相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)要求2011年10月27日提交的發(fā)明名稱(chēng)為“softwaredigitalfrontend(softdfe)signalprocessinganddigitalradio”的第61/552,242號(hào)美國(guó)專(zhuān)利臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這里通過(guò)引用并入。

本申請(qǐng)涉及發(fā)明名稱(chēng)為“crestfactorreduction(cfr)usingasymmetricalpulses”的第____號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)、以及發(fā)明名稱(chēng)為“multi-stagecrestfactorreduction(cfr)formulti-channelmulti-standardradio”的第____號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，其中每一個(gè)隨此同時(shí)提交并且通過(guò)引用并入。

本發(fā)明涉及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，并且更特別地，涉及用于波峰因子降低的技術(shù)。

背景技術(shù)：

波峰因子或者峰-均比（par）是對(duì)波形的測(cè)量，其從波形的峰值振幅除以波形的rms值中計(jì)算。在眾多無(wú)線通信技術(shù)中，通信信號(hào)經(jīng)常具有高的峰-均比（par），所述高的峰-均比（par）能夠消減無(wú)線基站中采用的功率放大器（pa）的效率。已經(jīng)提議或者建議了眾多用于減少par的技術(shù)以提高功率放大器的效率，從而允許在發(fā)生飽和之前發(fā)送更高的平均功率。

波峰因子降低（cfr）是用于減少所發(fā)送的無(wú)線信號(hào)的par的數(shù)字技術(shù)。在無(wú)線發(fā)射機(jī)中，例如，經(jīng)常將cfr與數(shù)字預(yù)失真（dpd）合并。dpd用作線性化功率放大器以提高功率放大器的效率。經(jīng)常將cfr與dpd結(jié)合使用，以針對(duì)給定的功率放大器飽和電壓而最大化平均發(fā)送功率。經(jīng)常地，將cfr置于數(shù)字上變換（duc）級(jí)之后并且在dpd和/或均衡之前。

一般性地，波峰因子降低技術(shù)采用峰值檢測(cè)并且接著通過(guò)從所檢測(cè)到的峰值中減去抵消脈沖來(lái)抵消峰值，以減小峰值振幅并且由此減小par。抵消脈沖被精心設(shè)計(jì)以匹配信號(hào)/信道譜響應(yīng)。按照這一方式，峰值抵消僅僅引入（多個(gè)）信號(hào)信道內(nèi)的噪聲。已有的波峰因子降低技術(shù)逐個(gè)樣本地處理信號(hào)。在基于樣本的波峰因子降低軟件實(shí)現(xiàn)中，在軟件中處理各個(gè)樣本而引入的開(kāi)銷(xiāo)消減了效率（例如，與函數(shù)調(diào)用相關(guān)聯(lián)的開(kāi)銷(xiāo)）。因而，存在對(duì)基于塊的波峰因子降低技術(shù)的需求，其中每一個(gè)塊包括多個(gè)樣本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一般性地，提供了基于塊的波峰因子降低（cfr）技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種基于塊的波峰因子降低方法，包括：獲取包括多個(gè)樣本的數(shù)據(jù)樣本塊；將數(shù)據(jù)塊應(yīng)用到波峰因子降低塊；以及從波峰因子降低塊提供經(jīng)處理的數(shù)據(jù)塊。所述基于塊的波峰因子降低方法能夠可選地為數(shù)據(jù)塊而迭代執(zhí)行多次。

在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)樣本塊包括具有至少一個(gè)指針塊的擴(kuò)展塊?？稍趶牟ǚ逡蜃咏档蛪K提供經(jīng)處理的數(shù)據(jù)塊之前丟棄額外的指針塊。例如，所述至少一個(gè)指針塊能夠包括至少兩個(gè)前指針塊和一個(gè)后指針塊。例如，能夠僅僅在數(shù)據(jù)樣本塊中和在第一個(gè)前指針塊中抵消峰值。

通過(guò)參考以下具體描述以及附圖，將獲得本發(fā)明的更完整的理解以及本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1圖解了采用本發(fā)明的多個(gè)方面的示例性發(fā)射機(jī)的一部分。

圖2圖解了按照本發(fā)明的用于基于塊的波峰因子降低的軟件實(shí)現(xiàn)的示例性偽碼。

圖3圖解了在數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行cfr的基于塊的波峰因子降低級(jí)。

