CN102244626B - 一种降低信号峰均比的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低信号峰均比的方法及装置,所述方法包括以下步骤:获取原始信号中各个峰值窗长度范围内的最大峰值;根据各个峰值窗长度范围内的最大峰值的幅度、相位及位置信息,产生与各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲;对各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路后,与所述原始信号合并,得到削峰后的信号。本发明通过对峰值窗长度范围内的最大峰值进行削峰处理,在非连续载波峰值分布密集情况下,通过调整峰值窗的调度间隔和峰值窗长度两个参数,合理选择峰值位置,避免峰值再生,减少了消耗的CPG模块个数。在满足相同误差矢量幅度和邻道功率泄漏比指标条件下,能够取得更好的削峰效果。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域,特别是涉及一种降低信号峰均比的方法及装置。
背景技术
随着通信技术的发展,频谱复用技术越来越多的应用在高速数据传输业务。但是对于频谱复用通信***,载波的非连续配置逐步应用,发射信号的峰均比很大。通信***中无线基站的发信机利用功率放大器来发射信号,以补偿因传播距离而带来的信号衰减,峰均比大的发射信号降低了功率放大器的效率,有必要采取相应的技术来降低输入到功放信号的峰均比。
在移动通信***中,通常用的中频削峰技术有:匹配滤波削峰和峰值脉冲抵消削峰等。匹配滤波削峰是基于硬限幅和匹配滤波技术。峰值脉冲抵消削峰是基于信号的叠加思想,在峰值脉冲处产生一个相位相同,幅度与峰值大小成一定比例的抵消脉冲,对抵消脉冲进行频谱成型处理,然后与原始信号进行峰值抵消。现有的多载波信号削峰算法,是基于峰值脉冲抵消削峰算法,其抵消脉冲生成是硬限幅方法,获得良好的峰均比性能,但同时会导致严重的邻道泄漏,增加后面滤波器设计的实现难度,并且对于非连续载波配置情况,其峰均比很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种降低信号峰均比的方法及装置,用以解决现有技术针对非连续载波信号峰均比很大的问题。
为解决上述技术问题,一方面,本发明提供一种降低信号峰均比的方法,所述方法包括以下步骤:
获取原始信号中各个峰值窗长度范围内的最大峰值;
根据各个峰值窗长度范围内的最大峰值的幅度、相位及位置信息,产生与各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲;
对各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路后,与所述原始信号合并,得到削峰后的信号。
进一步,获取原始信号中峰值窗长度范围内的最大峰值,具体包括以下步骤:
在所述原始信号中确定输入峰值;
获取输入峰值与上一个峰值之间的采样点间隔,判断该采样点间隔是否大于峰值窗调度间隔,如果否,则继续在所述原始信号中搜索输入峰值;如果是,则将当前峰值的峰值位置设定为峰值窗的开始位置,将峰值窗长度范围内峰值中的最大峰值保存在寄存器内。
进一步,在所述原始信号中确定输入峰值,具体包括以下步骤:
在所述原始信号中确定检测到的当前峰值位置;
判断该峰值的幅度是否大于峰值检验门限值,如果是,则该峰值为输入峰值;如果否,则继续在所述原始信号中确定下一个峰值位置。
进一步,在获取输入峰值与上一个峰值之间的采样点间隔之前,还包括:
根据预先设定的参数估计窗长度,统计所述参数估计窗长度采样点范围内的峰值分布个数,确定峰值窗长度;根据所述输入峰值的峰值幅度,确定峰值窗调度间隔。
