CN101453440B - 一种降低多载波信号峰均比的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种降低多载波信号峰均比的方法及装置，包括：根据超过设定削峰门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位及同相位点的削峰门限，确定多载波合路信号在峰值点的削峰信号向量调节因子；根据多载波合路信号的削峰信号向量调节因子的幅度、在峰值点的幅度及各个载波信号在峰值点的幅度和相位，确定各个载波信号在峰值点的削峰信号向量调节因子；根据各个载波信号的削峰信号向量调节因子及对应的核心削峰向量，确定各个载波信号在峰值点的削峰向量；将各个载波信号的削峰向量叠加得到多载波合路信号在峰值点的削峰向量；根据多载波合路信号在峰值点的削峰向量对多载波合路信号进行削峰处理。通过该方案能降低多载波信号的峰均比。

Description

一种降低多载波信号峰均比的方法及装置 

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及降低信号峰均比的技术。 

背景技术

TD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division MultipleAccess，时分同步码分多址)***的发展目标是提供更高的数据速率、低时延、低成本、优化的***覆盖以及对高移动性的支持。而近年来移动通信业务的快速增长推动着宽带无线通信***的演进，数据速率和QoS(Quality of Service，业务质量)需求的快速增长是通信***发展的必然趋势。 

TD-SCDMA***采用了智能天线和联合检测技术，通常情况下，***具有很高的频谱效率，但是由于TD-SCDMA***上下行时分占用1.6MHz带宽，仅为WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access，宽带码分多址接入***)***上下行带宽10MHz的1/6，所以，尽管TD-SCDMA***频谱利用率较高，但TD-SCDMA***单载波容量有限。而TD-SCDMA多载波***解决了这个问题。 

随着TD-SCDMA多载波***应用的普及，支持的载波数目也随之增多，这样虽然大大提高了TD-SCDMA单基站的容量和接纳能力，但是使得信号的PAR(Peak to Average Ratio，峰均比)越来越高，信号的动态范围也随之提高，由此而产生了如下问题： 

(1)基站必须考虑***的冗余设计，这样导致成本上升； 

(2)射频功放受到严重影响，因为射频功放为了保证信号的质量，不得不降低功放效率，这样便浪费大量功率，同时DAC(Data Acquisition Center，数据采集中心)必须要使用高比特的转换器； 

(3)如果PAR降不下来，DPD(Digital Predistortion，数字预失真)技术也无法很好的使用。 

为了避免上述问题，如何降低多载波信号的PAR成为业界研究的重点，因此推出了许多降低PAR的算法。 

现有降低信号PAR的算法有在物理层对信号进行相位旋转的方法，但是这种算法只能降低物理层中间码(MIDAMBLE码)的PAR，而不能降低数据符号区的数据流的PAR，所以该算法并不能从本质上降低信号的PAR，也不能解决上述由于PAR越来越大而引起的问题。 

现有降低信号PAR的另一种算法，是在数字中频进行多载波的脉冲抵消，削除高峰值信号。此算法比较简单，并且可以有效的完成高峰值的削除，但是该算法要求削峰脉冲的频谱与多载波的频谱匹配，因此而存在的一个问题是当多载波信号非连续分配时，削峰以后会造成信号频谱很大的失真，并且峰值也不能得到很好的削除。 

另外，中国专利号ZL 200520119365.2的一篇专利《一种降低多载波峰均比装置》提出根据阈值发生器的阈值对多载波合路信号进行硬削波，但是削除掉的峰值信号需要进行多级匹配滤波，生成峰值抵消信号，通过该峰值抵消信号来削除峰值信号。此装置虽然可以达到频谱匹配，但是通过峰值抵消信号很难一次性削除峰值信号，并且需要进行多级卷积运算，所以需要进行多级匹配滤波，但是信号滤波及其耗费资源，如果使用多级滤波，则***很难实现。 

可见，现有算法在信号非连续分配时，会造成削峰处理后得到的信号的失真，并且需要进行多级匹配滤波，***实现困难，所以，还没有一种算法可以很好地降低信号的PAR。 

发明内容

本发明提供一种降低多载波信号峰均比的方法及装置，能够解决CDMA多载波、多根天线以及多载波任意频率点分布下信号PAR过大、对非连续分配下的载波信号进行削峰处理造成的信号频谱失真以及需要进行多级匹配滤波造成的复杂性高的问题。

