正交时频空间调制(orthogonal time frequency space,OTFS)技术作为一种多载波技术,同样存在峰均功率比较大的问题,高PAPR信号容易进入功率放大器的非线性工作区,导致接收信号的非线性失真,信号经过信道传输后会进一步影响系统的误码率(...正交时频空间调制(orthogonal time frequency space,OTFS)技术作为一种多载波技术,同样存在峰均功率比较大的问题,高PAPR信号容易进入功率放大器的非线性工作区,导致接收信号的非线性失真,信号经过信道传输后会进一步影响系统的误码率(bit error rate,BER)性能.针对该问题,利用chirp信号相位和为1的特点,采用基于chirp信号预编码的PAPR抑制方法,并在此基础上结合选择映射(selective mapping,SLM)法,将多组频域chirp信号与时频域信号点乘,再经过海森堡变换后选取PAPR最小的一组备选信号作为时域信号.仿真结果表明,与原始OTFS信号相比,基于频域chirp信号的OTFS系统的PAPR降低了0.9 dB,与传统SLM方法相比,使用基于频域chirp信号的SLM改进方法的OTFS系统,减少了IFFT次数的同时保证了系统的PAPR抑制性能.展开更多
对于大规模多用户多输入多输出正交频分复用(Multiple-Input Multiple-Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)下行链路系统,可以利用基站大量天线提供的丰富自由度来降低峰均功率比(Peak-to-Average Power Rati...对于大规模多用户多输入多输出正交频分复用(Multiple-Input Multiple-Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)下行链路系统,可以利用基站大量天线提供的丰富自由度来降低峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)。提出了将OFDM调制、预编码及PAPR约束整合为一个非凸优化问题,即在多用户间的干扰(Multiple User interference,MUI)和PAPR为约束条件下最小化系统发射功率,并采用投影梯度下降法(Projected Gradient Method,PGM)直接解决PAPR感知预编码问题。仿真实验验证了所提出的PGM方法在降低PAPR和最小化符号错误率方面的出色性能。与现有方法相比,所提出的PGM方法具有更快的收敛速度和更低的复杂度。展开更多
In this paper,we formulate the precoding problem of integrated sensing and communication(ISAC)waveform as a non-convex quadratically constrained quadratic programming(QCQP),in which the weighted sum of communication m...In this paper,we formulate the precoding problem of integrated sensing and communication(ISAC)waveform as a non-convex quadratically constrained quadratic programming(QCQP),in which the weighted sum of communication multi-user interference(MUI)and the gap between dual-use waveform and ideal radar waveform is minimized with peak-toaverage power ratio(PAPR)constraints.We propose an efficient algorithm based on alternating direction method of multipliers(ADMM),which is able to decouple multiple variables and provide a closed-form solution for each subproblem.In addition,to improve the sensing performance in both spatial and temporal domains,we propose a new criteria to design the ideal radar waveform,in which the beam pattern is made similar to the ideal one and the integrated sidelobe level of the ambiguity function in each target direction is minimized in the region of interest.The limited memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(LBFGS)algorithm is applied to the design of the ideal radar waveform which works as a reference in the design of the dual-function waveform.Numerical results indicate that the designed dual-function waveform is capable of offering good communication quality of service(QoS)and sensing performance.展开更多
