CN101005478B - 降低ofdm系统峰均功率比papr的矩阵分块交织方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种降低OFDM系统峰均功率比PAPR的矩阵分块交织方法及装置，其方法依据OFDM调制信号的自相关性与PAPR之间的关系，采用矩阵分块交织方法，将OFDM调制信号并行输入序列多次重新排列，选择其中相关性最低的序列，使其非周期自相关系数的模值最小，从而有效降低PAPR和减少系统处理时延。其装置包括发送端和接收端，发送端主要包括矩阵分块交织器、PAPR计算比较器和输出序列选择器；接收端主要包括矩阵分块解交织器；所述矩阵分块交织器由矩阵成型单元、分割点选择单元、矩阵分割单元、矩阵读取单元、组合单元组成；矩阵分块解交织器由分离单元、矩阵分割组合单元、矩阵读取单元组成。采用本发明降低PAPR无需迭代，大大地减少了系统处理时延，提高了实效性。

Description

降低OFDM系统峰均功率比PAPR的矩阵分块交织方法及装置

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)降低，具体地说是一种有效降低OFDM系统峰均功率比和减少系统处理时延的矩阵分块交织方法及装置

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技术已经在非对称数字用户线(ADSL)、数字音频广播(DAB)和数字电视广播(DVB)、IEEE 802.11、IEEE 802.16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：

$x_n=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_k\exp \left(\frac{j2\mathrm{\πkn}}{N}\right)n=\mathrm{0,1},......,N-1$

其中N为子载波数，X_k表示第k个子载波上的调制符号。

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：

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

为降低PAPR，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)、交织(interleaving)、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，属于新分量注入法的交织方法是一种无失真地有效降低OFDM系统PAPR的方法，其基本原理就是是将并行的N个OFDM码元以随机的顺序重新进行排列，重复此过程K-1次(K为大于2的正整数)，然后选取其中PAPR最小的一个序列进行传输。

以随机交织(random interleaving)为例，原始序列(X₀，X₁，...X_n，...X_N-1)通过同余算法变换为(X_π(0)，X_π(1)，...X_π(n)，...X_π(N-1))，其中

是一一对应的，发射机和接收机的存储器中都要存储交织标识{π(n)}，以便接收机能够正确接收OFDM信号。具体操作过程如下：在交织的第n步，重复产生一个大的随机数R，直到R对N取余得到的值M不等于π(0)，π(1)，...π(n-2)中的任何一个，然后取π(n-1)等于M，此过程重复N次，可以得到一个新的序列。整个过程重复K-1次，得到K-1个新的序列，然后计算K个序列(包括原始的OFDM序列和交织得到K-1个新序列)对应的PAPR值，选择其中PAPR最小的一个序列进行传输。

虽然随机交织能够以较小的冗余度有效地降低OFDM系统的PAPR，但是每一个新的序列的产生都需要N次的迭代，整个过程需要N×(K-1)次迭代，这大大增加了OFDM系统的处理时延，同时也大大增加了系统同步及信道估计的难度。虽然可以通过更简单的交织方式(例如周期交织)对OFDM符号进行变换，但是其PAPR性能也会降得很多，影响接收机对OFDM符号的正确接收。

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的矩阵分块交织方法，非常有效地减少了OFDM系统的处理时延。

实现本发明的矩阵分块交织方法的依据是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。本发明的矩阵分块交织方法就是将OFDM调制信号并行输入序列进行多次的重新排列，选择其中相关性最低的序列，其非周期自相关系数的模值也最小，因此本方法可以有效地降低OFDM系统的PAPR。

在本发明的分块交织方法中，随着重新排列的序列个数K-1的增加，PAPR性能越来越好。本发明在OFDM系统中采用如下过程降低PAPR的和减少处理时延：

发送端

(1)根据OFDM子载波数N，确定待分割矩阵A的行列数P和Q，其中P×Q＝N，行列数P和Q确定后，再输入的OFDM符号便无需重新确定行列数；

(2)根据P和Q将OFDM并行输入序列S变换为行数为P、列数为Q的矩阵A；

(3)根据P和Q确定分割点的个数H，并确定分割点D₁D₂...D_H在矩阵A中的位置，提取D₁D₂...D_H为边带信息；再输入的OFDM符号时也无需重新确定分割点个数H；

