CN100499394C - 降低ofdm系统峰均功率比的ar模型方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低OFDM系统峰均功率比的AR模型方法及装置，其方法是将OFDM调制信号并行输入序列变换成类似白噪声的信号，使其自相关性降低，从而降低OFDM系统的峰均功率比PAPR和计算复杂度。实现此方法的装置在其发送端增加了AR模型映射器；在其接收端增加了逆AR模型映射器。AR模型映射器包括AR模型单元、平均功率调整参数单元、传递函数单元、差分方程单元、边带信息组合单元、组合单元。逆AR模型映射器包括分离单元、边带信息拆分单元、传递函数单元、差分方程单元。采用上述方法和装置降低系统峰均功率比只需一次IFFT变换和一次线性变换，由此大大地降低了系统复杂度。对于子载波数N比较大(例如N＝1024)的OFDM系统，PAPR性能和复杂度性能要优于PTS方法。

Description

降低OFDM系统峰均功率比的AR模型方法及装置

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)通信系统中的峰均功率比PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)问题，具体地说是一种无失真地降低OFDM系统峰均功率比和系统复杂度方法。

背景技术

正交频分复用OFDM技术以其高效的频谱利用率、良好的抗多径衰落性能而被认为是第四代移动通信4G的核心技术之一，目前OFDM技术已经在在非对称数字用户线(ADSL)、数字音频广播(DAB)和数字电视广播(DVB)、移动通信以及电力线宽带数据通信等领域得到了广泛应用。

OFDM的基本原理就是把高速的数据流通过串并转换，分配到传输速率相对较低的若干个子信道中进行传输。由于每个子信道中的符号周期会相对增加，因此可以减轻无线信道的多径延迟扩展的影响。并且还可以在OFDM符号之间插入保护间隔，令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展，这样就可以最大限度地消除由于多径带来的符号间干扰(ISI)。而且，一般都采用循环前缀作为保护间隔，从而可以避免由多径带来的信道间干扰(ICI)。

功率归一化的OFDM的时域抽样序列{x_n}如下：其中N为子载波数，X_k表示第k个子载波上的调制符号。

$\begin{array}{cc}{x}_n=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_k\exp \left(\frac{j2\mathrm{\πkn}}{N}\right)& n=\mathrm{0,1},......,N-1\end{array}$

与单载波系统相比，由于OFDM符号是由多个独立的经过调制的子载波信号相加而成的，这样的合成信号就有可能产生比较大的峰值功率(peak power)，由此会带来较大的峰均功率比PAPR。峰均比可以定义为：

$\mathrm{PAPR}\left(\mathrm{dB}\right)=10{\log }_{10}\frac{\underset{n}{\max \left\{{\left|x_n\right|}^2\right\}}}{E\left\{{\left|x_n\right|}^2\right\}}$

这就要求系统的一些部件，例如功率放大器、A/D，D/A转换器等具有很大的线性动态范围。而反过来，这些部件的非线性也会对动态范围较大的信号产生非线性失真，所产生的谐波会造成子信道间的相互干扰，从而影响OFDM系统的性能。

现有的降低PAPR的方法可以分为以下几种：新分量注入法，包括选择性映射(SLM)、部分传输序列(PTS)、载波预留法(TR)和载波插入法(TI)等；分量修正法，包括限幅(clipping)、压缩扩展变换(companding transform)和编码等；运算规则变更法，包括小波变换等。

其中PTS方法是一种无失真地有效降低OFDM系统PAPR的方法，其基本原理是输入的数据符号被分为若干分组，通过适当的选择辅助加权系数，便可以使峰值信号达到最佳化，然后再合并这些分组，从而降低PAPR。

理论上讲辅助加权系数b_v可以在[0，2π)之间取任意数值，但是一般b_v可以在一个离散的相位集合中取值，当这个集合的规模比较大时，对于分割为V个子序列的PTS方法来说，{b_v，v＝1，2，…，V}的取值有P^V种。每实施一次PTS，就需要计算V个N点IDFT变换，则总共需要计算V·P^V个IDFT变换，每个N点的IDFT所需要的复数乘法和复数加法的运算量分别为：

