Investigation and Implementation of Low-Complexity Peak-To-Average Power Ratio Reduction Techniques for Ofdm Transmission Systems

正交分頻多工 (OFDM，orthogonal frequency-division multiplexing) 傳輸系統由於可以有效對抗多重路徑通道 (multipath channels) 所產生的符號間干擾 (ISI，inter-symbolinterference)，近幾年來，已被廣泛地應用在許多需要高資料傳輸速率的通訊系統上。然而，OFDM系統的一個主要的缺點，便是較單一載波通訊系統擁有較大的峰值對平均功率比 (PAPR，peak-to-average power ratio)。當具有較大的PAPR值的傳送訊號通過類似功率放大器 (power amplifier)等的非線性元件時，往往會產生訊號的失真(intermodualtion distortion) 與頻寬的外擴 (out-of-band radiation)。較大的PAPR值也會增加類比-數位 (analog-to-digital) 轉換器與數位-類比 (digital-to-analog) 轉換器的複雜度，並且降低射頻端功率放大器的效率。因此，如何有效縮減OFDM 系統傳送訊號的峰值對平均功率比，對於OFDM的傳輸效能與品質具有決定性的影響。在本計畫中，我們擬先深入探討OFDM系統的特性與PAPR縮減技術在實際應用上所可能遭遇的問題與困難，隨後我們擬針對一般OFDM通訊系統，發展低複雜度、高效能的PAPR縮減演算法，尤其對於multiple signal representation (MSR) 技術方面，我們計畫研究是否可以不需傳送side information與是否可以不需使用一組IFFT 藉以降低MSR技術之計算複雜度的可行性。對於所發展的演算法，我們亦計畫完成浮點與定點運算的綜合模擬評估，並以整個系統的觀點，將所發展的演算法結合，試圖完成一簡化的OFDM接收機軟體雛形系統。我們預期在此計畫的一年內完成下列的工作項目：(1.1) 針對OFDM 系統，發展低複雜度、高性能的PAPR 縮減演算法，並完成浮點與定點運算系統之性能模擬。(1.2) 針對OFDM 系統，發展不需傳送side information 的PAPR 縮減演算法，並完成浮點與定點運算系統之性能模擬。(1.3) 將所發展的PAPR 縮減演算法，應用在OFDM 系統，並完成浮點與定點運算系統之性能模擬。(1.4) 完成一簡化的軟體OFDM傳輸系統雛型，並評估其性能。

Project ID:PB9503-0026
External Project ID:NSC95-2221-E182-004