專利名稱：一種降低信號峰均比的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種降低信號峰均比的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，頻譜復(fù)用技術(shù)越來越多的應(yīng)用在高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。但是對于頻譜復(fù)用通信系統(tǒng)，載波的非連續(xù)配置逐步應(yīng)用，發(fā)射信號的峰均比很大。通信系統(tǒng)中無線基站的發(fā)信機利用功率放大器來發(fā)射信號，以補償因傳播距離而帶來的信號衰減，峰均比大的發(fā)射信號降低了功率放大器的效率，有必要采取相應(yīng)的技術(shù)來降低輸入到功放信號的峰均比。在移動通信系統(tǒng)中，通常用的中頻削峰技術(shù)有匹配濾波削峰和峰值脈沖抵消削峰等。匹配濾波削峰是基于硬限幅和匹配濾波技術(shù)。峰值脈沖抵消削峰是基于信號的疊加思想，在峰值脈沖處產(chǎn)生一個相位相同，幅度與峰值大小成一定比例的抵消脈沖，對抵消脈沖進行頻譜成型處理，然后與原始信號進行峰值抵消?，F(xiàn)有的多載波信號削峰算法，是基于峰值脈沖抵消削峰算法，其抵消脈沖生成是硬限幅方法，獲得良好的峰均比性能，但同時會導(dǎo)致嚴重的鄰道泄漏，增加后面濾波器設(shè)計的實現(xiàn)難度，并且對于非連續(xù)載波配置情況，其峰均比很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種降低信號峰均比的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)針對非連續(xù)載波信號峰均比很大的問題。為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種降低信號峰均比的方法，所述方法包括以下步驟獲取原始信號中各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值；根據(jù)各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值的幅度、相位及位置信息，產(chǎn)生與各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖；對各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖進行合路后，與所述原始信號合并，得到削峰后的信號。進一步，獲取原始信號中峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值，具體包括以下步驟在所述原始信號中確定輸入峰值； 獲取輸入峰值與上一個峰值之間的采樣點間隔，判斷該采樣點間隔是否大于峰值窗調(diào)度間隔，如果否，則繼續(xù)在所述原始信號中搜索輸入峰值；如果是，則將當(dāng)前峰值的峰值位置設(shè)定為峰值窗的開始位置，將峰值窗長度范圍內(nèi)峰值中的最大峰值保存在寄存器內(nèi)。進一步，在所述原始信號中確定輸入峰值，具體包括以下步驟在所述原始信號中確定檢測到的當(dāng)前峰值位置；判斷該峰值的幅度是否大于峰值檢驗門限值，如果是，則該峰值為輸入峰值；如果否，則繼續(xù)在所述原始信號中確定下一個峰值位置。進一步，在獲取輸入峰值與上一個峰值之間的采樣點間隔之前，還包括根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)估計窗長度，統(tǒng)計所述參數(shù)估計窗長度采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，確定峰值窗長度；根據(jù)所述輸入峰值的峰值幅度，確定峰值窗調(diào)度間隔。進一步，在獲取輸入峰值與上一個峰值之間的采樣點間隔之前，還包括根據(jù)預(yù)先設(shè)定的跳頻信息，統(tǒng)計所述跳頻信息確定的采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，確定峰值窗長度；根據(jù)所述輸入峰值的峰值幅度，確定峰值窗調(diào)度間隔。