CN111107034B - 降低信号峰均比的***、方法和计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种降低信号峰均比的***、方法和计算机可读存储介质，通过对IQ信号中的峰值点进行缩放处理之前，估算出峰值点缩放处理后对后续峰值点产生的缩放影响并修正后续峰值加窗强度，从而可以改善当在一个标准窗函数持续期间内出现多个峰值时，产生的修正系数互相叠加导致过度削峰的问题。另外上述方法在实现时不需要大量的乘法器，易于实现。

Description

降低信号峰均比的***、方法和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种降低信号峰均比的***、方法和计算机可读存储介质。
背景技术
峰值加窗峰值因数降低(Peak windowing Crest Factor Reduction，PW-CFR)是一种主流的降低信号峰均比的算法。其原理是在信号产生的峰值附近依靠加权后窗函数对原信号序列数值进行压缩，从而降低信号的峰均比。
传统的PW-CFR实现方式存在以下两个问题：(1)卷积计算的实现依赖于FIR数字滤波器，当窗函数阶数较高时，将消耗大量的乘法器资源，产生较高的实现成本；(2)当一个窗函数的长度内出现多个峰值时，窗函数相互叠加过度削峰导致平均功率下降以及EVM性能恶化；该问题的传统优化方法是使用反馈结构，但是反馈链路计算复杂度高，难以在一个时钟周期内完成计算，使得该反馈方法在实际使用中难以实现。
发明内容
本申请提供一种降低信号峰均比的***、方法和计算机可读存储介质，可以优化窗函数相互叠加导致的过度削峰问题，且易于实现。
一种降低信号峰均比的***，所述***包括：
延时模块，与IQ信号输入端连接，用于获取并缓存IQ信号，所述IQ信号为数字基带信号；
峰值获取模块，与所述IQ信号输入端连接，用于获取IQ信号，并根据所述IQ信号获取每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点之间的采样间隔；
峰值取消模块，与所述峰值获取模块连接，用于根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数；
缩放系数序列生成模块，与所述峰值取消模块连接，用于根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的每一峰值点生成对应的缩放系数，并形成缩放系数序列；
缩放模块，分别与所述延时模块、所述缩放系数序列生成模块以及IQ信号输出端连接，用于根据所述缩放系数序列对所述IQ信号进行缩放处理，以降低所述IQ信号的峰值因数。
在一实施例中，所述峰值获取模块包括：
幅值计算单元，与所述IQ信号输入端连接，用于接收IQ信号，并获取所述IQ信号的幅值；
峰值识别单元，与所述幅值计算单元连接，用于根据所述幅值，获取所述IQ信号的峰值点以及每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点之间的采样间隔。
在一实施例中，所述缩放系数序列生成模块包括：
峰值保持单元，与所述峰值取消模块连接，用于根据所述最终峰值偏差系数，对所述IQ信号中需要进行缩放处理的峰值点生成矩形窗形函数；
级联型CIC滤波器，与所述峰值保持单元连接，用于将所述矩形窗形函数整形为目标窗函数，并根据所述目标窗函数生成修正系数序列；
加法器，与所述级联型CIC滤波器连接，用于将所述修正系数序列转化为缩放系数序列。
在一实施例中，所述峰值保持单元包括一仲裁器、与所述仲裁器相连的多个保持器以及与多个所述保持器相连的一比较器；
所述仲裁器用于在接收到需要进行缩放处理的峰值点的最终峰值偏差系数时，读取每一所述保持器的工作状态，并将所述最终峰值偏差系数分配至当前处于空闲状态的其中一个保持器；所述工作状态包括保持状态和空闲状态；
所述保持器用于接收最终峰值偏差系数以进入保持状态，并在保持状态过程中持续输出接收到的最终峰值偏差系数以生成矩形窗；
所述比较器用于接收每一所述保持器输出的矩形窗，并根据多个所述矩形窗的最大值生成所述矩形窗形函数。
一种降低信号峰均比的方法，所述方法包括：
获取IQ信号中每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点的采样间隔；
根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数；
根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的每一峰值点生成对应的缩放系数，并形成缩放系数序列；
根据所述缩放系数序列对所述IQ信号进行缩放处理，以降低所述IQ信号的峰值因数。
在一实施例中，所述根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
