CN101136890A - 一种优化的多载波信号削波装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种优化的多载波信号削波装置及其方法，该装置包括：峰值系数产生单元，用于对输入多载波合路信号进行处理提取峰值脉冲，获得对应于峰值脉冲的峰值系数因子；削波系数产生单元，用于对峰值系数因子进行处理获得对应于峰值脉冲的削波系数；削波器单元，连接削波系数产生单元，用于根据削波系数对延时处理后的输入多载波合路信号进行加权处理，形成削波信号；抵消脉冲产生单元，连接削波器单元，用于对输入多载波合路信号、削波信号进行处理产生抵消脉冲信号；峰值脉冲抵消单元，连接抵消脉冲产生单元，用于将延时处理后削波信号与抵消脉冲信号进行合成，生成削波后的多载波合路输出信号。采用本发明能够节省资源，提高功放输出效率。

Description

一种优化的多载波信号削波装置及其方法

技术领域

本发明涉及数字移动通信领域的信号处理装置与方法，特别是涉及一种降低多载波通信***信号峰均比的多载波信号削波装置及其方法。

背景技术

目前，无线通讯***采用频谱利用率较高的BPSK(Binary Phase Shift Key，二进制相移键控)、QPSK(Quadrature Phase Shift Key，正交相移键控)、8QAM(8Quadrature Amplitude Modulation，8正交振幅调制)、16QAM(16 QuadratureAmplitude Modulation，16正交振幅调制)等调制方式，这些调制方式不仅对载波的相位进行调制，还对载波的幅度进行调制，这些调制方式会产生较大峰均比的非恒包络调制信号，这些较大峰均比的信号会使功放的一些半导体器件工作在非线性区域，这样就会产生严重的互调分量，在带内会造成信号间的干扰，在带外会产生严重的频谱再生，对带外***产生干扰，虽然可以通过调节功放1dB压缩点的回退量来解决这个问题，但是这样就会大大降低功放的输出功率，使放大器效率变得很低，所以有必要采取相应的技术来降低输入到功放的信号峰均比，同时降低峰均比还能带来如下好处：

a)降低***成本，目前大功率管子成本较高，而削波是在数字域实现，成本较低；

b)与预失真算法结合，可以大大提高预失真算法对功放线性指标的改善度。针对多载波信号的削波装置和方法就是基于这些思想提出来的。

削波方法是通过对信号的峰值采用适当的策略进行处理，从而达到降低信号峰均比CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function，互补累积分布函数)，同时保证EVM(Error Vector Magnitude，误差矢量幅度)和ACLR(Adjacent Channel Leakage Power Ratio，邻道泄漏功率比)指标的恶化在允许范围内。目前，多载波削波实现的装置及方法有如下几种：

(1)硬削波加滤波

硬削波实现的原理较为简单，主要是将要处理的信号与削波门限相比较，将大于削波门限的采样点限制到削波门限上，这种方法影响的采样点较少，因此可以获得较优的EVM指标，但是这种方法会造成在峰值脉冲的边缘会出现拐点，从而产生严重的频谱扩散，这样后面的扩散频谱的抑制处理会有较大的压力，这要求后面的滤波器要有足够的抑制指标；另一方面，对削波后的原始信号加入滤波器可能会造成峰值的恢复，这样削波效果会变差。

