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减小峰均功率比的方法

阅读:920发布:2020-05-11

专利汇可以提供减小峰均功率比的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种减小待发送 信号 的 峰均功率比 的方法,该方法包括以下步骤:检测高于削波 阈值 的信号部分,将信号的这些部分分解成多个初等函数,函数的数量与该部分信号的时长成正比,以及,通过基准函数对信号进行多次软削波,软削波的 位置 由这些函数的位置给出,各个基准函数的缩放由函数的振幅来决定。,下面是减小峰均功率比的方法专利的具体信息内容。

1.一种减小待发送信号峰均功率比的方法,该方法包括以下步 骤:
-检测高于削波阈值的信号部分,
-将信号的这些部分分解成多个初等函数,函数的数量与该部分 信号的时长成正比,
-通过基准函数对信号进行多次软削波,软削波的位置由这些函 数的位置给出,各个基准函数的缩放由函数的振幅来决定。
2.根据权利要求1的方法,还包括确定每个函数的振幅值和位 置值,作为函数的参数。
3.根据权利要求1的方法,函数是对称的。
4.根据权利要求1的方法,分解步骤通过使
[ P - Σ i = 1 N f ( X i , A i ) ] 2
或者
| P - Σ i = 1 N f ( X i , A i ) |
最小来实现,其中
N:函数f的数量,
Xi:函数f的位置,
Ai:函数f的振幅,
P:信号高出削波阈值的那一部分
5.根据权利要求1的方法,其中软削波通过如下方式完成,即 利用函数位置作为从基准函数中减去的峰值位置。
6.一种计算机产品,尤其是数字存储媒质,用于减小待发送信 号的峰均功率比,包括完成以下步骤的程序装置:
-将高于削波阈值的信号部分,分解成多个初等函数,函数的数 量与该部分信号的时长成正比,
-通过基准函数对该信号部分进行多次软削波,软削波的位置由 这些函数的位置给出,各个基准函数的缩放由函数的振幅来决定。
7.一种用于减小待发送信号的峰均功率比的电子电路,该电子 电路包括:
-检测高于削波阈值(102)的信号部分(P)的装置(606),
-装置(608),用于将信号的这些部分分解成多个(N)初等函 数(f),函数的数量与该部分信号的时长成正比,
-装置(610),通过基准函数对信号进行多次软削波,软削波 的位置由这些函数的位置给出,各个基准函数的缩放由函数的振幅 来决定。
8.一种发送信号的终端用户通信设备,该终端用户通信设备包 括信号处理装置,用于通过以下步骤减小信号的峰均功率比:
-检测高于削波阈值的信号部分,
-将信号的这些部分分解成多个初等函数,函数的数量与该部分 信号的时长成正比,
-通过基准函数对信号进行多次软削波,软削波的位置由这些函 数的位置给出,各个基准函数的缩放由函数的振幅来决定。
9.一种发射机,包括
-多载波合成装置(602),用于提供待发送的多载波复用信号,
-通过以下步骤减小信号的峰均功率比的装置:
a)检测高于削波阈值的信号部分,
b)将信号的这些部分分解成多个初等函数,函数的数量与该部 分信号的时长成正比,
c)通过基准函数对信号进行多次软削波,软削波的位置由这些 函数的位置给出,各个基准函数的缩放由函数的振幅来决定。
10.一种具有至少一个基站的通信系统,包括用于减小待发送 信号的峰均功率比的电子电路,该电子电路能够通过以下步骤实现 峰均功率比的减小,即检测高于削波阈值的信号部分,将信号的这 些部分分解成多个初等函数,函数的数量与该部分信号的时长成正 比,以及对信号进行多次软削波。

说明书全文

技术领域

发明一般涉及发送数字信号的系统和方法,更具体地说,本发 明涉及减小多载波复用信号的峰均功率比的削波技术,例如正交码 分复用(OCDM)或者正交频分复用(OFDM)信号。

背景技术

大的峰均功率比降低了传输功率放大器的效率。对多载波复用信 号,例如OCDM和OFDM信号而言,问题尤为突出,因为这些信号的 最大可能峰值功率远大于平均发送功率。
美国专利第6175551示出了通过软削波来减小峰均功率比的一 种方法。软削波意味着从采样信号中减去成比例基准函数,使得每 个减去的基准函数的峰值功率减小至少一个信号样本。基准函数的 带宽最好与发送信号的相近或者一样。这样,峰值功率减小不会引 起任何带外干扰。适当的基准函数的一个例子是正弦函数。
现有技术软削波方法的一个共同的缺点是,从过度调整信号部分 减去基准函数会导致出现多个最大值。现有技术的问题通过参考图1 到3来说明:
图1示出了需要发送的I、Q信号的尺度(magnitude)信号。信 号100有些部分高于削波阈值102。信号100各个峰值的这些高出部 分被检测出来,并由峰值标记104到114来标记。
图2示出了时间域的基准信号116。成比例基准信号116在峰值 位置从信号100的I和Q分量中减去,前述峰值位置由峰值标记104 到114标记。这种软削波操作的结果在图3中示出,其中尺度信号 118是被削信号。
例如,信号100的第一峰值由峰值标记104表示,它转换成信号 118的两个新峰值120和122。同样,在信号部分中生成了大量新的 峰值,由峰值标记108到114所标记的峰值组成。因此,需要附加 的软削波递归,通过交互将信号带到削波阈值102。
因此,本发明旨在提供一种改进的方法,用以减小待发送信号的 峰均功率比,改进软削波。

