【OFDM】基于粒子群优化OFDM下的PAPR和PTS算法优化仿真附matlab代码 可直接运行 注释清晰适合新手小白
引言: 正交频分复用(OFDM)是一种广泛应用于无线通信系统中的调制技术。然而,OFDM系统中存在一个问题,即峰均比(PAPR)较高,这会导致功率放大器的非线性失真和频谱泄漏。为了解决这个问题,许多研究人员提出了不同的算法来优化OFDM系统的PAPR性能。其中,粒子群优化(PSO)算法和部分传输序列(PTS)算法被广泛应用于降低PAPR。本文将介绍基于粒子群优化OFDM下的PAPR和PTS算法优化
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🔥 内容介绍
引言: 正交频分复用(OFDM)是一种广泛应用于无线通信系统中的调制技术。然而,OFDM系统中存在一个问题,即峰均比(PAPR)较高,这会导致功率放大器的非线性失真和频谱泄漏。为了解决这个问题,许多研究人员提出了不同的算法来优化OFDM系统的PAPR性能。其中,粒子群优化(PSO)算法和部分传输序列(PTS)算法被广泛应用于降低PAPR。
本文将介绍基于粒子群优化OFDM下的PAPR和PTS算法优化仿真的研究。我们将首先简要介绍OFDM系统以及PAPR的概念,然后详细讨论粒子群优化算法和部分传输序列算法的原理和优化过程。最后,我们将通过仿真实验来验证这两种算法的性能。
正文:
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OFDM系统和PAPR概念 OFDM系统是一种将高速数据流分成多个低速子载波的调制技术。它通过将数据流分配到不同的子载波上,并在接收端进行合并来实现高效的数据传输。然而,由于子载波之间存在相位和幅度差异,当它们叠加在一起时,可能会导致峰值信号的出现。这就是峰均比(PAPR)的概念。
PAPR是衡量OFDM信号峰值和平均功率之间差异的指标。较高的PAPR值意味着信号的动态范围较大,可能会引起功率放大器的非线性失真。因此,减小PAPR是提高OFDM系统性能的重要问题。
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粒子群优化算法 粒子群优化算法是一种模拟自然界群体行为的优化算法。它通过模拟鸟群在搜索食物时的行为来寻找最优解。在粒子群优化算法中,每个粒子代表一个解,并根据个体最优解和群体最优解来更新自己的位置和速度。
在基于粒子群优化的OFDM系统中,我们将PAPR作为目标函数,并通过调整子载波的相位和幅度来优化系统性能。通过迭代更新粒子的位置和速度,我们可以逐渐找到最优的子载波分配方案,从而降低PAPR值。
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部分传输序列算法 部分传输序列算法是一种通过改变OFDM符号序列来减小PAPR的技术。它通过将原始OFDM符号分成多个子序列,并在每个子序列中选择一个最优的传输序列来减小峰值信号的出现。
在部分传输序列算法中,我们将PAPR作为目标函数,并通过遗传算法等优化方法来选择最优的传输序列。通过调整传输序列的选择和排列方式,我们可以降低OFDM信号的PAPR值。
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仿真实验和结果分析 为了验证粒子群优化算法和部分传输序列算法在降低PAPR方面的性能,我们进行了一系列的仿真实验。我们使用MATLAB软件来实现算法,并使用不同的OFDM系统参数进行仿真。
实验结果表明,粒子群优化算法和部分传输序列算法能够显著降低OFDM系统的PAPR值。与传统的OFDM系统相比,使用这两种算法的系统具有更好的性能和更低的功率放大器失真。
结论: 本文介绍了基于粒子群优化OFDM下的PAPR和PTS算法优化仿真的研究。通过对OFDM系统中PAPR问题的分析,我们引入了粒子群优化算法和部分传输序列算法来优化系统性能。通过仿真实验,我们验证了这两种算法在降低PAPR方面的有效性。未来的研究可以进一步探索这些算法的改进和应用,以进一步提高OFDM系统的性能。
📣 部分代码
clc;
clear;
close all;
warning off;
addpath(genpath(pwd));
%============================= setting common parameter =================================%
NumCarr = 1024; % the number of transmission subcarriers
NumSymb = 1e3; % the number of symbols
mapsize = 2; % using QPSK modulation
VV = [2 4 8 16]; % the number of subblocks
OverSampleRate = 4; % over sample rate
Partition = 1; % the way of parition:1 -> adjacency partition;2 -> interlaced partition
W = 1; % the log of the length of weighting factor set
%========================================================================================%
⛳️ 运行结果
🔗 参考文献
[1] 孔德廷.OFDM系统中降低峰均比算法研究[D].电子科技大学,2011.DOI:CNKI:CDMD:2.1011.192183.
[2] 张冀.基于改进粒子群算法的PTS抑制OFDM信号PAPR[J].信息与电脑:理论版, 2011(1):1.DOI:CNKI:SUN:XXDL.0.2011-01-094.
[3] 杨中波.OFDM系统降低PAPR的PTS优化算法分析与比较[J].大众科技, 2012, 14(7):2.DOI:CNKI:SUN:DZJI.0.2012-07-003.
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图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3 路径规划方面
旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化
4 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化
5 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化
6 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化
7 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置
8 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长
9 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合
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