本发明实施例通过如下技术方案实现： 

本发明实施例提供了一种降低多载波信号峰均比的方法，该方法包括： 

当多载波合路信号在峰值点的幅度不在削峰门限之内时，根据该多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及设置的对应同相位点的削峰门限，计算多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子α(t)，α(t)＝y(t)-sqrt(tp)·exp(j·angle(y(t)))＝[|y(t)|-sqrt(tp)]·exp(j·θ(t)))其中，θ(t)＝angle(y(t))，是多载波合路信号在峰值点的相位，y(t)是超过削峰门限tp的多载波合路信号在峰值点的信号，tp为削峰门限；以及，在多载波合路信号的峰值点时刻，根据该多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子的幅度、多载波合路信号在该峰值点的幅度以及每一个载波信号在该峰值点的幅度和相位，计算第n个载波信号的削峰信号向量调节因子cα_n(t)， 

其中，θ_n(t)＝angle(x_n(t))，是第n个载波信号在峰值点的相位，x_n(t)是经过调制、扩频以及滤波处理得到的第n个载波信号； 

在多载波合路信号峰值点时刻，根据每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子以及与之对应的核心削峰向量，将第n个载波信号的削峰信号向量调节因子，和与之对应的核心削峰向量相乘，得到第n个载波信号的削峰向量；以及，将确定的各个载波信号在该峰值点的削峰向量叠加，得到多载波合路信号在该峰值点的削峰向量；所述核心削峰向量 其中，L是基本核心削峰向量p的长度，f_n是第n个载波的中心频点； 

取多载波合路信号的峰值点的左右L/2的区域，并对该多载波合路信号的峰值点的左右L/2区域的多载波合路信号进行峰值削除处理，得到在该峰值点完成削峰处理后的多载波合路信号。 

本发明实施例还提供了一种降低多载波信号峰均比的装置，该装置包括： 

削峰信号向量调节因子获取单元，用于当多载波合路信号在峰值点的幅度不在削峰门限之内时，根据该多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及设置的对应同相位点的削峰门限，计算多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子α(t)，α(t)＝y(t)-sqrt(tp)·exp(j·angle(y(t)))＝[|y(t)|-sqrt(tp)]·exp(j·θ(t)))其中，θ(t)＝angle(y(t))，是多载波合路信号在峰值点的相位，y(t)是超过削峰门限tp的多载波合路信号在峰值点的信号，tp为削峰门限；以及，在多载波合路信号的峰值点时刻，根据该多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子的幅度、多载波合路信号在该峰值点的幅度以及每一个载波信号在该峰值点的幅度和相位，计算第n个载波信号的削峰信号向量调节因子cα_n(t)， 

其中，θ_n(t)＝angle(x_n(t))，是第n个载波信号在峰值点的相位，x_n(t)是经过调制、扩频以及滤波处理得到的第n个载波信号； 

削峰向量生成单元，用于在多载波合路信号峰值点时刻，根据每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子以及与之对应的核心削峰向量，将第n个载波信号的削峰信号向量调节因子，和与之对应的核心削峰向量相乘，得到第n个载波信号的削峰向量；以及，将确定的各个载波信号在该峰值点的削峰向量叠加，得到多载波合路信号在该峰值点的削峰向量；所述核心削峰向量 其中，L是基本核心削峰向量p的长度，f_n是第n个载波的中心频点； 

削峰处理单元，用于取多载波合路信号的峰值点的左右L/2的区域，并对 该多载波合路信号的峰值点的左右L/2区域的多载波合路信号进行峰值削除处理，得到在该峰值点完成削峰处理后的多载波合路信号。 