另一方面，本發(fā)明還提供一種降低信號峰均比的裝置，所述裝置包括峰值窗搜索模塊，用于獲取原始信號中各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值；峰值抵消脈沖產(chǎn)生模塊，用于根據(jù)各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值的幅度、相位及位置信息，產(chǎn)生與各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖；峰值脈沖抵消模塊，用于對各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖進行合路后， 與所述原始信號合并，得到削峰后的信號。進一步，所述裝置還包括峰值檢測模塊，用于在所述原始信號中確定輸入峰值；所述峰值窗搜索模塊獲取輸入峰值與上一個峰值之間的采樣點間隔，判斷該采樣點間隔是否大于峰值窗調(diào)度間隔，如果否，則繼續(xù)在所述原始信號中搜索輸入峰值；如果是，則將當(dāng)前峰值的峰值位置設(shè)定為峰值窗的開始位置，將峰值窗長度范圍內(nèi)峰值中的最大峰值保存在寄存器內(nèi)。進一步，所述峰值檢測模塊在所述原始信號中確定檢測到的當(dāng)前峰值位置；判斷該峰值的幅度是否大于峰值檢驗門限值，如果是，則該峰值為輸入峰值；如果否，則繼續(xù)在所述原始信號中確定下一個峰值位置。進一步，所述峰值窗搜索模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)估計窗長度，統(tǒng)計所述參數(shù)估計窗長度采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，確定峰值窗長度；根據(jù)所述輸入峰值的峰值幅度， 確定峰值窗調(diào)度間隔。進一步，所述峰值窗搜索模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的跳頻信息，統(tǒng)計所述跳頻信息確定的采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，確定峰值窗長度；根據(jù)所述輸入峰值的峰值幅度，確定峰值窗調(diào)度間隔。本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明通過對峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值進行削峰處理，在非連續(xù)載波峰值分布密集情況下，通過調(diào)整峰值窗的調(diào)度間隔和峰值窗長度兩個參數(shù)，合理選擇峰值位置，避免峰值再生，減少了消耗的CPG模塊個數(shù)。在滿足相同誤差矢量幅度和鄰道功率泄漏比指標條件下，能夠取得更好的削峰效果。


圖1是本發(fā)明實施例中一種降低信號峰均比的方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實施例中再一種降低信號峰均比的方法的流程圖；圖3是本發(fā)明一種降低信號峰均比的裝置在WCDMA系統(tǒng)中位置示意圖；圖4是本發(fā)明實施例中一種降低信號峰均比的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明實施例中一種峰值窗搜索模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例中峰值窗的滑動位置的示意圖；圖7是本發(fā)明實施例中再一種峰值窗搜索模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實施例中又一種峰值窗搜索模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖9 一種非連續(xù)載波信號經(jīng)過本發(fā)明實施例降低信號峰均比裝置的處理和經(jīng)過傳統(tǒng)峰值脈沖抵消削峰后的CCDF性能對比曲線圖。
具體實施例方式為了解決現(xiàn)有技術(shù)針對非連續(xù)載波信號峰均比很大的問題，本發(fā)明提供了一種降低信號峰均比的方法及裝置，更具體地說，是降低通信系統(tǒng)中進入功率放大器的信號峰均比的方法和裝置，尤其涉及的是一種降低非連續(xù)載波合路信號峰均比的削峰技術(shù)。以下結(jié)合附圖以及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明實施例涉及一種降低信號峰均比的方法，方法包括以下步驟步驟S101，獲取原始信號中各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值；S卩通過設(shè)置峰值窗的起始位置、結(jié)束位置，以及峰值窗的調(diào)度間隔，得到若干個峰值窗，對每個峰值窗長度范圍內(nèi)的所有峰值(一個或多個)進行相互比較，查找到最大峰值(峰值的幅度最大)， 并將最大峰值保存在寄存器內(nèi)。