System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术制造技术_技高网
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一种基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术制造技术

技术编号:42083383 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-19 17:00
本发明专利技术提出了一种基于Delta‑Sigma调制的PAPR降低技术,在正交频分复用(Orthogonal frequency‑division multiplexing,OFDM)系统发送端对基于粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的选择性映射法(Selected mapping,SLM)生成的信号进行delta‑sigma调制。在相同的OFDM子载波数和符号数下,基于PSO‑SLM的delta‑sigma调制信号可以获得比仅delta‑sigma调制信号更好的降高峰均比能力。在相同的峰均功率比条件下,基于PSO‑SLM的OFDM信号经delta‑sigma调制后的误比特率性能优于普通OFDM信号和仅经PSO‑SLM的OFDM信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通信中的多载波调制,特别是涉及一种基于delta-sigma调制的papr降低技术。


技术介绍

1、随着通信技术的快速发展,5g网络已经大规模商用。新的通信业务类型不断出现,如云计算、大数据、人工智能、工业互联网等,这些高新技术快速发展,信息传递量爆发式增长,因此,作为信息传输“最后一公里”的无源光网络(pon)的信息传输性能稳定变得至关重要。

2、为了提升无源光网络传输的性能,本专利技术采用正交频分复用(ofdm)调制方式。ofdm技术作为目前应用最广泛的多载波技术,其能将高速串行数据流转换为低速多路并行数据流,然后将每路数据流调制到相应的子载波上,子载波之间有一定的频率间隔,因此能降低载波间符号的相互干扰,从而提高了信道的抗多径衰落能力,同时并行传输的子载波信号提升了系统的频谱利用率。但是作为多载波技术,其高峰均功率比的缺点也不容忽视。高papr意味着信号的峰值功率远大于信号平均功率,这容易导致光接收机处的非线性失真和频谱拓展,引起信息传输过程大量的误码损失,恶化通信质量。因此,本专利技术针对ofdm系统高papr的问题,提出了基于delta-sigma调制的papr降低技术。


技术实现思路

1、本专利技术旨在提出一种基于delta-sigma调制的papr降低技术,解决ofdm系统高峰均比问题,同时降低信号传输过程的误码率。

2、为实现以上目的,本专利技术是采用下述技术方案实现的:

3、本专利技术为一种基于delta-sigma调制的papr降低技术,步骤包括:

4、s1,对获取的待发送信号进行qam调制,得到经qam调制后的信号;

5、s2,对qam调制后的信号,使用pso-slm算法搜索最优相位因子集,将最优相位因子序列与子载波相乘,经ifft后得到调制后的时域信号;

6、s3,对调制后的时域信号进行dsm调制,得到dsm调制后的信号;

7、s4,dsm调制后的信号经过高斯白噪声信道到达接收端;

8、s5,接收端用低通滤波器对dsm调制后的信号进行低通过滤,再经过快速傅里叶变换、逆pso-slm操作和qam解映射,得到二进制比特流信号。

9、优选地,s1包括:对获取的待发送信号进行16-qam映射。

10、优选地,s2包括如下子步骤:

11、s2.1,初始化粒子群,得到初始的相位因子集,设置粒子最优解向量wipbest和群体最优解向量wgbest并进行初始化;

12、s2.2,在将表示粒子位置的相位因子序列分别与子载波进行相乘,ifft后在时域计算得到每个子载波的papr值;

13、s2.3,基于所得papr值,将得到的粒子最优位置赋给所述粒子最优解向量wipbest,将得到的所有粒子中最优位置赋给所述群体最优解向量wgbest,根据所述粒子最优解向量wipbest和所述群体最优解向量wgbest,更新粒子的速度和位置,得到下一代粒子的相位因子集;

14、s2.4,若未满足终止条件,基于下一代粒子的相位因子集,重复s2.2,直至循环完成迭代次数,得到最优相位因子集。

15、优选地,s2.2中,计算papr值的过程包括如下子步骤:

16、s2.2.1,将相位因子集与ofdm子载波信号相乘,得到相乘后的频域信号;

17、s2.2.2,将频域信号进行厄尔米特对称,生成复共轭对称子载波;

18、s2.2.3,对复共轭对称子载波进行快速傅里叶逆变换(ifft),生成在imdd-ofdm系统传输的实信号;