进一步,在获取输入峰值与上一个峰值之间的采样点间隔之前,还包括:
根据预先设定的跳频信息,统计所述跳频信息确定的采样点范围内的峰值分布个数,确定峰值窗长度;根据所述输入峰值的峰值幅度,确定峰值窗调度间隔。
另一方面,本发明还提供一种降低信号峰均比的装置,所述装置包括:
峰值窗搜索模块,用于获取原始信号中各个峰值窗长度范围内的最大峰值;
峰值抵消脉冲产生模块,用于根据各个峰值窗长度范围内的最大峰值的幅度、相位及位置信息,产生与各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲;
峰值脉冲抵消模块,用于对各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路后,与所述原始信号合并,得到削峰后的信号。
进一步,所述装置还包括:
峰值检测模块,用于在所述原始信号中确定输入峰值;
所述峰值窗搜索模块获取输入峰值与上一个峰值之间的采样点间隔,判断该采样点间隔是否大于峰值窗调度间隔,如果否,则继续在所述原始信号中搜索输入峰值;如果是,则将当前峰值的峰值位置设定为峰值窗的开始位置,将峰值窗长度范围内峰值中的最大峰值保存在寄存器内。
进一步,所述峰值检测模块在所述原始信号中确定检测到的当前峰值位置;判断该峰值的幅度是否大于峰值检验门限值,如果是,则该峰值为输入峰值;如果否,则继续在所述原始信号中确定下一个峰值位置。
进一步,所述峰值窗搜索模块根据预先设定的参数估计窗长度,统计所述参数估计窗长度采样点范围内的峰值分布个数,确定峰值窗长度;根据所述输入峰值的峰值幅度,确定峰值窗调度间隔。
进一步,所述峰值窗搜索模块根据预先设定的跳频信息,统计所述跳频信息确定的采样点范围内的峰值分布个数,确定峰值窗长度;根据所述输入峰值的峰值幅度,确定峰值窗调度间隔。
本发明有益效果如下:
本发明通过对峰值窗长度范围内的最大峰值进行削峰处理,在非连续载波峰值分布密集情况下,通过调整峰值窗的调度间隔和峰值窗长度两个参数,合理选择峰值位置,避免峰值再生,减少了消耗的CPG模块个数。在满足相同误差矢量幅度和邻道功率泄漏比指标条件下,能够取得更好的削峰效果。
附图说明
图1是本发明实施例中一种降低信号峰均比的方法的流程图;
图2是本发明实施例中再一种降低信号峰均比的方法的流程图;
图3是本发明一种降低信号峰均比的装置在WCDMA***中位置示意图;
图4是本发明实施例中一种降低信号峰均比的装置的结构示意图;
图5是本发明实施例中一种峰值窗搜索模块结构示意图;
图6是本发明实施例中峰值窗的滑动位置的示意图;
图7是本发明实施例中再一种峰值窗搜索模块结构示意图;
图8是本发明实施例中又一种峰值窗搜索模块结构示意图;
图9一种非连续载波信号经过本发明实施例降低信号峰均比装置的处理和经过传统峰值脉冲抵消削峰后的CCDF性能对比曲线图。
具体实施方式
为了解决现有技术针对非连续载波信号峰均比很大的问题,本发明提供了一种降低信号峰均比的方法及装置,更具体地说,是降低通信***中进入功率放大器的信号峰均比的方法和装置,尤其涉及的是一种降低非连续载波合路信号峰均比的削峰技术。以下结合附图以及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
如图1所示,本发明实施例涉及一种降低信号峰均比的方法,方法包括以下步骤:
步骤S101,获取原始信号中各个峰值窗长度范围内的最大峰值;即:通过设置峰值窗的起始位置、结束位置,以及峰值窗的调度间隔,得到若干个峰值窗,对每个峰值窗长度范围内的所有峰值(一个或多个)进行相互比较,查找到最大峰值(峰值的幅度最大),并将最大峰值保存在寄存器内。