(2)峰值窗削波方法

由于硬削波方法的实现会出现拐点，这些拐点会造成频谱的严重扩散，如果对这些拐点能够进行平滑处理，就可大大减少带外杂散的产生，峰值窗削波方法就是基于这种思想提出来的。峰值窗削波方法的实现原理是先对信号的峰值进行搜索，根据峰值来进行相应的参数计算，得到一组与信号峰值相关的参数A，再对这组参数A进行平滑处理(一般采用FIR(Finite Impulse Response，有限脉冲响应)滤波器来实现)，得到一组参数B，用参数B与信号相乘。由于单载波的峰均比较低，对单载波会有较好的削波效果，而对于多载波信号其峰均比较高，为了获得一定的削波效果，削波后信号的带外杂散较高，这就要求对参数A进行处理的平滑滤波器必须有较高的阶数，这样一方面会增加***资源的开销，并且当滤波器阶数越高，影响的采样点数就越多，就会带来EVM指标的较大恶化；另一方面，对于多载波在一段时间内出现连续峰值的概率会较大，峰值窗削波方法实现时由于较高阶数的滤波器可能会造成对信号重复加权的情况，这样在用峰值窗方法对多载波信号进行削波就不可能获得理想的削波效果。针对多载波的这种情况虽然可以通过级联的峰值窗削波方法来缓解，但这需要增加更多的资源开销，成本会相应提高。

(3)脉冲抵消削波方法

脉冲抵消削波方法是基于信号叠加的思想，只要能在峰值脉冲处产生一个相位相反，幅度与峰值大小成一定比例的抵消脉冲就可以有较好的削波效果，这种方法实现的关键在于峰值抵消脉冲的提取、峰值脉冲幅值和位置的估计。脉冲抵消方法的优点是，只需要对抵消脉冲的频谱进行成型处理，使其频谱特性具有与原始信号频谱相同的阻带抑制，无需对原始信号进行成型处理，这样可以尽量降低对EVM指标的恶化。

在中国申请专利号为03109876.2的发明专利中提出了一种多载波信号削波方法，该方法是基于脉冲抵消的削波方法，其产生抵消脉冲的方法是基于硬限幅的方法，这种方法要获得更好的峰均比效果会导致严重的频谱扩散效应，这样对于其后的宽带噪声处理单元中的滤波器系数的设计带来较大的压力，所以在满足要求的线性指标下要获得更好的峰均比指标需要更多的资源去实现。

在中国申请的专利号为200510082955.7的发明专利提出了一种采用预处理技术的多载波信号削波装置及方法，该专利才用的两次削波的方法，首先，对接收各子载波信号进行预削波处理，其次，对削波后信号进行合路后，再对合路后信号进行了削波，两次削波采用的都是硬削波方法。尽管该专利针对不同载波功率进行削波处理，这样对功率较弱的载波信号EVM可以有较小的影响，但是这种处理结构通常需要进行两次削波处理才能获得较理想的峰均比指标，这种方案实现结构比较复杂，需要较多的硬件资源才能获得较好的削波效果，同时，采用硬削波的方法，会造成严重的频谱扩散效应，这样在满足一定线性度指标的前提下对削波后信号的处理(滤波器设计)带来较大的压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种优化的多载波信号削波装置及其方法，用于实现在满足***性能指标的前提下以尽可能少的硬件资源获得理想的削波效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种优化的多载波信号削波装置，其特征在于，包括：

一峰值系数产生单元，用于对输入多载波合路信号进行处理提取峰值脉冲，获得对应于所述峰值脉冲的峰值系数因子；

一削波系数产生单元，连接所述峰值系数产生单元，用于对所述峰值系数因子进行处理获得对应于所述峰值脉冲的削波系数；

一削波器单元，连接所述削波系数产生单元，用于根据所述削波系数对延时处理后的输入多载波合路信号进行加权处理，形成削波信号；

一抵消脉冲产生单元，连接所述削波器单元，用于对所述输入多载波合路信号、所述削波信号进行处理产生抵消脉冲信号；

一峰值脉冲抵消单元，连接所述抵消脉冲产生单元，用于将延时处理后的所述削波信号与所述抵消脉冲信号进行合成，生成削波后的多载波合路输出信号。

所述的优化的多载波信号削波装置，其中，所述峰值系数产生单元又包括：

一平方和单元，用于获得所述输入多载波合路信号的瞬时功率值；

一峰值搜索单元，用于从所述输入多载波合路信号提取峰值脉冲，通过对所述瞬时功率值进行逻辑运算处理提取所述峰值脉冲的位置信息；及

一系数提取单元，用于根据所述位置信息获得与所述峰值脉冲对应的峰值系数因子，确定与所述输入多载波合路信号的各个采样点信号对应的加权因子，其通过查找表方式或乘法器单元实现，当以查找表方式实现时，查找表的输入以所述瞬时功率值作为地址，查找表的内容为各个采样点对应的加权因子。