发明内容

本发明提供了一种方法,该方法通过将高于削波阈值的信号部分 分解成初等函数,减小待发送信号的峰均功率比。这些初等函数提 供了原信号软削波的位置和振幅。从而能够大幅度减小软削波所需 的递归数量。
按照本发明的一种优选实施例,只对分解的信号部分执行单个软 削波步骤,完全避免了多个软削波递归。
按照本发明的另一优选实施例,采用对称函数来分解信号部分, 例如高斯或三函数。
按照本发明的另一优选实施例,只将函数的振幅和位置作为参数 来分解信号的高于削波阈值的部分。这减小了分解处理的计算复杂 性。
按照本发明的另一优选实施例,只采用单种类型的初等函数来分 解信号部分。
需要注意,本发明可以用于任何发送方,例如终端用户通信设备, 发射器,例如无线蜂窝通信网的基站和其他通信应用。
附图说明
下面结合附图,详细描述本发明的优选实施例,在附图中:
图1示出了有些部分高于削波阈值的信号,
图2示出了执行软削波的一种基准函数,
图3示出了利用图2的基准函数执行一遍软削波之后的图1信 号,
图4示出了待发送信号的高于削波阈值部分的一个例子,
图5示出了将图4信号分解成初等高斯函数,
图6示出了发射机框图的一部分。

具体实施方式

图4示出了时间域上待发送信号的峰值400。峰值400是尺度信 号,并且高于削波阈值。
峰值400被分解成高斯函数500、502和504。用于进行分解的 高斯函数的数量的选择应与峰值400的持续时长成比例。为了实现 软削波,需要使用基准函数,例如图2所示的函数。
减去基准函数的位置由峰值400分解得到的初等函数的位置决 定。基准函数在这些位置的比例由相应初等函数的振幅决定。通过 这种方式,将峰值400带到削波阈值只需要一次递归或较少次数的 递归。
更为一般地讲,高于削波阈值的待发送信号的峰值P作为初等函 数f的累加和计算:
P = Σ i = 1 N f ( x i , A i )
其中N是初等函数的数量,它与峰值P的持续时间成正比,xi是 初等函数的最大值的位置,Ai是最大值xi的位置的振幅。
例如,高斯函数可以用作初等函数f或者另一对称函数,例如三 角函数。
在图5所示的例子中,高斯函数用作初等函数f。第一高斯函数 500用于分解峰值P,它位于x1,振幅为A1;高斯函数502位于x2, 振幅为A2;高斯函数504位于x3,振幅为A3。在该例中,数量N等 于3,因为分解用了3个初等函数。
因此,软削波在位置x1,x2,x3上执行。对位置x1上的软削波,基 准函数与振幅A1成正比。同样,位置x2上的软削波,基准函数与振 幅A2成正比,等等。
一般说来,将峰值P分解成多个N初等函数可以通过已知的数学 方法来完成。例如,分解可以通过发现以下公式的最小值来实现:
[ P - Σ i = 1 N f ( x i , A i ) ] 2
或者使用绝对值,也就是
| P - Σ i = 1 N f ( x i , A i ) |
可以用于实现分解的数学方法的一个例子是梯度法。
图6示出了发射机600的框图的一部分。发射机600具有多载波 合成模602,用以提供多载波复用信号604,例如OFDM或者OCDM 信号。
此外,发射机600具有峰值检测模块606,后者输出信号604的 高出削波阈值的部分。这些峰值由峰值检测模块606提供给峰值分 解模块608,后者将峰值分解成前面接使得初等函数。峰值分解的结 果由峰值分解模块608提供给软削波模块610。在软削波模块610 中,在初等函数的位置上,将峰值减去基准函数:基准函数的各种 比例缩放根据初等函数的振幅来确定。得到的软削波信号由发射机 600通过空中接口或者电缆连接发送出去。
标号清单
100 信号
102 削波阈值
104、106、108、110、112、114 峰值标记
116 基准信号
118 信号
120、122、400 峰值
500、502、504 高斯函数
600 发射机
602 多载波合成模块
604 信号
606 峰值检测模块
608 峰值分解模块
610 软削波模块
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