通过上述技术方案，本发明实施例通过超过设置的阈值门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位，计算多载波合路信号在该峰值点的削峰向量，并根据计算得到的削峰向量，对多载波合路信号进行削峰处理，得到在该峰值点完成削峰处理后的多载波合路信号。得到的完成削峰处理后的多载波合路信号在峰值点的幅度减少了，相应地其在峰值点的功率也降低了，从而能够有效降低信号的PAR。同时，本发明实施例提供的技术方案进行削峰处理时利用的削峰向量，是根据与之对应的核心削峰向量得到的，削峰以后多载波信号的频谱依旧匹配，所以对于连续分配和非连续分配的载波信号进行削峰处理，得到信号的频谱都不会失真，并且本发明实施例提供的技术方案仅仅根据多载波合路信号在峰值点的削峰向量，对多载波合路信号在峰值点进行削峰处理，所以不用进行多级匹配滤波就可以完成削峰处理，相应的也没有卷积运算，运算量少并且***易于实现。 

附图说明

图1为本发明第一实施例的一种降低多载波信号峰均比的方法流程图； 

图2为本发明第一实施例得到的多载波信号在复平面中削峰前后示意图； 

图3A为本发明第一实施例得到的多载波合路信号削峰后频谱示意图； 

图3B为现有技术得到的多载波合路信号削峰后频谱示意图； 

图4为本发明第二实施例的一种降低多载波信号峰均比的装置示意图； 

图5为本发明第二实施例所述的装置在***中的位置； 

图6为本发明第二实施例的一种降低多载波信号峰均比的装置结构图； 

图7为本发明第二实施例的削峰信号向量调节因子获取单元结构图； 

图8为本发明第二实施例的削峰向量生成单元结构图； 

图9为本发明第二实施例的载波信号进行削峰处理前后仿真示意图。 

具体实施方式

信号的PAR等于信号的峰值功率与信号均值功率的比值，所以要降低信号的PAR，最直接的方法是降低信号的峰值功率。考虑到TD-SCDMA***中不同的物理信道分配不同的频率范围，相应地，不同的载波占用不同的信道、使用不同的频分多址接入技术。本发明提供了一种降低多载波信号峰均比的方法及装置，在数字中频，对在峰值点时的信号进行削峰处理。 

下面结合说明书附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施过程及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。 

本发明第一实施例提供了一种降低多载波信号峰均比的方法，具体实施过程如图1所示，包括： 

100、对多载波合路信号在峰值点的信号进行检测，确定需要进行削峰处理的多载波合路信号。 

步骤100的具体过程如下： 

步骤一、将经过调制、扩频以及滤波处理得到的各个载波信号进行叠加，得到多载波合路信号，该多载波合路信号可以表示为： 

$y\left(t\right)=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_n\left(t\right)\·\exp \left(j2{\mathrm{\πf}}_{n}t\right)$

其中，x_n(t)是经过调制、扩频以及滤波处理得到的第n个载波信号，其表达式为： 

$x_n\left(t\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}d\left(t\right)f(t-k{T}_c)$

其中，d(t)表示经过物理信道映射后的数据，f(t)表示低通滤波器的调制系数，T_c表示一个码片的持续时间，k表示滤波器系数的长度。 

步骤二、将采样点的多载波合路信号在峰值点的幅度，与设置的削峰门限进行比较，利用比较结果确定该采样点的多载波合路信号是否需要进行削峰处理。具体处理情况如下： 

首先，计算削峰门限tp(threshold_pow)，该削峰门限tp由设置的targ et_dBc决定，处理如下： 

$\mathrm{tp}=(\frac{1}{T}\·{\∫}_{t=1}^T{\left|y\left(t\right)\right|}^2)\·{10}^{t\arg \mathrm{er}\_\mathrm{dBc}/10}$

其中，targ et_dBc是用户设置的目标PAR值。T表示输出信号统计的一段时间。 

然后，将多载波合路信号在在峰值点的幅度和设置的削峰门限tp进行比较，处理如下： 

在多载波合路信号的峰值点时刻t，当|y(t)|≤sqrt(tp)时，说明多载波合路信号在该峰值点的幅度在削峰门限之内，则多载波合路信号在该峰值点的信号不需要进行削峰处理，也即多载波合路信号完成峰值削除后得到的信号与多载波合路信号相等，即满足：z(t)＝y(t)； 

在多载波合路信号的峰值点时刻t，当|y(t)|＞sqrt(tp)时，说明多载波合路信号在该峰值点的幅度不在削峰门限之内，则多载波合路信号在该峰值点的信号需要进行削峰处理，也即多载波合路信号完成峰值削除后得到的信号满足：z(t)＝z(t)，其中，z(t)通过后续步骤可以得到。 