针对引入载波聚合的滤波器组多载波(carrier aggregation-filter bank multicarrier,CA-FBMC)调制系统峰均功率比(peak to average power ratio,PAPR)进一步升高的问题,基于预留子载波(tone reservation,TR)思想,提出一种适用于面向载...针对引入载波聚合的滤波器组多载波(carrier aggregation-filter bank multicarrier,CA-FBMC)调制系统峰均功率比(peak to average power ratio,PAPR)进一步升高的问题,基于预留子载波(tone reservation,TR)思想,提出一种适用于面向载波聚合的FBMC(filter bank multicarrier)系统降低PAPR的有效方法,利用分量载波间原有保护子载波充当预留子载波成分,结合时域信号剪切的处理方法,在不改变原有信号子载波有效输入数据的前提下,降低系统信号的PAPR。同时,由于重叠因子的存在,为克服系统符号重叠特性的影响,利用后向迭代的处理思想,对时域输出信号进行分组,针对每组信号分别进行迭代剪切处理,并将处理完成的信号进行后向叠加处理,从而避免符号重叠引发的峰值增生而导致PAPR回退的问题。仿真结果表明,该算法可在不影响系统基本传输性能的情况下有效降低系统的PAPR。展开更多
选择映射(selected mapping,SLM)技术是一种无失真降低OFDM(orthogonal frequency divisionmultiplexing)信号峰均比PAPR(peak-to-average power ratio)的有效方法.但是普通的SLM技术因为相位序列边带信息的传输而导致了数据传输速率的...选择映射(selected mapping,SLM)技术是一种无失真降低OFDM(orthogonal frequency divisionmultiplexing)信号峰均比PAPR(peak-to-average power ratio)的有效方法.但是普通的SLM技术因为相位序列边带信息的传输而导致了数据传输速率的损失.因此提出了一种改进的SLM技术来降低OFDM信号的PAPR,它把相位序列信息嵌入在编码后的OFDM数据块的检测符号上,避免了系统特意传输边带信息而造成的数据传输速率的损失.Matlab仿真结果表明,所提出的改进SLM技术可以在不过分增加系统复杂性的基础上,获得比普通的SLM技术更好地降低PAPR的性能.展开更多
通过在选择性映射算法(SLM)中引入交叉熵(CE),可以得到最优的符号序列,使SLM算法降低OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统峰均功率比的效果达到最优。在CE-SLM(Cross Entropy-Selected mapping)算法实现的过程中,需...通过在选择性映射算法(SLM)中引入交叉熵(CE),可以得到最优的符号序列,使SLM算法降低OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统峰均功率比的效果达到最优。在CE-SLM(Cross Entropy-Selected mapping)算法实现的过程中,需经过多次迭代运算,势必增加了算法的复杂度。拟在CE-SLM算法中引入一个快速收敛因子,使得系统中的采样概率快速收敛到0或者1的状态,降低了优化符号序列所需的迭代次数。仿真结果表明:改进算法在保持与CE-SLM算法降低PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)效果一致的情况下,降低了得到最优符号序列所需的迭代次数,使得算法的复杂度得到有效降低。展开更多
针对传统部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)算法在改善正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)时存在较高计算复杂度问题,文章提出了一种改进PTS...针对传统部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)算法在改善正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)时存在较高计算复杂度问题,文章提出了一种改进PTS算法。该算法利用分治思想对候选相位因子序列进行分组,降低其序列维度;结合相位加权序列的特点,进一步降低需遍历的候选序列个数,从而降低了计算复杂度。与传统的PTS算法对比,所提出的改进算法在改善PAPR性能的同时,较大地降低了计算复杂度。展开更多
本文针对幅度预矫正技术在降低OFDM系统PAPR(peak-to-average power ratio)的同时增加了系统平均功率的缺点,采用对部分输入符号进行两个相反方向的放大和缩小,以达到进一步降低系统PAPR,并且降低系统平均功率的目的。分析及仿真结果表...本文针对幅度预矫正技术在降低OFDM系统PAPR(peak-to-average power ratio)的同时增加了系统平均功率的缺点,采用对部分输入符号进行两个相反方向的放大和缩小,以达到进一步降低系统PAPR,并且降低系统平均功率的目的。分析及仿真结果表明,在保证系统在AWGN信道中的误比特率性能的前提下,在概率为10^(-4)处,改进后的方法比原方法PAPR降低了0.6dB,系统平均功率也有明显降低。本文方法具有算法简单、不产生失真,不发送边带信息及灵活性高,且易于与其他降低PAPR技术结合使用等特点,具有较好的实用价值。展开更多
文摘正交时频空间调制(orthogonal time frequency space,OTFS)技术作为一种多载波技术,同样存在峰均功率比较大的问题,高PAPR信号容易进入功率放大器的非线性工作区,导致接收信号的非线性失真,信号经过信道传输后会进一步影响系统的误码率(bit error rate,BER)性能.针对该问题,利用chirp信号相位和为1的特点,采用基于chirp信号预编码的PAPR抑制方法,并在此基础上结合选择映射(selective mapping,SLM)法,将多组频域chirp信号与时频域信号点乘,再经过海森堡变换后选取PAPR最小的一组备选信号作为时域信号.仿真结果表明,与原始OTFS信号相比,基于频域chirp信号的OTFS系统的PAPR降低了0.9 dB,与传统SLM方法相比,使用基于频域chirp信号的SLM改进方法的OTFS系统,减少了IFFT次数的同时保证了系统的PAPR抑制性能.