(4)根据(3)中确定的分割点将(2)中确定的矩阵A分割为(H+1)²个子矩阵；

(5)根据(H+1)²个子矩阵对矩阵A重新读取，读取顺序为先将(H+1)²个子矩阵按列读取，同时对每个子矩阵中的元素按列读取，形成一个新的序列S′；

(6)将(5)中形成的新序列S′与边带信息D₁D₂...D_H组合后，经过IFFT变换发送出去；

(7)将(1)-(6)的过程同时重复K-1次，形成K-1个交织后的新序列，同时附加一个原始OFDM序列，共K个序列；

(8)根据K个IFFT模块发出的数据，分别计算其PAPR值，并比较得出PAPR值最小的标识I，I为0，1，2，...，K-1中的一个值；

(9)根据标识I选择其所对应的序列，将其发送到并串转换模块。

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)根据边带信息D₁D₂...D_H确定矩阵分割点，形成一个包含(H+1)²个子矩阵的空矩阵B，B的行数为P、列数为Q，其中P×Q＝N；

(3)根据空矩阵B将接收到的OFDM符号序列按照子矩阵排列顺序依次按列填充到B的每一个子矩阵中，直到OFDM符号序列填充完毕，形成新的矩阵B′；

(4)将矩阵B′按列读取，形成一个新的序列即为所需要的OFDM符号。

实现本发明上述方法的装置包括发送端和接收端，发送端的特点是在原有的OFDM系统的基础上增加了矩阵分块交织器、PAPR计算比较器和输出序列选择器；接收端的特点是增加了矩阵分块解交织器；

所述矩阵分块交织器，有K-1个，用于对N个并行输入信号进行K-1个矩阵分块交织，扰乱并行输入信号的相关性，从而有效降低OFDM系统的PAPR；

所述PAPR计算比较器用于计算比较K个IFFT模块发出数据的PAPR值，并产生标识I；

所述输出序列选择器；用于根据PAPR计算比较器产生的标识I选择PAPR最小的序列进行传输；

所述矩阵分块解交织器用于对接收信号进行恢复。

发送端的矩阵分块交织器包括：矩阵成型单元、分割点选择单元、矩阵分割单元、矩阵读取单元、组合单元；其中：

矩阵成型单元，用于根据OFDM子载波数N确定待分割矩阵A的行列数P和Q，并将OFDM并行输入序列S变换为行数为P、列数为Q的矩阵A；

分割点选择单元，用于根据P和Q确定分割点的个数H，并确定分割点D₁D₂...D_H在矩阵A中的位置，D₁D₂...D_H构成需要传输的边带信息；

矩阵分割单元，用于根据分割点选择单元产生的分割点D₁D₂...D_H对矩阵成型单元产生的矩阵A进行分割；

矩阵读取单元，用于根据矩阵分割单元产生的分割矩阵，对(H+1)²个子矩阵按列读取，同时对每个子矩阵中的元素按列读取，形成一个新的序列S′，扰乱了原始OFDM符号的顺序，降低了自相关性，从而降低了OFDM系统的PAPR；

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。

接收端的矩阵分块解交织器包括：分离单元、矩阵分割组合单元、矩阵读取单元；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；

矩阵分割组合单元，用于根据边带信息D₁D₂...D_H确定矩阵分割点，形成一个包含(H+1)²个子矩阵的空矩阵B，并将OFDM符号序列按照矩阵分割点依次按列填充到B的每一个子矩阵中，直到OFDM符号序列填充完毕，形成新的矩阵B′；

矩阵读取单元，用于将矩阵B′按列读取，形成一个新的序列即为所需要的OFDM符号。

本发明与随机交织方法相比，具有以下优点：

1、现有技术随机交织方法每实施一次随机交织，就要进行N次迭代来寻找新的OFDM序列，则传递一个OFDM符号共需要进行(K-1)×N次的迭代。而本发明的矩阵分块交织方法无需迭代，这大地减少了系统的处理时延；

2、现有技术随机交织方法需要在发送端和接收端存储交织标识来恢复OFDM符号。而本发明的矩阵分块交织方法无需存储交织标识，节省了大量的存储器；

3、现有技术随机交织方法需要通过同余算法进行(K-1)×N次的迭代来进行交织。而本发明的矩阵分块交织方法仅通过简单的矩阵分割和按列读取来实现交织，大大降低系统的实现复杂度。

4、通过仿真结果可以看出，随着K值的增加，PAPR性能越来越好。当CCDF＝10^-3，K＝4时，相对于原始的OFDM信号，矩阵分块交织方法可以有大约2.2dB的改善，当K＝8时，则可以得到大约3dB的改善。当使用相同数量的交织器时，矩阵分块交织方法和随机分割方法可以达到几乎相同的PAPR性能，而矩阵分块交织方法的OFDM系统处理时延要大大少于随机交织方法，例如，当两种方法选择的交织器数量都为K-1＝3时，CCDF＝10^-3，相对于原始OFDM信号，PAPR性能都可以有2.2dB的改善。但是随机交织方法需要(K-1)×N＝384次迭代来进行交织，而本发明的矩阵分块交织则无需迭代。显而易见，这大大减少了系统的处理时延，增加了系统的实效性。