在实际应用时，利用窗函数查找超过设置的削峰门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位，以及，利用窗函数查找每一个载波信号在峰值点的幅度和相位。 

200、根据超过设置的削峰门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及设置的对应同相位点的削峰门限，确定多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子；以及，根据多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子的幅度、多载波合路信号在该峰值点的幅度以及每一个载波信号在该峰值点的幅度和相位，确定每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子。 

步骤200的具体过程如下： 

步骤一、根据超过设置的削峰门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及设置的对应同相位点的削峰门限，确定多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子。 

当上述步骤100确定|y(t)|＞sqrt(tp)时，也即|y(t)|′＝0，|y(t)|是极大值点时，计算多载波合路信号在峰值点的削峰信号向量调节因子，处理如下： 

α(t)＝y(t)-sqrt(tp)·exp(j·angle(y(t)))＝[|y(t)|-sqrt(tp)]·exp(j·θ(t))) 

其中，θ(t)＝angle(y(t))，是多载波合路信号在峰值点的相位； 

y(t)是超过削峰门限tp的多载波合路信号在峰值点的信号。 

步骤二、根据多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子的幅度、多载波合路信号在该峰值点的幅度以及每一个载波信号在该峰值点的幅度和相位，确定每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子。 

在合路信号的峰值点时刻t，计算第n个载波信号的削峰信号向量调节因子cα_n(t)，处理如下： 

${\mathrm{c\α}}_n\left(t\right)=\frac{\left|\mathrm{\α}\left(t\right)\right|}{\left|y\left(t\right)\right|}{\·x}_n\left(t\right)=\frac{\left|\mathrm{\α}\left(t\right)\right|}{\left|y\left(t\right)\right|}\·\left|x_n\left(t\right)\right|\·\exp \left({\mathrm{\θ}}_n\left(t\right)\right),n=1\·\·\·N$

其中，θ_n(t)＝angle(x_n(t))，是第n个载波信号在峰值点的相位。 

较佳地，在计算每一个载波信号的削峰信号向量调节因子之前，可以将第n个载波信号在峰值点的相位θ_n(t)与多载波合路信号在峰值点的相位θ(t)进行比较，判断θ_n(t)与θ(t)的差值是否满足 

若判断θ_n(t)与θ(t)满足 

则设置该载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子cα_n(t)＝0，这样，该载波信号就不必进行削峰处理，简化了运算，同时避免了对此载波信号进行削峰处理时造成的信号质量损伤。 

300、根据基本核心削峰向量p，计算第n个载波信号的核心削峰向量h _n。 

首先，确定基本核心削峰向量p。 

由于该基本核心削峰向量p与DUC(Digital Up Converter，数字上变频)中的RRC(RootRaise Cosine，根升余弦)滤波器的频域匹配，也就是说，该基本核心削峰向量的频域响应与RRC滤波器的频域响应相等。因此根据RRC滤波器的频域响应，通过Matlab可以计算得到该基本核心削峰向量p。 

得到p之后，通过如下公式计算第n个载波信号的核心削峰向量h _n： 

${\underset{\‾}{h}}_n=\underset{\‾}{p}\·\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}\·f_n}{L}\·l),l=1:L$

其中，L是基本核心削峰向量p的长度，f_n是第n个载波的中心频点。 

为了减少运算量，每一个载波的核心削峰向量可以只计算一次，然后将计算得到的各个载波的核心削峰向量保存在***中，以后直接使用。 

400、根据每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子以及与之对应的核心削峰向量，确定每一个载波信号在该峰值点的削峰向量；以及，将确定的各个载波信号在该峰值点的削峰向量叠加，得到多载波合路信号在该峰值点的削峰向量。 

步骤400具体处理过程如下： 

步骤一、在峰值点时刻t，将第n个载波信号的削峰信号向量调节因子cα_n(t)，和与之对应的核心削峰向量h _n相乘，得到第n个载波信号的削峰向量 h _n(t)，即h _n(t)＝cα_n(t)·h _n。 

