專利名稱：基于切線原理的矢量孔調(diào)整法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種創(chuàng)造"矢量孔"的信號調(diào)整方法，具體如下 先檢測輸入信號的幅度，將低于閾值的信號幅度改為閾值，相位保持不變。然后通 過找閾值圓切線的方法改變信號的相位。如

圖1所示，點A和B是兩個信號采樣點，AB連 線通過了以閾值為半徑的圓，即信號過小，需要調(diào)整B點的相位和幅度，使AB連線不與圓相 交。于是先求從A點出發(fā)的圓切線與以B點幅度為半徑的圓的交點，將四個交點中離原B 點最近的那個點設為新的B點(若AB兩點的幅度相同，交點只有三個；若AB兩點中任一點 幅度等于閾值，則交點為兩個)。如果求得的新B點導致的信號失真太大，則使用另一種改 進過的方法，自行設定相位移動閾值和幅度改變閾值，保持原B點幅度不變，改變相位移動 到B'，再保持相位不變，改變幅度變成了新B點，如圖2所示。最后，使用空載波技術，只保 留部分空載波的調(diào)整信號，如圖3所示，將有用載波和過采樣插入的零都恢復原值，以減少 帶內(nèi)失真和帶外失真。 實施例1圖4和圖5給出了 16QAM調(diào)制LTE信號在使用本發(fā)明方法處理前后的矢 量圖對比效果。該LTE信號的帶寬為20MHz，過采樣率為8，快速傅里葉變換的點數(shù)是2048， 含1201個數(shù)據(jù)載波和847個空載波，我們使用了其中的260個空載波，閾值設定為信號幅 度最大值的10%。，幅度改變閾值設為信號最大幅度的1%，相位移動閾值設為1度。
a.將所有信號采樣點幅度歸一化，定義信號幅度下限閾值O. 1。
b.依次檢查所有采樣點，將小于0. 1的信號幅度改為0. l，相位不變。
c.在復數(shù)平面上做一個圓心為原點、半徑為0. 1的圓cl。
d.使用迭代法對信號進行調(diào)整。 dl).任意選取兩個連續(xù)的采樣點為例，如第485個已調(diào)整過的信號采樣點為-0. 03-0. 4i，第486個原始信號采樣點為0. 1+0. 049i，這兩點分別設為A點和B點。
d2).在復數(shù)平面上做圓心為原點、半徑為0. 4011的圓c2。 d3).因為AB連線與圓cl有交點，所以做從A點出發(fā)到圓cl的切線，該切線與圓
2有四個交點，-O. 0898-0. 0659i、-0. 1071+0. 0306i、0. 1104+0. 0143i、0. 079-0. 0785i，從這
四個點中選取離原B點最近的0. 1104+0. 0143i作為新B點候選。 d4).定義相位移動閾值pt = 1° ，幅度改變閾值mt = 0. 01。 d5).計算點0. 1104+0. 0143i到原B點0. 1+0. 049i的相位移動值為18. 73° ，因
為該值大于相位移動閾值pt，所以需將原B點順時針相移1° ，并將其幅度延長0.01，最后
得到的點0. 1099+0. 0515i即為所求的新B點。 e.將所有調(diào)整過的16384個信號采樣點用快速傅里葉變換法轉(zhuǎn)換成頻域信號Yl， 并將步驟b中得到的初步調(diào)整的數(shù)字信號點也轉(zhuǎn)換成頻域信號Y2。 f.保持597 726和15649 15778信號采樣點仍為調(diào)整值不變，1 596和 15779 16384采樣點替換為對應位置的Y2值，而727 15648采樣點全部改為0。
g.將步驟f后的頻域信號用反快速福利葉變換法轉(zhuǎn)換回時域信號。
h.重復步驟b到步驟g十次，則復數(shù)平面上可以看到一個清晰的矢量孔，停止。
從圖5中可以看出本發(fā)明中的信號跳幀方法可以在復數(shù)平面上制造一個清晰可 見的矢量孔，避免了信號過小的問題。圖6為該信號的頻譜圖，可以看出經(jīng)過調(diào)整后的帶外 失真仍然很小，幾乎可以忽略不計。圖7為該LTE信號調(diào)整后的頻域星座圖，經(jīng)過計算，調(diào) 整后的16QAM信號EVM值為1. 87%，比指標規(guī)定要小得多。
權(quán)利要求