所述的优化的多载波信号削波装置，其中，所述削波系数产生单元又包括：

一峰值系数扩展单元，用于产生一对应于所述峰值系数因子的系数方波，其由一多级乘法器结构实现或由一多级乘法器与先进先出序列组成，及

一削波系数提取单元，用于对所述系数方波进行平滑处理，生成削波系数，其由一低通滤波器构成，该低通滤波器的阶数小于数据采样速率与所处理的输入多载波合路信号的码片速率的比值。

所述的优化的多载波信号削波装置，其中，所述削波器单元又包括：

一延时单元，用于将所述输入多载波合路信号与所述削波系数进行时延对齐；及

一乘法器单元，用于将经所述延时单元延时处理后的多载波合路信号与所述削波系数相乘，将相乘结果作为削波信号输出。

所述的优化的多载波信号削波装置，其中，所述抵消脉冲产生单元又包括：

一延时单元，用于将所述输入多载波合路信号的时延与所述削波信号进行时延对齐；

一减法单元，用于将所述削波信号与所述延时单元输出的信号相减提取出抵消脉冲信号；及

一脉冲成型滤波器，用于对所述抵消脉冲信号进行成型滤波处理生成滤波后的抵消脉冲信号，该成型滤波器为一与所述输入多载波合路信号相同频谱特性的低通滤波器。

所述的优化的多载波信号削波装置，其中，所述峰值脉冲抵消单元又包括：

一延时单元，用于将所述削波信号延时并与所述抵消脉冲信号进行时延对齐；及

一减法器单元，用于将经所述延时单元时延对齐后的削波信号与所述抵消脉冲信号进行合成，输出削波后的多载波合路信号。

为了实现上述目的，本发明提供了一种优化的多载波信号削波方法，其特征在于，包括：

步骤71，对输入多载波合路信号进行处理提取峰值脉冲，获得对应于所述峰值脉冲的峰值系数因子；

步骤72，对所述峰值系数因子进行处理获取对应于所述峰值脉冲的削波系数；

步骤73，根据所述削波系数对延迟处理后的所述输入多载波合路信号进行加权处理，生成削波信号；

步骤74，利用所述削波信号结合所述输入多载波合路信号产生抵消脉冲信号；及

步骤75，将延时处理后的所述削波信号与所述抵消脉冲信号进行合成，生成削波后的多载波合路输出信号。

所述的优化的多载波信号削波方法，其中，所述步骤71又包括：

步骤711，计算所述输入多载波合路信号各个采样点的瞬时功率值；

步骤712，对大于削波门限的各个采样点提取对应的削波因子，小于削波门限的各个采样点，其对应的削波因子设为1；

步骤713，根据连续四个采样点A、B、C、D的瞬时功率值的大小关系及所述削波门限确定峰值脉冲的位置，当逻辑关系B>A和C>D，且B和C的最大值大于所述削波门限时，获得峰值脉冲的位置信息；

