專利名稱：一種降低多載波信號(hào)峰均比的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及降低信號(hào)峰均比的技術(shù)。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA ( Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access,時(shí)分同步碼分多址)系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)是提供更高的數(shù)據(jù)速率、低時(shí)延、 低成本、優(yōu)化的系統(tǒng)覆蓋以及對(duì)高移動(dòng)性的支持。而近年來移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的快 速增長(zhǎng)推動(dòng)著寬帶無線通信系統(tǒng)的演進(jìn)，數(shù)據(jù)速率和QoS( Quality of Service, 業(yè)務(wù)質(zhì)量)需求的快速增長(zhǎng)是通信系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
TD-SCDMA系統(tǒng)采用了智能天線和聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)，通常情況下，系統(tǒng)具 有很高的頻i普效率，但是由于TD-SCDMA系統(tǒng)上下行時(shí)分占用1.6MHz帶寬， 僅為WCDMA (Wide-band Code Division Multiple Access,寬帶碼分多址接 入系統(tǒng))系統(tǒng)上下行帶寬10MHz的1/6，所以，盡管TD-SCDMA系統(tǒng)頻譜利 用率較高，但TD-SCDMA系統(tǒng)單載波容量有限。而TD-SCDMA多載波系統(tǒng) 解決了這個(gè)問題。
隨著TD-SCDMA多載波系統(tǒng)應(yīng)用的普及，支持的載波數(shù)目也隨之增多， 這樣雖然大大提高了 TD-SCDMA單基站的容量和接納能力，但是使得信號(hào)的 PAR (Peak to Average Ratio,峰均比)越來越高，信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍也隨之提 高，由此而產(chǎn)生了如下問題
(1) 基站必須考慮系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)，這樣導(dǎo)致成本上升；
(2) 射頻功放受到嚴(yán)重影響，因?yàn)樯漕l功放為了保證信號(hào)的質(zhì)量，不得 不降低功放效率，這樣便浪費(fèi)大量功率，同時(shí)DAC (Data Acquisition Center, 數(shù)據(jù)采集中心)必須要使用高比特的轉(zhuǎn)換器；(3)如果PAR降不下來，DPD (Digital Predjstortion，數(shù)字預(yù)失真)技 術(shù)也無法很好的使用。
為了避免上述問題，如何降低多載波信號(hào)的PAR成為業(yè)界研究的重點(diǎn)， 因此推出了許多降低PAR的算法。
現(xiàn)有降低信號(hào)PAR的算法有在物理層對(duì)信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的方法，但是 這種算法只能降低物理層中間碼(MIDAMBLE碼)的PAR,而不能降低數(shù)據(jù) 符號(hào)區(qū)的數(shù)據(jù)流的PAR，所以該算法并不能從本質(zhì)上降低信號(hào)的PAR,也不 能解決上述由于PAR越來越大而引起的問題。
現(xiàn)有降低信號(hào)PAR的另一種算法，是在數(shù)字中頻進(jìn)行多載波的脈沖抵消， 削除高峰值信號(hào)。此算法比較簡(jiǎn)單，并且可以有效的完成高峰值的削除，但是 該算法要求削峰脈沖的頻鐠與多載波的頻譜匹配，因此而存在的 一個(gè)問題是當(dāng) 多載波信號(hào)非連續(xù)分配時(shí)，削峰以后會(huì)造成信號(hào)頻語(yǔ)很大的失真，并且峰值也 不能得到很好的削除。
另外，中國(guó)專利號(hào)ZL 200520119365.2的一篇專利《一種降低多載波峰 均比裝置》提出根據(jù)闊值發(fā)生器的闊值對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行硬削波，但是削 除掉的峰值信號(hào)需要進(jìn)行多級(jí)匹配濾波，生成峰值抵消信號(hào)，通過該峰值抵消 信號(hào)來削除峰值信號(hào)。此裝置雖然可以達(dá)到頻鐠匹配，但是通過峰值抵消信號(hào) 很難一次性削除峰值信號(hào)，并且需要進(jìn)行多級(jí)巻積運(yùn)算，所以需要進(jìn)行多級(jí)匹 配濾波，但是信號(hào)濾波及其耗費(fèi)資源，如果使用多級(jí)濾波，則系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)。
可見，現(xiàn)有算法在信號(hào)非連續(xù)分配時(shí)，會(huì)造成削峰處理后得到的信號(hào)的失 真，并且需要進(jìn)行多級(jí)匹配濾波，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)困難，所以，還沒有一種算法可以 很好地降低信號(hào)的PAR。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種降低多載波信號(hào)峰均比的方法及裝置，能夠解決CDMA 多載波、多根天線以及多載波任意頻率點(diǎn)分布下信號(hào)PAR過大、對(duì)非連續(xù)分波造成的復(fù)雜性高的問題。
本發(fā)明實(shí)施例通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種降低多載波信號(hào)峰均比的方法，該方法包括 根據(jù)超過設(shè)置的削峰門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位以及 設(shè)置的對(duì)應(yīng)同相位點(diǎn)的削峰門限，確定多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào) 向量調(diào)節(jié)因子；以及，根據(jù)多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因 子的幅度、多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度以及每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn) 的幅度和相位，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；