附图说明

图1是本发明提出的矩阵分块交织方法OFDM系统流程图

图2时本发明提出的矩阵分块方法的分割方法

图3是基于本发明提出的矩阵分块交织方法的OFDM系统框图

图4是本发明发送端的矩阵分块交织器框图

图5是本发明接收端的矩阵分块解交织器框图

图6是本发明矩阵分块交织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系统中的本发明矩阵分块交织方法，在发送端和接收端按如下步骤进行：

第一步，根据OFDM子载波数N，确定待分割矩阵A的行列数P和Q，其中P×Q＝N；

行列数P和Q确定后，再输入的OFDM符号便无需重新确定行列数。P和Q的选择应该使得P和Q尽量相近，这样将有利于后面分割点的选取，例如当N为128时，可以选择P＝8和Q＝16，而不是P＝4和Q＝32。

第二步，根据P和Q将OFDM并行输入序列S变换为行数为P、列数为Q的矩阵A；

第三步，根据P和Q确定分割点的个数H，确定分割点D₁D₂...D_H在矩阵A中的位置，并对矩阵A进行分割，同时提取D₁D₂...D_H为边带信息；

分割点个数H确定后，再输入的OFDM符号无需重新确定分割点个数。一般来说，分割点个数H的多少对PAPR性能的影响不是很大，所以考虑PAPR性能和系统冗余度，可以选择H＝2。对于分割点的选择参照图2的规则，圆圈为矩阵元素，其中N＝64，P＝8，Q＝8，A₃₄和A₇₆为矩阵A中随机选择的两个分割点。以这两个分割点为基准，矩阵A被分割为(H+1)²＝9个子矩阵a₁，a₂，...，a₉，由图中的虚线进行划分；

第四步，根据确定的分割点D₁D₂...D_H，将矩阵A分割成(H+1)²个子矩阵；

第五步，根据(H+1)²个子矩阵对矩阵A重新读取，读取顺序为先将(H+1)²个子矩阵按列读取，如图2所示，则子矩阵读取顺序为a₁，a₄，a₇，a₂，a₅，a₈，a₃，a₆，a₉，同时对每个子矩阵中的元素按列读取，形成一个新的序列S′；

第六步，将第五步中形成的新序列S′与边带信息D₁D₂...D_H组合后，经过IFFT变换发送出去；

第七步，第一步到第六步的过程共进行K-1次，形成K-1个交织后的新序列，且同时进行，即为并行处理；同时附加一个原始OFDM序列，共K个序列；

第八步，根据K个IFFT模块发出的数据，分别计算其PAPR值，并比较得出PAPR值最小的标识I，I为0，1，2，...，K-1中的一个值；

第九步，根据标识I选择其所对应的序列，并将其发送出去；

第十步，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；

第十一步，根据边带信息D₁D₂...D_H确定矩阵分割点，形成一个包含(H+1)²个子矩阵的空矩阵B，B的行数为P、列数为Q，其中P×Q＝N；

第十二步，根据空矩阵B将接收到的OFDM符号序列，按照子矩阵排列顺序依次按列填充到B的每一个子矩阵中，直到OFDM符号序列填充完毕，形成新的矩阵B′；

空矩阵B的子矩阵排列顺序可参照图2，即B对应A，b对应a，则空矩阵B的子矩阵排列顺序为b₁，b₄，b₇，b₂，b₅，b₈，b₃，b₆，b₉。

第十三步，将矩阵B′按列读取，形成一个新的序列即为所需要的OFDM符号。

参照图3，实现本发明方法的系统装置包括发送端和接收端。其特点是在现有系统的发送端增加了矩阵分块交织器4、PAPR计算比较器6和输出序列选择器7；在接收端增加了矩阵分块解交织器18。

正如图4所示，矩阵分块交织器4由矩阵成型单元21、分割点选择单元22、矩阵分割单元23、矩阵读取单元24、组合单元25组成。

正如图5所示，矩阵分块解交织器18由分离单元26、矩阵分割组合单元27、矩阵读取单元28组成。

如图3、图4和图5所示，本发明的装置实施矩阵分块交织方法来降低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，调制可以采用QAM或QPSK，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个并行输入信号经K-1个矩阵分块交织器4进行交织，扰乱并行输入信号的相关性，从而有效降低OFDM系统的PAPR；经过K个IFFT 5变换，将频域信号转变为时域信号，并分别发送到PAPR计算比较器6和输出序列选择器7；PAPR计算比较器6计算比较出K个时域信号中PAPR值最小的信号标识，并发送到输出序列选择器7；输出序列选择器7再根据PAPR计算比较器6发出的信号标识来选择相应的信号输出；然后再通过并串转换器8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9在每一个OFDM符号之间插入保护间隔；保护间隔器9输出的数据流经过数模转换器10，将数字信号转换为模拟信号；再经过低通滤波器11滤波，输出的信号发送到信道12。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。