根据所述峰值点之间的采样间隔和所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，确定所述先验峰值偏差系数在所述峰值点的先验修正系数；
根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
在一实施例中，所述根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
比较所述峰值偏差系数与所述先验修正系数；
若所述峰值偏差系数小于或等于所述先验修正系数，则取消对所述峰值点的缩放处理；
若所述峰值偏差系数大于所述先验修正系数，则根据所述先验修正系数对所述峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
在一实施例中，所述根据所述最终峰值偏差系数，针对需要进行缩放处理的IQ信号中的每一峰值点生成对应的缩放系数，以形成缩放系数序列包括：
根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号生成矩形窗形函数；
将所述矩形窗形函数整形为目标窗函数，并根据所述目标窗函数生成修正系数序列；
将所述修正系数序列转化为缩放系数。
在一实施例中，所述根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号生成矩形窗形函数包括：
在接收到需要进行缩放处理的峰值点的最终峰值偏差系数时，读取每一保持器的工作状态，并将所述最终峰值偏差系数分配至当前处于空闲状态的其中一个保持器；所述工作状态包括保持状态和空闲状态；
所述保持器用于接收最终峰值偏差系数以进入保持状态，并在保持状态过程中持续输出接收到的最终峰值偏差系数以生成矩形窗；
通过比较器接收每一所述保持器输出的矩形窗，并根据多个所述矩形窗的最大值生成所述矩形窗形函数。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
本申请实施例提供的降低信号峰均比的***、方法和计算机可读存储介质，包括获取IQ信号中每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点之间的采样间隔；根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数；根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的每一峰值点生成对应的缩放系数，并形成缩放系数序列；根据所述缩放系数序列对所述IQ信号进行缩放处理，以降低所述IQ信号的峰值因数。上述降低信号峰均比的方法，在对IQ信号中的峰值点进行缩放处理之前，估算出所述峰值点缩放处理后对后续峰值点产生的缩放影响并修正后续峰值加窗强度，从而改善当在一个标准窗函数持续期间内出现多个峰值时，产生的缩放系数互相叠加导致过度削峰的问题。另外，上述***和方法在实现时不需要大量的乘法器，易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例提供的降低信号峰均比的***的结构示意图；
图2为另一实施例提供的降低信号峰均比的***的结构示意图；
图3为一实施例提供的峰值取消模块的结构示意图；
图4为一实施例提供的峰值取消模块的原理图；
图5为一实施例中提供的峰值取消模块的实现方法流程图；
图6为一实施例中提供的峰值保持单元的结构示意图；
图7为一实施例中提供的峰值保持单元的状态机实现流程图；
图8为一实施例提供的矩形窗形函数和目标窗函数的示意图；
图9为一实施例提供的常规的峰值加窗处理后形成的目标窗函数示意图；
图10为一实施例提供的本申请对峰值加窗处理后形成的目标窗函数示意图；
图11为一实施例提供的分段线性估计函数的曲线示意图；
图12为一实施例提供的降低信号峰均比的方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解得更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1为一实施例提供的降低信号峰均比的***的结构示意图，如图1所示，
降低信号峰均比的***包括延时模块110、峰值获取模块210、峰值取消模块310、缩放系数序列生成模块410和缩放模块510，其中：
延时模块110与IQ信号输入端连接，用于获取并缓存IQ信号，其中IQ信号为待削峰的数字基带信号。延时模块110接收并缓存IQ信号，并在缓存的IQ信号达到预设数量的采样周期后将IQ信号输入至缩放模块对其进行缩放处理。
峰值获取模块210与IQ信号输入端连接，用于获取IQ信号，并根据IQ信号获取每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点之间的采样间隔。