根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子以及與之對(duì)應(yīng)的 核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量；以及，將確定的
各個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量疊加，得到多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的 削峰向量；
根據(jù)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量，對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處 理，得到在該峰值點(diǎn)完成削峰處理后的多載波合路信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種降低多載波信號(hào)峰均比的裝置，該裝置包括 削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元，用于根據(jù)超過設(shè)置的削峰門限的多載波
合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位以及設(shè)置的對(duì)應(yīng)同相位點(diǎn)的削峰門限，確定多 載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；以及，根據(jù)多載波合路信 號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子的幅度、多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的 幅度以及每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度和相位，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該 峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；
削峰向量生成單元，用于根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量 調(diào)節(jié)因子以及與之對(duì)應(yīng)的核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削 峰向量；以及，將確定的各個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量疊加，得到多載 波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量；削峰處理單元，用于根據(jù)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量，對(duì)多載波 合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到在該峰值點(diǎn)完成削峰處理后的多載波合路信號(hào)。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例通過超過設(shè)置的閾值門限的多載波合路 信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，計(jì)算多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量，并 根據(jù)計(jì)算得到的削峰向量，對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到在該峰值點(diǎn) 完成削峰處理后的多載波合路信號(hào)。得到的完成削峰處理后的多載波合路信號(hào) 在峰值點(diǎn)的幅度減少了，相應(yīng)地其在峰值點(diǎn)的功率也降低了，從而能夠有效降
低信號(hào)的PAR。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案進(jìn)行削峰處理時(shí)利用的削 峰向量，是根據(jù)與之對(duì)應(yīng)的核心削峰向量得到的，削峰以后多載波信號(hào)的頻譜 依舊匹配，所以對(duì)于連續(xù)分配和非連續(xù)分配的載波信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到信 號(hào)的頻譜都不會(huì)失真，并且本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案僅僅根據(jù)多載波合路 信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量，對(duì)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)進(jìn)行削峰處理，所以不 用進(jìn)行多級(jí)匹配濾波就可以完成削峰處理，相應(yīng)的也沒有巻積運(yùn)算，運(yùn)算量少 并且系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種降低多載波信號(hào)峰均比的方法流程圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例得到的多載波信號(hào)在復(fù)平面中削峰前后示意圖;
圖3A為本發(fā)明第一實(shí)施例得到的多栽波合路信號(hào)削峰后頻譜示意圖3B為現(xiàn)有技術(shù)得到的多載波合路信號(hào)削峰后頻譜示意圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種降低多載波信號(hào)峰均比的裝置示意圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例所述的裝置在系統(tǒng)中的位置；
圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種P爭(zhēng)低多載波信號(hào)峰均比的裝置結(jié)構(gòu)圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元結(jié)構(gòu)圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的削峰向量生成單元結(jié)構(gòu)圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例的載波信號(hào)進(jìn)行削峰處理前后仿真示意圖。