$n_{\mathrm{mul}}=\frac{N}{2}{\log }_{2}N$

n_add＝Nlog₂N

这对于OFDM系统来说，是一个非常沉重的负担。虽然可以通过限制b_v的取值，采用适当的分割方法和次优化算法来降低计算复杂度，但是OFDM系统的复杂度还是大大地增加了。

发明的内容

本发明目的在于避免上述已有技术的不足，通过分析OFDM系统PAPR问题产生的根本原因，从降低OFDM调制信号并行输入序列的自相关性入手，提出了一种无失真地有效降低OFDM系统PAPR的自回归AR模型方法，非常有效地降低了OFDM系统的实现复杂度。

实现本发明的AR模型方法的依据是OFDM调制信号的自相关性与OFDM系统PAPR之间的关系。OFDM信号的瞬时功率P_c(t)＝x(t)x^*(t)为：

$P_c\left(t\right)=1+\frac{2}{N}\mathrm{Re}\left\{\underset{k=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{-j2\mathrm{\πt}}\underset{n=0}{\overset{N-1-k}{\mathrm{\Σ}}}{c}_n{c^{*}}_{n+k}\right\}$

其中x(t)为OFDM时域信号，N为OFDM子载波数，c_n为OFDM调制码元。对于任何复数z来说，存在不等式：Re(z)≤|z|以及|∑z_n|≤∑|z_n|。因此

$P_c\left(t\right)\≤1+\frac{2}{N}\underset{k=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|\mathrm{\ρ}\left(k\right)\right|$

其中

$\mathrm{\ρ}\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1-k}{\mathrm{\Σ}}}{c}_n{c^{*}}_{n+k},(k=\mathrm{0,1},\·\·\·,N-1).$

ρ(k)表示非周期自相关系数，|ρ(k)|表示非周期自相关系数的模值。可见，如果输入数据符号的非周期自相关系数的模值比较小，则经过多载波组合之后所得到的信号的最大功率值也会较小，同时OFDM时域信号的幅值也会较小，因此PAPR就会变小。本发明的AR模型方法就是将OFDM调制信号并行输入序列变换成类似白噪声的信号，由于白噪声信号的自相关性很低，其非周期自相关系数的模值也很小，因此本方法可以有效地降低OFDM系统的PAPR。

任何有理功率谱密度的随机信号都可以看成由一白噪声激励某一物理网络所形成，根据这一原理，我们可以应用其反过程，利用将OFDM调制信号变换成类似白噪声的信号，使得OFDM调制信号并行序列的自相关性降得很低，从而有效的降低OFDM系统的PAPR。在本发明的AR模型方法中，随着AR模型阶数p的增加，PAPR性能越来越好。本发明在OFDM系统中采用如下过程进行PAPR和系统复杂度的降低。

发送端

(1)根据OFDM系统参数，协调PAPR降低程度和系统复杂度，选择AR模型阶数p，p为大于零小于子载波数N的整数，用来确定AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}中a的个数；

(2)根据已经选择的AR模型阶数p和OFDM并行输入序列，通过Yule-Walker方程确定AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}并确定AR模型传递函数；

(3)根据确定的AR模型传递函数，确定参数M使得OFDM信号的平均功率不变，并将AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}和平均功率调整参数M组合成边带信息进行传输；

(4)根据AR模型传递函数和参数M，确定系统传递函数H(z)；

(5)根据系统传递函数H(z)确定差分方程；

(6)利用差分方程对OFDM符号进行变换，再将OFDM符号与边带信息{a₁，a₂，...，a_p}和M组合后，经过IFFT变换发送出去。

接收端

(1)将接收到的信号进行FFT变换后，把原始OFDM符号与边带信息进行分离；

(2)将边带信息拆分为{a₁，a₂，...，a_p}和M，并根据{a₁，a₂，...，a_p}和M确定系统传递函数H(z)；

(3)利用传递函数H(z)确定差分方程；

(4)根据H(z)确定的差分方程将分离得到的原始OFDM符号进行变换，转换成原始信号。

实现本发明上述方法的装置包括发送端和接收端，发送端的特点是增加了AR模型映射器；接收端的特点是增加了逆AR模型映射器；

发送端的AR模型映射器包括：AR模型单元、平均功率调整参数单元、传递函数单元、差分方程单元、边带信息组合单元、组合单元；其中：

AR模型单元，用于确定AR模型阶数p，并根据串并转换后的OFDM并行输入序列确定AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}，从而确定AR模型传递函数，同时{a₁，a₂，...，a_p}构成传输的边带信息的第一部分；