步骤714，以所述峰值脉冲处的最大采样点获得的削波因子作为峰值系数因子输出。

所述的优化的多载波信号削波方法，其中，所述步骤72又包括：

步骤721，对所述峰值系数因子进行扩展处理，形成幅度值与所述峰值系数因子大小相等的系数方波；及

步骤722，对所述系数方波进行平滑处理，获得对应于所述峰值脉冲的削波系数；

所述系数方波的时长根据进行所述平滑处理的滤波器的阶数而定。

所述的优化的多载波信号削波方法，其中，所述74又包括：

步骤741，利用所述削波信号结合延时处理后的输入多载波合路信号产生抵消脉冲信号；及

步骤742，对所述抵消脉冲信号进行成型滤波处理，生成滤波后的抵消脉冲信号。

本发明提出了一种针对多载波合路信号采用基于峰值窗的脉冲抵消装置和方法进行削波，采用峰值窗的削波方法可以大大降低硬削波方法所造成的严重频谱扩散，一方面，可以降低对后续信号处理设计所需的资源要求；另一方面，也可以在获得更好的削波效果时，尽量降低对EVM和ACLR指标的恶化。

采用本发明所述方法和装置，与现有的硬限幅的削波方法相比，采用对削波系数进行滤波平滑处理的方案在满足同样线性化指标的前提下可以取得更优化的削波效果；同时该方法的硬件实现结构简单，节省了资源，进一步提高了功放的输出效率，减小了功率放大器的成本。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一种优化的多载波削波装置在WCDMA***中位置示意图；

图2为本发明一种优化的多载波削波装置的基本结构示意图；

图3为本发明一种优化的多载波削波装置的一种具体结构示意图；

图4为本发明一种优化的多载波削波装置的时间扩展单元的另一种具体实现结构示意图；

图5为多载波合路信号经过本发明削波处理之前和之后的CCDF曲线图；

图6为本发明一种优化的多载波信号削波方法。

具体实施方式

下面结合附图和本发明应用在WCDMA多载波***中的具体实施例对本发明进行详细说明。

请参阅图1所示，为本发明一种优化的多载波削波装置在WCDMA***中的位置示意图。

优化的多载波削波装置，其可以由位于***中的基带部分加以实现，也可以位于功放***中。通常在基带实现时，基带提供的是子载波输入信号，则可以很容易的在数字域中增加相应的模块(如载波合成模块)，将各子载波输入信号合并成多载波合路信号。如果该装置位于功放***中，功放的入口信号为射频信号，则可以通过相应的变频处理获得需要的中频多载波合路信号。

多载波合路信号送入数字下变频器11处理后，再送至削波模块4进行削波处理，输出满足一定通信***指标要求的多载波合路信号，再经过数字预失真处理器12进行失真处理后送出。

优化的多载波削波装置的实现，主要是在***要求的CCDF指标、EVM指标和ACLR几个指标间做出权衡。

请参阅图2所示，为本发明一种优化的多载波削波装置的基本结构示意图。优化的多载波削波器4由峰值系数产生单元40、削波系数产生单元50、削波器单元60、抵消脉冲产生单元70和峰值脉冲抵消单元80组成。

峰值系数产生单元40，用于对输入的多载波合路信号进行功率检测并提取峰值脉冲，获得峰值点处的削波因子，并将该削波因子作为峰值系数因子输出，其进一步包括平方和单元、峰值搜索单元和系数提取单元。其中，平方和单元用于计算输入的多载波合路信号的瞬时功率；峰值搜索单元用于从多载波合路信号中提取峰值脉冲，通过对多个采样点瞬时功率的逻辑运算处理提取出峰值脉冲的位置信息；系数提取单元用于根据位置信息生成对应峰值脉冲的峰值系数因子，即确定输入的各个采样点信号对应的加权因子，可以利用查找表实现，也可以利用乘法器单元实现；当以查找表实现时，查找表的输入是以瞬时功率值作为索引地址，查找表的内容为各个采样点的功率点对应的加权因子。

削波系数产生单元50，用于获得对应于峰值脉冲的多个采样点对应的加权因子，获取削波加权系数；其又包括峰值系数扩展单元和削波系数提取单元。其中，峰值系数扩展单元用于产生一个对应于峰值系数因子的系数方波，该单元进一步可以由多级乘法器结构实现，也可以由多级乘法器和FIFO(First InFirst Out，先进先出)组成，削波系数提取单元用于对系数方波进行平滑处理，获得对应于峰值脉冲的削波系数，其由一个低通滤波器构成，该低通滤波器阶数的选择是以数据采样速率与多载波合路信号的码片速率的比值为依据，通常该低通滤波器的阶数选取要小于该比例值。

