);end%统计原OFDM符号与PTS-OFDM符号的CCDF,并画出其曲线cdf1,PAPR1=ecdf(PAPR_Orignal);cdf2,PAPR2=ecdf(

16、PAPR_PTS);semilogy(PAPR1,1-cdf1,'-b*',PAPR2,1-cdf2,'-r+')legend('Orignal','PTS')title('V=4')xlabel('PAPROdB');ylabel('CCDF(PrPAPR>PAPR0)');gridon%存储各种状态下的数据,以备比较data=PAPR1;1-cdf1;savePTS_PAPR_.amdata-ascii;仿真结果如图6-156-166-176-18所示。3限幅法减小OFDM

17、符号的PAPR仿真程序功能：利用限幅法降低OFDM符号的PAPR。程序代码：clearall;clc;closeall;K=128;%OFDM符号子载波数IF=2；%过采样因子N=K*IF;%过采样后一个OFDM符号数据个数，也即FFT或IFFT长度CR=4;%剪切率(CR=4即剪切率为6dB)QPSK_Set=1-1j-j;%星座隐射为4PSKITERATE_NUM=4;MAX_SYMBOLS=le4；PAPR_Orignal=zeros(1,MAX_SYMBOLs);%存原OFDM符号PAPRPAPR_RCF=(ITERATE_NUM,MAX_SYMBOLS);%存限幅后的PAPRforn

18、Symbol=1:MAX_SYMBOLS%产生原OFDM频域数据Index=randint(1,K,length(QPSK_Set)+1;X=QPSK_Set(Index(1,:);%过采样XX=X(1:K/2)zeros(1,N-K)X(K/2+1:K);%OFDM调制x=ifft(XX,2);%原ofdm符号计算PAPRSignal_Power=abs(x.A2);Peak_Power=max(Signal_Power,2);PAPR_Orignal(nSymbol)=10*log10(Peak_Power./Mean_Power);%进行限幅循环。共进行ITERATE_NUM次剪切for

19、nIter=1:ITERATE_NUM%剪切x_tmp=x(Signal_Power>CR*Mean_Power);x_tmp=sqrt(CR*Mean_Power)*x_tmp./abs(x_tmp);x(Signal_Power>CR*Mean_Power)=x_tmp;%滤波XX=fft(x,2);XX(K/2+(1:N-K)=zero(1,N-K);x=ifft(XX,2);%PAPR计算Signal_Power=abs(x42);Peak_Power=max(Signal_Power,2);Mean_Power=mean(Signal_Powe,2);PAPR_RCF(n

20、Iter,nSymbol)=10*log10(Peak_Power./Mean_Power);endend%PAPR的CCDF统计cdf0,PAPR0=ecdf(PAPR_Orignal);cdf1,PAPR1=ecdf(PAPR_RCF(1,:);cdf2,PAPR2=ecdf(PAPR_RCF(2,:);cdf3,PAPR3=ecdf(PAPR_RCF(3,:);cdf4,PAPR4=ecdf(PAPR_RCF(4,:);semilogy(PAPR0,1-cdf0,'-b',PAPR1,1-cdf1,'-r',PAPR2,1-cdf2.'-g',PAPR3,1,-cdf3