平均功率调整参数单元，用于处理AR模型，确定使得OFDM信号平均功率保持不变的参数M，M构成需要传输的边带信息的第二部分；

传递函数单元，用于处理AR模型单元和平均功率调整参数单元发出的数据，确定系统传递函数H(z)；

差分方程单元，用于根据系统传递函数H(z)确定差分方程，并对串并转换后的OFDM并行输入序列进行变换，使其变为类似白噪声的信号，降低其自相关性，从而降低了OFDM系统的PAPR；

边带信息组合单元，用于将{a₁，a₂，...，a_p}和M组合成边带信息进行传输；

组合单元，用于将一帧OFDM并行输入序列与边带信息组合成一个完整的OFDM符号，然后发送到IFFT。

接收端的逆AR模型映射器包括分离单元、边带信息拆分单元、传递函数单元、差分方程单元；其中：

分离单元，用于将接收到的信号分离为两路信号，一路传输边带信息，一路传输原始的OFDM符号；

边带信息拆分单元，用于将边带信息拆分成{a₁，a₂，...，a_p}和M；

传递函数单元，用于处理边带信息拆分单元发出的边带信息{a₁，a₂，...，a_p}和M，并确定系统传递函数H(z)；

差分方程单元，用于根据系统传递函数H(z)确定差分方程，并对分离单元所分离的原始OFDM符号进行变换。

本发明与PTS方法相比，具有以下优点：

1、PTS方法每实施一次PTS变换，就要进行V·P^V个IFFT变换，即使使用次优算法也要V·P个IFFT变换，而本发明的AR模型方法只需一次IFFT变换，大大地降低了系统复杂度；

2、PTS方法需要通过迭代算法来进行最优边带信息的查找，大大增加了系统的运行时间，而本方明的AR模型方法只进行一次线性变换，简单快速；

3、对于子载波数N比较大(例如N＝1024)的OFDM系统，本发明的AR模型方法的PAPR性能和复杂度性能要优于PTS方法。

4、通过仿真结果可以看出，随着p值的增加，PAPR性能越来越好。当p＝N/3，相对于原始的OFDM信号，AR模型方法可以有大约2.2dB的改善。当达到相同的PAPR性能时，采用相邻分割方法，分割数V为32，可供选择的加权数W为2的PTS方法至少需要64个IFFT，而AR模型方法(p＝N/20)仅仅需要一个IFFT，显而易见，采用AR模型方法的OFDM系统的复杂度相对于PTS方法大大地降低了。

附图说明

图1是本发明提出的AR模型方法流程图

图2是本发明提出的AR模型方法OFDM系统框图

图3是本发明AR模型映射器框图

图4是本发明逆AR模型映射器框图

图5是本发明AR模型方法互补累计分布函数CCDF对比图

具体实施方式

以下参照附图对本发明作进一步详细描述。

参照图1，用于在OFDM系统中的本发明AR模型方法，按如下过程进行：

第一步，根据OFDM系统参数，协调PAPR降低程度和系统复杂度，选择AR模型阶数p；

OFDM系统参数主要有：带宽、比特速率和时延扩展。

时延扩展直接决定保护间隔的长短，一般保护间隔的时间长度为时延扩展均方值的2到4倍。一旦确定了保护间隔，则符号周期长度就可以固定了，一般选择符号周期长度是保护间隔长度的5倍，这样由于插入保护间隔所造成的信噪比损耗只有1dB左右。确定了符号周期和保护间隔之后，子载波的数量可以直接利用-3dB带宽除以子载波间隔(即去掉保护间隔之后的符号周期的倒数)得到。或者，可以利用所要求的比特速率除以每个子信道中的比特速率来确定子载波的数量。每个子信道中传输的比特速率可以由调制类型、编码速率和符号速率来确定。