进一步，考虑到不同载波占用不同的频点，使得 $\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}\·f_n}{L}\·l)$ 是一个复数，除非f_n＝0，但是f_n＝0的频点很少出现，并且就算出现也只有一个载波的f_n＝0，其它载波的 $\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}\·f_n}{L}\·l)$ 仍然是复数。这样导致这些载波的核心削峰向量h _n是一个复数，从而带来的一个问题就是h _n的中心点也是一个复数，具有一定的相位，这样就会破坏削峰向量的相位，使得不同频率上的载波信号的峰值功率不能很好的削除。 

为了解决上述问题，本发明将第n个载波信号对应的核心削峰向量h _n的中心点设置为正实数，具体处理过程如下： 

利用每一个载波在峰值点的核心削峰向量乘以与各自载波在峰值点的核心削峰向量中心点对应的共扼值，即设置 ${\underset{\‾}{h}}_n={\underset{\‾}{h}}_n\·\mathrm{conj}\left({\underset{\‾}{h}}_n\left(\frac{L}{2}\right)\right),$ 这样每一个载波的核心削峰向量h _n的中心点就为一个正实数。 

在峰值点时刻t，将第n个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子cα_n(t)，和经过上述处理的核心削峰向量h _n相乘，得到第n个载波信号在该峰值点时刻t的削峰向量h _n(t)。 

经过上述处理过程，使得每一个载波的削峰向量中心点的相位与本载波峰值信号的相位保持一致，使得信号的失真最小。此时信号的峰值能够得到最有效的削除，并且核心削峰向量h _n的频谱保持不变。 

步骤二、将确定的各个载波信号在峰值点时刻t的削峰向量叠加，得到多载波合路信号在该峰值点时刻t的削峰向量allh(f)，具体处理如下： 

$\underset{\‾}{\mathrm{allh}}\left(t\right)=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{h}_n\left(t\right)=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{c\α}}_n\left(t\right)\·{\underset{\‾}{h}}_n$

500、根据多载波合路信号在峰值点的削峰向量allh(t)，对多载波合路信号y(t)进行削峰处理，得到在该峰值点完成削峰处理后的多载波合路信号z(t)。 

为了避免频域不匹配的问题，取合路信号的峰值点的左右L/2区域，并对该合路信号的峰值点的左右L/2区域的多载波合路信号进行峰值削除处理，得到多载波合路信号在峰值点完成峰值削除后的信号z(t)，具体处理如下： 

z(t-i/2)＝y(t-i/2)-allh _n(t-i/2)，i＝±L 

通过上述步骤100到步骤500就可以完成对超过削峰门限的信号的削峰处理，如图2所示，为复平面多载波信号削峰前后示意图。 

本发明所述的方法不仅适用于多载波信号连续分配的情况，也适用于多载波信号非连续分配的情况。 

在多载波信号非连续分配情况下，以1.9×10⁵～2.0×10⁵频率范围内没有信 号输入为例，对利用本发明提供的方法对多载波合路信号进行削峰处理得到的频谱，和利用现有技术提供的方法对多载波合路信号进行削峰处理得到的频谱，进行比较如下： 

如图3A所示，为本发明提供的方法对多载波合路信号进行削峰处理得到的频谱示意图，显然，在1.9×10⁵～2.0×10⁵频率范围内，只有很微弱的噪声信号，即削峰后多载波合路信号的频谱没有出现失真，而如图3B所示，为经过现有技术提供的方法对多载波合路信号进行削峰处理得到的频谱示意图，显然，在1.9×10⁵～2.0×10⁵频率范围内，有比较大的噪声信号，即削峰后多载波合路信号的频谱出现失真。可见，本发明所述的方法无论对多载波信号连续分配的情况，还是对多载波信号非连续分配的情况，都可以使得经过削峰处理的信号失真达到最小。 

本发明第二实施例提供了一种降低多载波信号峰均比的装置，如图4所示，包括：削峰信号向量调节因子获取单元、削峰向量生成单元以及削峰处理单元； 

其中，削峰信号向量调节因子获取单元，用于根据超过设置的削峰门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及设置的对应同相位点的削峰门限，确定多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子；以及，根据多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子的幅度、多载波合路信号在该峰值点的幅度以及每一个载波信号在该峰值点的幅度和相位，确定每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子； 

