專(zhuān)利名稱(chēng)：正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，更具體地，涉及一種采用正交頻分復(fù)用(OFDM)的無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信中，正交頻分復(fù)用(OFDM)作為能夠減小多路環(huán)境中的碼間干擾的多載波傳輸方案之一而備受關(guān)注。然而，利用使用子載波調(diào)制的OFDM方案，多載波調(diào)制的信號(hào)(即逆快速傅立葉變換(IFFT)的輸出)具有與平均電平相比較大的峰振幅。
因此，峰均功率比(PAPR)增大，產(chǎn)生非線(xiàn)性失真，如圖1所示。此問(wèn)題是多載波調(diào)制的特征，是由下列原因引起的。當(dāng)同相合成單獨(dú)調(diào)制的多個(gè)載波的信號(hào)分量時(shí)，在特定時(shí)間點(diǎn)對(duì)于特定信號(hào)的加法器輸出變得極高，因此，合成信號(hào)具有與平均輸出電平相比較大的峰值。
圖2是示出典型的發(fā)送放大器的輸入/輸出特性的曲線(xiàn)圖。如圖2所示，具有線(xiàn)性輸入/輸出特性的區(qū)域有限。超出該線(xiàn)性區(qū)域的信號(hào)分量受到限幅，輸出峰值失真的信號(hào)。這導(dǎo)致傳輸質(zhì)量的下降并且增大了帶外輻射功率電平。已經(jīng)知道，如果擴(kuò)展線(xiàn)性區(qū)域則放大效率下降。因此，希望發(fā)送信號(hào)的振幅(功率電平)分布包含盡可能少的與均值相比振幅較大的信號(hào)分量。
圖3和圖4分別是典型的OFDM發(fā)射機(jī)和典型的OFDM接收機(jī)的框圖。在圖3所示的OFDM發(fā)射機(jī)中，信號(hào)發(fā)生器1001對(duì)輸入信息位序列執(zhí)行糾錯(cuò)編碼、交織、以及碼元映射，以產(chǎn)生發(fā)送碼元。發(fā)送碼元在串并行(S/P)轉(zhuǎn)換器1002經(jīng)過(guò)串并行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成多個(gè)并行信號(hào)序列。經(jīng)S/P轉(zhuǎn)換的信號(hào)在IFFT單元1003經(jīng)過(guò)逆快速傅立葉變換。該信號(hào)在并串行(P/S)轉(zhuǎn)換器1004進(jìn)一步經(jīng)過(guò)并串行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成信號(hào)序列，如圖5中所示。接著，通過(guò)保護(hù)間隔(GI)添加單元1005來(lái)添加保護(hù)間隔，在功率放大器1006進(jìn)行放大，最后作為OFDM信號(hào)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送。
另一方面，在圖4所示的OFDM接收機(jī)中，在保護(hù)間隔去除單元2001從接收到的信號(hào)去除保護(hù)間隔。接著，接收到的信號(hào)在S/P轉(zhuǎn)換器2002經(jīng)過(guò)串并行轉(zhuǎn)換，在FFT單元2003經(jīng)過(guò)快速傅立葉變換，并且在P/S轉(zhuǎn)換器2004經(jīng)過(guò)并串行轉(zhuǎn)換，如圖5所示。接著，對(duì)接收到的OFDM信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)以獲得發(fā)送的信息。
為了解決OFDM傳輸方案中的上述PAPR(峰均功率比)問(wèn)題，提議了各種減小峰振幅(功率電平)的方法。這些提議包括頻域交織方法、限幅濾波方法(例如參見(jiàn)X.Li and L.J.Cimini，“Effects of Clippingand Filtering on the Performance of OFDM”，IEEE Commun.Lett.，Vol.2，No.5，pp.131-133，May，1998)、部分傳輸序列(PTS)方法(例如參見(jiàn)L.J Cimini and N.R.Sollenberger，“Peak-to-Average Power RatioReduction of an OFDM Signal Using Partial Transmit Sequences”，IEEE Commun.Lett.，Vol.4，No.3，pp.86-88，March，2000)、以及循環(huán)移位序列(CSS)方法(例如參見(jiàn)G.Hill and M.Faulkner，“CyclicShifting and Time Inversion of Partial Transmit Sequences to Reducethe Peak-to-Average Ratio in OFDM”，PIMRC 2000，Vol.2，pp.1256-1259，Sep.2000)。
此外，為了改善在使用非線(xiàn)性發(fā)送放大器時(shí)OFDM傳輸中的接收特性，提議了使用最小限幅功率損耗方案(MCPLS)的PTS方法來(lái)最小化發(fā)送放大器限幅的功率損耗(例如參見(jiàn)Xia Lei，Youxi Tang，Shaoqian Li，“A Minimum Clipping Power Loss Scheme for Mitigating the ClippingNoise in OFDM”，GLOBECOM 2003，IEEE，Vol.1，pp.6-9，Dec.2003)。MCPLS也可以應(yīng)用于循環(huán)移位序列(CSS)方法。
圖6是采用MCPLS循環(huán)移位序列的OFDM發(fā)射機(jī)的框圖。在此示例中，將子載波分成兩塊。圖7是在圖6所示的OFDM發(fā)射機(jī)中使用的并被構(gòu)成為將八個(gè)子載波分成兩塊的分割I(lǐng)FFT單元1013的框圖。
分割I(lǐng)FFT單元1013產(chǎn)生兩個(gè)時(shí)間信號(hào)序列，即，包含子載波0到3的信號(hào)分量的第一子序列以及包含子載波4到7的信號(hào)分量的第二子序列。在通常的OFDM信號(hào)生成中，將這兩組時(shí)間信號(hào)序列相加，并將合成的信號(hào)輸出為發(fā)送信號(hào)。然而，根據(jù)CSS，對(duì)時(shí)間信號(hào)序列的一部分應(yīng)用相位旋轉(zhuǎn)，接著將其加到該時(shí)間信號(hào)序列的另一部分。此外，如圖6中所示，在CSS中，在循環(huán)移位單元1012對(duì)時(shí)間信號(hào)序列的一部分應(yīng)用循環(huán)移位，將其加到該時(shí)間信號(hào)序列的另一部分。通過(guò)準(zhǔn)備多級(jí)循環(huán)移位，對(duì)于同一發(fā)送信號(hào)序列產(chǎn)生多個(gè)候選項(xiàng)。使用MCPLS的PAPR減小控制單元1011對(duì)于從分割I(lǐng)FFT單元1013輸出的各個(gè)時(shí)間信號(hào)序列檢測(cè)超過(guò)基準(zhǔn)電平的總超出功率，并且選擇超出功率最小的信號(hào)序列作為要發(fā)送的目標(biāo)信號(hào)序列。
在部分傳輸序列(PTS)方案中，為了減小峰均功率比，從預(yù)先針對(duì)各個(gè)子載波確定的多組相位旋轉(zhuǎn)值中選擇適當(dāng)?shù)囊唤M，在信號(hào)調(diào)制之前使用所選擇組的相位旋轉(zhuǎn)來(lái)旋轉(zhuǎn)各個(gè)子載波的相位(例如參見(jiàn)S.H.Muller and J.B.Huber，“A Novel Peak Power Reduction Scheme forOFDM”，Proc.of PIMRC’97，pp.1090-1094，1997；和G.R.Hill，F(xiàn)aulkner，and J.Singh，“Deducing the Peak-to-Average Power Ratioin OFDM by Cyclically Shifting Partial Transmit Sequences”，Electronics Letters，Vol.36，No.6，16th March，2000)。