步驟S102，根據(jù)各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值的幅度、相位及位置信息，產(chǎn)生與各個最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖；其中，峰值抵消脈沖的幅度為與之對應(yīng)的最大峰值的幅度減去預(yù)先設(shè)定的削峰門限，相位信息和位置信息為與之對應(yīng)的最大峰值的相位信息和位置信息。步驟S103，對各個最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖進行合路后，與原始信號合并 (相減)，得到削峰后的信號。對各個最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖進行合路，是指按照各個最大峰值的位置信息和順序信息，將峰值抵消脈沖合并成一路信號。并對原始信號進行延時，使延時后的原始信號的各個最大峰值分別和與其對應(yīng)的峰值抵消脈沖對其，兩路信號想減，即得到削峰后的信號，降低了原始信號的峰均比。為達到更好的效果，如圖2所示，本發(fā)明實施例還涉及一種降低信號峰均比的方法，該方法包括以下步驟步驟S201，檢測峰值位置，即在原始信號中確定輸入峰值，具體如下首先，采用迭代算法(例如采用CORDIC迭代算法)計算原始信號的幅度和相位； 設(shè)原始信號輸入合路I/Q復(fù)信號為Ik，A，削峰門限Thr，CORDIC算法的旋轉(zhuǎn)增益為cordic_ gain。
6
迭代計算的初始值
{x(0), y(0), z(0)} = {abs(Ik)，abs(Qk)，0}，其中，abs 表示求模；(式 1) 迭代計算公式
χ (i+1) = χ ⑴ +sign (y ⑴)*floor (y ⑴ /2(^)(式 2)
y (i+1) = y ⑴-sign (y ⑴)*floor (χ ⑴々(卜1))(式 3)
ζ (i+1) = ζ ⑴ +sign (y ⑴)柏 tan ((1/2)(卜1))(式 4)
其中，sign表示符號函數(shù)，y⑴大于零時，值為1 ；y(i)不大于零時，值為_1。 floor為取整函數(shù)，a tan為反正切變換函數(shù)。經(jīng)過i次迭代后，輸出的χ (i+Ι)為幅度信息，z(i+l)為相位信息。然后，采用四點搜峰法確定峰值位置，四點搜峰法判斷的準則是對依次相鄰的4 個點A，B，C，D的幅度mag_a，mag_b，mag_c, mag_d進行判斷，B為當(dāng)前判斷點，若在mag_b 大于mag_a，mag_c不小于mag_d的情況下，如果mag_b不小于mag_c，那么B就為一個峰值位置。采用流水線的方式，依次對每一組相鄰的四個點進行峰值位置判斷。最后，判斷確定的峰值的峰值幅度是否大于峰值檢驗門限值，如果是，則檢測到峰值，該峰值即為輸入峰值；如果否，則繼續(xù)檢測下一個峰值。其中，峰值檢驗門限值為旋轉(zhuǎn)增益與預(yù)先設(shè)定的削峰門限的乘積。步驟S202，搜索峰值窗范圍內(nèi)最大峰值位置。具體如下比較搜索到峰值(輸入峰值)與上一次峰值調(diào)度確定的峰值的采樣點間隔，確定峰值窗的開始位置。其中，采樣點間隔為兩個峰值位置之差。若采樣點間隔大于峰值窗調(diào)度間隔，則保存檢測到峰值(輸入峰值)，存儲峰值的位置和幅度到寄存器；其中，檢測到的峰值位置為峰值窗的開始位置。若采樣點間隔不大于峰值窗調(diào)度間隔，則返回步驟S201，繼續(xù)檢測下一個峰值。峰值窗調(diào)度間隔可以預(yù)先設(shè)定，也可以事先對該信號進行仿真，獲取采樣點個數(shù)與峰值幅度的平均值的對應(yīng)關(guān)系(調(diào)度間隔查詢表)，然后統(tǒng)計采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，根據(jù)峰值幅度查找調(diào)度間隔查詢表，得到峰值窗調(diào)度間隔。從峰值窗開始位置開始計數(shù)，等待下一個輸入峰值，比較等待的采樣點間隔(下一個輸入峰值與其前面的輸入峰值的位置之差)與峰值窗長度，確定峰值窗的結(jié)束位置。 若等待的采樣點間隔小于峰值搜索窗(峰值窗)長度，即檢測到峰值在峰值窗的范圍內(nèi)，則與寄存器中峰值比較，保留最大值。若等待采樣點間隔超出峰值窗長度，則該峰值的位置為峰值窗的結(jié)束位置；估計延時，延時時間為檢測輸入峰值的時間和確定最大峰值的時間之和；本次峰值窗搜索結(jié)束。