削峰向量生成单元，用于根据每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子以及与之对应的核心削峰向量，确定每一个载波信号在该峰值点的削峰向量；以及，将确定的各个载波信号在该峰值点的削峰向量叠加，得到多载波合路信号在该峰值点的削峰向量； 

削峰处理单元，用于根据多载波合路信号在峰值点的削峰向量，对多载波合路信号进行削峰处理，得到在该峰值点完成削峰处理后的多载波合路信号。 

所述降低多载波信号峰均比的装置进一步包括：窗函数查找单元，用于利 用窗函数获得超过设置的削峰门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位，以及，利用窗函数获得每一个载波信号在峰值点的幅度和相位。 

经过上述窗函数查找单元，获得多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及各个载波信号在峰值点的幅度和相位，可以将获得的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及各个载波信号在峰值点的幅度和相位，直接提供给削峰信号向量调节因子获取单元；也可以将获得的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及各个载波信号在峰值点的幅度和相位，提供给该降低多载波信号峰均比的装置进一步包括的相位判断单元，经过相位判断单元处理后确定各个载波信号是否需要进行削峰处理，并当确定各个载波信号需要进行削峰处理后，将确定的需要进行削峰处理的各个载波信号在峰值点的幅度和相位以及多载波合路信号在峰值点的幅度和相位，提供给削峰信号向量调节因子获取单元。 

该降低多载波信号峰均比的装置进一步包括的相位判断单元，用于从所述窗函数查找单元获得每个载波信号在峰值点的相位以及多载波合路信号在峰值点的相位，并将获得的两个相位进行比较，若两个相位的差值大于 

并且小于π，则设置该载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子为零；若两个相位的差值小于 

或者大于π，则将从所述窗函数查找单元提供的每个载波信号在峰值点的相位，以及从所述窗函数查找单元获得的多载波合路信号在峰值点的相位，提供给削峰信号向量调节因子获取单元。 

所述削峰向量生成单元包括：核心削峰向量设置子单元和削峰向量生成子单元； 

其中，核心削峰向量设置子单元，用于利用每一个载波在峰值点的核心削峰向量乘以与各自载波在峰值点的核心削峰向量的中心点对应的共扼值，得到新的核心削峰向量； 

削峰向量生成子单元，用于根据每一个载波信号在峰值点的削峰信号向量调节因子以及根据核心削峰向量设置子单元得到的新的核心削峰向量，确定每 一个载波信号在该峰值点的削峰向量。 

下面以六个载波信号为例，对利用上述第二实施例所述的一种降低多载波信号峰均比的装置，对该六个载波信号进行削峰处理的具体过程进行说明： 

如图5所示，为实际应用时，本发明第二实施例所述的降低多载波信号峰均比的装置在***中的位置，各个载波信号经过物理层的调制扩频以及滤波处理后，分别输入到本发明第二实施例所述的降低多载波信号峰均比的装置和叠加器，输入到叠加器的各个载波信号经过叠加得到多载波合路信号y(t)，将得到的y(t)也输入到降低多载波信号峰均比的装置，同时，通过f₁、f₂......f₆将不同信道下的频点信息输入到该降低多载波信号峰均比的装置中，经过该降低多载波信号峰均比的装置处理，就可以得到经过削峰处理后的信号z(t)。 

上述降低多载波信号峰均比的装置结构图，具体如图6所示，主要包括：削峰信号向量调节因子获取单元、削峰向量生成单元和削峰处理单元；该装置可以进一步包括：窗函数查找单元；该装置还可以进一步包括：相位判断单元。下面对信号在该装置中的流程进行简要说明： 

多载波合路信号的数据信息流输入到窗函数查找单元；窗函数查找单元利用窗函数获得超过设置的削峰门限tp的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位，并将获得的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位输入到相位判断单元；同时，将各个载波信号分别输入到与各自对应的窗函数查找单元；窗函数查找单元利用窗函数获得各个载波信号在峰值点的幅度和相位，并将获得的各个载波信号在峰值点的幅度和相位提供给相位判断单元； 

相位判断单元对每个载波信号在峰值点的相位以及多载波合路信号在峰值点的相位，进行比较，若两个相位的差值大于 并且小于π，则设置该载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子为零；若两个相位的差值小于 