具體實(shí)施例方式
信號(hào)的PAR等于信號(hào)的峰值功率與信號(hào)均值功率的比值，所以要降低信 號(hào)的PAR，最直接的方法是降低信號(hào)的峰值功率?？紤]到TD-SCDMA系統(tǒng)中 不同的物理信道分配不同的頻率范圍，相應(yīng)地，不同的載波占用不同的信道、 使用不同的頻分多址接入技術(shù)。本發(fā)明提供了一種降低多載波信號(hào)峰均比的方 法及裝置，在數(shù)字中頻，對(duì)在峰值點(diǎn)時(shí)的信號(hào)進(jìn)行削峰處理。
下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的主要實(shí)現(xiàn)原理、具體實(shí)施 過程及其對(duì)應(yīng)能夠達(dá)到的有益效果進(jìn)行詳細(xì)的闡迷。
本發(fā)明第 一實(shí)施例提供了 一種降低多載波信號(hào)峰均比的方法，具體實(shí)施過 程如圖1所示，包括
100、對(duì)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，確定需要進(jìn)行削峰處 理的多載波合路信號(hào)。
步驟100的具體過程如下
步驟一、將經(jīng)過調(diào)制、擴(kuò)頻以及濾波處理得到的各個(gè)載波信號(hào)進(jìn)行疊加， 得到多載波合路信號(hào)，該多載波合路信號(hào)可以表示為
其中，x力)是經(jīng)過調(diào)制、擴(kuò)頻以及濾波處理得到的第n個(gè)載波信號(hào)，其表 達(dá)式為
其中，c/(f)表示經(jīng)過物理信道映射后的數(shù)據(jù)，/(,)表示低通濾波器的調(diào)制
系數(shù)，7;表示一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間，it表示濾波器系數(shù)的長(zhǎng)度。
步驟二、將采樣點(diǎn)的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度，與設(shè)置的削峰門限 進(jìn)行比較，利用比較結(jié)果確定該釆樣點(diǎn)的多載波合路信號(hào)是否需要進(jìn)行削峰處
理。具體處理情況如下首先，計(jì)算削峰門限0( ^^AoW —; ，)，該削峰門限,/7由設(shè)置的
決定，處理如下
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中，arg"—必c是用戶設(shè)置的目標(biāo)PAR值。T表示輸出信號(hào)統(tǒng)計(jì)的一段時(shí)間。
然后，將多載波合路信號(hào)在在峰值點(diǎn)的幅度和設(shè)置的削峰門限0進(jìn)行比
較，處理如下
在多載波合路信號(hào)的峰值點(diǎn)時(shí)刻t,當(dāng)l少0)—ww(的時(shí)，說明多載波合路信 號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度在削峰門限之內(nèi)，則多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的信號(hào)不 需要進(jìn)行削峰處理，也即多載波合路信號(hào)完成峰值削除后得到的信號(hào)與多載波 合路信號(hào)相等，即滿足z(/) = :K,);
在多載波合路信號(hào)的峰值點(diǎn)時(shí)刻t，當(dāng)l:K0l〉^w(^)時(shí)，說明多載波合路信 號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度不在削峰門限之內(nèi)，則多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的信號(hào) 需要進(jìn)行削峰處理，也即多載波合路信號(hào)完成峰值削除后得到的信號(hào)滿足 z(0 = z(0,其中，z(o通過后續(xù)步驟可以得到。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，利用窗函數(shù)查找超過設(shè)置的削峰門限的多載波合路信號(hào)在 峰值點(diǎn)的幅度和相位，以及，利用窗函數(shù)查找每一個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度 和相位。
200、根據(jù)超過設(shè)置的削峰門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位 以及設(shè)置的對(duì)應(yīng)同相位點(diǎn)的削峰門限，確定多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰 信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；以及，根據(jù)多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào) 節(jié)因子的幅度、多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度以及每一個(gè)載波信號(hào)在該峰 值點(diǎn)的幅度和相位，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因 子。
步驟200的具體過程如下門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相 位以及設(shè)置的對(duì)應(yīng)同相位點(diǎn)的削峰門限，確定多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削 峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子。
當(dāng)上述步驟100確定ly(/)l"《w(的時(shí)，也即|></)|' = 0， lw)l是極大值點(diǎn)時(shí)， 計(jì)算多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子，處理如下 ,=W)-罕他) expC/' ""g/eO(0)) = [JXOI -exp(y 柳) 其中，外)=""^0<0)，是多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位； W)是超過削峰門限,P的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的信號(hào)。 步驟二、根據(jù)多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子的幅 度、多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度以及每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度 和相位，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子。