圖8和圖9分別是采用部分傳輸序列(PTS)方案的OFDM發(fā)射機(jī)和OFDM接收機(jī)的框圖。在圖8中，分割I(lǐng)FFT單元1023的分割單元1031將信號(hào)發(fā)生器1001產(chǎn)生的信號(hào)序列分成兩組。對(duì)各個(gè)分組執(zhí)行串并行轉(zhuǎn)換和逆快速傅立葉變換。
各個(gè)IFFT單元1033具有用于接收來(lái)自S/T轉(zhuǎn)換器1032的N/2個(gè)信號(hào)和N/2個(gè)空碼元的N個(gè)輸入/輸出點(diǎn)。相位旋轉(zhuǎn)控制單元1021確定適當(dāng)?shù)南辔恍D(zhuǎn)或加權(quán)值的組(θ1，θ2，…)，將該組的元素之一共同地應(yīng)用于乘法器1034。以此方式，在加法器1035在適當(dāng)權(quán)重下合成IFFT單元1033-1和1033-2的輸出。
合成信號(hào)序列在P/S單元1004經(jīng)過(guò)并串行轉(zhuǎn)換，在保護(hù)間隔單元1005將保護(hù)間隔添加到串行信號(hào)，該信號(hào)最終從天線(xiàn)發(fā)送。
如圖9所示，在接收端，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)時(shí)調(diào)節(jié)相位旋轉(zhuǎn)。
然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，如果子載波的分組數(shù)和循環(huán)移位模式數(shù)增加，則發(fā)送信號(hào)的候選項(xiàng)按指數(shù)增加，計(jì)算負(fù)載極大地增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服計(jì)算負(fù)載量指數(shù)增加的問(wèn)題，可以提議按累次的方式(稱(chēng)作累次確定方案或者重復(fù)控制方案)或者按并行多級(jí)的方式(稱(chēng)作多級(jí)確定方案)對(duì)各個(gè)塊確定循環(huán)移位或者相位旋轉(zhuǎn)。
然而，如果對(duì)使用非線(xiàn)性功率放大器的OFDM發(fā)射機(jī)應(yīng)用用于最小化超過(guò)固定限幅電平的總超出部分的常規(guī)最小限幅功率損耗方案(MCPLS)，則在累次確定方案或多級(jí)確定方案的合成中出現(xiàn)另一問(wèn)題。
在最末級(jí)之前執(zhí)行的PAPR減小控制操作中，信號(hào)序列中包含的子載波數(shù)小于子載波的總數(shù)，因此，輸出信號(hào)序列中出現(xiàn)的峰值功率電平不那么高。這意味著除了在PAPR減小處理的最末級(jí)之外，不能獲得足夠的PAPR減小效果。
因此，本發(fā)明提供一種能夠以有效的方式減小無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的峰均功率比(PAPR)的OFDM發(fā)射機(jī)。
在實(shí)施例中，確定兩個(gè)或更多個(gè)閾值以便有效地處理PAPR減小操作的累次重復(fù)或多級(jí)處理。
更確切地說(shuō)，在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種OFDM發(fā)射機(jī)，該OFDM發(fā)射機(jī)被構(gòu)成為按步進(jìn)(stepwise)的方式對(duì)要發(fā)送的信號(hào)序列執(zhí)行峰值減小處理，以發(fā)送經(jīng)峰值處理的發(fā)送信號(hào)。該OFDM發(fā)射機(jī)包括(a)分割逆快速傅立葉變換單元，被構(gòu)成為將要發(fā)送的信號(hào)序列分成N個(gè)信號(hào)序列(N≥2)并且對(duì)分割出的信號(hào)序列中的每一個(gè)執(zhí)行逆快速傅立葉變換以輸出N個(gè)時(shí)間信號(hào)序列；(b)閾值控制單元，被構(gòu)成為確定在步進(jìn)式峰值減小處理中使用的至少兩個(gè)閾值；以及(c)第一峰值減小處理單元，被構(gòu)成為基于所述至少兩個(gè)閾值中的第一閾值確定要應(yīng)用于時(shí)間信號(hào)序列中的一個(gè)的第一循環(huán)移位、根據(jù)第一循環(huán)移位產(chǎn)生第一循環(huán)移位過(guò)的信號(hào)序列、并且基于第一循環(huán)移位過(guò)的信號(hào)序列輸出第一峰值處理過(guò)的信號(hào)序列，第一循環(huán)移位被確定為使得第一峰值處理過(guò)的信號(hào)序列中的超過(guò)第一閾值的超出功率電平最小。


結(jié)合附圖來(lái)閱讀下列詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)，在附圖中圖1是例示出OFDM信號(hào)的示意圖；圖2是示出功率放大器的輸入/輸出特性的曲線(xiàn)圖；圖3是典型的OFDM發(fā)射機(jī)的示意性框圖；圖4是典型的OFDM接收機(jī)的示意性框圖；圖5例示出串并行轉(zhuǎn)換和并串行轉(zhuǎn)換的示例；圖6是應(yīng)用了循環(huán)移位序列(CSS)方法和最小限幅功率損耗方案(MCPLS)的OFDM發(fā)射機(jī)的示意性框圖；圖7例示出圖6所示的OFDM發(fā)射機(jī)中使用的分割I(lǐng)FFT單元中的信號(hào)處理；圖8是應(yīng)用了部分傳輸序列(PTS)方法的OFDM發(fā)射機(jī)的示意性框圖；圖9是應(yīng)用了部分傳輸序列(PTS)方法的OFDM接收機(jī)的示意性框圖；圖10是例示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)的示意性框圖；圖11是例示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)的示意性框圖；以及圖12是示出通過(guò)實(shí)施例獲得的接收特性與常規(guī)技術(shù)相比較的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的采用累次確定方案的OFDM發(fā)射機(jī)的示意性框圖。在此實(shí)施例中，通過(guò)分割逆快速傅立葉變換(IFFT)單元將子載波分成四塊。
發(fā)射機(jī)100包括信息位輸入到其的信號(hào)發(fā)生器102、以及連接到信號(hào)發(fā)生器102的分割逆快速傅立葉變換(IFFT)單元104。分割I(lǐng)FFT單元104的四個(gè)輸出分別提供給加法器1121以及三個(gè)循環(huán)移位單元1101、1102和1103。發(fā)射機(jī)100還包括閾值控制單元1061、1062和1063，PAPR減小控制單元1081、1082和1083，以及與加法器1121串聯(lián)連接的加法器1122、和1123。閾值控制單元1061連接到相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1081，PAPR減小控制單元1081的輸出提供給相關(guān)聯(lián)的循環(huán)移位單元1101。循環(huán)移位單元1101的輸出輸入到加法器1121，加法器1121的輸出反饋給PAPR減小控制單元1081。PAPR減小控制單元1081、循環(huán)移位單元1101、以及加法器1121構(gòu)成PAPR處理單元1201。加法器1121的輸出作為PAPR處理單元1201的輸出提供給下一加法器1122。
類(lèi)似地，閾值控制單元1062連接到相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1082，PAPR減小控制單元1082的輸出提供給相關(guān)聯(lián)的循環(huán)移位單元1102。循環(huán)移位單元1102的輸出輸入到加法器1122，加法器1122的輸出反饋給PAPR減小控制單元1082。PAPR減小控制單元1082、循環(huán)移位單元1102、以及加法器1122構(gòu)成第二PAPR處理單元1202，第二加法器1122的輸出提供給下一加法器1123。相同的結(jié)構(gòu)適用于閾值控制器1063、PAPR減小控制單元1083、循環(huán)移位單元1103、以及加法器1123的第三組。