或者大于π，则将从所述窗函数查找单元提供的每个载波信号在峰值点的相位，以及从所述窗函数查找单元获得的多载波合路信号在峰值点的相位，提供给削 峰信号向量调节因子获取单元； 

削峰信号向量调节因子获取单元对信号的处理过程具体如图7所示，也即本发明第一实施例中步骤200所述的过程，此处不再详细描述。经过该单元的处理，得到各个载波信号的削峰信号向量调节因子cα_n(t)，并将得到的各个载波信号的削峰信号向量调节因子cα_n(t)，提供给削峰向量生成单元； 

削峰向量生成单元对信号的处理过程具体如图8所示，也即本发明第一实施例中步骤300和步骤400所述的过程，此处不再详细描述。经过该单元的处理，得到多载波合路信号在峰值点的削峰向量allh(t)，并将得到的多载波合路信号在峰值点的削峰向量allh(t)提供给削峰处理单元； 

削峰处理单元根据削峰向量生成单元提供的多载波合路信号在峰值点的削峰向量allh(t)，以及多载波合路信号在该峰值点的信号，确定多载波合路信号在该峰值点完成削峰处理后的信号z(t)，此过程与本发明第一实施例中步骤500所述的过程相同，此处不再详细描述。 

如图9所示，为该六个载波信号进行削峰处理前后仿真示意图，可见，该六个载波信号进行削峰处理后，每一个载波信号在峰值点的相位不变，幅度成比例缩减，削峰处理后得到的信号的EVM(Error of Vector Magnitude，向量幅度误差)恶化最小。 

通过上述技术方案，本发明实施例通过超过设置的阈值门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位，计算多载波合路信号在该峰值点的削峰向量，并根据计算得到的削峰向量，对多载波合路信号进行削峰处理，得到在该峰值点完成削峰处理后的多载波合路信号。得到的完成削峰处理后的多载波合路信号在峰值点的幅度减少了，相应地其在峰值点的功率也降低了，从而能够有效降低信号的PAR。同时，本发明实施例提供的技术方案进行削峰处理时利用的削峰向量，是根据与之对应的核心削峰向量得到的，削峰以后多载波信号的频谱依旧匹配，所以对于连续分配和非连续分配的载波信号进行削峰处理，得到信号的频谱都不会失真，并且本发明实施例提供的技术方案仅仅根据多载波合路 信号在峰值点的削峰向量，对多载波合路信号在峰值点进行削峰处理，所以不用进行多级匹配滤波就可以完成削峰处理，相应的也没有卷积运算，运算量少并且***易于实现。 

另外，通过本发明提供的技术方案，对合路信号进行削峰处理后得到的信号，相位不变，幅度成比例减小，使得信号的失真达到最小。 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (11)

1.一种降低多载波信号峰均比的方法，其特征在于，该方法包括：

当多载波合路信号在峰值点的幅度不在削峰门限之内时，根据该多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及设置的对应同相位点的削峰门限，计算多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子α(t)，α(t)＝y(t)-sqrt(tp)·exp(j·angle(y(t)))＝[|y(t)|-sqrt(tp)]·exp(j·θ(t)))其中，θ(t)＝angle(y(t))，是多载波合路信号在峰值点的相位，y(t)是超过削峰门限tp的多载波合路信号在峰值点的信号，tp为削峰门限；以及，在多载波合路信号的峰值点时刻，根据该多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子的幅度、多载波合路信号在该峰值点的幅度以及每一个载波信号在该峰值点的幅度和相位，计算第n个载波信号的削峰信号向量调节因子cα_n(t)， 

其中，θ_n(t)＝angle(x_n(t))，是第n个载波信号在峰值点的相位，x_n(t)是经过调制、扩频以及滤波处理得到的第n个载波信号；

在多载波合路信号峰值点时刻，根据每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子以及与之对应的核心削峰向量，将第n个载波信号的削峰信号向量调节因子，和与之对应的核心削峰向量相乘，得到第n个载波信号的削峰向量；以及，将确定的各个载波信号在该峰值点的削峰向量叠加，得到多载波合路信号在该峰值点的削峰向量；所述核心削峰向量 其中，L是基本核心削峰向量p的长度，f_n是第n个载波的中心频点；