在合路信號(hào)的峰值點(diǎn)時(shí)刻t，計(jì)算第n個(gè)載波信號(hào)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因 子c W，處理如下
ca" (0 = x (0 = . x (0 . exp(《(f)) ，" = 1…iV
1,
其中，^(0 = ^g/e(;c (/》，是第n個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位。
較佳地，在計(jì)算每一個(gè)載波信號(hào)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子之前，可以將第
n個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位Aw與多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位e(,)進(jìn)行 比較，判斷《(o與W)的差值是否滿足f(《(/)-外))>-)&j(《(o-wo) <冗)，若判
、 2乂
斷《0)與w)滿足f (《(0 - 6(/》> -)& l《(/)-<—，則設(shè)置該載波信號(hào)在該峰
、 2乂 、
值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子m力)-O，這樣，該載波信號(hào)就不必進(jìn)行削峰處
理，簡(jiǎn)化了運(yùn)算，同時(shí)避免了對(duì)此載波信號(hào)進(jìn)行削峰處理時(shí)造成的信號(hào)質(zhì)量損傷。
300、根據(jù)基本核心削峰向量^ ，計(jì)算第n個(gè)載波信號(hào)的核心削峰向量&。 首先，確定基本核心削峰向量￡。由于該基本核心削峰向量￡與DUC ( Digital Up Converter,數(shù)字上變 頻)中的RRC (RootRaise Cosine,根升余弦)濾波器的頻域匹配，也就是 說，該基本核心削峰向量的頻域響應(yīng)與RRC濾波器的頻域響應(yīng)相等。因 此根據(jù)RRC濾波器的頻域響應(yīng)，通過Matlab可以計(jì)算得到該基本核心
削峰向量^。
得到2之后，通過如下公式計(jì)算第n個(gè)載波信號(hào)的核心削峰向量&:
其中，丄是基本核心削峰向量^的長(zhǎng)度，/ 是第n個(gè)載波的中心頻點(diǎn)。
為了減少運(yùn)算量，每一個(gè)載波的核心削峰向量可以只計(jì)算一次，然后將計(jì) 算得到的各個(gè)載波的核心削峰向量保存在系統(tǒng)中，以后直接使用。
400、根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子以及與之 對(duì)應(yīng)的核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量；以及，將 確定的各個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量疊加，得到多載波合路信號(hào)在該峰 值點(diǎn)的削峰向量。
步驟400具體處理過程如下
步驟一、在峰值點(diǎn)時(shí)刻t,將第n個(gè)載波信號(hào)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子 ca力)，和與之對(duì)應(yīng)的核心削峰向量&相乘，得到第n個(gè)載波信號(hào)的削峰向量
進(jìn)一步，考慮到不同載波占用不同的頻點(diǎn)，使得exp(,^^./)是一個(gè)復(fù)數(shù)， 除非/ =0 ,但是/ =0的頻點(diǎn)很少出現(xiàn)，并且就算出現(xiàn)也只有一個(gè)載波的/ =0 ， 其它載波的exp(》^^./)仍然是復(fù)數(shù)。這樣導(dǎo)致這些載波的核心削峰向量&是
丄
一個(gè)復(fù)數(shù)，從而帶來的一個(gè)問題就是&的中心點(diǎn)也是一個(gè)復(fù)數(shù)，具有一定的相 位，這樣就會(huì)破壞削峰向量的相位，使得不同頻率上的載波信號(hào)的峰值功率不 負(fù)M艮好的削除。為了解決上述問題，本發(fā)明將第n個(gè)載波信號(hào)對(duì)應(yīng)的核心削峰向量&的中 心點(diǎn)設(shè)置為正實(shí)數(shù)，具體處理過程如下
利用每一個(gè)載波在峰值點(diǎn)的核心削峰向量乘以與各自載波在峰值點(diǎn)的核
心削峰向量中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的共扼值，即設(shè)置^ =^.￡^ ;(^(1》，這樣每一個(gè)載波
的核心削峰向量&的中心點(diǎn)就為 一個(gè)正實(shí)數(shù)。
在峰值點(diǎn)時(shí)刻t,將第n個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子 c (0,和經(jīng)過上述處理的核心削峰向量&相乘，得到第n個(gè)載波信號(hào)在該峰 值點(diǎn)時(shí)刻t的削峰向量^(0。
經(jīng)過上述處理過程，使得每一個(gè)載波的削峰向量中心點(diǎn)的相位與本載波峰 值信號(hào)的相位保持一致，使得信號(hào)的失真最小。此時(shí)信號(hào)的峰值能夠得到最有 效的削除，并且核心削峰向量&的頻鐠保持不變。
步驟二、將確定的各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)時(shí)刻t的削峰向量疊加，得到多 載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)時(shí)刻t的削峰向量,(O ，具體處理如下
fl歸)=》 (0 = J](/) &
500、根據(jù)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量禮(O,對(duì)多載波合路信號(hào)
W)進(jìn)行削峰處理，得到在該峰值點(diǎn)完成削峰處理后的多載波合路信號(hào)^)。
為了避免頻域不匹配的問題，取合路信號(hào)的峰值點(diǎn)的左右L/2區(qū)域，并對(duì) 該合路信號(hào)的峰值點(diǎn)的左右L/2區(qū)域的多載波合路信號(hào)進(jìn)行峰值削除處理，得 到多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)完成峰值削除后的信號(hào)，具體處理如下