其中，峰值窗長度可以預(yù)先設(shè)定，也可以事先對該信號進行仿真， 獲取采樣點個數(shù)與峰值個數(shù)的對應(yīng)關(guān)系(峰值窗長度查詢表)，然后統(tǒng)計采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，根據(jù)峰值個數(shù)查找峰值窗長度查詢表，得到峰值窗長度。步驟S203，峰值調(diào)度，對多個峰值進行分配和處理。由于在一個濾波器長度內(nèi)能處理的最多峰值個數(shù)等于CPG (峰值抵消脈沖產(chǎn)生模塊)個數(shù)，其余的峰值將不處理。而且 CPG之間有順序，因此，需要首先按照順序依次判斷CPG的工作狀態(tài)，即先判斷第一個CPG是否繁忙，如果繁忙，則判斷下一個，如果出于空閑，則將位置最早的最大峰值分配給第一個 CPG，按此規(guī)則，依次分配。當(dāng)所有的CPG都繁忙時，則不處理最大峰值，將其丟棄。步驟S204，提取抵消脈沖的幅度和相位信息。將各個峰值窗搜索確定的最大峰值的幅度與預(yù)先設(shè)定的削峰門限相減，提取出抵消脈沖的幅度，最大峰值點處的相位信息為抵消脈沖的相位信息。步驟S205，產(chǎn)生峰值抵消脈沖。CPG濾波器系數(shù)與步驟S204得到的信號相乘，產(chǎn)生峰值抵消脈沖。步驟S206，峰值抵消處理，輸出削峰后信號。對原始信號進行延時處理，使延時后的信號與CPG脈沖時間對齊。按照各個最大峰值的位置信息和順序信息，將峰值抵消脈沖合并成一路信號，與經(jīng)過延時的原始信號相減，實現(xiàn)削峰。
另外，本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述方法的降低信號峰均比的裝置。如圖3所示，為本發(fā)明一種降低信號峰均比裝置在WCDMA(WidebandCode Division Multiple Access，寬帶碼分多址)系統(tǒng)中位置示意圖。在WCDMA系統(tǒng)中，基帶信號經(jīng)過上變頻為數(shù)字中頻信號，然后經(jīng)過NCOOiumericalcontrolled oscillator，數(shù)字控制振蕩器) 合路成多載波信號，經(jīng)過降低信號峰均比裝置削峰，由預(yù)失真器輸出。如果不采取任何降低峰均比的措施，合路后的多載波信號峰均比一般為IOdB左右。本發(fā)明的削峰裝置，在滿足誤差矢量幅度和鄰道功率泄漏比指標條件下，可以使WCDMA非連續(xù)載波配置信號峰均比降低到6dB左右。圖4是本發(fā)明一種降低信號峰均比裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖4可以看出，降低信號峰均比裝置包括峰值檢測模塊10、峰值窗搜索模塊20、峰值調(diào)度模塊30、抵消脈沖提取模塊40、峰值抵消脈沖產(chǎn)生模塊50、延時模塊60、峰值脈沖抵消模塊70。高峰均比的信號經(jīng)過峰值檢測模塊10，依據(jù)峰值檢測門限輸出第一次峰值信息。 第一次檢測到峰值信息經(jīng)過峰值窗搜索模塊20確定峰值窗范圍內(nèi)二次檢測峰值信息。二次檢測到的峰值位置信息經(jīng)過峰值調(diào)度模塊30，根據(jù)峰值抵消脈沖產(chǎn)生模塊50閑忙情況， 確定是否產(chǎn)生峰值抵消脈沖。若CPG狀態(tài)忙，重新檢測峰值。若CPG狀態(tài)閑，通過抵消脈沖提取模塊40提取二次檢測峰值的幅度和相位信息，輸入到CPG模塊產(chǎn)生峰值抵消脈沖。高峰均比信號通過延時單元60與峰值抵消脈沖在峰值脈沖抵消模塊70進行合并處理，輸出削峰后信號。峰值檢測模塊10，首先采用CORDIC迭代算法計算信號的幅度和相位。設(shè)輸入合路 I/Q復(fù)信號為Ik Qk,削峰門限Thr，CORDIC算法的旋轉(zhuǎn)增益為c0rdic_gain。迭代計算的初始值{χ (0)，y (0)，ζ (0)} = {abs (Ik)，abs (Qk)，0}(式 1)迭代計算公式χ (i+1) = χ ⑴ +sign (y ⑴)*floor (y ⑴ /2(卜“)(式 2)y (i+1) = y ⑴-sign (y ⑴)*floor (χ ⑴ /2("))(式 3)ζ (i+1) = z(i)+sign(y(i))*a tan ((1/2)(式 4)經(jīng)過i次迭代后，輸出的χ (i+1)為幅度信息，ζ (i+1)為相位信息。峰值檢測采用四點搜索法，其判斷的準則是對依次相鄰的4個點A，B, C，D的幅度mag_a, mag_b, mag_c, mag_d進行判斷，B為當(dāng)前判斷點，若mag_b大于mag_a, mag_c不小于mag_d的情況下，如果mag_b不小于mag_c，那么B就為一個峰值位置。