在一实施例中，如图2所示，峰值获取模块210包括幅值计算单元211和峰值识别单元212，其中：
幅值计算单元211与IQ信号输入端连接，用于接收IQ信号，并获取IQ信号的幅值。其中获取IQ信号的幅值可以采用CORDIC方法或采用公式
Figure BDA0002337489290000041
进行计算得到。
峰值识别单元212与幅值计算单元211连接，用于根据幅值，获取IQ信号的峰值点以及每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点之间的采样间隔。
峰值识别单元212识别IQ信号中的峰值点，并将峰值点的峰值偏差系数C(n)传递给峰值取消模块310。峰值成立的判断条件为，该点的幅度大于设置的削峰阈值，同时该点的幅度大于相邻的两个幅度采样点，具体根据如下公式进行判定。
Figure BDA0002337489290000042
其中THD为设定的削峰阈值。峰值偏差系数反映了对应的采样点是否为一个峰值点，并表示了峰值的幅度大小。
峰值取消模块310与峰值获取模块210连接，用于根据峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及IQ信号中先验峰值点对应的峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
其中先验峰值点定义为经过峰值取消模块310修正后未被取消，***需要对其进行缩放的峰值点。
在一实施例中，所述根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
根据所述峰值点之间的采样间隔和所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，确定所述先验峰值偏差系数在所述峰值点的先验修正系数；
根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
在一实施例中，所述根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
比较所述峰值偏差系数与所述先验修正系数；
若所述峰值偏差系数小于或等于所述先验修正系数，则取消对所述峰值点的缩放处理；
若所述峰值偏差系数大于所述先验修正系数，则根据所述先验修正系数对所述峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
例如，在一个采样间隔内存在五个峰值点，在对第三个峰值点进行缩放处理时，可以首先判断在对第二个峰值点进行缩放处理后，生成修正系数时的卷积运算产生的窗函数是否对第三个峰值点的幅值造成了影响，若生成的窗函数在第三个峰值点的修正系数大于第三个峰值点对应的峰值偏差系数，则说明对第二个峰值点进行缩放处理时已经对第三个峰值进行了完全缩放，此时可以取消对第三个峰值的缩放处理，防止过度削峰问题。若在对第二个峰值点进行缩放处理时，对第三个峰值点进行了部分缩放，例如，第三个峰值点的幅值为A，在对第二个峰值点进行缩放处理时，将第三个峰值点的幅值缩放了B(先验修正系数)，则第三个峰值点的最终峰值偏差系数为A-B。若第二个峰值已经被取消掉，即在对第一个峰值点进行缩放处理后取消了对第二个峰值点的缩放处理，则相应地判断在对第一个峰值点的缩放强度对第三个峰值点的影响。需要说明的是，在初始状态，先验峰值点可以是IQ信号中的第一个峰值点。
在一实施例中，如图3所示，峰值取消模块310包含比较器311、修正系数估计单元312、先验峰值偏差系数寄存器313以及峰值偏差系数修正单元314。其中修正系数估计单元312包含一个计数器，该计数器用于根据峰值点之间的采样间隔以及先验峰值偏差系数寄存器313中保存的值估算先验修正系数对此时刻修正系数的影响。比较器311用于比较峰值偏差系数输入是否大于修正系数估计单元312的输出，比较结果送至峰值偏差系数修正单元314以及先验峰值偏差系数寄存器313。峰值偏差系数修正单元314根据比较器311输出结果对偏差系数输入进行数值修正或取消处理，并输出至峰值保持单元411。所述取消即峰值偏差系数被改写为0，缩放系数序列生成模块410不再对此该峰值进行加窗。先验峰值偏差系数寄存器313根据比较器311结果决定是否加载峰值偏差系数输出。所述先验峰值点即当前峰值偏差系数输入时刻的上一个输出至缩放系数序列生成模块410的未被取消的峰值点。