削波器单元60，用于对延迟后的输入多载波合路信号进行加权，形成削波后的多载波合路I、Q信号输出；削波器单元60又包括延时单元和乘法器单元，其中，延时单元是将输入的多载波合路I、Q信号与削波系数产生单元50输出的削波系数进行时延对齐，乘法器单元用于将延时单元延时处理后的多载波合路I、Q信号与削波系数相乘，再将相乘的结果作为削波后的多载波合路I、Q信号输出。

抵消脉冲产生单元70，用于与削波器单元60输出的削波信号产生频谱特性满足通信***要求的线性指标的抵消脉冲信号；抵消脉冲产生单元70又包括延时单元、减法单元和脉冲成型滤波器，其中，延时单元用于将输入的多载波合路信号的时延与削波器单元60输出的削波信号进行时延对齐，减法单元用于将削波器单元60输出的削波信号与延时单元输出的信号相减提取出抵消脉冲信号，脉冲成型滤波器用于对减法单元输出的抵消脉冲信号进行成型滤波，该成型滤波器为一低通滤波器，其频谱特性与输入的多载波合路信号具有相同的特性。

峰值脉冲抵消单元80，用于将削波器单元60输出的削波信号和抵消脉冲产生单元70产生的抵消脉冲信号进行合成，形成削波后的多载波合路输出信号。峰值脉冲抵消单元80又包括延时单元和减法器单元，其中，延时单元用于将削波器单元60输出的削波信号延时并与抵消脉冲产生单元70输出的抵消脉冲信号进行时延对齐，减法器单元用于将时延对齐后的削波信号与抵消脉冲信号合成生成削波后的多载波合路输出信号。

请参阅图3所示，为本发明一种优化的多载波削波装置的一种具体结构示意图，图4为本发明一种优化的多载波削波装置的时间扩展单元的另一种具体实现结构示意图，图5为多载波合路信号经过本发明的削波处理之前和之后的CCDF曲线图。

结合图2、4、5，图3中优化的多载波削波器4由峰值系数产生单元40、削波系数产生单元50、削波器单元60、抵消脉冲产生单元70和峰值脉冲抵消单元80组成。

峰值系数产生单元40，用于产生峰值脉冲处的峰值系数因子，其进一步包括平方和单元401、系数提取单元402和峰值搜索单元403。其中，平方和单元401用于计算输入的多载波合路信号的瞬时功率；系数提取单元402用于确定输入的各个采样点信号对应的加权因子，可以通过查找表实现，也可以通过乘法器单元实现，当以查找表实现时，它是以平方和单元401计算的瞬时功率值作为索引地址，查找出信号各个采样点对应的加权因子；峰值搜索单元403又称为峰值判决单元，其利用平方和单元401计算的瞬时功率值进行逻辑运算，将每4个采样点分为一组，按照这4个采样点间的逻辑关系获得当前峰值脉冲的位置，将该位置信息用一个标志位来表示，当有峰值脉冲出现时，设置该标志位为逻辑‘1’；否则设置该标志位为逻辑‘0’。该标志位用于控制来自于系数提取单元402加权因子的选择输出。

设输入的多载波合路I、Q信号为I_data和Q_data，其中I_data代表I路输入信号，Q_data代表Q路输入信号，则平方和单元401计算的瞬时功率表示为式(1)：

P_in＝I_data*I_data+Q_data*Q_ data    (1)

系数提取单元402输出的加权因子和输入地址可以按照下面表达式(2)获得：

其中P_c为预设的削波门限值，P_in为输入的瞬时功率值，n为加权因子的量化位数。

峰值搜索单元403首先将输入的瞬时功率进行锁存，实时将4个采样点作为一组按照如下逻辑运算式(3)进行判断。设这四个点Pa、Pb、Pc、Pd分别代表四个采样点的功率值，当这四个采样点满足下面给出的逻辑条件时，将相应峰值脉冲的标志位flg置为1，否则置为0：