假定OFDM信號(hào)中的子載波的數(shù)量為N，并且發(fā)送功率放大器的飽和功率電平(功率電平被限幅于此)是Ps。雖然功率放大器的輸入/輸出特性的線(xiàn)性部分的最大值通常小于其飽和功率電平，但可以通過(guò)應(yīng)用預(yù)失真將輸入/輸出特性線(xiàn)性化直到飽和功率電平。因此，在此實(shí)施例中，假定限幅電平等于功率放大器的飽和功率電平。
信號(hào)發(fā)生器102基于表示要發(fā)送的輸入信號(hào)的信息位而生成與各個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的信號(hào)分量，并將信號(hào)序列輸出到分割I(lǐng)FFT單元104。
分割I(lǐng)FFT單元104將接收到的信號(hào)序列分為四個(gè)信號(hào)序列，并對(duì)各個(gè)分割出的信號(hào)序列執(zhí)行逆快速傅立葉變換以產(chǎn)生四組逆快速傅立葉變換的信號(hào)，即四個(gè)時(shí)間信號(hào)序列(可以將其簡(jiǎn)稱(chēng)為“信號(hào)序列”)1、2、3和4。信號(hào)序列1輸入到第一加法器1121，而信號(hào)序列2、3和4分別輸入到循環(huán)移位單元1101、1102、和1103。雖然在本實(shí)施例中將輸入信號(hào)序列分為四個(gè)時(shí)間信號(hào)序列，但是也可以將其分為兩個(gè)或更多個(gè)時(shí)間信號(hào)序列。
閾值控制單元1061將PAPR減小處理中使用的閾值Cth設(shè)置為低于飽和功率電平Ps的特定電平K1(Cth＝K1，其中K1是常數(shù)并且K1＜Ps)，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1081。
PAPR減小控制單元1081按使得在從第一加法器1121輸出的信號(hào)序列5中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列2的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1101。
循環(huán)移位單元1101根據(jù)PAPR減小控制單元1081確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列2應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2提供給第一加法器1121。
加法器1121將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2加到信號(hào)序列1，并將合成的信號(hào)序列5輸出到第二加法器1122。
類(lèi)似地，閾值控制單元1062將相關(guān)聯(lián)的PAPR減小處理中使用的閾值Cth設(shè)置為低于飽和功率電平Ps的特定電平K2(Cth＝K2，其中K2是常數(shù)并且K2＜Ps)，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1082。閾值電平K2可以與K1不同或者與K1相等。
PAPR減小控制單元1082按使得在從第二加法器1122輸出的信號(hào)序列6中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列3的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1102。
循環(huán)移位單元1102根據(jù)PAPR減小控制單元1082確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列3應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列3提供給第二加法器1122。
加法器1122將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列3加到從第一加法器1121提供的合成信號(hào)序列5，并將合成的信號(hào)序列6輸出到第三加法器1123。
閾值控制單元1063將相關(guān)聯(lián)的PAPR減小處理中使用的閾值Cth設(shè)置為飽和功率電平Ps(Cth＝Ps)，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1083。
PAPR減小控制單元1083按使得在從第三加法器1123輸出的信號(hào)序列7中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列4的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1103。
循環(huán)移位單元1103根據(jù)PAPR減小控制單元1083確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列4應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4提供給第三加法器1123。
加法器1123將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4加到從第二加法器1122提供的合成信號(hào)序列6，并輸出合成的信號(hào)序列7作為OFDM信號(hào)。
以此方式，與PAPR減小的累次處理對(duì)應(yīng)地設(shè)置多個(gè)閾值控制單元106，在各個(gè)PAPR減小處理中設(shè)置適當(dāng)?shù)拈撝狄詼p小當(dāng)前處理的信號(hào)序列的PAPR。因?yàn)樵诟鱾€(gè)累次處理中都改善了PAPR減小效果，所以與使用固定閾值對(duì)超出的功率電平進(jìn)行限幅的常規(guī)技術(shù)相比，可以有效地防止由于發(fā)送放大器的非線(xiàn)性特性而引起的接收特性的劣化。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)的示意性框圖。替代第一實(shí)施例中采用的用于確定循環(huán)移位的累次確定方案，第二實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)采用多級(jí)確定方案來(lái)確定要應(yīng)用于分割出的OFDM子載波的循環(huán)移位。
發(fā)射機(jī)100包括信息位輸入到其的信號(hào)發(fā)生器102、以及連接到信號(hào)發(fā)生器102的分割逆快速傅立葉變換(IFFT)單元104。分割I(lǐng)FFT單元104的四個(gè)輸出提供給并聯(lián)連接到分割I(lǐng)FFT單元104的第一加法器1121和第二加法器1122、以及并聯(lián)連接到分割I(lǐng)FFT單元104的第一循環(huán)移位單元1101和第二循環(huán)移位單元1102。發(fā)射機(jī)100還包括閾值控制單元1061、1062和1063，PAPR減小控制單元1081、1082和1083，以及與加法器1121串聯(lián)連接的加法器1123。閾值控制單元1061連接到相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1081，PAPR減小控制單元1081的輸出提供給相關(guān)聯(lián)的循環(huán)移位單元1101。循環(huán)移位單元1101的輸出輸入到加法器1121，加法器1121的輸出反饋給PAPR減小控制單元1081。PAPR減小控制單元1081、循環(huán)移位單元1101、以及加法器1121構(gòu)成PAPR處理單元1201。加法器1121的輸出提供給串聯(lián)連接加法器1123。
類(lèi)似地，閾值控制單元1062連接到相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1082，PAPR減小控制單元1082的輸出提供給相關(guān)聯(lián)的循環(huán)移位單元1102。循環(huán)移位單元1102的輸出輸入到加法器1122，加法器1122的輸出反饋給PAPR減小控制單元1082。PAPR減小控制單元1082、循環(huán)移位單元1102、以及加法器1122構(gòu)成第二PAPR處理單元1202，該第二PAPR處理單元1202被設(shè)置為與第一處理單元1201并行以構(gòu)成多級(jí)PAPR處理。第二加法器1122的輸出提供給循環(huán)移位單元1103。