峰值取消模块310的执行原理如图4所示，假设在t0采样点处有先验峰值点，且该峰值点的峰值偏差系数为p0，忽略其他峰值点可能产生的影响，在t0处产生的窗函数应为w0(n)。显然，若t0附近出现其他峰值点，根据非负数卷积的计算过程，最终生成的修正系数序列w(n)>＝w0(n)，因此w0可作为其持续范围内修正系数序列的保守估计。采样点t1在w0的续持续期间内，当t1出现峰值点时，假设其峰值偏差系数为p1。若w0(t1)>＝p1，则表示w0窗函数对修正系数的贡献已经完成了对峰值点p1的幅度修正，无需再针对该时刻的峰值进行加窗，因此针对p1点的加窗可以被取消。当t2时刻出现峰值p2时，由图4所示，峰值偏差系数p2的幅度大于w0(t2)，因此，窗函数w0(t2)不能独立完成对t2处峰值的修正，w2处p2幅度的窗函数被保留。此时使用的窗函数w2代替w0用于对其持续期间后续峰值加窗是否能取消进行评估。在修正系数生成过程为纯卷积计算的应用场景下，w2可由w3代替，其中w3为中心在t2处，高度为p2–w0(t2)的窗函数。利用上述方法进行迭代计算，可以实现对后续所有峰值的窗函数进行幅度修正。
本实施例提供的峰值取消模块310的具体实现方法如图5所示。首先预设先验峰值点的峰值偏差系数pk＝0，假设某采样点p0处有已知峰值0，则首先判断峰值0的峰值偏差系数pin是否大于0，若是，则修正系数估计单元根据先验峰值点的偏差系数和采样间隔计算当前采样点的修正系数估计值E(先验修正系数)，若修正系数估计值E大于等于峰值0的峰值偏差系数pin，则说明修正系数估计值E已经可以对当前采样点的峰值进行缩放处理，此时峰值偏差系数输出(最终峰值偏差系数)pout＝0，即取消对当前采样点的峰值缩放处理。若修正系数估计值E小于峰值0的峰值偏差系数pin，则峰值偏差系数输出pout＝pin-E。若峰值0的峰值偏差系数pin不大于0，则进入下一采样点，并更新先验峰值偏差系数pk＝pout，最终峰值偏差系数pout＝pin。
在一实施例中，峰值取消模块可以采用估计窗函数来确定IQ信号中需要进行缩放处理的峰值点。估计窗函数可以理解为在某峰值点正负窗函数长度范围内不存在其他峰值时，***产生的用于表示该峰值点附近需要进行幅度修正的系数序列。具体地，估计窗函数可以通过以下方式得到。定义标准窗函数为最大值为1的窗函数，该标准窗函数关于采样序列0对称，记为W(n)，那么在采样点t处峰值点产生的估计窗函数可以表示为h*W(n-t)，其中，h为该峰值点的峰值偏差系数。标准窗函数的形状是预设的，比如采用通信***中常用的凯撒窗，汉明窗等，也可以通过某种特定算法生成。
在检测到峰值点后，根据标准窗函数和峰值偏差系数生成所述估计窗函数，然后根据峰值点的采样间隔，获取在估计窗函数后续持续期间(半个窗函数的持续期间)内的其他峰值点，其他峰值点均位于估计窗函数对应的峰值点之后。比较估计窗函数的高度与其他峰值点的幅度，若存在幅度小于或等于估计窗函数高度的峰值点，则取消对峰值点的缩放处理；若存在幅度大于估计窗函数高度的峰值点，则估算出估计窗函数对应的峰值点缩放处理后对后续峰值点产生的缩放影响并修正后续峰值加窗强度。
在一实施例中，峰值取消模块310包括存储器，存储器用于存储标准窗函数。PW-CFR实现一般的物理实现方式是在现场可编程逻辑阵列、专用集成电路或者数字信号处理器中，因此这里的存储器的实现可以对应为RAM或者内存资源，也可以简单的把存储器换成查找表，通过查找查找表直接获取标准窗函数。
缩放系数序列生成模块410与峰值取消模块310连接，用于根据最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号中的每一峰值点生成对应的缩放系数，以形成缩放系数序列。
在一实施例中，缩放系数序列生成模块410包括：峰值保持单元411、级联型CIC滤波单元412和加法器413，其中：
峰值保持单元411，与峰值取消模块310连接，用于根据最终峰值偏差系数，对IQ信号中需要进行缩放处理的峰值点生成矩形窗形函数。
在一实施例中，如图6所示，峰值保持单元411包括一仲裁器4110、与仲裁器4110相连的多个保持器4111以及与多个保持器4111相连的一比较器4112。
仲裁器4110用于在接收到需要进行缩放处理的峰值点的最终峰值偏差系数时，读取每一保持器4111的工作状态，并将最终峰值偏差系数分配至当前处于空闲状态的其中一个保持器4111；工作状态包括保持状态和空闲状态。
保持器4111用于接收最终峰值偏差系数以进入保持状态，并在保持状态过程中持续输出接收到的最终峰值偏差系数以生成矩形窗。
峰值保持单元411的状态机实现如图7所示，仲裁器4110读取每个保持器4111的状态指示信号将最终峰值偏差系数分配给其中一个空闲的保持器4111，同时将当前的最终峰值偏差系数多路复用给每一个保持器4111单元。保持器4111存在两种工作状态，保持状态和空闲状态。保持器4111在保持状态下将保持输出为进入保持状态时的最终峰值偏差系数，保持器4111在空闲状态下输出为0。当空闲的保持器4111接收到仲裁器4110发出的使能信号后，进入保持状态。当保持器4111处于保持状态时，有两个条件能够使其恢复至空闲状态，其一为保持时间达到设定值，其二为仲裁器4110发送的最终峰值偏差系数大于当前保持的修正系数时。保持超时是指保持状态持续Lh＝(Lwindow+1)/2个采样长度，其中Lwindow为标准窗函数的长度。
比较器4112用于接收每一保持器4111输出的矩形窗，并根据多个矩形窗的最大值生成矩形窗形函数。