采用流水線的方式，依次對每一組相鄰的四個點進行峰值位置判斷。比較四點搜索法搜索到峰值的幅度與削峰門限，若大于削峰門限Thr*C0rdiC_gain，則檢測到峰值(輸入峰值)。峰值窗搜索模塊20處在峰值檢測模塊10和峰值調(diào)度模塊30之間，非連續(xù)載波合路信號經(jīng)過峰值檢測模塊10檢測到的峰值(輸入峰值)，送到峰值窗搜索模塊20進行二次檢測，對設(shè)定的一個窗長度范圍內(nèi)的多個峰值進行比較，保留一個最大的峰值送到峰值調(diào)度模塊30。圖5是峰值窗搜索模塊20的具體結(jié)構(gòu)示意圖。其中包括4個單元峰值窗的開始位置判決單元201、峰值窗的結(jié)束位置判決單元202、峰值比較單元203、延時估計單元204。峰值窗搜索模塊20輸入?yún)?shù)包括
兩個可配置參數(shù)(預(yù)先設(shè)定)all0Cati0n_SpaCing，峰值窗調(diào)度間隔；L_Wind0W， 峰值窗長度。峰值檢測模塊10輸入兩個參數(shù)peak_p，檢測到峰值(輸入峰值)位置；peak_ mag，檢測到峰值(輸入峰值)幅度。峰值調(diào)度模塊30輸入一個參數(shù)peak_lp，上一次峰值調(diào)度確定的峰值位置。峰值窗搜索模塊20輸出參數(shù)包括peak_mp，最大峰值位置；delay，峰值窗搜索帶來的延時。峰值窗搜索模塊20實現(xiàn)步驟步驟1，峰值窗的開始位置判決單元201獲取搜索到峰值(輸入峰值)與上一次峰值調(diào)度確定的峰值的采樣點間隔(兩次峰值位置之差)，確定峰值窗的開始位置。若采樣點間隔大于allocatior^spacing，則保留檢測到峰值，存儲峰值的位置和幅度到寄存器，搜索到的峰值的峰值位置即為峰值窗的開始位置。若采樣點間隔小于allocatior^spacing，繼續(xù)檢測下一個峰值。步驟2，峰值窗的結(jié)束位置判決單元202從峰值窗開始位置開始計數(shù)，等待峰值檢測模塊輸入下一個峰值，比較等待的采樣點間隔與峰值窗長度，確定峰值窗的結(jié)束位置。若峰值比較單元203判定等待的采樣點間隔小于峰值搜索窗長度L_wind0w，即檢測到峰值在峰值窗的范圍內(nèi)，則與寄存器中峰值比較，保留最大值。若峰值比較單元203判定等待采樣點間隔超出峰值窗長度，延時估計單元204將檢測輸入峰值的時間和搜索最大峰值所花費的時間作為延時時間delay，本次峰值窗搜索結(jié)束。將峰值位置peakjiip和延時delay送到峰值調(diào)度模塊30。峰值調(diào)度模塊30，對峰值抵消脈沖成型濾波器階數(shù)長度內(nèi)的多個峰值進行控制和分配，在一個濾波器長度內(nèi)能處理的最多峰值個數(shù)等于CPG個數(shù)，其余的峰值將不處理。抵消脈沖提取模塊40，用于產(chǎn)生抵消脈沖的I路和Q路信號。設(shè)最大峰值位置peak_mp對應(yīng)的幅度和相位分別是peakjnag與peak_angle，削峰脈沖的I路和Q路信號分別為I_pulse和Q_pulse。迭代計算的初始值{χ (0)，y (0)，ζ (0)} = {peak_mag，0，peak_angle}(式 5)迭代計算公式x(i+l) = χ( )-8 δη(ζ( ))*ΠοοΓ(γ( )/2("))(式 6)y(i+l) = γ( )+8 δη(ζ( ))*ΠοοΓ(χ( )/2("))(式 7)z(i+l) = z(i)-sign(z(i))*a tan((l/2)(卜“)(式 8)通過CORDIC算法實現(xiàn)由極坐標到平面坐標的變換。經(jīng)過i次迭代后，輸出的 x(i+l)為幅度信息I_pulse，y(i+l)為相位信息Q_pulse。峰值檢測和峰值脈沖提取都采用了 CORDIC 迭代算法，使 I_pulse 與 I_pulse 有 cordic_gain2 的增益。峰值抵消脈沖產(chǎn)生模塊50，為抵消脈沖成型濾波器系數(shù)存取單元。提取CPG濾波器系數(shù)，與抵消脈沖提取模塊40輸出的I_pulSe與Q_pulSe信號相乘，產(chǎn)生CPG抵消脈沖。延時模塊60，對原始信號進行延時處理，使延時后的信號與CPG脈沖時間對齊。峰值脈沖抵消模塊70，合成抵消脈沖，與原始信號相減，實現(xiàn)削峰。圖6是峰值窗搜索模塊滑動位置具體實施例，其中，曲線為時域信號，平行于X軸