被構(gòu)成為接收第一加法器1121的輸出的第三加法器1123、被構(gòu)成為接收第二加法器1122的輸出的第三循環(huán)移位單元1103、以及PAPR減小控制單元1083也構(gòu)成PAPR處理單元(未示出)。
信號(hào)發(fā)生器102基于表示要發(fā)送的輸入信號(hào)的信息位而生成與各個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的信號(hào)分量，并將信號(hào)序列輸出到分割I(lǐng)FFT單元104。
分割I(lǐng)FFT單元104將接收到的信號(hào)序列分割成四個(gè)信號(hào)序列，并對(duì)所分割出的信號(hào)序列中的每一個(gè)執(zhí)行逆快速傅立葉變換，以產(chǎn)生四組經(jīng)逆快速傅立葉變換的信號(hào)，即，四個(gè)時(shí)間信號(hào)序列(可以將其簡(jiǎn)稱(chēng)為“信號(hào)序列”)1、2、3和4。這些信號(hào)序列1、2、3和4分別輸入到第一加法器1121、第一循環(huán)移位單元1101、第二加法器1122、以及第二循環(huán)移位單元1102。雖然在本實(shí)施例中將輸入信號(hào)序列分為四個(gè)時(shí)間信號(hào)序列，但也可以將其分為兩個(gè)或更多個(gè)時(shí)間信號(hào)序列。
閾值控制單元1061將PAPR減小處理中使用的閾值Cth設(shè)置為低于飽和功率電平Ps的特定電平K1(Cth＝K1，其中K1是常數(shù)并且K1＜Ps)，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1081。
PAPR減小控制單元1081按使得在從第一加法器1121輸出的信號(hào)序列5中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列2的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1101。
循環(huán)移位單元1101根據(jù)PAPR減小控制單元1081確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列2應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2提供給第一加法器1121。
加法器1121將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2加到信號(hào)序列1，并將合成的信號(hào)序列5輸出到第三加法器1123。
類(lèi)似地，閾值控制單元1062將相關(guān)聯(lián)的PAPR減小處理中使用的閾值Cth設(shè)置為低于飽和功率電平Ps的特定電平K2(Cth＝K2，其中K2是常數(shù)并且K2＜Ps)，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1082。閾值電平K2可以與K1不同或者與K1相等。
PAPR減小控制單元1082按使得在從第二加法器1122輸出的信號(hào)序列6中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列4的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1102。
循環(huán)移位單元1102根據(jù)PAPR減小控制單元1082確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列4應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4提供給第二加法器1122。
加法器1122將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4加到信號(hào)序列3，并將合成的信號(hào)序列6輸出到循環(huán)移位單元1103。
閾值控制單元1063將相關(guān)聯(lián)的PAPR減小處理中使用的閾值Cth設(shè)置為飽和功率電平Ps(Cth＝Ps)，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1083。
PAPR減小控制單元1083按使得在從第三加法器1123輸出的信號(hào)序列7中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定合成信號(hào)序列6(從信號(hào)序列3和信號(hào)序列4獲得)的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1103。
循環(huán)移位單元1103根據(jù)PAPR減小控制單元1083確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列6應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列6提供給第三加法器1123。
加法器1123將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列6加到從第一加法器1121提供的合成信號(hào)序列5，并輸出合成的信號(hào)序列7作為OFDM信號(hào)。
以此方式，與用多級(jí)確定方案執(zhí)行的PAPR減小處理對(duì)應(yīng)地設(shè)置多個(gè)閾值控制單元106，在各個(gè)PAPR減小處理中設(shè)置適當(dāng)?shù)拈撝狄詼p小當(dāng)前處理的信號(hào)序列的PAPR。因?yàn)樵诟鱾€(gè)累次處理中都改善了PAPR減小效果，所以與使用固定閾值的常規(guī)技術(shù)相比，可以有效地防止由于發(fā)送放大器的非線(xiàn)性特性而引起的接收特性的劣化。
接下來(lái)，結(jié)合圖10來(lái)描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。因?yàn)榈谌龑?shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的OFDM發(fā)射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)相同，所以省略重復(fù)的說(shuō)明。
在第三實(shí)施例中，為PAPR減小處理設(shè)置的閾值Cth表示為閾值控制編號(hào)的函數(shù)，而不是常數(shù)。在此實(shí)施例中，與第一實(shí)施例中一樣，OFDM子載波的數(shù)量為N，功率放大器的飽和功率電平是Ps，子載波分成四個(gè)信號(hào)序列。在第三實(shí)施例中也采用累次確定方案。
閾值控制單元1061將用于PAPR減小處理的閾值Cth設(shè)置為指定給該閾值控制單元106的編號(hào)的函數(shù)(Cth＝f(x)，其中f(x)是增函數(shù)，x是指定給閾值控制單元的編號(hào))。將確定的閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1081。
PAPR減小控制單元1081按使得在從第一加法器1121輸出的信號(hào)序列5中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列2的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1101。
循環(huán)移位單元1101根據(jù)PAPR減小控制單元1081確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列2應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2提供給第一加法器1121。