步骤S102,根据各个峰值窗长度范围内的最大峰值的幅度、相位及位置信息,产生与各个最大峰值对应的峰值抵消脉冲;其中,峰值抵消脉冲的幅度为与之对应的最大峰值的幅度减去预先设定的削峰门限,相位信息和位置信息为与之对应的最大峰值的相位信息和位置信息。
步骤S103,对各个最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路后,与原始信号合并(相减),得到削峰后的信号。对各个最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路,是指:按照各个最大峰值的位置信息和顺序信息,将峰值抵消脉冲合并成一路信号。并对原始信号进行延时,使延时后的原始信号的各个最大峰值分别和与其对应的峰值抵消脉冲对其,两路信号想减,即得到削峰后的信号,降低了原始信号的峰均比。
为达到更好的效果,如图2所示,本发明实施例还涉及一种降低信号峰均比的方法,该方法包括以下步骤:
步骤S201,检测峰值位置,即在原始信号中确定输入峰值,具体如下:
首先,采用迭代算法(例如采用CORDIC迭代算法)计算原始信号的幅度和相位;设原始信号输入合路I/Q复信号为Ik,Qk,削峰门限Thr,CORDIC算法的旋转增益为cordic_gain。
迭代计算的初始值
{x(0),y(0),z(0)}={abs(Ik),abs(Qk),0},其中,abs表示求模;(式1)
迭代计算公式:
x(i+1)=x(i)+sign(y(i))*floor(y(i)/2(i-1)) (式2)
y(i+1)=y(i)-sign(y(i))*floor(x(i)/2(i-1)) (式3)
z(i+1)=z(i)+sign(y(i))*a tan((1/2)(i-1)) (式4)
其中,sign表示符号函数,y(i)大于零时,值为1;y(i)不大于零时,值为-1。floor为取整函数,a tan为反正切变换函数。经过i次迭代后,输出的x(i+1)为幅度信息,z(i+1)为相位信息。
然后,采用四点搜峰法确定峰值位置,四点搜峰法判断的准则是:对依次相邻的4个点A,B,C,D的幅度mag_a,mag_b,mag_c,mag_d进行判断,B为当前判断点,若在mag_b大于mag_a,mag_c不小于mag_d的情况下,如果mag_b不小于mag_c,那么B就为一个峰值位置。采用流水线的方式,依次对每一组相邻的四个点进行峰值位置判断。
最后,判断确定的峰值的峰值幅度是否大于峰值检验门限值,如果是,则检测到峰值,该峰值即为输入峰值;如果否,则继续检测下一个峰值。其中,峰值检验门限值为旋转增益与预先设定的削峰门限的乘积。
步骤S202,搜索峰值窗范围内最大峰值位置。具体如下:
比较搜索到峰值(输入峰值)与上一次峰值调度确定的峰值的采样点间隔,确定峰值窗的开始位置。其中,采样点间隔为两个峰值位置之差。若采样点间隔大于峰值窗调度间隔,则保存检测到峰值(输入峰值),存储峰值的位置和幅度到寄存器;其中,检测到的峰值位置为峰值窗的开始位置。若采样点间隔不大于峰值窗调度间隔,则返回步骤S201,继续检测下一个峰值。峰值窗调度间隔可以预先设定,也可以事先对该信号进行仿真,获取采样点个数与峰值幅度的平均值的对应关系(调度间隔查询表),然后统计采样点范围内的峰值分布个数,根据峰值幅度查找调度间隔查询表,得到峰值窗调度间隔。
从峰值窗开始位置开始计数,等待下一个输入峰值,比较等待的采样点间隔(下一个输入峰值与其前面的输入峰值的位置之差)与峰值窗长度,确定峰值窗的结束位置。若等待的采样点间隔小于峰值搜索窗(峰值窗)长度,即检测到峰值在峰值窗的范围内,则与寄存器中峰值比较,保留最大值。若等待采样点间隔超出峰值窗长度,则该峰值的位置为峰值窗的结束位置;估计延时,延时时间为检测输入峰值的时间和确定最大峰值的时间之和;本次峰值窗搜索结束。其中,峰值窗长度可以预先设定,也可以事先对该信号进行仿真,获取采样点个数与峰值个数的对应关系(峰值窗长度查询表),然后统计采样点范围内的峰值分布个数,根据峰值个数查找峰值窗长度查询表,得到峰值窗长度。