子载波数量确定后，如果子载波数量较大(例如，N＝1024)，则系统实现复杂度会很大，为了有效降低系统实现复杂度，要牺牲部分PAPR性能，可以选择AR模型阶数p＝N/20；如果子载波数量较小(例如，N＝64)，则系统实现复杂度要相对较低，因此要尽量降低PAPR，可以选择AR模型阶数p＝N/10或者p＝N/3。

第二步，根据AR模型阶数p和OFDM系统并行输入序列{x₁，x₂，...，x_N}，通过Yule-Walker方程确定AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}，从而确定AR模型传递函数D(z)，

$D\left(z\right)=\frac{1}{1+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{a}_k{z}^{-k}}$

其中a_k为AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}内的元素；

第三步，根据AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}确定平均功率调整参数M，并将AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}和平均功率调整参数M组合成边带信息进行传输；

$M\≈|1+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{a}_k{e}^{-\mathrm{j\ωk}}|$

第四步，根据AR模型传递函数D(z)和平均功率调整参数M确定系统传递函数H(z)；

$H\left(z\right)=\frac{M}{1+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{a}_k{z}^{-k}}$

第五步，根据系统传递函数H(z)确定AR模型映射器差分方程，

$\begin{array}{cc}\mathrm{Mw}\left(n\right)=x\left(n\right)+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{k}x(n-k)& k<n\end{array}$

其中w(n)为变换后的类似白噪声信号，x(n)为输入的OFDM信号；

第六步，根据AR模型映射器差分方程对OFDM并行输入序列进行变换，再将OFDM符号与边带信息{a₁，a₂，...，a_p}和M组合后，经过IFFT变换发送出去；

第七步，将接收到的信号进行FFT变换后，把原始OFDM符号与边带信息进行分离；

第八步，将边带信息拆分为{a₁，a₂，...，a_p}和M，并根据{a₁，a₂，...，a_p}和M确定系统传递函数H(z)；

第九步，根据系统传递函数H(z)确定逆AR模型映射器差分方程；

$\begin{array}{cc}x\left(n\right)=\mathrm{Mw}\left(n\right)+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{k}x(n-k)& k<n\end{array}$

第十步，根据逆AR模型映射器差分方程对FFT变换后分离单元分离的原始OFDM并行序列进行变换，然后经过并串转换发送出去。

参照图2，实现本发明方法的系统装置包括发送端和接收端。其特点是在发送端增加了AR模型映射器4；在接收端增加了逆AR模型映射器16。

正如图3所示，AR模型映射器4由AR模型单元19、平均功率调整参数单元20、边带信息组合单元21、传递函数单元22、差分方程单元23和组合单元24组成。

正如图4所示，逆AR模型映射器16由分离单元25、边带信息拆分单元26、传递函数单元27和差分方程单元28组成。

根据图2、图3和图4所示，本发明的装置实施AR模型方法来降低OFDM通信系统PAPR的工作过程如下：

一、OFDM通信系统的发送端

随机信号发生器1产生的随机数据符号流作为OFDM信号，经过基带调制器2调制，可以采用QAM或QPSK调制，将OFDM信号映射为复数形式的信号，然后经过串并转换器3把OFDM调制信号转化为并行输入信号，即分配到传输速率相对较低的N个信道中进行传输，再对N个并行输入信号进行AR模型映射器4的映射，将并行输入信号变换为类似白噪声的信号，最大限度地降低其自相关性，从而有效降低OFDM系统的PAPR，经过IFFT5变换，将频域信号转变为时域信号，再通过并串转换器6将并行数据流转换为串行数据流，为了最大限度地消除符号间干扰(ISI)，还要通过保护间隔插入器7在每一个OFDM符号之间插入保护间隔，保护间隔器7输出的数据流经过数模转换器8，将数字信号转换为模拟信号，再经过低通滤波器9滤波，输出的信号发送到信道10，该信道可以是有线信道也可以是无线信道，如果是无线信道，则需对低通滤波器9输出的数据进行上变频处理，例如采用加性高斯白噪声(AWGN)信道。

