在RIS-OFDM系统中使用分层码本的低复杂度PAPR降低方法

《IEEE Access》：Low-Complexity PAPR Reduction Method in RIS-OFDM Systems Using Hierarchical Codebook

　　

摘要：

可重构智能表面（RIS）辅助的OFDM毫米波通信是实现6G高频谱效率和广覆盖范围的关键技术。然而，OFDM固有的峰均功率比（PAPR）问题依然存在。鉴于传统PAPR抑制算法的计算复杂度高且对RIS硬件的适应性较差，我们提出了一种基于分层码本（HC）的新型PAPR降低方法。首先，利用RIS波束训练中的HC结构，设计了一种考虑PAPR的分层相位扰动码本。然后，基于该码本，对经典的选择性映射（SLM）和部分传输序列（PTS）算法进行了改进，从而得到了两种低开销、适用于硬件的PAPR抑制方案：HC-SLM和HC-PTS。仿真结果表明，在典型系统配置下，所提出的算法将计算复杂度降低了约50-70%，并将边带信息开销减少到传统方法的四分之一以下。此外，在各种调制方案和典型信噪比（SNR）条件下，当互补累积分布函数（CCDF）为10?3时，PAPR可以降低0.1–0.5 dB。其性能受限于较低的计算复杂度，但仍能接近甚至部分超越计算开销显著更高的传统穷举搜索方法。这为RIS-OFDM系统的低功耗、高效率实际部署提供了有效的解决方案。