步骤S203,峰值调度,对多个峰值进行分配和处理。由于在一个滤波器长度内能处理的最多峰值个数等于CPG(峰值抵消脉冲产生模块)个数,其余的峰值将不处理。而且CPG之间有顺序,因此,需要首先按照顺序依次判断CPG的工作状态,即先判断第一个CPG是否繁忙,如果繁忙,则判断下一个,如果出于空闲,则将位置最早的最大峰值分配给第一个CPG,按此规则,依次分配。当所有的CPG都繁忙时,则不处理最大峰值,将其丢弃。
步骤S204,提取抵消脉冲的幅度和相位信息。将各个峰值窗搜索确定的最大峰值的幅度与预先设定的削峰门限相减,提取出抵消脉冲的幅度,最大峰值点处的相位信息为抵消脉冲的相位信息。
步骤S205,产生峰值抵消脉冲。CPG滤波器系数与步骤S204得到的信号相乘,产生峰值抵消脉冲。
步骤S206,峰值抵消处理,输出削峰后信号。对原始信号进行延时处理,使延时后的信号与CPG脉冲时间对齐。按照各个最大峰值的位置信息和顺序信息,将峰值抵消脉冲合并成一路信号,与经过延时的原始信号相减,实现削峰。
另外,本发明还涉及一种实现上述方法的降低信号峰均比的装置。
如图3所示,为本发明一种降低信号峰均比装置在WCDMA(WidebandCode Division Multiple Access,宽带码分多址)***中位置示意图。在WCDMA***中,基带信号经过上变频为数字中频信号,然后经过NCO(numericalcontrolled oscillator,数字控制振荡器)合路成多载波信号,经过降低信号峰均比装置削峰,由预失真器输出。如果不采取任何降低峰均比的措施,合路后的多载波信号峰均比一般为10dB左右。本发明的削峰装置,在满足误差矢量幅度和邻道功率泄漏比指标条件下,可以使WCDMA非连续载波配置信号峰均比降低到6dB左右。
图4是本发明一种降低信号峰均比装置的结构示意图。由图4可以看出,降低信号峰均比装置包括:峰值检测模块10、峰值窗搜索模块20、峰值调度模块30、抵消脉冲提取模块40、峰值抵消脉冲产生模块50、延时模块60、峰值脉冲抵消模块70。
高峰均比的信号经过峰值检测模块10,依据峰值检测门限输出第一次峰值信息。第一次检测到峰值信息经过峰值窗搜索模块20确定峰值窗范围内二次检测峰值信息。二次检测到的峰值位置信息经过峰值调度模块30,根据峰值抵消脉冲产生模块50闲忙情况,确定是否产生峰值抵消脉冲。若CPG状态忙,重新检测峰值。若CPG状态闲,通过抵消脉冲提取模块40提取二次检测峰值的幅度和相位信息,输入到CPG模块产生峰值抵消脉冲。高峰均比信号通过延时单元60与峰值抵消脉冲在峰值脉冲抵消模块70进行合并处理,输出削峰后信号。
峰值检测模块10,首先采用CORDIC迭代算法计算信号的幅度和相位。设输入合路I/Q复信号为Ik Qk,削峰门限Thr,CORDIC算法的旋转增益为cordic_gain。
迭代计算的初始值
{x(0),y(0),z(0)}={abs(Ik),abs(Qk),0} (式1)
迭代计算公式:
x(i+1)=x(i)+sign(y(i))*floor(y(i)/2(i-1)) (式2)
y(i+1)=y(i)-sign(y(i))*floor(x(i)/2(i-1)) (式3)
z(i+1)=z(i)+sign(y(i))*a tan((1/2)(i-1)) (式4)
经过i次迭代后,输出的x(i+1)为幅度信息,z(i+1)为相位信息。