通過上述步驟100到步驟500就可以完成對(duì)超過削峰門限的信號(hào)的削峰 處理，如圖2所示，為復(fù)平面多載波信號(hào)削峰前后示意圖。
本發(fā)明所述的方法不僅適用于多載波信號(hào)連續(xù)分配的情況，也適用于多載 波信號(hào)非連續(xù)分配的情況。
在多載波信號(hào)非連續(xù)分配情況下，以1.9xi05 ~2.0><105頻率范圍內(nèi)沒有信號(hào)輸入為例，對(duì)利用本發(fā)明提供的方法對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理得到的 頻譜，和利用現(xiàn)有技術(shù)提供的方法對(duì)多栽波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理得到的頻
譜，進(jìn)行比較如下
如圖3A所示，為本發(fā)明提供的方法對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理得到 的頻i普示意圖，顯然，在1.9xi05 2.0xios頻率范圍內(nèi)，只有很^f鼓弱的噪聲信 號(hào)，即削峰后多載波合路信號(hào)的頻鐠沒有出現(xiàn)失真，而如圖3B所示，為經(jīng)過 現(xiàn)有技術(shù)提供的方法對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理得到的頻i瞽示意圖，顯 然，在1.9xi05 2.0xio5頻率范圍內(nèi)，有比較大的噪聲信號(hào)，即削峰后多載波 合路信號(hào)的頻譜出現(xiàn)失真?？梢姡景l(fā)明所述的方法無"i侖對(duì)多載波信號(hào)連續(xù)分 配的情況，還是對(duì)多載波信號(hào)非連續(xù)分配的情況，都可以使得經(jīng)過削峰處理的 信號(hào)失真達(dá)到最小。
本發(fā)明第二實(shí)施例提供了 一種降低多載波信號(hào)峰均比的裝置，如圖4所示， 包括削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元、削峰向量生成單元以及削峰處理單元；
其中，削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元，用于根據(jù)超過設(shè)置的削峰門限的 多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位以及設(shè)置的對(duì)應(yīng)同相位點(diǎn)的削峰門限， 確定多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；以及，根據(jù)多載波 合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子的幅度、多載波合路信號(hào)在該峰 值點(diǎn)的幅度以及每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度和相位，確定每一個(gè)載波信 號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；
削峰向量生成單元，用于根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量 調(diào)節(jié)因子以及與之對(duì)應(yīng)的核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削 峰向量；以及，將確定的各個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量疊加，得到多載 波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量；
削峰處理單元，用于根據(jù)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量，對(duì)多載波 合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到在該峰值點(diǎn)完成削峰處理后的多載波合路信號(hào)。
所述降低多載波信號(hào)峰均比的裝置進(jìn)一步包括窗函數(shù)查找單元，用于利用窗函數(shù)獲得超過設(shè)置的削峰門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位， 以及，利用窗函數(shù)獲得每一個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位。
經(jīng)過上述窗函數(shù)查找單元，獲得多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位以 及各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，可以將獲得的多載波合路信號(hào)在峰值 點(diǎn)的幅度和相位以及各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，直接提供給削峰信
號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元；也可以將獲得的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和
相位以及各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，提供給該降低多載波信號(hào)峰均 比的裝置進(jìn)一步包括的相位判斷單元，經(jīng)過相位判斷單元處理后確定各個(gè)載波 信號(hào)是否需要進(jìn)行削峰處理，并當(dāng)確定各個(gè)載波信號(hào)需要進(jìn)行削峰處理后，將 確定的需要進(jìn)行削峰處理的各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位以及多載波 合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，提供給削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元。
該降低多載波信號(hào)峰均比的裝置進(jìn)一步包括的相位判斷單元，用于從所述 窗函數(shù)查找單元獲得每個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位以及多載波合路信號(hào)在峰
值點(diǎn)的相位，并將獲得的兩個(gè)相位進(jìn)行比較，若兩個(gè)相位的差值大于2，并且
2
小于"，則設(shè)置該載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子為零；若兩個(gè) 相位的差值小于^，或者大于"，則將從所述窗函數(shù)查找單元提供的每個(gè)載波