加法器1121將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2加到信號(hào)序列1，并將合成的信號(hào)序列5輸出到第二加法器1122。
第二閾值控制單元1062為相關(guān)聯(lián)的PAPR減小處理設(shè)置閾值Cth＝f(x)，并將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1082。該閾值Cth比先前閾值Cth有所增大。
PAPR減小控制單元1082按使得在從第二加法器1122輸出的信號(hào)序列6中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列3的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1102。
循環(huán)移位單元1102根據(jù)PAPR減小控制單元1082確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列3應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列3提供給第二加法器1122。
加法器1122將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列3加到從第一加法器1121提供的合成信號(hào)序列5，并將合成的信號(hào)序列6輸出到第三加法器1123。
閾值控制單元1063將相關(guān)聯(lián)的PAPR減小處理中使用的閾值Cth設(shè)置為飽和功率電平Ps(Cth＝Ps)，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1083。雖然在該示例中將最后步驟的閾值設(shè)置為飽和功率電平，但是也可以像對(duì)之前確定的閾值所做的那樣，使用由函數(shù)f(x)定義的值作為最后的閾值。
PAPR減小控制單元1083按使得在從第三加法器1123輸出的信號(hào)序列7中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列4的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1103。
循環(huán)移位單元1103根據(jù)PAPR減小控制單元1083確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列4應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4提供給第三加法器1123。
加法器1123將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4加到從第二加法器1122提供的合成信號(hào)序列6，并輸出合成的信號(hào)序列7作為OFDM信號(hào)。
利用第三實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)，隨著指定給閾值控制單元106的編號(hào)增大，加到先前產(chǎn)生的時(shí)間信號(hào)序列的子載波數(shù)量增大，因此，產(chǎn)生的時(shí)間序列信號(hào)的峰均功率比也增大。為了利用此現(xiàn)象，將第三實(shí)施例中使用的PAPR減小(限幅)閾值Cth設(shè)置為指定給閾值控制單元106的編號(hào)的增函數(shù)。閾值控制單元產(chǎn)生相對(duì)于前一閾值控制單元確定的前一閾值Cth按一定比率增大的PAPR減小閾值Cth。
根據(jù)該設(shè)置，在各個(gè)累次PAPR減小處理中都改善了PAPR減小效果，與使用固定閾值的情況相比，可以有效地防止由于發(fā)送放大器的非線(xiàn)性特性而引起的接收特性的劣化。
接下來(lái)，結(jié)合圖11來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施例。在第四實(shí)施例中，對(duì)OFDM發(fā)射機(jī)應(yīng)用用于確定循環(huán)移位的多級(jí)確定方案來(lái)替代累次確定方案。與第一到第三實(shí)施例中的情況相同，OFDM子載波數(shù)量為N，通過(guò)分割I(lǐng)FFT單元將其分為四個(gè)信號(hào)序列，并且飽和功率電平是Ps。
閾值控制單元1061將閾值Cth設(shè)置為指定給閾值控制單元106的編號(hào)x的函數(shù)(Cth＝f(x)，其中f(x)是增函數(shù))，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1081。
PAPR減小控制單元1081按使得在從第一加法器1121輸出的信號(hào)序列5中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列2的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1101。
循環(huán)移位單元1101根據(jù)PAPR減小控制單元1081確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列2應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2提供給第一加法器1121。
加法器1121將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2加到信號(hào)序列1，并將合成的信號(hào)序列5輸出到第三加法器1123。
第二閾值控制單元1062設(shè)置閾值Cth＝f(x)(f(x)是增函數(shù)，x是指定給閾值控制單元106的編號(hào))，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1082。該閾值Cth比先前閾值Cth有所增大。
PAPR減小控制單元1082按使得在從第二加法器1122輸出的信號(hào)序列6中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列4的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1102。
循環(huán)移位單元1102根據(jù)PAPR減小控制單元1082確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列4應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4提供給第二加法器1122。
加法器1122將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4加到信號(hào)序列3，并將合成的信號(hào)序列6輸出到循環(huán)移位單元1103。
閾值控制單元1063將相關(guān)聯(lián)的PAPR減小處理中使用的閾值Cth設(shè)置為飽和功率電平Ps(Cth＝Ps)，并將閾值Cth提供給相關(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1083。雖然在該示例中將最后的閾值設(shè)置為等于飽和功率電平，但是也可以像對(duì)之前確定的閾值那樣，使用由函數(shù)f(x)定義的值作為最后的閾值。
PAPR減小控制單元1083按使得在從第三加法器1123輸出的信號(hào)序列7中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定合成信號(hào)序列6(從信號(hào)序列3和信號(hào)序列4獲得)的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1103。
循環(huán)移位單元1103根據(jù)PAPR減小控制單元1083確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列6應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列6提供給第三加法器1123。
加法器1123將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列6加到從第一加法器1121提供的合成信號(hào)序列5，并輸出合成的信號(hào)序列7作為OFDM信號(hào)。