一種基于切線原理的矢量孔調(diào)整法，其特征在于在復數(shù)平面上制造“矢量孔”的信號調(diào)整方法，具體如下a.定義一個信號幅度的下限閾值R，閾值R的大小由通信系統(tǒng)自身指標要求決定，閾值R越大，矢量孔的半徑越大，對漏極功放的要求越低，極坐標系發(fā)射機的制作難度越低，取閾值R為信號幅度最大值的10％，b.依次檢查所有的數(shù)字信號采樣點，凡是幅度小于閾值R的采樣點，將其幅度改為閾值R，相位保持不變；若信號幅度大于或等于閾值R，則保持該采樣點不變；c.將所有信號采樣點折射到復數(shù)平面上，實部為橫坐標，虛部為縱坐標；在復數(shù)平面上畫一個以原點為圓心，閾值R為半徑的圓c1；d.使用迭代法，用一個已調(diào)整過的信號點，改變下一個原始信號點的相位和幅度；d1).從n＝1開始，重復步驟d2)到步驟d4)，直至n＝N-I，其中N是信號采樣點的總個數(shù)，設A點為第n個調(diào)整后的信號采樣點，B點為第n+1個原始信號采樣點，求第n+1個調(diào)整后的信號采樣點，即一個新的B點，當n＝1時，設第1個調(diào)整后的信號采樣點等于第一個原始信號采樣點；d2).在復數(shù)平面畫一個以原點為圓心，B點幅度為半徑的圓，設為c2；d3).連接A點和B點，若AB兩點的連線與圓c1無交點，或者點A和點B都在圓c1上，則B點保持不動，即第n+1個調(diào)整后信號采樣點等于第n+1個原始信號采樣點；若AB連線與圓c1有交點，從A點出發(fā)畫兩條切線到圓c1，這兩條切線與圓c2將有四個交點，從這四個交點中選取與原B點距離最近的那個點作為新的B點候選；如果點A在圓c1上，則只有一條切線和兩個交點，從這兩個點中選取離原B點最近的那個點作為新B點候選；而如果點B在圓c1上，則圓c1和圓c2重合，兩條切線的兩個切點就是我們需要的新B點候選；d4).定義相位移動閾值pt和幅度改變閾值mt，這兩個閾值用于限制信號調(diào)整的程度，抑制信號失真，選取相位移動閾值pt為1度，幅度改變閾值mt為信號幅度最大值的1％，可以得到不錯的效果；d5).計算新B點候選與原B點之間的相位移動值，如果該值大于相位移動閾值pt，則將原B點向新B點候選方向相移pt度角，并將其幅度在原B點基礎上增加幅度改變閾值mt，由此得到新的B點；如果該相位移動值小于或等于相位移動閾值pt，則新B點候選就是需要的新B點；e.將所有調(diào)整過的N個數(shù)字采樣點用快速傅里葉變換法轉(zhuǎn)換成頻域信號Y1，同時將步驟b中得到的初步調(diào)整的數(shù)字信號點同樣轉(zhuǎn)換成頻域信號Y2，f.在頻域上進一步調(diào)整信號，以去處帶外失真，并限制帶內(nèi)失真，一般的頻域信號可以分成三部分在有用載波上的部分，在空載波上的部分，以及上采樣時插入的零，保持步驟e后得到的頻域信號在空載波上的那一部分不變，該插入零的部分恢復為零，而在有用載波上的那一部分則恢復成頻域信號Y2與之對應的部分；g.將頻域信號用反快速傅里葉變換法轉(zhuǎn)換回時域信號；h.重復步驟b到步驟g，直至在復數(shù)平面上可以看到一個清晰可見的矢量孔，停止。
全文摘要
基于切線原理的矢量孔調(diào)整法可以應用于任何使用OFDM傳輸方式和漏極調(diào)制功放的通信系統(tǒng)，不僅改變信號幅度，更進一步改變信號相位，從而真正解決信號過于靠近原點的問題。在復數(shù)平面上制造“矢量孔”的信號調(diào)整方法，具體如下a.定義一個信號幅度的下限閾值R，b.依次檢查所有的數(shù)字信號采樣點，c.將所有信號采樣點折射到復數(shù)平面上，d.使用迭代法，用一個已調(diào)整過的信號點改變下一個原始信號點的相位和幅度；e.將所有調(diào)整過的N個數(shù)字采樣點用快速傅里葉變換法轉(zhuǎn)換成頻域信號Y1，同時將步驟b中得到的初步調(diào)整的數(shù)字信號點同樣轉(zhuǎn)換成頻域信號Y2，f.在頻域上進一步調(diào)整信號，h.重復步驟b到步驟g，直至在復數(shù)平面上可以看到一個清晰可見的矢量孔。
文檔編號H04L27/26GK101729484SQ20091023252
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者托馬斯·布拉澤爾, 朱曉維, 王晶琦, 祝安定 申請人:東南大學;愛爾蘭國立都柏林大學