取多载波合路信号的峰值点的左右L/2的区域，并对该多载波合路信号的峰值点的左右L/2区域的多载波合路信号进行峰值削除处理，得到在该峰值点完成削峰处理后的多载波合路信号。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用窗函数获得超过设置的削峰门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位，以及，利用窗函数获得每一个载波信号在峰值点的幅度和相位。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将每个载波信号在峰值点的相位与多载波合路信号在峰值点的相位，进行比较，若两个相位的差值大于 

并且小于π，则设置该载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子为零。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述削峰门限是根据用户设置的目标峰均比确定的。

5.如权利要求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对应载波信号的频点确定的。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基本核心削峰向量与根升余弦滤波器的频域匹配。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子以及与之对应的核心削峰向量，确定每一个载波信号在该峰值点的削峰向量，包括：

利用每一个载波在峰值点的核心削峰向量乘以与各自载波在峰值点的核心削峰向量的中心点对应的共扼值，得到新的核心削峰向量；

根据每一个载波信号在峰值点的削峰信号向量调节因子以及得到的新的核心削峰向量，确定每一个载波信号在该峰值点的削峰向量。

8.一种降低多载波信号峰均比的装置，其特征在于，所述装置包括：

削峰信号向量调节因子获取单元，用于当多载波合路信号在峰值点的幅度不在削峰门限之内时，根据该多载波合路信号在峰值点的幅度和相位以及设置的对应同相位点的削峰门限，计算多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子α(t)，α(t)＝y(t)-sqrt(tp)·exp(j·angle(y(t)))＝[|y(t)|-sqrt(tp)]·exp(j·θ(t)))其 中，θ(t)＝angle(y(t))，是多载波合路信号在峰值点的相位，y(t)是超过削峰门限tp的多载波合路信号在峰值点的信号，tp为削峰门限；以及，在多载波合路信号的峰值点时刻，根据该多载波合路信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子的幅度、多载波合路信号在该峰值点的幅度以及每一个载波信号在该峰值点的幅度和相位，计算第n个载波信号的削峰信号向量调节因子cα_n(t)， 

其中，θ_n(t)＝angle(x_n(t))，是第n个载波信号在峰值点的相位，x_n(t)是经过调制、扩频以及滤波处理得到的第n个载波信号；

削峰向量生成单元，用于在多载波合路信号峰值点时刻，根据每一个载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子以及与之对应的核心削峰向量，将第n个载波信号的削峰信号向量调节因子，和与之对应的核心削峰向量相乘，得到第n个载波信号的削峰向量；以及，将确定的各个载波信号在该峰值点的削峰向量叠加，得到多载波合路信号在该峰值点的削峰向量；所述核心削峰向量 

其中，L是基本核心削峰向量p的长度，f_n是第n个载波的中心频点；

削峰处理单元，用于取多载波合路信号的峰值点的左右L/2的区域，并对该多载波合路信号的峰值点的左右L/2区域的多载波合路信号进行峰值削除处理，得到在该峰值点完成削峰处理后的多载波合路信号。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

窗函数查找单元，用于利用窗函数获得超过设置的削峰门限的多载波合路信号在峰值点的幅度和相位，以及，利用窗函数获得每一个载波信号在峰值点的幅度和相位。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 

相位判断单元，用于从所述窗函数查找单元获得每个载波信号在峰值点的相位以及多载波合路信号在峰值点的相位，并将获得的两个相位进行比较，若两个相位的差值大于 

并且小于π，则设置该载波信号在该峰值点的削峰信号向量调节因子为零；若两个相位的差值小于  

或者大于π，则将从所述窗函数查找单元获得的每个载波信号在峰值点的相位，以及从所述窗函数查找单元获得的多载波合路信号在峰值点的相位，提供给削峰信号向量调节因子获取单元。 

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述削峰向量生成单元包括： 

核心削峰向量设置子单元，用于利用每一个载波在峰值点的核心削峰向量乘以与各自载波在峰值点的核心削峰向量的中心点对应的共扼值，得到新的核心削峰向量； 

削峰向量生成子单元，用于根据每一个载波信号在峰值点的削峰信号向量调节因子以及所述核心削峰向量设置子单元得到的新的核心削峰向量，确定每一个载波信号在该峰值点的削峰向量。 

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