2
信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位，以及從所述窗函數(shù)查找單元獲得的多載波合路信號(hào)在峰 值點(diǎn)的相位，提供給削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元。
所述削峰向量生成單元包括核心削峰向量設(shè)置子單元和削峰向量生成子
單元；
其中，核心削峰向量設(shè)置子單元，用于利用每一個(gè)載波在峰值點(diǎn)的核心削 峰向量乘以與各自載波在峰值點(diǎn)的核心削峰向量的中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的共扼值，得到 新的核心削峰向量；
削峰向量生成子單元，用于根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量 調(diào)節(jié)因子以及根據(jù)核心削峰向量設(shè)置子單元得到的新的核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量。
下面以六個(gè)載波信號(hào)為例，對(duì)利用上述第二實(shí)施例所述的一種降低多載波
信號(hào)峰均比的裝置，對(duì)該六個(gè)載波信號(hào)進(jìn)行削峰處理的具體過程進(jìn)行說明
如圖5所示，為實(shí)際應(yīng)用時(shí)，本發(fā)明第二實(shí)施例所述的降低多載波信號(hào)峰 均比的裝置在系統(tǒng)中的位置，各個(gè)載波信號(hào)經(jīng)過物理層的調(diào)制擴(kuò)頻以及濾波處 理后，分別輸入到本發(fā)明第二實(shí)施例所述的降低多載波信號(hào)峰均比的裝置和疊 加器，輸入到疊加器的各個(gè)載波信號(hào)經(jīng)過疊加得到多載波合路信號(hào)少(O,將得
到的J(O也輸入到降低多載波信號(hào)峰均比的裝置，同時(shí)，通過f1、 f2......f6將不
同信道下的頻點(diǎn)信息輸入到該降低多載波信號(hào)峰均比的裝置中，經(jīng)過該降低多 載波信號(hào)峰均比的裝置處理，就可以得到經(jīng)過削峰處理后的信號(hào)w)。
上迷降低多載波信號(hào)峰均比的裝置結(jié)構(gòu)圖，具體如圖6所示，主要包括 削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元、削峰向量生成單元和削峰處理單元；該裝置 可以進(jìn)一步包括窗函數(shù)查找單元；該裝置還可以進(jìn)一步包括相位判斷單元。 下面對(duì)信號(hào)在該裝置中的流程進(jìn)行簡(jiǎn)要說明
多載波合路信號(hào)的數(shù)據(jù)信息流輸入到窗函數(shù)查找單元；窗函數(shù)查找單元利 用窗函數(shù)獲得超過設(shè)置的削峰門限^的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相 位，并將獲得的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位輸入到相位判斷單元； 同時(shí)，將各個(gè)載波信號(hào)分別輸入到與各自對(duì)應(yīng)的窗函數(shù)查找單元；窗函數(shù)查找 單元利用窗函數(shù)獲得各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，并將獲得的各個(gè)載 波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位提供給相位判斷單元；
相位判斷單元對(duì)每個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位以及多載波合路信號(hào)在峰
值點(diǎn)的相位，進(jìn)行比較，若兩個(gè)相位的差值大于三，并且小于"，則設(shè)置該載
2
波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子為零；若兩個(gè)相位的差值小于丕，
2
或者大于"，則將從所述窗函數(shù)查找單元提供的每個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位， 以及從所述窗函數(shù)查找單元獲得的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位，提供給削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元；
削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元對(duì)信號(hào)的處理過程具體如圖7所示，也即 本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟200所述的過程，此處不再詳細(xì)描述。經(jīng)過該單元的 處理，得到各個(gè)載波信號(hào)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子m"(o,并將得到的各個(gè)載 波信號(hào)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子m"(O ，提供給削峰向量生成單元；
削峰向量生成單元對(duì)信號(hào)的處理過程具體如圖8所示，也即本發(fā)明第一實(shí) 施例中步驟300和步驟400所述的過程，此處不再詳細(xì)描述。經(jīng)過該單元的 處理，得到多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量禮(,)，并將得到的多載波合 路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量提供給削峰處理單元；
削峰處理單元根據(jù)削峰向量生成單元提供的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的 削峰向量禮(O，以及多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的信號(hào)，確定多載波合路信 號(hào)在該峰值點(diǎn)完成削峰處理后的信號(hào)z(O ,此過程與本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟 500所述的過程相同，此處不再詳細(xì)描述。