9(時間采樣點)的虛線為削峰門限值，實線框表示峰值窗1，點化線框表示峰值窗2，虛線框表示峰值窗3。圖中峰值分布密集，在采樣點304 333范圍內(nèi)檢測到峰值307、313、318、 324、329。若采用傳統(tǒng)的峰值脈沖抵消技術(shù)需要處理全部峰值，CPG資源消耗很大，峰值再生和EVM惡化嚴重。本發(fā)明針對傳統(tǒng)的峰值脈沖抵消技術(shù)在處理上述峰值分布情況的劣勢，增加了峰值窗搜索模塊。在峰值窗搜索過程中可能出現(xiàn)邊緣效應(yīng)，兩個峰值窗選取峰值分別處于窗的邊緣。如圖6所示在峰值窗1和峰值窗3范圍內(nèi)選擇的峰值分別是313、318，峰值313在窗1的右邊緣，峰值318在窗3的左邊緣，兩個峰值距離是5個采樣點，很容易引起峰值再生。為了避免相鄰峰值窗之間選擇峰值距離太近情況，峰值窗搜索模塊采用峰值窗調(diào)度間隔約束峰值窗的開始位置與上一個選擇峰值的距離。如圖6所示在峰值窗1和峰值窗2范圍內(nèi)選取峰值分別是313、324，漏掉了一個峰值318。峰值窗搜索模塊可以合理選擇峰值， 節(jié)省CPG資源同時降低峰值再生危害。圖7是自適應(yīng)的峰值窗搜索模塊21，可以替代圖4中峰值窗搜索模塊20。它包括 峰值窗參數(shù)估計單元211，延時單元212，峰值窗開始位置判決單元213，峰值窗結(jié)束位置判決單元214，峰值比較單元215，延時估計單元216。自適應(yīng)的峰值窗搜索模塊21輸入?yún)?shù)包括可配置參數(shù)n_Samp，參數(shù)估計窗長度，即峰值窗搜索模塊參數(shù)估計需要的采樣點個數(shù)。峰值檢測模塊10輸入兩個參數(shù)peak_p，搜索到峰值位置；peakjnag，搜索到峰值幅度。峰值調(diào)度模塊30輸入一個參數(shù)peak_lp，上一次峰值調(diào)度確定的峰值位置； peak_lmag，上一次峰值調(diào)度確定的峰值幅度。自適應(yīng)的峰值窗搜索模塊21輸出參數(shù)包括peak_mp，最大峰值位置；delay，峰值窗搜索帶來的延時。自適應(yīng)的峰值窗搜索模塊21實現(xiàn)步驟步驟A，峰值窗參數(shù)估計單元211統(tǒng)計n_Samp采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，估計峰值窗長度L_wind0w;其中，事先對該信號進行仿真，獲取采樣點個數(shù)與峰值個數(shù)的對應(yīng)關(guān)系(峰值窗長度查詢表)，然后統(tǒng)計采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，根據(jù)峰值個數(shù)查找峰值窗長度查詢表，得到峰值窗長度。并根據(jù)峰值調(diào)度模塊輸入的峰值幅度peallmag，估計峰值窗調(diào)度間隔allocatioruspacing ；其中，事先對該信號進行仿真，獲取采樣點個數(shù)與峰值幅度的平均值的對應(yīng)關(guān)系(調(diào)度間隔查詢表)，然后統(tǒng)計采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，根據(jù)峰值幅度查找調(diào)度間隔查詢表，得到峰值窗調(diào)度間隔。對于峰值分布情況變化劇烈的信號，需要較短的參數(shù)估計窗長度，為峰值窗長度的五倍。步驟B，延時單元212進行延時處理，延時時間為峰值窗參數(shù)估計單元211進行步驟A的時間，通常為幾個采樣點。步驟C，峰值窗開始位置判決單元213獲取搜索到峰值peak_p與上一次峰值調(diào)度確定的峰值peak_lp的采樣點間隔，確定峰值窗的開始位置。若采樣點間隔大于峰值窗調(diào)度間隔，則保留檢測到峰值，存儲峰值的位置和幅度到寄存器。若采樣點間隔小于峰值窗調(diào)度間隔，繼續(xù)檢測下一個峰值。
步驟D，峰值窗結(jié)束位置判決單元214從峰值窗開始位置開始計數(shù)，等待峰值檢測模塊輸入下一個峰值，比較等待的采樣點間隔與峰值窗長度，確定峰值窗的結(jié)束位置。若峰值比較單元215判定等待的采樣點間隔小于峰值搜索窗長度，即檢測到峰值在峰值窗范圍內(nèi)，則與寄存器中峰值比較保留最大值。若峰值比較單元215判定等待采樣點間隔超出峰值窗長度，延時估計單元216估計延時，將檢測輸入峰值的時間和搜索最大峰值所花費的時間作為延時時間delay ；本次峰值窗搜索結(jié)束。將峰值位置peak_mp和延時delay送到下級處理模塊。自適應(yīng)的峰值窗搜索模塊，根據(jù)實時檢測到輸入峰值分布情況，更新峰值窗的調(diào)度間隔allocatior^spacing和峰值窗長度L_Wind0W，選擇最佳的峰值位置進行處理，尤其對于GSM(Global System for Mobile Communications，全球移動通訊系統(tǒng))跳頻過程峰值分布變化情況，不需要通過仿真來手動配置參數(shù)。