在矩阵分块交织器4内，OFDM并行输入信号首先经过矩阵成型单元21将OFDM并行输入信号变换为行数为P、列数为Q的矩阵A；再通过分割点选择单元22确定分割点的个数H和分割点D₁D₂...D_H在矩阵A中的位置；然后根据矩阵A和分割点D₁D₂...D_H通过矩阵分割单元23将矩阵A分割为(H+1)²个子矩阵；矩阵读取单元24根据矩阵分割单元23产生的分割矩阵，对(H+1)²个子矩阵按列读取，同时对每个子矩阵中的元素按列读取，形成一个新的序列S′，扰乱了原始OFDM符号的顺序，降低了自相关性，从而降低了OFDM系统的PAPR；最后通过组合单元25将矩阵读取单元24读取的序列S′与分割点选择单元22产生的边带信息D₁D₂...D_H组合为一个完整的OFDM信号发送到IFFT 5。

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13进行滤波，再经过模数转换器14将模拟信号转换为数字信号，再经过保护间隔去除器15去除保护间隔后，将数据送入串并转换器16，经过FFT 17变换后，将时域信号转换为频域信号，再通过矩阵分块解交织器18对接收到的并行信号进行恢复，然后通过并串转换器19将并行数据流转换为串行数据流，最后经过基带解调器20将串行数据流解调为所要接收的OFDM信号发出。

在矩阵分块解交织器18内，首先FFT 17变换后的信号被发送到分离单元26，将原始OFDM符号与边带信息进行分离，然后通过矩阵分割组合单元27根据边带信息D₁D₂...D_H确定矩阵分割点，形成一个包含(H+1)²个子矩阵的空矩阵B，并将OFDM符号序列按照矩阵分割点依次按列填充到B的每一个子矩阵中，直到OFDM符号序列填充完毕，形成新的矩阵B′，最后通过矩阵读取单元28将矩阵B′按列读取，形成一个新的序列发送到并串转换器19。

本发明的效果可以通过图6和进一步说明。

仿真1

为了说明本发明相对于随机方法大大地减少OFDM系统处理时延的优点，图6给出了矩阵分块交织方法OFDM系统相对于随机交织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128，采用512点IFFT，即4倍过采样。

图6中，MPI表示矩阵分块交织，RI表示随机交织，K表示所需的交织器个数，分割点个数H＝2。

从图6可以看到，随着K值的增加，当达到相同的PAPR值时，矩阵分块交织方法OFDM系统的CDDF值越来越小，即PAPR性能越来越好。当CCDF＝10^-3，K＝4时，相对于原始的OFDM信号，矩阵分块交织方法可以有大约2.2dB的改善，当K＝8时，则可以得到大约3dB的改善。

另外图中还仿真了随机交织方法的CCDF曲线。对比分析矩阵分块交织方法CCDF曲线和随机交织方法CCDF曲线可知，当使用相同数量的交织器时，矩阵分块交织方法和随机分割方法可以达到几乎相同的PAPR性能，如图中所示的K＝4或K＝8时，MPI和RI的曲线几乎重合。而矩阵分块交织方法的OFDM系统处理时延要大大少于随机交织方法，例如，当两种方法选择的交织器数量都为K-1＝3时，CCDF＝10^-3，相对于原始OFDM信号，PAPR性能都可以有2.2dB的改善。但是随机交织方法需要(K-1)×N＝384次迭代来进行交织，而本发明的矩阵分块交织则无需迭代，这大大减少了系统的处理时延，增加了系统的实效性。另外，只要接收端能够正确的接收边带信息D₁D₂...D_H，矩阵分块交织方法OFDM系统的误码率性能就不会有太大的降低。

Claims (4)

1.一种降低OFDM系统峰均功率比PAPR的矩阵分块交织方法，依据OFDM调制信号的自相关性与OFDM系统PAPR之间的关系，将OFDM调制信号并行输入序列进行多次的重新排列，选择其中相关性最低的序列，使其非周期自相关系数的模值最小，从而有效地降低OFDM系统的PAPR和减少系统处理时延；其具体实施过程如下：