文摘对于大规模多用户多输入多输出正交频分复用(Multiple-Input Multiple-Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)下行链路系统,可以利用基站大量天线提供的丰富自由度来降低峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)。提出了将OFDM调制、预编码及PAPR约束整合为一个非凸优化问题,即在多用户间的干扰(Multiple User interference,MUI)和PAPR为约束条件下最小化系统发射功率,并采用投影梯度下降法(Projected Gradient Method,PGM)直接解决PAPR感知预编码问题。仿真实验验证了所提出的PGM方法在降低PAPR和最小化符号错误率方面的出色性能。与现有方法相比,所提出的PGM方法具有更快的收敛速度和更低的复杂度。
基金supported in part by the National Natural Science Foundation of China under Grant 62271142in part by the Key Research and Development Program of Jiangsu Province BE2023021+2 种基金in part by the Jiangsu Key Research and Development Program Project under Grant BE2023011-2in part by the Young Scholar Funding of Southeast Universityin part by the Fundamental Research Funds for the Central Universities 2242022k60001。
文摘In this paper,we formulate the precoding problem of integrated sensing and communication(ISAC)waveform as a non-convex quadratically constrained quadratic programming(QCQP),in which the weighted sum of communication multi-user interference(MUI)and the gap between dual-use waveform and ideal radar waveform is minimized with peak-toaverage power ratio(PAPR)constraints.We propose an efficient algorithm based on alternating direction method of multipliers(ADMM),which is able to decouple multiple variables and provide a closed-form solution for each subproblem.In addition,to improve the sensing performance in both spatial and temporal domains,we propose a new criteria to design the ideal radar waveform,in which the beam pattern is made similar to the ideal one and the integrated sidelobe level of the ambiguity function in each target direction is minimized in the region of interest.The limited memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(LBFGS)algorithm is applied to the design of the ideal radar waveform which works as a reference in the design of the dual-function waveform.Numerical results indicate that the designed dual-function waveform is capable of offering good communication quality of service(QoS)and sensing performance.
基金The Scientific and Technological Research Program of Chongqing Municipal Education Commission(KJ1500435)
文摘针对引入载波聚合的滤波器组多载波(carrier aggregation-filter bank multicarrier,CA-FBMC)调制系统峰均功率比(peak to average power ratio,PAPR)进一步升高的问题,基于预留子载波(tone reservation,TR)思想,提出一种适用于面向载波聚合的FBMC(filter bank multicarrier)系统降低PAPR的有效方法,利用分量载波间原有保护子载波充当预留子载波成分,结合时域信号剪切的处理方法,在不改变原有信号子载波有效输入数据的前提下,降低系统信号的PAPR。同时,由于重叠因子的存在,为克服系统符号重叠特性的影响,利用后向迭代的处理思想,对时域输出信号进行分组,针对每组信号分别进行迭代剪切处理,并将处理完成的信号进行后向叠加处理,从而避免符号重叠引发的峰值增生而导致PAPR回退的问题。仿真结果表明,该算法可在不影响系统基本传输性能的情况下有效降低系统的PAPR。
文摘选择映射(selected mapping,SLM)技术是一种无失真降低OFDM(orthogonal frequency divisionmultiplexing)信号峰均比PAPR(peak-to-average power ratio)的有效方法.但是普通的SLM技术因为相位序列边带信息的传输而导致了数据传输速率的损失.因此提出了一种改进的SLM技术来降低OFDM信号的PAPR,它把相位序列信息嵌入在编码后的OFDM数据块的检测符号上,避免了系统特意传输边带信息而造成的数据传输速率的损失.Matlab仿真结果表明,所提出的改进SLM技术可以在不过分增加系统复杂性的基础上,获得比普通的SLM技术更好地降低PAPR的性能.
文摘通过在选择性映射算法(SLM)中引入交叉熵(CE),可以得到最优的符号序列,使SLM算法降低OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统峰均功率比的效果达到最优。在CE-SLM(Cross Entropy-Selected mapping)算法实现的过程中,需经过多次迭代运算,势必增加了算法的复杂度。拟在CE-SLM算法中引入一个快速收敛因子,使得系统中的采样概率快速收敛到0或者1的状态,降低了优化符号序列所需的迭代次数。仿真结果表明:改进算法在保持与CE-SLM算法降低PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)效果一致的情况下,降低了得到最优符号序列所需的迭代次数,使得算法的复杂度得到有效降低。
文摘针对传统部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)算法在改善正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)时存在较高计算复杂度问题,文章提出了一种改进PTS算法。该算法利用分治思想对候选相位因子序列进行分组,降低其序列维度;结合相位加权序列的特点,进一步降低需遍历的候选序列个数,从而降低了计算复杂度。与传统的PTS算法对比,所提出的改进算法在改善PAPR性能的同时,较大地降低了计算复杂度。
文摘本文针对幅度预矫正技术在降低OFDM系统PAPR(peak-to-average power ratio)的同时增加了系统平均功率的缺点,采用对部分输入符号进行两个相反方向的放大和缩小,以达到进一步降低系统PAPR,并且降低系统平均功率的目的。分析及仿真结果表明,在保证系统在AWGN信道中的误比特率性能的前提下,在概率为10^(-4)处,改进后的方法比原方法PAPR降低了0.6dB,系统平均功率也有明显降低。本文方法具有算法简单、不产生失真,不发送边带信息及灵活性高,且易于与其他降低PAPR技术结合使用等特点,具有较好的实用价值。