峰值检测采用四点搜索法,其判断的准则是:对依次相邻的4个点A,B,C,D的幅度mag_a,mag_b,mag_c,mag_d进行判断,B为当前判断点,若mag_b大于mag_a,mag_c不小于mag_d的情况下,如果mag_b不小于mag_c,那么B就为一个峰值位置。采用流水线的方式,依次对每一组相邻的四个点进行峰值位置判断。比较四点搜索法搜索到峰值的幅度与削峰门限,若大于削峰门限Thr*cordic_gain,则检测到峰值(输入峰值)。
峰值窗搜索模块20处在峰值检测模块10和峰值调度模块30之间,非连续载波合路信号经过峰值检测模块10检测到的峰值(输入峰值),送到峰值窗搜索模块20进行二次检测,对设定的一个窗长度范围内的多个峰值进行比较,保留一个最大的峰值送到峰值调度模块30。
图5是峰值窗搜索模块20的具体结构示意图。其中包括4个单元:峰值窗的开始位置判决单元201、峰值窗的结束位置判决单元202、峰值比较单元203、延时估计单元204。
峰值窗搜索模块20输入参数包括:
两个可配置参数(预先设定):allocation_spacing,峰值窗调度间隔;L_window,峰值窗长度。
峰值检测模块10输入两个参数:peak_p,检测到峰值(输入峰值)位置;peak_mag,检测到峰值(输入峰值)幅度。
峰值调度模块30输入一个参数:peak_lp,上一次峰值调度确定的峰值位置。
峰值窗搜索模块20输出参数包括:
peak_mp,最大峰值位置;delay,峰值窗搜索带来的延时。
峰值窗搜索模块20实现步骤:
步骤1,峰值窗的开始位置判决单元201获取搜索到峰值(输入峰值)与上一次峰值调度确定的峰值的采样点间隔(两次峰值位置之差),确定峰值窗的开始位置。若采样点间隔大于allocation_spacing,则保留检测到峰值,存储峰值的位置和幅度到寄存器,搜索到的峰值的峰值位置即为峰值窗的开始位置。若采样点间隔小于allocation_spacing,继续检测下一个峰值。
步骤2,峰值窗的结束位置判决单元202从峰值窗开始位置开始计数,等待峰值检测模块输入下一个峰值,比较等待的采样点间隔与峰值窗长度,确定峰值窗的结束位置。若峰值比较单元203判定等待的采样点间隔小于峰值搜索窗长度L_window,即检测到峰值在峰值窗的范围内,则与寄存器中峰值比较,保留最大值。若峰值比较单元203判定等待采样点间隔超出峰值窗长度,延时估计单元204将检测输入峰值的时间和搜索最大峰值所花费的时间作为延时时间delay,本次峰值窗搜索结束。将峰值位置peak_mp和延时delay送到峰值调度模块30。
峰值调度模块30,对峰值抵消脉冲成型滤波器阶数长度内的多个峰值进行控制和分配,在一个滤波器长度内能处理的最多峰值个数等于CPG个数,其余的峰值将不处理。
抵消脉冲提取模块40,用于产生抵消脉冲的I路和Q路信号。
设最大峰值位置peak_mp对应的幅度和相位分别是peak_mag与peak_angle,削峰脉冲的I路和Q路信号分别为I_pulse和Q_pulse。
迭代计算的初始值:
{x(0),y(0),z(0)}={peak_mag,0,peak_angle} (式5)
迭代计算公式:
x(i+1)=x(i)-sign(z(i))*floor(y(i)/2(i-1)) (式6)
y(i+1)=y(i)+sign(z(i))*floor(x(i)/2(i-1)) (式7)
z(i+1)=z(i)-sign(z(i))*a tan((1/2)(i-1)) (式8)
通过CORDIC算法实现由极坐标到平面坐标的变换。经过i次迭代后,输出的x(i+1)为幅度信息I_pulse,y(i+1)为相位信息Q_pulse。峰值检测和峰值脉冲提取都采用了CORDIC迭代算法,使I_pulse与I_pulse有cordic_gain2的增益。