以此方式，當(dāng)采用多級(jí)確定方案時(shí)，針對(duì)PAPR減小處理的多級(jí)來(lái)逐漸增大用于PAPR減小的閾值Cth。以靈活的方式在PAPR減小處理的各級(jí)中設(shè)置適當(dāng)?shù)拈撝怠?br> 因?yàn)樵诙嗉?jí)處理方案的各級(jí)中都改善了PAPR減小效果，所以與使用固定閾值的情況相比，可以有效地防止由于發(fā)送放大器的非線(xiàn)性特性而引起的接收特性的劣化。
接下來(lái)，再次結(jié)合圖10來(lái)描述本發(fā)明的第五實(shí)施例，其中采用累次確定方案。第五實(shí)施例是以函數(shù)表示閾值Cth的另一示例，在該示例中通過(guò)下式確定閾值CthCth＝Cth，last×nk/N其中，Cth，last表示最末級(jí)的閾值，nk表示當(dāng)前處理的信號(hào)序列中包含的子載波的數(shù)量，N表示子載波的總數(shù)。
分割I(lǐng)FFT單元將N個(gè)子載波分成四組，采用累次確定方案來(lái)基于閾值來(lái)確定循環(huán)移位。功率放大器的飽和功率電平是Ps。
更確切地說(shuō)，閾值控制單元1061將閾值Cth設(shè)置為滿(mǎn)足下式Cth＝Cth，last×(N/2)/N＝Cth，last/2這是因?yàn)檩斎氲絇APR減小控制單元1081的信號(hào)序列5中包含的子載波數(shù)量是N/2。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1081。
PAPR減小控制單元1081按使得在從第一加法器1121輸出的信號(hào)序列5中超過(guò)Cth，last/2的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列2的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1101。
循環(huán)移位單元1101根據(jù)PAPR減小控制單元1081確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列2應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2提供給第一加法器1121。
加法器1121將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2加到信號(hào)序列1，并將合成的信號(hào)序列5輸出到第二加法器1122。
第二閾值控制單元1062將閾值Cth設(shè)置為滿(mǎn)足下式Cth＝Cth，last×(3N/4)/N＝Cth，last×(3/4)這是因?yàn)榈絇APR減小控制單元1082的信號(hào)序列6中包含的子載波數(shù)量是3N/4。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1082。
PAPR減小控制單元1082按使得在從第二加法器1122輸出的信號(hào)序列6中超過(guò)3×Cth，last/4的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列3的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1102。
循環(huán)移位單元1102根據(jù)PAPR減小控制單元1082確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列3應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列3提供給第二加法器1122。
加法器1122將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列3加到從第一加法器1121提供的信號(hào)序列5，并將合成的信號(hào)序列6輸出到第三加法器1123。
閾值控制單元1063將閾值Cth設(shè)置為Cth，last，這是因?yàn)檩斎氲较嚓P(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1083的信號(hào)序列7中包含的子載波數(shù)量包含N個(gè)子載波。最后的閾值Cth可以等于飽和功率電平Ps(Cth＝Ps)。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1083。
PAPR減小控制單元1083按使得在從第三加法器1123輸出的信號(hào)序列7中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列4的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1103。
循環(huán)移位單元1103根據(jù)PAPR減小控制單元1083確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列4應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4提供給第三加法器1123。
加法器1123將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4加到從第二加法器1122提供的合成信號(hào)序列6，并輸出合成的信號(hào)序列7作為OFDM信號(hào)。
利用第五實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)，隨著當(dāng)前處理的信號(hào)序列中包含的子載波數(shù)量增加，PAPR減小(限幅)閾值Cth增大。因此，在各個(gè)累次PAPR減小處理中都改善了PAPR減小效果，與使用固定閾值的情況相比，可以有效地防止由于發(fā)送放大器的非線(xiàn)性特性而引起的接收特性的劣化。
接著，再次結(jié)合圖11來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第六實(shí)施例。在第六實(shí)施例中，對(duì)OFDM發(fā)射機(jī)應(yīng)用基于閾值Cth確定循環(huán)移位的多級(jí)確定方案來(lái)替代累次確定方案，根據(jù)下式來(lái)確定閾值CthCth＝Cth，last×nk/N其中，Cth，last表示最末級(jí)的閾值，nk表示當(dāng)前處理的信號(hào)序列中包含的子載波的數(shù)量，N表示子載波的總數(shù)。與第一到第五實(shí)施例中的情況一樣，OFDM子載波數(shù)量為N，通過(guò)分割I(lǐng)FFT單元將其分為四個(gè)信號(hào)序列，飽和功率電平是Ps。
閾值控制單元1061將閾值Cth設(shè)置為滿(mǎn)足下式Cth＝Cth，last×(N/2)/N＝Cth，last/2這是因?yàn)榈絇APR減小控制單元1081的信號(hào)序列5中包含的子載波數(shù)量是N/2。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1081。
PAPR減小控制單元1081按使得在從第一加法器1121輸出的信號(hào)序列5中超過(guò)Cth，last/2的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列2的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1101。
循環(huán)移位單元1101根據(jù)PAPR減小控制單元1081確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列2應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2提供給第一加法器1121。
加法器1121將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2加到信號(hào)序列1，并將合成的信號(hào)序列5輸出到第三加法器1123。