上述条件只能获得当前峰值脉冲的位置信息，要获得当前峰值脉冲对应的峰值系数因子，还需要按照如下条件进行判决，在flg标志位为1的条件下，将当前峰值处获得的系数Coef_curr之前的3个采样点对应的系数值Coef1、Coef2和Coef3与1进行比较，仅当Coef1≠1，Coef2≠1和Coef3≠1三个条件都满足时，Coef_curr才作为当前的峰值脉冲处的峰值系数因子进行输出，而其它采样点对应的加权系数输出为1。

削波系数产生单元50，用于对峰值系数产生单元40输出的峰值系数因子进行处理，获得削波系数，其进一步包括峰值系数扩展单元501和低通滤波器单元502。其中，峰值系数扩展单元501用于将峰值系数产生单元40输出的峰值系数因子扩展成具有与低通滤波器单元502具有相同阶数的系数方波，峰值系数扩展单元501可以通过多种结构实现，最简单的实现结构是完全由乘法器单元构成，具体结构如图4结构所示，也可以采用另外一种乘法器单元加FIFO(First In First Out，先进先出)的结构实现，具体结构如图5所示；低通滤波器单元502的作用是对系数方波进行平滑处理，获得削波系数，其可以通过该滤波器阶数的设计来控制加权后信号的带外频谱扩散，一般来说，系数滤波器阶数越高，则对带外频谱的抑制有更好的效果，可以减小后面抵消脉冲成型滤波器的设计压力，但是由于滤波器的拖尾效应使得滤波器阶数越高，则影响非峰值脉冲处的采样点越多，这样一方面会造成EVM指标的严重恶化，另一方面，延时单元的长度也要加长，这样会占用更多的***资源。因此，在实际使用中，该系数滤波器阶数的选取应以小于数据采样速率与所处理的通信信号的码片速率的比值为设计准则。

延时单元90，用于补偿峰值系数产生单元40和削波系数产生单元50的实际处理时延。

削波器单元60，用于对延时单元90输出的输入多载波合路信号进行加权处理，由乘法器单元对I、Q两路信号分别进行加权处理。

抵消脉冲产生单元70，用于产生抵消脉冲信号，包括减法器单元701和低通滤波器单元702；减法器单元701用于提取出抵消脉冲信号，低通滤波器单元702又称为抵消脉冲成型滤波器，用于对减法器单元701提取的抵消脉冲进行成型滤波，使滤波后的脉冲信号频谱的带外杂散具有通信***要求的抑制要求，具体设计时可以根据减法器单元701提取的抵消脉冲的带外频谱扩散的大小进行设计。

延时单元100，用于补偿减法器单元701的处理时延和抵消脉冲成型滤波器702的群时延。

峰值脉冲抵消单元80，用于将延时单元100输出的I、Q两路信号和抵消脉冲产生单元70产生的信号相减形成满足一定通信***指标要求的多载波合路输出信号。

请参阅图6所示，为本发明一种优化的多载波信号削波方法。该方法由以下几个步骤实现：

步骤601，对多载波合路信号进行峰值提取，获得峰值脉冲的位置信息和幅值信息，根据幅值信息形成对应于峰值脉冲的峰值系数因子；

步骤602，对峰值脉冲处的峰值系数因子进行扩展处理，产生一个系数方波，对扩展的系数方波进行滤波处理，获得削波系数；

步骤603，用获得的削波系数对延迟后的多载波合路信号进行加权处理，获得削波后的多载波合路信号；

步骤604，利用削波后的多载波合路信号结合输入的多载波合路信号产生预生成的抵消脉冲信号，对该预生成的抵消脉冲信号进行成型滤波，并使成型滤波后的抵消脉冲的频谱阻带具有通信***要求的抑制度；