如圖9所示，為該六個(gè)載波信號(hào)進(jìn)行削峰處理前后仿真示意圖，可見，該 六個(gè)載波信號(hào)進(jìn)行削峰處理后，每一個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位不變，幅度成 比例縮減，削峰處理后得到的信號(hào)的EVM (Error of Vector Magnitude,向量 幅度誤差)惡化最小。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例通過超過設(shè)置的閾值門限的多載波合路 信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，計(jì)算多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量，并 才艮據(jù)計(jì)算得到的削峰向量，對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到在該峰值點(diǎn) 完成削峰處理后的多載波合路信號(hào)。得到的完成削峰處理后的多載波合路信號(hào) 在峰值點(diǎn)的幅度減少了，相應(yīng)地其在峰值點(diǎn)的功率也降低了，從而能夠有效降 低信號(hào)的PAR。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案進(jìn)行削峰處理時(shí)利用的削 峰向量，是根據(jù)與之對(duì)應(yīng)的核心削峰向量得到的，削峰以后多載波信號(hào)的頻譜 依舊匹配，所以對(duì)于連續(xù)分配和非連續(xù)分配的載波信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到信 號(hào)的頻譜都不會(huì)失真，并且本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案僅僅根據(jù)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量，對(duì)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)進(jìn)行削峰處理，所以不 用進(jìn)行多級(jí)匹配濾波就可以完成削峰處理，相應(yīng)的也沒有巻積運(yùn)算，運(yùn)算量少 并且系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)。
另外，通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案，對(duì)合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理后得到的信 號(hào)，相位不變，幅度成比例減小，使得信號(hào)的失真達(dá)到最小。
明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種降低多載波信號(hào)峰均比的方法，其特征在于，該方法包括根據(jù)超過設(shè)置的削峰門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位以及設(shè)置的對(duì)應(yīng)同相位點(diǎn)的削峰門限，確定多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；以及，根據(jù)多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子的幅度、多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度以及每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度和相位，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子以及與之對(duì)應(yīng)的核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量；以及，將確定的各個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量疊加，得到多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量；根據(jù)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量，對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到在該峰值點(diǎn)完成削峰處理后的多載波合路信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括利用窗函數(shù)獲得超過設(shè)置的削峰門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度 和相位，以及，利用窗函數(shù)獲得每一個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 將每個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位與多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位，進(jìn)行比較，若兩個(gè)相位的差值大于i,并且小于"，則設(shè)置該載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子為零。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述削峰門限是根據(jù)用戶設(shè) 置的目標(biāo)峰均比確定的。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述核心削峰向量是利用基 本核心削峰向量乘以對(duì)應(yīng)載波信號(hào)的頻點(diǎn)確定的。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基本核心削峰向量與根升余弦濾波器的頻域匹配。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在 該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子以及與之對(duì)應(yīng)的核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量，包括利用每一個(gè)載波在峰值點(diǎn)的核心削峰向量乘以與各自載波在峰值點(diǎn)的核 心削峰向量的中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的共扼值，得到新的核心削峰向量；根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子以及得到的新的 核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量。