第二閾值控制單元1062將閾值Cth設(shè)置為滿(mǎn)足下式Cth＝Cth，last×(N/2)/N＝Cth，last/2這是因?yàn)榈絇APR減小控制單元1082的信號(hào)序列6中包含的子載波數(shù)量是N/2。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1082。
PAPR減小控制單元1082按使得在從第二加法器1122輸出的信號(hào)序列6中超過(guò)Cth，last/2的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列4的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1102。
循環(huán)移位單元1102根據(jù)PAPR減小控制單元1082確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列4應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4提供給第二加法器1122。
加法器1122將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4加到信號(hào)序列3，并將合成的信號(hào)序列6輸出到循環(huán)移位單元1103。
最后的閾值控制單元1063將閾值Cth設(shè)置為Cth，last，這是因?yàn)檩斎氲较嚓P(guān)聯(lián)的PAPR減小控制單元1083的信號(hào)序列7中包含的子載波數(shù)量包含N個(gè)子載波。最后的閾值Cth可以等于飽和功率電平Ps。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1083。
PAPR減小控制單元1083按使得在從第三加法器1123輸出的信號(hào)序列7中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定合成信號(hào)序列6(從信號(hào)序列3和信號(hào)序列4獲得)的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1103。
循環(huán)移位單元1103根據(jù)PAPR減小控制單元1083確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列6應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列6提供給第三加法器1123。
加法器1123將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列6加到從第一加法器1121提供的信號(hào)序列5，并輸出合成的信號(hào)序列7作為OFDM信號(hào)。
以此方式，當(dāng)采用多級(jí)確定方案時(shí)，根據(jù)當(dāng)前處理的信號(hào)序列中包含的子載波數(shù)量來(lái)確定用于PAPR減小的閾值Cth。因此，在多級(jí)處理方案的各級(jí)中都改善了PAPR減小效果，與使用固定閾值的情況相比，可以有效地防止由于發(fā)送放大器的非線(xiàn)性特性而引起的接收特性的劣化。
接下來(lái)，再次結(jié)合圖10來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第七實(shí)施例，其中采用累次確定方案。第七實(shí)施例是用函數(shù)表示閾值Cth的又一示例，在此示例中通過(guò)下式確定閾值CthCth＝Cth，last×(nk/N)-α其中，Cth，last表示最末級(jí)的閾值，nk表示當(dāng)前處理的信號(hào)序列中包含的子載波的數(shù)量，N表示子載波的總數(shù)，α表示常數(shù)。
通過(guò)分割I(lǐng)FFT單元將N個(gè)子載波分割成四組，采用累次確定方案來(lái)基于閾值確定循環(huán)移位。功率放大器的飽和功率電平是Ps。
更確切地說(shuō)，閾值控制單元1061將閾值Cth設(shè)置為滿(mǎn)足下式Cth＝Cth，last×(N/2)/N-α＝Cth，last/2-α這是因?yàn)檩斎氲絇APR減小控制單元1081的信號(hào)序列5中包含的子載波數(shù)量是N/2。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1081。
PAPR減小控制單元1081按使得在從第一加法器1121輸出的信號(hào)序列5中超過(guò)Cth，last/2-α的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列2的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1101。
循環(huán)移位單元1101根據(jù)PAPR減小控制單元1081確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列2應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2提供給第一加法器1121。
加法器1121將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列2加到信號(hào)序列1，并將合成的信號(hào)序列5輸出到第二加法器1122。
第二閾值控制單元1062將閾值Cth設(shè)置為滿(mǎn)足下式Cth＝Cth，last×(3N/4)/N-α＝Cth，last×(3/4)-α這是因?yàn)檩斎氲絇APR減小控制單元1082的信號(hào)序列6中包含的子載波數(shù)量是3N/4。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1082。
PAPR減小控制單元1082按使得在從第二加法器1122輸出的信號(hào)序列6中超過(guò)3×Cth，last/4-α的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列3的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1102。
循環(huán)移位單元1102根據(jù)PAPR減小控制單元1082確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列3應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列3提供給第二加法器1122。
加法器1122將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列3加到從第一加法器1121提供的合成信號(hào)序列5，并將合成的信號(hào)序列6輸出到第三加法器1123。
閾值控制單元1063將閾值Cth設(shè)置為飽和功率電平Ps。將閾值Cth提供給PAPR減小控制單元1083。
PAPR減小控制單元1083按使得在從第三加法器1123輸出的信號(hào)序列7中超過(guò)閾值Cth的總超出功率電平最小的方式來(lái)確定信號(hào)序列4的循環(huán)移位量，并將確定的循環(huán)移位量提供給循環(huán)移位單元1103。
循環(huán)移位單元1103根據(jù)PAPR減小控制單元1083確定的循環(huán)移位量對(duì)信號(hào)序列4應(yīng)用循環(huán)移位，并將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4提供給第三加法器1123。
加法器1123將經(jīng)循環(huán)移位的信號(hào)序列4加到從第二加法器1122提供的合成信號(hào)序列6，并輸出合成的信號(hào)序列7作為OFDM信號(hào)。
利用第七實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)，根據(jù)累次推進(jìn)的PAPR減小處理來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)閾值。從而可以防止由于使用非線(xiàn)性的發(fā)送放大器而引起接收特性劣化。通過(guò)在定義閾值Cth的函數(shù)中使用常數(shù)α，可以更精確地確定閾值。
