Details

Title: Снижение пик-фактора неортогональных многочастотных сигналов путем добавления корректирующих поднесущих: научный доклад: 11.06.01 - Электроника, радиотехника и системы связи ; 11.06.01_01 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
Creators: Нгуен Нгок Тан
Scientific adviser: Рашич Андрей Валерьевич
Other creators: Краснова Надежда Константиновна
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Imprint: Санкт-Петербург, 2018
Collection: Научные работы аспирантов/докторантов; Общая коллекция
Subjects: Алгоритмы; Электрические сигналы; ПИК-фактор; выборочное среднее; выборочная дисперсия
UDC: 621.391
Document type: Scientific report
Language: Russian
Speciality code (FGOS): 11.06.01
Speciality group (FGOS): 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)

Annotation

Предложены алгоритмы для расчета выборочных среднего и дисперсии пик-фактора многочастотных сигналов с ортогональным и неортогональным частотным уплотнением, представлены результаты моделирования при различном количестве поднесущих и способах манипуляции. Точность расчета параметров распределения пик-фактора зависит от размера выборки многочастотных символов, а также от коэффициента передискретизации. Получены значения условий моделирования (размеры выборки и коэффициенты передискретизации), при которых дальнейшее увеличение вычислительной сложности практически не влияет на значения выборочных среднего и дисперсии пик-фактора. Разработанные методы применимы как для малого, так и для большого числа поднесущих в сигнале. Предложен алгоритм снижения пик-фактора низкой вычислительной сложности для многочастотных сигналов с неортогональным частотным уплотнением (SEFDM) на основе метода резервирования поднесущих (Tone Reservation). В разработанном алгоритме для снижения пик-фактора предлагается использовать малую часть полосы частот, полученную при переходе от OFDM- к SEFDM-сигналам без необходимости отправки сторонней информации приемной стороне. В этой полосе частот предлагается размещать дополнительные поднесущие со случайными манипуляционными символами. Далее путем перебора необходимо выбирать SEFDM-символ с наименьшим пик-фактором. Важной особенностью предложенного алгоритма является тот факт, что дополнительные поднесущие равномерно распределены по полосе сигнала, что позволяет существенно снизить вычислительную сложность алгоритма за счет применения блоков обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) уменьшенной размерности. Величина снижения пик-фактора зависит от коэффициента нормированного частотного уплотнения, от числа поднесущих, а также от числа эквивалентных кандидатов на минимальный пик-фактор. Предложенный алгоритм эффективен как для малого, так и для большого числа поднесущих в SEFDM-сигнале.

The algorithms for sample mean and dispersion of PAPR of multicarrier signals with orthogonal and non-orthogonal multiplexing are presented. Also the simulation results are presented for various number of subcarriers and modulation types. The accuracy of calculated sample mean and dispersion of PAPR depends on the sample size and on the oversampling rate. Simulation results are proposed for the sample sizes and oversampling rates for which the further increase in computation complexity does not affect the sample mean and dispersion of PAPR. The proposed algorithms are applicable for any number of subcarriers in the multicarrier signal. A reduced complexity tone reservation peak-to-average power ratio (PAPR) reduction method for multicarrier signals with non-orthogonal frequency spacing (Spectrally Efficient Frequency Division Multiplexing, SEFDM) is proposed. It is based on the Tone Reservation method and suits for big number of subcarriers. It is proposed to use a small part of the frequency band gain obtained by SEFDM signals to reduce PAPR with no need to send side information to receiver. In the proposed algorithm, additional subcarriers for PAPR reduction are equally spaced over the signal bandwidth with randomly generated different combinations of manipulation symbols. The degree of reduction of the PAPR depends on the normalized subcarrier frequency spacing, the number of attempts of reserved subcarrier symbol combinations generation and number of subcarriers. Complexity issues for the proposed PAPR reduction algorithm are also considered: simple low additional resource approach based on reduced size IFFT blocks is recommended.