峰值抵消脉冲产生模块50,为抵消脉冲成型滤波器系数存取单元。提取CPG滤波器系数,与抵消脉冲提取模块40输出的I_pulse与Q_pulse信号相乘,产生CPG抵消脉冲。
延时模块60,对原始信号进行延时处理,使延时后的信号与CPG脉冲时间对齐。
峰值脉冲抵消模块70,合成抵消脉冲,与原始信号相减,实现削峰。
图6是峰值窗搜索模块滑动位置具体实施例,其中,曲线为时域信号,平行于X轴(时间采样点)的虚线为削峰门限值,实线框表示峰值窗1,点化线框表示峰值窗2,虚线框表示峰值窗3。图中峰值分布密集,在采样点304~333范围内检测到峰值307、313、318、324、329。若采用传统的峰值脉冲抵消技术需要处理全部峰值,CPG资源消耗很大,峰值再生和EVM恶化严重。
本发明针对传统的峰值脉冲抵消技术在处理上述峰值分布情况的劣势,增加了峰值窗搜索模块。在峰值窗搜索过程中可能出现边缘效应,两个峰值窗选取峰值分别处于窗的边缘。如图6所示在峰值窗1和峰值窗3范围内选择的峰值分别是313、318,峰值313在窗1的右边缘,峰值318在窗3的左边缘,两个峰值距离是5个采样点,很容易引起峰值再生。为了避免相邻峰值窗之间选择峰值距离太近情况,峰值窗搜索模块采用峰值窗调度间隔约束峰值窗的开始位置与上一个选择峰值的距离。如图6所示在峰值窗1和峰值窗2范围内选取峰值分别是313、324,漏掉了一个峰值318。峰值窗搜索模块可以合理选择峰值,节省CPG资源同时降低峰值再生危害。
图7是自适应的峰值窗搜索模块21,可以替代图4中峰值窗搜索模块20。它包括:峰值窗参数估计单元211,延时单元212,峰值窗开始位置判决单元213,峰值窗结束位置判决单元214,峰值比较单元215,延时估计单元216。
自适应的峰值窗搜索模块21输入参数包括:
可配置参数:n_samp,参数估计窗长度,即峰值窗搜索模块参数估计需要的采样点个数。
峰值检测模块10输入两个参数:peak_p,搜索到峰值位置;peak_mag,搜索到峰值幅度。
峰值调度模块30输入一个参数:peak_lp,上一次峰值调度确定的峰值位置;peak_lmag,上一次峰值调度确定的峰值幅度。
自适应的峰值窗搜索模块21输出参数包括:
peak_mp,最大峰值位置;delay,峰值窗搜索带来的延时。
自适应的峰值窗搜索模块21实现步骤:
步骤A,峰值窗参数估计单元211统计n_samp采样点范围内的峰值分布个数,估计峰值窗长度L_window;其中,事先对该信号进行仿真,获取采样点个数与峰值个数的对应关系(峰值窗长度查询表),然后统计采样点范围内的峰值分布个数,根据峰值个数查找峰值窗长度查询表,得到峰值窗长度。并根据峰值调度模块输入的峰值幅度peak_lmag,估计峰值窗调度间隔allocation_spacing;其中,事先对该信号进行仿真,获取采样点个数与峰值幅度的平均值的对应关系(调度间隔查询表),然后统计采样点范围内的峰值分布个数,根据峰值幅度查找调度间隔查询表,得到峰值窗调度间隔。对于峰值分布情况变化剧烈的信号,需要较短的参数估计窗长度,为峰值窗长度的五倍。
步骤B,延时单元212进行延时处理,延时时间为峰值窗参数估计单元211进行步骤A的时间,通常为几个采样点。
步骤C,峰值窗开始位置判决单元213获取搜索到峰值peak_p与上一次峰值调度确定的峰值peak_lp的采样点间隔,确定峰值窗的开始位置。若采样点间隔大于峰值窗调度间隔,则保留检测到峰值,存储峰值的位置和幅度到寄存器。若采样点间隔小于峰值窗调度间隔,继续检测下一个峰值。