步骤605，将频谱成型后的抵消脉冲信号结合延迟后的削波信号，形成削波后的多载波合路输出信号。

在本发明中，步骤601又可进一步包括下列步骤：

(a1)，计算输入多载波合路信号各个采样点的瞬时功率；

(a2)，对大于削波门限的各个采样点提取其所对应的削波因子，小于削波门限的各个采样点，其削波因子设为1；

(a3)，根据连续4个采样点A、B、C、D的瞬时功率值的大小关系以及设定的削波门限确定峰值脉冲的位置；

判断准则：当逻辑关系B>A和C>D，且B和C的最大值大于削波门限时，即可获得峰值脉冲的位置信息；

(a4)，以峰值脉冲处的最大采样点获得的削波因子作为峰值系数因子输出。

在本发明中，步骤602又可进一步包括下列步骤：

(b1)，对峰值系数因子进行扩展，形成一个等大小的系数方波，该系数方波具有如下特征：该系数方波的幅度值等于峰值系数因子；该系数方波的时长是由后级进行峰值系数因子处理的滤波器阶数决定的；

(b2)，对系数方波进行平滑处理，获得对应于峰值脉冲的削波系数；

利用该削波系数对多载波合路信号进行加权处理获得的削波信号比硬限幅削波带来的带外频谱杂散要小。

本发明步骤604又可进一步包括下列步骤：

(d1)，利用步骤603获得的削波信号结合延时后的多载波合路信号产生抵消脉冲信号；

(d2)，对抵消脉冲信号进行成型滤波处理，生成滤波后的抵消脉冲信号；

该成型滤波器的频谱阻带具有足够的抑制度，要能满足通信***要求的阻带抑制。

本发明步骤605中，将步骤603的削波信号延时处理后与步骤604输出的抵消脉冲信号进行叠加处理，获得削波后的多载波合路输出信号。

从本发明的技术方案来看，采用本发明所述方法和装置，与现有的硬限幅的削波方法相比，采用对削波系数进行滤波平滑处理的方案在满足同样线性化指标的前提下可以取得更优化的削波效果；同时该方法的硬件实现结构简单，节省了资源，进一步提高了功放的输出效率，减小了功率放大器的成本。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种优化的多载波信号削波装置，其特征在于，包括：

一峰值系数产生单元，用于对输入多载波合路信号进行处理提取峰值脉冲，获得对应于所述峰值脉冲的峰值系数因子；

一削波系数产生单元，连接所述峰值系数产生单元，用于对所述峰值系数因子进行处理获得对应于所述峰值脉冲的削波系数；

一削波器单元，连接所述削波系数产生单元，用于根据所述削波系数对延时处理后的输入多载波合路信号进行加权处理，形成削波信号；

一抵消脉冲产生单元，连接所述削波器单元，用于对所述输入多载波合路信号、所述削波信号进行处理产生抵消脉冲信号；

一峰值脉冲抵消单元，连接所述抵消脉冲产生单元，用于将延时处理后的所述削波信号与所述抵消脉冲信号进行合成，生成削波后的多载波合路输出信号。

2.根据权利要求1所述的优化的多载波信号削波装置，其特征在于，所述峰值系数产生单元又包括：

一平方和单元，用于获得所述输入多载波合路信号的瞬时功率值；

一峰值搜索单元，用于从所述输入多载波合路信号提取峰值脉冲，通过对所述瞬时功率值进行逻辑运算处理提取所述峰值脉冲的位置信息；及

一系数提取单元，用于根据所述位置信息获得与所述峰值脉冲对应的峰值系数因子，确定与所述输入多载波合路信号的各个采样点信号对应的加权因子，其通过查找表方式或乘法器单元实现，当以查找表方式实现时，查找表的输入以所述瞬时功率值作为地址，查找表的内容为各个采样点对应的加权因子。

