【MATLAB】OFDM系统峰均比抑制算法仿真

【MATLAB】OFDM系统峰均比抑制算法仿真

摘要：OFDM（正交频分复用）技术凭借抗多径衰落、频谱利用率高、抗干扰能力强等优势，广泛应用于4G/5G移动通信、WiFi、数字广播电视等无线通信系统。但OFDM系统存在固有缺陷，多子载波叠加导致时域信号出现大幅峰值，产生较高峰值平均功率比（PAPR），极易引发功率放大器非线性失真、信号畸变、系统误码率上升等问题，严重制约系统通信性能。为解决该问题，本文基于MATLAB平台，搭建完整OFDM系统仿真模型，重点研究限幅削峰（Clipping）、选择性映射（SLM）、部分传输序列（PTS）三种主流峰均比抑制算法，详细阐述算法原理并完成程序实现。通过CCDF曲线、误码率、信号失真度等量化指标对比三种算法的PAPR抑制能力与系统兼容性。实验结果表明，限幅算法实时性最优，SLM与PTS算法可在无信号失真前提下有效降低峰均比，其中PTS算法抑制效果最优，可显著提升OFDM系统功放适配性与传输可靠性。全文控制在5000字以内，兼具理论研究与工程仿真价值。

关键词：MATLAB；OFDM系统；峰均比；PAPR抑制；SLM算法；PTS算法；限幅算法

一、引言

无线通信技术高速迭代，高速率、大容量、低时延成为现代通信系统的核心需求。OFDM技术作为多载波调制核心技术，将高速串行数据流转换为多路低速并行子载波传输，利用子载波正交特性极大提升频谱利用率，同时具备优良的抗频率选择性衰落能力，是当前无线通信系统的核心调制技术。但多子载波叠加的工作机制，使得多个子载波相位同向叠加时会产生瞬时大幅值峰值信号，导致系统峰均比过高。

高PAPR是OFDM系统的核心短板，会带来诸多工程问题。首先，射频功率放大