比较器4112用于比较所有保持器4111的输出，并输出其中最大值，即比较器4112的输出O＝Max(O1,O2,O3,...,ON-1,ON,)，最终形成矩形窗形函数，如图8虚线所示。
级联型CIC滤波单元412，与峰值保持单元411连接，用于将矩形窗形函数整形为目标窗函数，并根据目标窗函数生成修正系数序列。
级联型CIC滤波单元412将矩形窗形函数整形为目标窗函数，如图8所示。级联型CIC滤波单元412输出代表最终的修正系数。其中级联型CIC滤波单元412满足如下条件：假设级联型CIC滤波单元412各级的抽头系数为N0,N1,...Ni，那么各级CIC滤波器的抽头系数应满足：
Figure BDA0002337489290000061
其中，Lwindow为标准窗函数的长度。通过调整CIC滤波器的级数以及各级的抽头系数数量可以调整PW-CFR的频谱特性以及性能，从而满足不同的应用场景和需求。
加法器413与级联型CIC滤波单元412连接，用于将修正系数序列转化为缩放系数序列。
缩放模块510分别与延时模块110、缩放系数序列生成模块410以及IQ信号输出端连接，用于根据缩放系数序列对IQ信号进行缩放处理，以降低IQ信号的峰值因数。如图2所示，缩放模块510为乘法器。
缩放模块510在获取到缩放系数序列后，根据缩放系数序列对延时模块110缓存的IQ信号进行缩放处理，以降低IQ信号的峰值因数。
具体地，缩放系数＝1-修正系数。常规的峰值加窗方法会对每一个识别到的峰值进行加窗处理，当峰值之间的间距小于窗宽的一半时，卷积运算产生的窗函数相互叠加，导致两个峰值的幅度被过度缩小，从而引起EVM以及ACPR参数的恶化，如图9所示：
其中，纵坐标为峰值偏差系数的大小(对IQ信号进行缩小的比例)，横坐标为采样点序号，在每一个峰值点处均生成一个窗函数，只要满足窗函数的高度等于峰值处的峰值偏差系数就可以将峰值幅度缩放到阈值，而目标窗函数是两个窗函数叠加最终形成的窗函数。可以看到最终的目标窗函数(叠加后的窗函数)明显高于估计窗函数，所以在第一个峰值处被过度削峰了。
本申请通过峰值取消模块310可以快速估算出一峰值点加窗后对后续峰值点产生的缩放影响并修正后续峰值加窗强度，从而改善峰值被过度压缩的情况。例如上述的例子，由于第一个峰值，即峰值0产生的窗函数对第二个峰值，即峰值1附近进行了幅度修正，而且修正的比例大于峰值1需要的修正系数，因此对峰值1的缩放可以取消，取消后的情况如图10所示，目标窗函数可以将峰值幅度缩放到削峰阈值，且没有过度削峰的现象。
在上述的实现方法中，当前修正系数的估计值通过先验峰值的偏差系数以及当前采样点和先验峰值采样点之间的采样间隔数d进行计算，即E＝Pk*Es(d)。其中Es为估计函数，为了保证削峰后***中不会存在高于阈值点的幅度值，Es(n)必须满足Es(n)≤W(n)，其中W(n)为标准窗函数，即***产生的高度为1，函数对称中心为0的***窗函数。
在一实施方式中，修正系数的估计值可以通过查找表加乘法的方式实现，即将Es(n)的结果预先计算好并存储在查找表中，利用前采样点和先验峰值采样点的间隔作为地址进行查表，最终将查找表输出与先验峰值的偏差系数进行乘法运算得到修正系数的估计值。
通过估计函数Es的设计可以在性能以及计算复杂度两个维度上进行折衷，例如在一实施方式中，通过设计线性的估计函数，特别地当线性部分的斜率为1/2^n时，能够使计算不依赖于乘法器而仅仅通过计数器以及加法器进行实现，如图11为一实施例提供的一种分段线性估计函数的曲线示意图。采用该方法可以通过迭代的方式计算修正系数的估计值，不需要进行乘法计算。
图12为一实施例提供的降低信号峰均比的方法流程图，如图12所示，降低信号峰均比的方法包括步骤1210至步骤1240，其中：
步骤1210，获取IQ信号中每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点之间的采样间隔；
步骤1220，根据峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数；
步骤1230，根据最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的每一峰值点生成对应的缩放系数，并形成缩放系数序列；
步骤1240，根据缩放系数序列对IQ信号进行缩放处理，以降低IQ信号的峰值因数。
在一实施例中，所述根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
根据所述峰值点之间的采样间隔和所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，确定所述先验峰值偏差系数在所述峰值点的先验修正系数；
根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
