低PAPR的OFDM干擾系統設計與調制單元的FPGA實現

0 引言

OFDM 是一種典型的多載波調制技術，將高速數據流串并轉換成多路低速數據流后調制到相應的多載波上即可得到頻率展寬的多載波信號，在通信和通信對抗領域有著廣泛的應用，如OFDM 通信系統、JTIDS干擾系統。

多載波在某個時刻沿同一方向進行累加，當多個載波信號相位一致恰好均以峰值相加時，OFDM 信號會產生最大的尖峰幅度，信號的瞬時功率就會遠遠大于信號的平均功率，將導致較高的峰均功率比（PAPR）。這就要求系統中的D／A 轉換器、功率放大器等部件有足夠大的動態范圍，這也將導致這些部件的低效率。OFDM 多載波干擾信號的產生同樣會帶來PAPR 較高的問題。當產生的OFDM 多載波干擾信號PAPR 較高時，將會嚴重影響多載波干擾信號的干擾輸出功率，而對于干擾系統最需要考慮的因素就是干擾輸出功率。

根據相位組合優化法，通過帶通濾波器添加傳遞函數的方法直接對噪聲序列信號進行相移，能夠生成帶有初始相位的相位序列，對其進行多載波調制即可得到低PAPR 的OFDM 干擾信號。本文提出了一種低PAPR 的OFDM 干擾系統的硬件實現方案，通過基于CORDIC的基-4FFT 算法設計實現了多載波調制單元，以此完成對相位序列的多載波調制。

1 OFDM 基本原理

OFDM 信號的產生：高速數據流經串并轉換成N路速率較低的并行子數據流，將這N 路并行的子數據流分別調制到對應的子載波上經并串轉換后發射出去。

設一個OFDM 信號包含N個子載波，則其輸出的復數基帶信號可以表示為：