步骤D,峰值窗结束位置判决单元214从峰值窗开始位置开始计数,等待峰值检测模块输入下一个峰值,比较等待的采样点间隔与峰值窗长度,确定峰值窗的结束位置。若峰值比较单元215判定等待的采样点间隔小于峰值搜索窗长度,即检测到峰值在峰值窗范围内,则与寄存器中峰值比较保留最大值。若峰值比较单元215判定等待采样点间隔超出峰值窗长度,延时估计单元216估计延时,将检测输入峰值的时间和搜索最大峰值所花费的时间作为延时时间delay;本次峰值窗搜索结束。将峰值位置peak_mp和延时delay送到下级处理模块。
自适应的峰值窗搜索模块,根据实时检测到输入峰值分布情况,更新峰值窗的调度间隔allocation_spacing和峰值窗长度L_window,选择最佳的峰值位置进行处理,尤其对于GSM(Global System for Mobile Communications,全球移动通讯***)跳频过程峰值分布变化情况,不需要通过仿真来手动配置参数。
图8是自适应峰值窗搜索模块在GSM***的具体实施例,可以替代图4中峰值窗搜索模块20。包括:峰值窗参数估计单元221,延时单元222,峰值窗开始位置判决单元223,峰值窗结束位置判决单元224,峰值比较单元225,延时估计单元226。与图7自适应峰值窗搜索模块相比,修改了峰值窗参数估计单元221,其余各单元均相同。在GSM***中,峰值窗参数估计单元221由输入的跳频信息,确定新峰值窗的调度间隔allocation_spacing和峰值窗长度L_window。
图9所示的是非连续载波信号经过本发明削峰和传统峰值脉冲抵消削峰后CCDF性能对比曲线。从图9中可以看出,本发明实施例削峰后峰均比有显著的减少,由削峰前的9.92dB(0.01%CCDF)降为6.06dB。与传统峰值脉冲抵消技术相比,在保证满足***误差矢量幅度和邻道功率泄漏比指标条件下,性能提高了近1dB。本发明针对非连续载波峰值分布密集情况,采用的峰值窗搜索技术,获得更低的峰均比性能。
本发明可以根据实际通信***设计中的硬件资源,在满足误差矢量幅度和邻道功率泄漏比条件下,适当使用多级迭代削峰处理方法来实现,获取更低的峰均比性能。本发明提供的方案,其数字信号处理采用顺序处理方式,不涉及任何反馈处理模块,从而很方便在实际硬件***中实现。本发明不限于只处理非连续载波配置情况,对于连续载波配置和单载波配置情况,其削峰效果与传统的峰值脉冲抵消削峰技术相当。本发明适用于WCDMA、GSM等***。
本发明尤其针对非连续载波信号峰值出现较密集情况而设计的,在峰值脉冲抵消削峰技术基础上增加一个峰值窗搜索过程。这一过程减少了处理的峰值个数,进而节省了处理峰值脉冲抵消(CPG)的资源,降低了因CPG资源不足漏掉较大峰值可能性和峰值再生的危害,提高了峰均比性能。
尽管为示例目的,已经公开了本发明的优选实施例,本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的,因此,本发明的范围应当不限于上述实施例。
Claims (6)
1.一种降低信号峰均比的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
在原始信号中确定输入峰值;
根据预先设定的参数估计窗长度,统计所述参数估计窗长度采样点范围内的峰值分布个数,确定峰值窗长度;根据所述输入峰值的峰值幅度,确定峰值窗调度间隔;
获取输入峰值与上一个峰值之间的采样点间隔,判断该采样点间隔是否大于峰值窗调度间隔,如果否,则继续在所述原始信号中搜索输入峰值;如果是,则将当前峰值的峰值位置设定为峰值窗的开始位置,将峰值窗长度范围内峰值中的最大峰值保存在寄存器内;
根据各个峰值窗长度范围内的最大峰值的幅度、相位及位置信息,产生与各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲;