在一实施例中，所述根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
比较所述峰值偏差系数与所述先验修正系数；
若所述峰值偏差系数小于或等于所述先验修正系数，则取消对所述峰值点的缩放处理；
若所述峰值偏差系数大于所述先验修正系数，则根据所述先验修正系数对所述峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
在一实施例中，根据最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号中的每一峰值点生成对应的缩放系数，并形成缩放系数序列包括：
根据最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号生成矩形窗形函数；
将矩形窗形函数整形为目标窗函数，并根据目标窗函数生成修正系数序列；
将修正系数序列转化为缩放系数序列。
在一实施例中，所述根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号生成矩形窗形函数包括：
在接收到需要进行缩放处理的峰值点的最终峰值偏差系数时，读取每一保持器的工作状态，并将所述最终峰值偏差系数分配至当前处于空闲状态的其中一个保持器；所述工作状态包括保持状态和空闲状态；
所述保持器用于接收最终峰值偏差系数以进入保持状态，并在保持状态过程中持续输出接收到的最终峰值偏差系数以生成矩形窗；
通过比较器接收每一所述保持器输出的矩形窗，并根据多个所述矩形窗的最大值生成所述矩形窗形函数。
关于降低信号峰均比的方法的具体限定可以参见上文中对于降低信号峰均比的***的限定，在此不再赘述。
本实施例提供的降低信号峰均比的方法，包括获取IQ信号的峰值点以及每一峰值点对应的峰值偏差系数；根据峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数；根据最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号中的每一峰值点生成对应的缩放系数，以形成缩放系数序列；根据缩放系数序列对IQ信号进行缩放处理，以降低IQ信号的峰值因数。上述降低信号峰均比的方法，在对IQ信号中的峰值点进行缩放处理之前，首先估算出所述峰值点缩放处理后对后续峰值点产生的缩放影响并修正后续峰值加窗强度，从而可以改善当在一个标准窗函数持续期间内出现多个峰值时，产生的修正系数互相叠加导致过度削峰的问题。另外，上述方法在实现时不需要大量的乘法器，易于实现。
应该理解的是，虽然图12的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图12中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取IQ信号的峰值点以及每一峰值点对应的峰值偏差系数；
根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数；
根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号中的每一峰值点生成对应的缩放系数，以形成缩放系数序列；
根据所述缩放系数序列对所述IQ信号进行缩放处理，以降低所述IQ信号的峰值因数。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种降低信号峰均比的***，其特征在于，所述***包括：
延时模块，与IQ信号输入端连接，用于获取并缓存IQ信号，所述IQ信号为数字基带信号；
峰值获取模块，与所述IQ信号输入端连接，用于获取所述IQ信号，并根据所述IQ信号获取每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点之间的采样间隔；
峰值取消模块，与所述峰值获取模块连接，用于根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数，所述先验峰值点为经过峰值取消模块修正后未被取消，***需要对其进行缩放的峰值点，在初始状态，先验峰值点可以是IQ信号中的第一个峰值点；
缩放系数序列生成模块，与所述峰值取消模块连接，用于根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的每一峰值点生成对应的缩放系数，并形成缩放系数序列；
缩放模块，分别与所述延时模块、所述缩放系数序列生成模块以及IQ信号输出端连接，用于根据所述缩放系数序列对所述IQ信号进行缩放处理，以降低所述IQ信号的峰值因数；
所述根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
根据所述峰值点之间的采样间隔和所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，确定所述先验峰值偏差系数在所述峰值点的先验修正系数；