圖8是自適應(yīng)峰值窗搜索模塊在GSM系統(tǒng)的具體實施例，可以替代圖4中峰值窗搜索模塊20。包括峰值窗參數(shù)估計單元221，延時單元222，峰值窗開始位置判決單元223， 峰值窗結(jié)束位置判決單元224，峰值比較單元225，延時估計單元226。與圖7自適應(yīng)峰值窗搜索模塊相比，修改了峰值窗參數(shù)估計單元221，其余各單元均相同。在GSM系統(tǒng)中，峰值窗參數(shù)估計單元221由輸入的跳頻信息，確定新峰值窗的調(diào)度間隔allocatioruspacing和峰值窗長度L_windowo圖9所示的是非連續(xù)載波信號經(jīng)過本發(fā)明削峰和傳統(tǒng)峰值脈沖抵消削峰后CCDF 性能對比曲線。從圖9中可以看出，本發(fā)明實施例削峰后峰均比有顯著的減少，由削峰前的 9. 92dB(0. 01% O(XDF)降為6. 06dB。與傳統(tǒng)峰值脈沖抵消技術(shù)相比，在保證滿足系統(tǒng)誤差矢量幅度和鄰道功率泄漏比指標條件下，性能提高了近ldB。本發(fā)明針對非連續(xù)載波峰值分布密集情況，采用的峰值窗搜索技術(shù)，獲得更低的峰均比性能。本發(fā)明可以根據(jù)實際通信系統(tǒng)設(shè)計中的硬件資源，在滿足誤差矢量幅度和鄰道功率泄漏比條件下，適當(dāng)使用多級迭代削峰處理方法來實現(xiàn)，獲取更低的峰均比性能。本發(fā)明提供的方案，其數(shù)字信號處理采用順序處理方式，不涉及任何反饋處理模塊，從而很方便在實際硬件系統(tǒng)中實現(xiàn)。本發(fā)明不限于只處理非連續(xù)載波配置情況，對于連續(xù)載波配置和單載波配置情況，其削峰效果與傳統(tǒng)的峰值脈沖抵消削峰技術(shù)相當(dāng)。本發(fā)明適用于WCDMA、GSM 等系統(tǒng)。本發(fā)明尤其針對非連續(xù)載波信號峰值出現(xiàn)較密集情況而設(shè)計的，在峰值脈沖抵消削峰技術(shù)基礎(chǔ)上增加一個峰值窗搜索過程。這一過程減少了處理的峰值個數(shù)，進而節(jié)省了處理峰值脈沖抵消(CPG)的資源，降低了因CPG資源不足漏掉較大峰值可能性和峰值再生的危害，提高了峰均比性能。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)不限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種降低信號峰均比的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟獲取原始信號中各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值；根據(jù)各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值的幅度、相位及位置信息，產(chǎn)生與各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖；對各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖進行合路后，與所述原始信號合并，得到削峰后的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的降低信號峰均比的方法，其特征在于，獲取原始信號中峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值，具體包括以下步驟在所述原始信號中確定輸入峰值；獲取輸入峰值與上一個峰值之間的采樣點間隔，判斷該采樣點間隔是否大于峰值窗調(diào)度間隔，如果否，則繼續(xù)在所述原始信號中搜索輸入峰值；如果是，則將當(dāng)前峰值的峰值位置設(shè)定為峰值窗的開始位置，將峰值窗長度范圍內(nèi)峰值中的最大峰值保存在寄存器內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的降低信號峰均比的方法，其特征在于，在所述原始信號中確定輸入峰值，具體包括以下步驟在所述原始信號中確定檢測到的當(dāng)前峰值位置；判斷該峰值的幅度是否大于峰值檢驗門限值，如果是，則該峰值為輸入峰值；如果否， 則繼續(xù)在所述原始信號中確定下一個峰值位置。
4.如權(quán)利要求2或3所述的降低信號峰均比的方法，其特征在于，在獲取輸入峰值與上一個峰值之間的采樣點間隔之前，還包括根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)估計窗長度，統(tǒng)計所述參數(shù)估計窗長度采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，確定峰值窗長度；根據(jù)所述輸入峰值的峰值幅度，確定峰值窗調(diào)度間隔。
