Presentation Information
[B-18-09]A Study of PAPR Reduction Method for OFDM Signal Using Pattern Analysis
◎Kei Oyama1, Kazuyuki Takasaki1, Ryoji Wakabayashi1 (1. Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology)
Keywords:
OFDM,PAPR reduction,Linear transformation,Guard interval,Autocorrelation
OFDM信号はサブキャリア数の増大に伴いPAPR(Peak to Average Power Ratio)が高くなりやすく，送信増幅器の非線形歪みや消費電力増大を招く．この対策法となるSLM法等は演算量増大や付随情報（SI）の伝送を必要とし，SIの消失や誤りが復調不能を招く問題があった．そこでPAPRが高い値となるデータ列（以下，高ピーク列）を適応的に判定し，特定のデータ列にのみ線形変換を施す演算量の少ないPAPR低減手法を提案する．本手法は，ガードインターバルに線形変換の有無の情報を含ませ，受信側でそれを自動識別することで，SI伝送を不要としその通信リスク排除が可能となる．
送信側では，PAPRが閾値を超えた特定の高ピーク列のみを対象として周波数領域の送信データ列に線形変換を適用する．具体的には，PAPRの閾値を超える場合に(N+1)×Nの拡大変換行列Gにより線形変換を行う．この拡大変換行列Gは，検証によって高ピーク列に対して低減効果のあるものとして作成したものであり，IFFT時の同相合成による高ピーク発生確率を抑制し，PAPRを低減させる．
CCDF値が10-4においてもPAPRが約1.6 dB 低減しており，高ピーク列に対する線形変換の有効性が確認できる．また，提案手法は，SNRが－2 dB以上の領域において原理的なOFDMとBER特性が完全に一致した．これは，受信側における自己相関を用いた判定の正解率が，－2 dB以上で100%に達していることによる．一方，－10～－4 dBの領域では，原理的なOFDMと提案手法との間にわずかなBERの差異が見られるが，実用上の性能劣化にはあたらないことがわかる．今後は，ハードウェア実装による実機検証を検討している．
送信側では，PAPRが閾値を超えた特定の高ピーク列のみを対象として周波数領域の送信データ列に線形変換を適用する．具体的には，PAPRの閾値を超える場合に(N+1)×Nの拡大変換行列Gにより線形変換を行う．この拡大変換行列Gは，検証によって高ピーク列に対して低減効果のあるものとして作成したものであり，IFFT時の同相合成による高ピーク発生確率を抑制し，PAPRを低減させる．
CCDF値が10-4においてもPAPRが約1.6 dB 低減しており，高ピーク列に対する線形変換の有効性が確認できる．また，提案手法は，SNRが－2 dB以上の領域において原理的なOFDMとBER特性が完全に一致した．これは，受信側における自己相関を用いた判定の正解率が，－2 dB以上で100%に達していることによる．一方，－10～－4 dBの領域では，原理的なOFDMと提案手法との間にわずかなBERの差異が見られるが，実用上の性能劣化にはあたらないことがわかる．今後は，ハードウェア実装による実機検証を検討している．