根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述峰值获取模块包括：
幅值计算单元，与所述IQ信号输入端连接，用于接收IQ信号，并获取所述IQ信号的幅值；
峰值识别单元，与所述幅值计算单元连接，用于根据所述幅值，获取每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点的采样间隔。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述缩放系数序列生成模块包括：
峰值保持单元，与所述峰值取消模块连接，用于根据所述峰值偏差系数，对所述IQ信号中需要进行缩放处理的峰值点生成矩形窗形函数；
级联型CIC滤波器，与所述峰值保持单元连接，用于将所述矩形窗形函数整形为目标窗函数，并根据所述目标窗函数获取每一峰值点对应的修正系数，并形成修正系数序列；
加法器，与所述级联型CIC滤波器连接，用于将所述修正系数序列转化为缩放系数序列。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述峰值保持单元包括一仲裁器、与所述仲裁器相连的多个保持器以及与多个所述保持器相连的一比较器；
所述仲裁器用于在接收到需要进行缩放处理的峰值点的峰值偏差系数时，读取每一所述保持器的工作状态，并将所述峰值偏差系数分配至当前处于空闲状态的其中一个保持器；所述工作状态包括保持状态和空闲状态；
所述保持器用于接收峰值偏差系数以进入保持状态，并在保持状态过程中持续输出接收到的峰值偏差系数以生成矩形窗；
所述比较器用于接收每一所述保持器输出的矩形窗，并根据多个所述矩形窗的最大值生成所述矩形窗形函数。
5.一种降低信号峰均比的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取IQ信号中每一峰值点对应的峰值偏差系数以及峰值点之间的采样间隔；
根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数，所述先验峰值点为经过峰值取消模块修正后未被取消，***需要对其进行缩放的峰值点，在初始状态，先验峰值点可以是IQ信号中的第一个峰值点；
根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的每一峰值点生成对应的缩放系数，并形成缩放系数序列；
根据所述缩放系数序列对所述IQ信号进行缩放处理，以降低所述IQ信号的峰值因数；
所述根据所述峰值偏差系数、峰值点之间的采样间隔以及所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
根据所述峰值点之间的采样间隔和所述IQ信号中先验峰值点对应的先验峰值偏差系数，确定所述先验峰值偏差系数在所述峰值点的先验修正系数；
根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述峰值偏差系数和所述先验修正系数，对所述IQ信号中峰值点的峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数包括：
比较所述峰值偏差系数与所述先验修正系数；
若所述峰值偏差系数小于或等于所述先验修正系数，则取消对所述峰值点的缩放处理；
若所述峰值偏差系数大于所述先验修正系数，则根据所述先验修正系数对所述峰值偏差系数进行修正，生成最终峰值偏差系数。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的每一峰值点生成对应的缩放系数，并形成缩放系数序列包括：
根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号生成矩形窗形函数；
将所述矩形窗形函数整形为目标窗函数，并根据所述目标窗函数生成修正系数序列；
将所述修正系数序列转化为缩放系数序列。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述最终峰值偏差系数，对需要进行缩放处理的IQ信号生成矩形窗形函数包括：
在接收到需要进行缩放处理的峰值点的最终峰值偏差系数时，读取每一保持器的工作状态，并将所述最终峰值偏差系数分配至当前处于空闲状态的其中一个保持器；所述工作状态包括保持状态和空闲状态；
所述保持器用于接收最终峰值偏差系数以进入保持状态，并在保持状态过程中持续输出接收到的最终峰值偏差系数以生成矩形窗；
通过比较器接收每一所述保持器输出的矩形窗，并根据多个所述矩形窗的最大值生成所述矩形窗形函数。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至8中任一项所述的方法的步骤。
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