降低MC - CDMA系统峰均功率比的低复杂度方案
1. 引言
多载波码分多址(MC - CDMA)结合了码分多址(CDMA)和正交频分复用(OFDM)技术,因其频谱效率高和干扰抑制能力强,在未来移动通信系统中备受关注。在MC - CDMA里,多个用户的信息符号通过正交码扩频,并在频域合并,使得每个子载波的符号速率较低,呈现非选择性衰落。
不过,多载波调制存在一个主要缺点,即发射信号的峰均功率比(PAPR)较高。这是因为发射信号是大量独立信号相加的结果。若发射机对低功耗有严格要求,射频高功率放大器(HPA)需在低回退水平下工作,这会使信号峰值频繁进入HPA输入输出特性的非线性区域,导致发射信号出现互调失真和带外辐射等严重非线性问题。所以,降低PAPR在多载波系统中至关重要,特别是在由电池供电的收发器(如移动设备)中。
目前已有很多关于多载波系统PAPR降低技术的研究,如限幅滤波方案、分组编码算法、部分传输序列(PTS)、选择性映射(SLM)、音调预留(TR)和音调注入(TI)等。但这些方法要么会使发射信号失真,增加接收机的误比特率(BER),要么会降低信息数据速率。
多数现有方法最初是为单用户多载波方案(如OFDM)提出的,虽经小幅修改后也适用于MC - CDMA系统,但考虑到MC - CDMA信号的不同结构,还可开发其他算法。其中,根据系统中活跃用户数量动态选择“最优”码集以降低PAPR的方法较为流行。
本文将进一步探讨用户预留(UR)方法,该方法通过添加与原始信号正交的削峰信号来降低PAPR,且在接收端无需传输任何边信息,理想情况下不会增加误比特率。