5.如權(quán)利要求2或3所述的降低信號峰均比的方法，其特征在于，在獲取輸入峰值與上一個峰值之間的采樣點間隔之前，還包括根據(jù)預(yù)先設(shè)定的跳頻信息，統(tǒng)計所述跳頻信息確定的采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)， 確定峰值窗長度；根據(jù)所述輸入峰值的峰值幅度，確定峰值窗調(diào)度間隔。
6.一種降低信號峰均比的裝置，其特征在于，所述裝置包括峰值窗搜索模塊，用于獲取原始信號中各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值；峰值抵消脈沖產(chǎn)生模塊，用于根據(jù)各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值的幅度、相位及位置信息，產(chǎn)生與各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖；峰值脈沖抵消模塊，用于對各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖進行合路后，與所述原始信號合并，得到削峰后的信號。
7.如權(quán)利要求6所述的降低信號峰均比的裝置，其特征在于，所述裝置還包括峰值檢測模塊，用于在所述原始信號中確定輸入峰值；所述峰值窗搜索模塊獲取輸入峰值與上一個峰值之間的采樣點間隔，判斷該采樣點間隔是否大于峰值窗調(diào)度間隔，如果否，則繼續(xù)在所述原始信號中搜索輸入峰值；如果是，則將當(dāng)前峰值的峰值位置設(shè)定為峰值窗的開始位置，將峰值窗長度范圍內(nèi)峰值中的最大峰值保存在寄存器內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的降低信號峰均比的裝置，其特征在于，所述峰值檢測模塊在所述原始信號中確定檢測到的當(dāng)前峰值位置；判斷該峰值的幅度是否大于峰值檢驗門限值，如果是，則該峰值為輸入峰值；如果否，則繼續(xù)在所述原始信號中確定下一個峰值位置。
9.如權(quán)利要求7或8所述的降低信號峰均比的裝置，其特征在于，所述峰值窗搜索模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)估計窗長度，統(tǒng)計所述參數(shù)估計窗長度采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，確定峰值窗長度；根據(jù)所述輸入峰值的峰值幅度，確定峰值窗調(diào)度間隔。
10.如權(quán)利要求7或8所述的降低信號峰均比的裝置，其特征在于，所述峰值窗搜索模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的跳頻信息，統(tǒng)計所述跳頻信息確定的采樣點范圍內(nèi)的峰值分布個數(shù)，確定峰值窗長度；根據(jù)所述輸入峰值的峰值幅度，確定峰值窗調(diào)度間隔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低信號峰均比的方法及裝置，所述方法包括以下步驟獲取原始信號中各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值；根據(jù)各個峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值的幅度、相位及位置信息，產(chǎn)生與各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖；對各個所述最大峰值對應(yīng)的峰值抵消脈沖進行合路后，與所述原始信號合并，得到削峰后的信號。本發(fā)明通過對峰值窗長度范圍內(nèi)的最大峰值進行削峰處理，在非連續(xù)載波峰值分布密集情況下，通過調(diào)整峰值窗的調(diào)度間隔和峰值窗長度兩個參數(shù)，合理選擇峰值位置，避免峰值再生，減少了消耗的CPG模塊個數(shù)。在滿足相同誤差矢量幅度和鄰道功率泄漏比指標條件下，能夠取得更好的削峰效果。
文檔編號H04L27/26GK102244626SQ20101016963
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者楊澤亮, 游愛民 申請人:中興通訊股份有限公司