8、 一種降低多載波信號(hào)峰均比的裝置，其特征在于，所述裝置包括 削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取單元，用于根據(jù)超過設(shè)置的削峰門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位以及設(shè)置的對(duì)應(yīng)同相位點(diǎn)的削峰門限，確定多 載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；以及，根據(jù)多栽波合路信 號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子的幅度、多載波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的 幅度以及每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的幅度和相位，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該 峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；削峰向量生成單元，用于根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量 調(diào)節(jié)因子以及與之對(duì)應(yīng)的核心削峰向量，確定每一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削 峰向量；以及，將確定的各個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量疊加，得到多載 波合路信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量；削峰處理單元，用于根據(jù)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量，對(duì)多載波 合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到在該峰值點(diǎn)完成削峰處理后的多載波合路信號(hào)。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 窗函數(shù)查找單元，用于利用窗函數(shù)獲得超過設(shè)置的削峰門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，以及，利用窗函數(shù)獲得每一個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn) 的幅度和相位。
10、 如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括相位判斷單元，用于從所述窗函數(shù)查找單元獲得每個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的 相位以及多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位，并將獲得的兩個(gè)相位進(jìn)行比較，若兩個(gè)相位的差值大于l，并且小于冗，則設(shè)置該載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰信 號(hào)向量調(diào)節(jié)因子為零；若兩個(gè)相位的差值小于l，或者大于"，則將從所述窗函數(shù)查找單元獲得的每個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位，以及從所述窗函數(shù)查找單 元獲得的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的相位，提供給削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子獲取 單元。
11、如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述削峰向量生成單元包括 核心削峰向量設(shè)置子單元，用于利用每一個(gè)載波在J^f直點(diǎn)的核心削峰向量乘以與各自載波在峰值點(diǎn)的核心削峰向量的中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的共扼值，得到新的核心削峰向量；削峰向量生成子單元，用于根據(jù)每一個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量 調(diào)節(jié)因子以及所述核心削峰向量設(shè)置子單元得到的新的核心削峰向量，確定每 一個(gè)載波信號(hào)在該峰值點(diǎn)的削峰向量。
全文摘要
一種降低多載波信號(hào)峰均比的方法及裝置，包括根據(jù)超過設(shè)定削峰門限的多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位及同相位點(diǎn)的削峰門限，確定多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；根據(jù)多載波合路信號(hào)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子的幅度、在峰值點(diǎn)的幅度及各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的幅度和相位，確定各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子；根據(jù)各個(gè)載波信號(hào)的削峰信號(hào)向量調(diào)節(jié)因子及對(duì)應(yīng)的核心削峰向量，確定各個(gè)載波信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量；將各個(gè)載波信號(hào)的削峰向量疊加得到多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量；根據(jù)多載波合路信號(hào)在峰值點(diǎn)的削峰向量對(duì)多載波合路信號(hào)進(jìn)行削峰處理。通過該方案能降低多載波信號(hào)的峰均比。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101453440SQ200710178989
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
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