雖然在第七實(shí)施例中使用了常數(shù)α，但是α也可以是函數(shù)(例如，α＝f(x)，其中f(x)是減函數(shù)并且x是當(dāng)前PAPR處理號(hào))。
上述方法也可以應(yīng)用于圖11所示的采用多級(jí)確定方案的OFDM發(fā)射機(jī)。
圖12是示出與常規(guī)技術(shù)(其中在PAPR減小處理中使用固定閾值)相比較第五實(shí)施例(其中在累次確定方案中根據(jù)當(dāng)前處理的信號(hào)序列中包含的子載波數(shù)量來(lái)確定閾值)的接收FER(幀差錯(cuò)率)特性的曲線(xiàn)圖。在這兩種情況中，使用非線(xiàn)性發(fā)送功率。關(guān)于參數(shù)，子載波的數(shù)量是256，分割塊數(shù)是八(8)，模式數(shù)是十六(16)。幀長(zhǎng)度是10碼元，信道是準(zhǔn)靜態(tài)6通道瑞利衰落信道，糾錯(cuò)碼是具有編碼率為1/2且約束長(zhǎng)度為5的卷積碼。從該曲線(xiàn)圖可見(jiàn)，利用該實(shí)施例的方法，SNR在FER＝10-3處改進(jìn)了1dB或更多。
如上所述，與使用固定閾值電平的常規(guī)技術(shù)不同，即使在OFDM發(fā)射機(jī)中使用非線(xiàn)性發(fā)送放大器，因?yàn)獒槍?duì)重復(fù)或者并行PAPR減小處理適當(dāng)?shù)卮_定兩個(gè)或更多個(gè)限幅閾值電平，所以也可以減少接收特性的劣化。
雖然已經(jīng)基于具體示例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些示例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以顯見(jiàn)許多修改和替代。例如，雖然在實(shí)施例中使用兩個(gè)或更多個(gè)閾值控制單元，但是可以使用單個(gè)閾值控制單元來(lái)確定用于兩個(gè)或更多個(gè)PAPR減小處理的兩個(gè)或更多個(gè)閾值電平。如果從分割I(lǐng)FFT單元輸出N個(gè)信號(hào)序列，則確定至多N-1個(gè)閾值。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，被構(gòu)成為按步進(jìn)的方式對(duì)要發(fā)送的信號(hào)序列執(zhí)行峰值減小處理以發(fā)送峰值處理過(guò)的發(fā)送信號(hào)，所述正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)包括分割逆快速傅立葉變換單元，被構(gòu)成為將要發(fā)送的信號(hào)序列分割為N個(gè)信號(hào)序列并對(duì)分割出的信號(hào)序列中的每一個(gè)執(zhí)行逆快速傅立葉變換以輸出N個(gè)時(shí)間信號(hào)序列，N≥2；閾值控制單元，被構(gòu)成為確定在步進(jìn)式峰值減小處理中使用的至少兩個(gè)閾值；以及第一峰值減小處理單元，被構(gòu)成為基于所述至少兩個(gè)閾值中的第一閾值確定要應(yīng)用于所述時(shí)間信號(hào)序列中的一個(gè)的第一循環(huán)移位、根據(jù)第一循環(huán)移位產(chǎn)生第一循環(huán)移位過(guò)的信號(hào)序列、并基于所述第一循環(huán)移位過(guò)的信號(hào)序列輸出第一峰值處理過(guò)的信號(hào)序列，第一循環(huán)移位被確定為使得所述第一峰值處理過(guò)的信號(hào)序列中的超過(guò)第一閾值的超出功率電平最小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，其特征在于，第一峰值減小處理單元具有加法器，所述加法器被構(gòu)成為將所述第一循環(huán)移位過(guò)的信號(hào)序列加到所述時(shí)間信號(hào)序列中的另一個(gè)并輸出所述第一峰值處理過(guò)的信號(hào)序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，進(jìn)一步包括第二峰值減小處理單元，被構(gòu)成為基于所述至少兩個(gè)閾值中的第二閾值確定第二循環(huán)移位以產(chǎn)生第二循環(huán)移位過(guò)的信號(hào)序列、并基于所述第二循環(huán)移位過(guò)的信號(hào)序列輸出第二峰值處理過(guò)的信號(hào)序列作為正交頻分復(fù)用發(fā)送信號(hào)，第二閾值大于第一閾值，第二循環(huán)移位被確定為使得所述第二峰值處理過(guò)的信號(hào)序列中的超過(guò)第二閾值的超出功率電平最小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，進(jìn)一步包括功率放大器，被構(gòu)成為對(duì)所述正交頻分復(fù)用發(fā)送信號(hào)進(jìn)行放大，其特征在于，第二峰值減小處理單元執(zhí)行峰值減小處理的最末步驟，并且，在第二峰值減小處理單元中使用的第二閾值等于所述功率放大器的飽和功率電平，在第一峰值減小處理單元中使用的第一閾值小于該飽和功率電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述至少兩個(gè)閾值是規(guī)定的常數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，其特征在于，閾值控制單元確定由增函數(shù)表示的所述至少兩個(gè)閾值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，其特征在于，閾值控制單元根據(jù)下式來(lái)確定所述至少兩個(gè)閾值Cth中的每一個(gè)Cth＝Cth，last×(nk/N)其中Cth，last是峰值減小處理的最末步驟中使用的最末閾值，nk是當(dāng)前處理的信號(hào)序列中包含的子載波的數(shù)量，N是要發(fā)送的信號(hào)中包含的子載波的總數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，其特征在于，閾值控制單元根據(jù)下式來(lái)確定所述至少兩個(gè)閾值Cth中的每一個(gè)Cth＝Cth，last×(nk/N)-α其中Cth，last是峰值減小處理的最末步驟中使用的最末閾值，nk是當(dāng)前處理的信號(hào)序列中包含的子載波的數(shù)量，N是要發(fā)送的信號(hào)中包含的子載波的總數(shù)，α是閾值修改值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，其特征在于，α在峰值減小處理的最末步驟中被設(shè)置為零，在除了最末步驟之外的步驟中被設(shè)置為常數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，其特征在于，α在峰值減小處理的最末步驟中被設(shè)置為零，在除了最末步驟之外的步驟中是減函數(shù)。
全文摘要
正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)，步進(jìn)地對(duì)要發(fā)送的信號(hào)序列執(zhí)行峰值減小處理以發(fā)送峰值處理過(guò)的發(fā)送信號(hào)。該正交頻分復(fù)用發(fā)射機(jī)包括分割逆快速傅立葉變換單元(104)，將要發(fā)送的信號(hào)序列分割為N個(gè)信號(hào)序列并對(duì)各個(gè)分割出的信號(hào)序列執(zhí)行逆快速傅立葉變換以輸出N個(gè)時(shí)間信號(hào)序列，N≥2；閾值控制單元(106)，確定步進(jìn)峰值減小處理中使用的至少兩個(gè)閾值(C
文檔編號(hào)H04L27/26GK1822583SQ20061000825
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月16日
發(fā)明者沈紀(jì)惲, 藤井啟正, 淺井孝浩, 吉野仁 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