19、s2.2.4,对实信号添加循环前后缀,得到带有循环前后缀的实信号;

20、s2.2.5,通过升余弦窗对带有循环前后缀的实信号进行加窗处理,得到加窗后的信号;

21、s2.2.6,对加窗后的信号进行并串转换,得到时域信号;

22、s2.2.7,计算时域信号的papr值。

23、优选地,s2.3中,根据粒子最优解向量wipbest和群体最优解向量wgbest更新粒子的速度和位置,依据下式进行:

24、vi(t+1)=ω×vi(t)+c1×rand×(wipbest(t)-wi(t))+c2×rand×(wgbest(t)-wi(t))

25、wi(t+1)=wi(t)+vi(t+1)

26、其中,vi为粒子群速度,wi为粒子群位置,wipbest为粒子最优解的记忆向量,wgbest为群体最优解的记忆向量,c1、c2均为认知因子,w为权重因子。

27、优选地,s3包括如下子步骤:

28、s3.1,设置过采样(osr)次数;

29、s3.2,设置调制器的拓扑结构参数;

30、s3.3,基于过采样(osr)次数和拓扑结构参数,对并串变换后的时域信号进行过采样,过采样后的信号先后通过积分器u1和u2后被送入1比特量化器,得到量化信号q[n],原始信号与量化信号相减得到误差信号e[n],将量化产生的量化噪声传递至反馈回路,对噪声进行整形以推到高频区域。

31、优选地,s3.2中,调制器为一比特二阶分布式反馈单环调制器,包括两个积分器和一个单比特输出的量化器,其中a1=1,b1=1,b2=2,

32、积分器及输出关系为:

33、u1[n]=vin+u1[n-1]-q[n-1]

34、u2[n]=u1[n-1]+u2[n-1]-2×q[n-1]

35、其噪声传递函数为ntf=(1-z-1)2,

36、其中,u1[n]和u2[n]为两个级联的积分器,q为量化器。

37、与现有技术相比,本申请的技术方案具有以下有益技术效果:

38、本专利技术在频域使用pso算法来寻找slm算法的最优解或近最优解,最优解指的是使ofdm系统papr降低最大幅度的相位因子序列,然后对ifft后的时域信号进行delta-sigma调制,将pso算法引入slm技术同时与delta-sigma调制技术进行了创新性地结合,以达到在同时提升系统峰均功率比和误码率性能的作用。

39、其中,pso-slm技术在具有比传统slm方案更优的降papr能力的同时,降低了slm的计算复杂度,因为pso算法简化了slm寻找最优相位因子的复杂度。将pso-slm技术与dsm技术联合,进一步小幅度降低了系统的papr,这是因为dsm技术降低了所需频带内的噪声功率,这有助于降低系统的papr。由于dsm能够降低量化噪声和信道的高斯白噪声,因此,系统误码率性能得到改善。

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【技术保护点】

1.一种基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术,其特征在于,所述S1包括:对所述获取的待发送信号进行16-QAM映射。

3.根据权利要求1所述的基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术,其特征在于,所述S2包括如下子步骤:

4.根据权利要求3所述的基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术,其特征在于,所述S2.2中,计算PAPR值的过程包括如下子步骤:

5.根据权利要求3所述的基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术,其特征在于,所述S2.3中,根据所述粒子最优解向量Wipbest和所述群体最优解向量Wgbest更新粒子的速度和位置,依据下式进行:

6.根据权利要求1所述的基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术,其特征在于,所述S3包括如下子步骤:

7.根据权利要求1所述的基于Delta-Sigma调制的PAPR降低技术,其特征在于,所述S3.2中,所述调制器为一比特二阶分布式反馈单环调制器,包括两个积分器和一个单比特输出的量化器,其中a1=1,b1=1,b2=2;

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【技术特征摘要】

1.一种基于delta-sigma调制的papr降低技术,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的基于delta-sigma调制的papr降低技术,其特征在于,所述s1包括:对所述获取的待发送信号进行16-qam映射。

3.根据权利要求1所述的基于delta-sigma调制的papr降低技术,其特征在于,所述s2包括如下子步骤:

4.根据权利要求3所述的基于delta-sigma调制的papr降低技术,其特征在于,所述s2.2中,计算papr值的过程包括如下子步骤:

5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏洁张颖
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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