发送端

(1)根据OFDM子载波数N，确定待分割矩阵A的行列数P和Q，其中P×Q＝N，行列数P和Q确定后，再输入的OFDM序列则无需重新确定行列数；

(2)根据P和Q，将OFDM并行输入序列S变换为行数为P、列数为Q的矩阵A；

(3)根据P和Q确定分割点的个数H，并确定分割点D₁D₂...D_H在矩阵A中的位置，提取D₁D₂...D_H为边带信息；再输入的OFDM序列则无需重新确定分割点个数H；

(4)用(3)中确定的分割点将(2)中确定的矩阵A分割为(H+1)²个子矩阵；

(5)用(H+1)²个子矩阵对矩阵A重新读取，读取顺序为先将(H+1)²个子矩阵按列读取，同时对每个子矩阵中的元素按列读取，形成一个新的序列S′；

(6)将新序列S′与边带信息D₁D₂...D_H组合，经过IFFT变换发送出去；

(7)将(1)-(6)的过程同时进行K-1次，形成K-1个交织后的新序列，同时附加一个经IFFT变换后的OFDM并行输入序列，构成K个序列；

(8)根据K个IFFT变换后的序列，分别计算其PAPR值，经比较得出PAPR值最小的序列标识I，I为0，1，2，...，K-1中的一个值；

(9)根据标识I选择其所对应的序列，将其发送出去；

接收端

(1)将接收到的信号进行FFT变换后，把接收到的OFDM序列与边带信息进行分离；

(2)根据边带信息D₁D₂...D_H确定矩阵分割点，形成一个包含(H+1)²个子矩阵的空矩阵B，B的行数为P、列数为Q，其中P×Q＝N；

(3)空矩阵B将接收到的OFDM序列，按照B的子矩阵排列顺序依次按列填充到B的每一个子矩阵中，直到OFDM序列填充完毕，形成新的矩阵B′；

(4)将新矩阵B′按列读取，形成一个新的序列，此即为所需要的OFDM序列。

2.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：该发送端主要包括矩阵分块交织器(4)、IFFT模块、PAPR计算比较器(6)和输出序列选择器(7)；该接收端主要包括矩阵分块解交织器(18)；

所述矩阵分块交织器(4)有K-1个，用于对N个并行输入信号进行K-1个矩阵分块交织，扰乱并行输入信号的相关性，有效降低OFDM系统的PAPR；

所述PAPR计算比较器(6)用于计算比较K个IFFT模块发出数据的PAPR值，并产生标识I；

所述输出序列选择器(7)用于根据PAPR计算比较器产生的标识I选择PAPR最小的序列进行传输；

所述矩阵分块解交织器(18)用于对接收信号进行恢复。

3.根据权利要求2所述的实现降低OFDM系统峰均功率比PAPR的矩阵分块交织方法的装置，其特征在于：所述矩阵分块交织器包括矩阵成型单元、分割点选择单元、矩阵分割单元、矩阵读取单元、组合单元；其中：

矩阵成型单元，用于根据OFDM子载波数N确定待分割矩阵A的行列数P和Q，并将OFDM并行输入序列S变换为行数为P、列数为Q的矩阵A；

分割点选择单元，用于根据P和Q确定分割点的个数H，并确定分割点D₁D₂...D_H在矩阵A中的位置，D₁D₂...D_H构成需要传输的边带信息；

矩阵分割单元，用于根据分割点选择单元产生的分割点D₁D₂...D_H对矩阵成型单元产生的矩阵A进行分割；

矩阵读取单元，用于根据矩阵分割单元产生的分割矩阵，对(H+1)²个子矩阵按列读取，同时对每个子矩阵中的元素按列读取，形成一个新的序列S′，扰乱了原始的OFDM并行输入序列的顺序，降低了自相关性，从而降低了OFDM系统的PAPR；

组合单元，用于将矩阵读取单元生成的新序列S′与边带信息组合成一个完整的OFDM序列，然后发送到IFFT模块。

4.根据权利要求2所述的实现降低OFDM系统峰均功率比PAPR的矩阵分块交织方法的装置，其特征在于：接收端的矩阵分块解交织器包括：分离单元、矩阵分割组合单元、矩阵读取单元；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，一路传输接收到的OFDM序列；

矩阵分割组合单元，用于根据边带信息D₁D₂...D_H确定矩阵分割点，形成一个包含(H+1)²个子矩阵的空矩阵B，并将OFDM序列按照矩阵分割点依次按列填充到B的每一个子矩阵中，直到OFDM序列填充完毕，形成新的矩阵B′；

矩阵读取单元，用于将矩阵B′按列读取，形成一个新的序列即为所需要的OFDM序列。

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