在AR模型映射器4内，OFDM并行输入信号首先经过AR模型单元19确定AR模型传递函数，再通过平均功率调整参数单元20确定参数M，根据AR模型传递函数和平均功率调整参数M通过传递函数单元22确定AR模型映射器传递函数H(z)，然后根据AR模型映射器传递函数H(z)通过差分方程单元23确定差分方程，通过差分方程来对OFDM并行输入信号进行变换，转变成类似白噪声的信号，这样OFDM并行输入信号的自相关性就大大地被降低了，从而间接地降低了OFDM系统的PAPR，而且此变换过程都是线性的，因而不会增加系统复杂度太多。另外通过边带信息组合单元21将AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}和平均功率调整参数M组合在一起作为边带信息发送到组合单元24，通过组合单元24将差分方程单元23变换的OFDM并行信号与边带信息组合为一个完整的OFDM信号发送到IFFT5。

二、OFDM通信系统的接收端

在OFDM通信系统接收端，首先将经过信道传输后接收到的信号通过低通滤波器16进行滤波，再经过模数转换器12将模拟信号转换为数字信号，再经过保护间隔去除器13去除保护间隔后，将数据送入串并转换器14，经过FFT15变换后，将时域信号转换为频域信号，再通过逆AR模型映射器16对接收到的并行信号进行恢复，然后通过并串转换器17将并行数据流转换为串行数据流，最后经过基带解调器18将串行数据流解调为所要接收的OFDM信号发出。

在逆AR模型映射器16内，首先FFT15变换后的信号被发送到分离单元25，将原始OFDM符号与边带信息进行分离，然后将边带信息通过边带信息拆分单元26进行拆分，再通过传递函数单元27确定AR模型映射器传递函数，最后经过差分方程单元28确定数据变换所需的逆AR模型映射器差分方程，对分离单元分离的原始OFDM符号进行变换，并发送到并串转换器17。

本发明的效果可以通过图5进一步说明。

仿真1

为了说明本发明相对于PTS方法大大地降低OFDM系统复杂度的优点，图5给出了AR模型方法OFDM系统相对于PTS方法的互补累积分布函数CCDF曲线。互补累积分布函数，即计算峰均功率比超过某一门限值的概率，其数学表达式为：

Pr{PAPR>PAPR0}＝1-(1-e^-PAPR0)^N

PAPR0>0

仿真条件如下：OFDM信号由随机信号源产生，4QAM调制，子载波数为1024，采用4096点IFFT，即4倍过采样。

从图5可以看到，随着p值的增加，当达到相同的PAPR值时，AR模型方法OFDM系统的CDDF值越来越小，即PAPR性能越来越好。当p＝N/3，CCDF＝10^-3时，相对于原始的OFDM信号，AR模型方法可以有大约2.2dB的改善。另外图中还仿真了采用相邻分割方法，分割数V为32，可供选择的加权数W为2的PTS方法CCDF曲线，对比分析AR模型方法CCDF曲线和PTS方法CCDF曲线可知，当达到相同的PAPR性能时，AR模型方法的OFDM系统复杂度大大低于PTS方法的OFDM系统复杂度，例如，当CCDF＝10^-3，CCDF值大约为10.1dB时，采用相邻分割方法，分割数V为32，可供选择的加权数W为2的PTS方法至少需要64个IFFT，而AR模型方法(p＝N/20)仅仅需要一个IFFT，这样OFDM系统的复杂度大大地降低了，而PAPR性能却没有变。另外，AR模型是一个线性模型，因此不会太多地增加系统复杂度。

只要接收端能够正确的接收边带信息{a₁，a₂，...，a_p}和M，AR模型方法OFDM系统的误码率性能就不会有太大的降低。

Claims (2)

1.一种降低OFDM系统峰均功率比的AR模型方法，其特征在于：将正交频分复用OFDM调制信号并行输入序列变换成类似白噪声的信号，使其自相关性降低，从而有效地降低OFDM系统的峰均功率比PAPR和计算复杂度，用于降低PAPR的自回归AR模型方法按如下过程进行：