对各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路后,与所述原始信号合并,得到削峰后的信号。
2.如权利要求1所述的降低信号峰均比的方法,其特征在于,在所述原始信号中确定输入峰值,具体包括以下步骤:
在所述原始信号中确定检测到的当前峰值位置;
判断该峰值的幅度是否大于峰值检验门限值,如果是,则该峰值为输入峰值;如果否,则继续在所述原始信号中确定下一个峰值位置。
3.一种降低信号峰均比的方法,其特征在于,包括:
在原始信号中确定输入峰值;
根据预先设定的跳频信息,统计所述跳频信息确定的采样点范围内的峰值分布个数,确定峰值窗长度;根据所述输入峰值的峰值幅度,确定峰值窗调度间隔;
获取输入峰值与上一个峰值之间的采样点间隔,判断该采样点间隔是否大于峰值窗调度间隔,如果否,则继续在所述原始信号中搜索输入峰值;如果是,则将当前峰值的峰值位置设定为峰值窗的开始位置,将峰值窗长度范围内峰值中的最大峰值保存在寄存器内;
根据各个峰值窗长度范围内的最大峰值的幅度、相位及位置信息,产生与各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲;
对各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路后,与所述原始信号合并,得到削峰后的信号。
4.一种降低信号峰均比的装置,其特征在于,所述装置包括:
峰值检测模块,用于在原始信号中确定输入峰值;
峰值窗搜索模块,用于根据预先设定的参数估计窗长度,统计所述参数估计窗长度采样点范围内的峰值分布个数,确定峰值窗长度;根据所述输入峰值的峰值幅度,确定峰值窗调度间隔;获取输入峰值与上一个峰值之间的采样点间隔,判断该采样点间隔是否大于峰值窗调度间隔,如果否,则继续在所述原始信号中搜索输入峰值;如果是,则将当前峰值的峰值位置设定为峰值窗的开始位置,将峰值窗长度范围内峰值中的最大峰值保存在寄存器内;
峰值抵消脉冲产生模块,用于根据各个峰值窗长度范围内的最大峰值的幅度、相位及位置信息,产生与各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲;
峰值脉冲抵消模块,用于对各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路后,与所述原始信号合并,得到削峰后的信号。
5.如权利要求4所述的降低信号峰均比的装置,其特征在于,所述峰值检测模块在所述原始信号中确定检测到的当前峰值位置;判断该峰值的幅度是否大于峰值检验门限值,如果是,则该峰值为输入峰值;如果否,则继续在所述原始信号中确定下一个峰值位置。
6.一种降低信号峰均比的装置,其特征在于,所述装置包括:
峰值检测模块,用于在原始信号中确定输入峰值;
峰值窗搜索模块,根据预先设定的跳频信息,统计所述跳频信息确定的采样点范围内的峰值分布个数,确定峰值窗长度;根据所述输入峰值的峰值幅度,确定峰值窗调度间隔;获取输入峰值与上一个峰值之间的采样点间隔,判断该采样点间隔是否大于峰值窗调度间隔,如果否,则继续在所述原始信号中搜索输入峰值;如果是,则将当前峰值的峰值位置设定为峰值窗的开始位置,将峰值窗长度范围内峰值中的最大峰值保存在寄存器内;
峰值抵消脉冲产生模块,用于根据各个峰值窗长度范围内的最大峰值的幅度、相位及位置信息,产生与各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲;
峰值脉冲抵消模块,用于对各个所述最大峰值对应的峰值抵消脉冲进行合路后,与所述原始信号合并,得到削峰后的信号。
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