3.根据权利要求1或2所述的优化的多载波信号削波装置，其特征在于，所述削波系数产生单元又包括：

一峰值系数扩展单元，用于产生一对应于所述峰值系数因子的系数方波，其由一多级乘法器结构实现或由一多级乘法器与先进先出序列组成，及

一削波系数提取单元，用于对所述系数方波进行平滑处理，生成削波系数，其由一低通滤波器构成，该低通滤波器的阶数小于数据采样速率与所处理的输入多载波合路信号的码片速率的比值。

4.根据权利要求1或2所述的优化的多载波信号削波装置，其特征在于，所述削波器单元又包括：

一延时单元，用于将所述输入多载波合路信号与所述削波系数进行时延对齐；及

一乘法器单元，用于将经所述延时单元延时处理后的多载波合路信号与所述削波系数相乘，将相乘结果作为削波信号输出。

5.根据权利要求1或2所述的优化的多载波信号削波装置，其特征在于，所述抵消脉冲产生单元又包括：

一延时单元，用于将所述输入多载波合路信号的时延与所述削波信号进行时延对齐；

一减法单元，用于将所述削波信号与所述延时单元输出的信号相减提取出抵消脉冲信号；及

一脉冲成型滤波器，用于对所述抵消脉冲信号进行成型滤波处理生成滤波后的抵消脉冲信号，该成型滤波器为一与所述输入多载波合路信号相同频谱特性的低通滤波器。

6.根据权利要求1或2所述的优化的多载波信号削波装置，其特征在于，所述峰值脉冲抵消单元又包括：

一延时单元，用于将所述削波信号延时并与所述抵消脉冲信号进行时延对齐；及

一减法器单元，用于将经所述延时单元时延对齐后的削波信号与所述抵消脉冲信号进行合成，输出削波后的多载波合路信号。

7.一种优化的多载波信号削波方法，其特征在于，包括：

步骤71，对输入多载波合路信号进行处理提取峰值脉冲，获得对应于所述峰值脉冲的峰值系数因子；

步骤72，对所述峰值系数因子进行处理获取对应于所述峰值脉冲的削波系数；

步骤73，根据所述削波系数对延迟处理后的所述输入多载波合路信号进行加权处理，生成削波信号；

步骤74，利用所述削波信号结合所述输入多载波合路信号产生抵消脉冲信号；及

步骤75，将延时处理后的所述削波信号与所述抵消脉冲信号进行合成，生成削波后的多载波合路输出信号。

8.根据权利要求7所述的优化的多载波信号削波方法，其特征在于，所述步骤71又包括：

步骤711，计算所述输入多载波合路信号各个采样点的瞬时功率值；

步骤712，对大于削波门限的各个采样点提取对应的削波因子，小于削波门限的各个采样点，其对应的削波因子设为1；

步骤713，根据连续四个采样点A、B、C、D的瞬时功率值的大小关系及所述削波门限确定峰值脉冲的位置，当逻辑关系B＞A和C＞D，且B和C的最大值大于所述削波门限时，获得峰值脉冲的位置信息；

步骤714，以所述峰值脉冲处的最大采样点获得的削波因子作为峰值系数因子输出。

9.根据权利要求7或8所述的优化的多载波信号削波方法，其特征在于，所述步骤72又包括：

步骤721，对所述峰值系数因子进行扩展处理，形成幅度值与所述峰值系数因子大小相等的系数方波；及

步骤722，对所述系数方波进行平滑处理，获得对应于所述峰值脉冲的削波系数；

所述系数方波的时长根据进行所述平滑处理的滤波器的阶数而定。

10.根据权利要求7或8所述的优化的多载波信号削波方法，其特征在于，所述74又包括：

步骤741，利用所述削波信号结合延时处理后的输入多载波合路信号产生抵消脉冲信号；及

步骤742，对所述抵消脉冲信号进行成型滤波处理，生成滤波后的抵消脉冲信号。

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