发送端

(1)根据正交频分复用OFDM系统参数，协调PAPR降低程度和系统复杂度，选择自回归AR模型阶数p；

(2)根据自回归AR模型阶数p和正交频分复用OFDM并行输入序列{x₁，x₂，...，x_N}，通过Yule-Walker方程确定AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}，并确定自回归AR模型传递函数D(z)：

$D\left(z\right)=\frac{1}{1+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_k{z}^{-k}}$

其中a_k为AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}内的元素；

(3)根据确定的自回归AR模型传递函数D(z)，确定正交频分复用OFDM信号的平均功率调整参数M，并将自回归AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}和平均功率调整参数M组合成边带信息进行传输，

$M\&ap;|1+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_k{e}^{-\mathrm{j\&omega;k}}|$

其中a_k为自回归AR模型参数{a₁，a₂，.，a_p}内的元素；

(4)根据自回归AR模型传递函数D(z)和平均功率调整参数M，确定系统传递函数H(z)；

$H\left(z\right)=\frac{M}{1+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_k{z}^{-k}}$

(5)根据系统传递函数H(z)确定差分方程，

$\begin{array}{cc}\mathrm{Mw}\left(n\right)=x\left(n\right)+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{k}x(n-k)& k<n\end{array}$

其中w(n)为变换后的类似白噪声信号，x(n)为为输入的正交频分复用OFDM信号；

(6)利用差分方程将正交频分复用OFDM符号变换成类似白噪声信号，再将正交频分复用OFDM符号与边带信息{a₁，a₂，.，a_p}和M组合后，经过IFFT变换发送出去；

接收端

(1)将接收到的信号进行FFT变换后，把原始正交频分复用OFDM符号与边带信息进行分离；

(2)将边带信息拆分为{a₁，a₂，...，a_p}和M，并根据{a₁，a₂，...，a_p}和M确定系统传递函数H(z)；

(3)利用系统传递函数H(z)确定逆AR模型映射器差分方程；

$\begin{array}{cc}x\left(n\right)=\mathrm{Mw}\left(n\right)+\underset{k=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_{k}x(n-k)& k<n\end{array}$

(4)用逆AR模型映射器差分方程将分离得到的原始OFDM符号进行变换，还原成原始信号。

2.一种实现权利要求1所述方法的装置，包括发送端和接收端，其特征在于：在发送端增加了AR模型映射器；在接收端增加了逆AR模型映射器；

所述AR模型映射器包括：AR模型单元、平均功率调整参数单元、传递函数单元、差分方程单元、边带信息组合单元、组合单元；其中：

AR模型单元，用于确定自回归AR模型阶数p，并根据串并转换后的OFDM并行输入序列确定AR模型参数{a₁，a₂，...，a_p}，从而确定自回归AR模型传递函数，同时{a₁，a₂，...，a_p}构成传输的边带信息的第一部分；

平均功率调整参数单元，用于处理自回归AR模型传递函数，确定使得正交频分复用OFDM信号平均功率保持不变的参数M，M构成传输的边带信息的第二部分；

传递函数单元，用于处理AR模型单元和平均功率调整参数单元发出的数据，确定系统传递函数H(z)；

差分方程单元，根据系统传递函数H(z)确定差分方程，并对串并转换后的正交频分复用OFDM并行输入序列变换成类似白噪声信号，降低其自相关性，从而降低正交频分复用OFDM信号的PAPR；

边带信息组合单元，用于将{a₁，a₂，...，a_p}和M组合成边带信息进行传输；

组合单元，将一帧变换后的正交频分复用OFDM并行输入序列与边带信息组合成一个完整的正交频分复用OFDM符号，然后发送到IFFT；

所述逆AR模型映射器包括分离单元、边带信息拆分单元、传递函数单元、差分方程单元；其中：

分离单元，用于将接收到的信号分离为两路信号，一路传输边带信息，另一路传输原始的正交频分复用OFDM符号；

边带信息拆分单元，用于将边带信息拆分成{a₁，a₂，...，a_p}和M；

传递函数单元，用于处理边带信息拆分单元发送的边带信息{a₁，a₂，...，a_p}和M，并确定系统传递函数H(z)；

差分方程单元，根据系统传递函数H(z)确定差分方程，并对分离单元所分离的原始正交频分复用OFDM符号进行变换。

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