圖4圖解了按照本發(fā)明的實(shí)施例的塊處理波峰因子降低。

圖5圖解了按照本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例的塊處理波峰因子降低。

圖6圖解了示例性的用于波峰因子降低的硬件實(shí)現(xiàn)的基于塊的峰值檢測(cè)器和脈沖抵消器。

具體實(shí)施方式

圖1圖解了采用本發(fā)明的多個(gè)方面的示例性發(fā)射機(jī)的一部分。如圖1中所示，示例性的發(fā)射機(jī)部分100包括信道濾波器和數(shù)字上變換（duc）級(jí)110、波峰因子降低（cfr）級(jí)120、數(shù)字預(yù)失真（dpd）級(jí)130和可選的均衡級(jí)140。一般性地，信道濾波器和數(shù)字上變換級(jí)110執(zhí)行信道濾波（使用例如有限脈沖響應(yīng)（fir）濾波器）和數(shù)字上變換以將數(shù)字化的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻（if）。如以上所指示的，波峰因子降低級(jí)120限制了所發(fā)送的信號(hào)的par。數(shù)字預(yù)失真級(jí)130線性化功率放大期以提高效率。均衡級(jí)140采用rf信道均衡以減輕信道損害。

本發(fā)明的一個(gè)方面認(rèn)識(shí)到可在數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行基于塊的cfr處理以提高效率。例如，能夠采用矢量引擎（ve）以在數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行cfr。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，為了確保數(shù)據(jù)塊之間的處理的連續(xù)性，采用前指針和后指針塊樣本。如下面進(jìn)一步討論的，前指針和后指針塊避免了其他情形下將由塊處理引起的邊緣效應(yīng)。

本發(fā)明能夠應(yīng)用在手機(jī)、基站以及其他網(wǎng)絡(luò)元素中。

圖2圖解了用于適當(dāng)?shù)牟ǚ逡蜃咏档退惴?00的示例性偽碼。注意到還可以采用任意可替代的波峰因子降低算法。如圖2中所示，示例性波峰因子降低算法200包括三個(gè)部分，即峰值搜索階段210、脈沖抵消階段240和硬消波階段280。示例性的波峰因子降低算法200能夠在硬件中或者在軟件中實(shí)現(xiàn)。

能夠可選地迭代執(zhí)行示例性的波峰因子降低算法200以應(yīng)對(duì)峰值再生。例如，迭代的次數(shù)（n_iter）可具有1和4之間的典型值。一般性地，由于脈沖兩側(cè)上的振鈴（傳統(tǒng)上，將脈沖設(shè)計(jì)為具有多抽頭的線性相位對(duì)稱(chēng)fir濾波器），當(dāng)?shù)窒渌逯刀胄碌姆逯禃r(shí)帶來(lái)峰值再生。在中心抽頭的兩測(cè)有抽頭。因而，可在當(dāng)前或者過(guò)去的樣本值中引入峰值。為了應(yīng)付在過(guò)去的樣本中引入的峰值，已有的cfr算法需要多個(gè)迭代以抵消所有峰值。

在峰值搜索階段210期間，在信號(hào)上進(jìn)行搜索以確定峰值數(shù)目、它們的位置以及閾值水平以上的幅度。示例性的波峰因子降低算法200初始地計(jì)算天線樣本幅度。接著識(shí)別閾值以上的樣本值。例如，可基于par目標(biāo)來(lái)建立閾值。此后，使用例如max()指令，能夠識(shí)別峰值位置。

在脈沖抵消階段240期間，將抵消脈沖安排在每一個(gè)峰值處，接著從峰值中減去所有脈沖。示例性的波峰因子降低算法200計(jì)算脈沖抵消增益（例如，閾值除以檢測(cè)到的峰值的幅度）。此后，示例性的波峰因子降低算法200進(jìn)入循環(huán)以單獨(dú)地處理每一個(gè)峰值。對(duì)于每一個(gè)峰值，使用例如矢量乘法指令，生成脈沖，并且接著，使用例如矢量加法指令，從天線中抵消脈沖。

在硬消波階段280期間，示例性的波峰因子降低算法200使用例如用于模量反算的非線性操作對(duì)輸出波形硬消波。消波閾值水平r基于par目標(biāo)來(lái)設(shè)置。使用例如極性消波技術(shù)，可以執(zhí)行硬消波。一般性地，極性消波涉及計(jì)算|x|，將|x|與閾值r比較，以及通過(guò)r/|x|來(lái)比例換算。如果|x|大于r，則由r來(lái)替代x。

在進(jìn)一步的變型中，波峰因子降低能夠在頻域中執(zhí)行。

如以上所指示的，本發(fā)明的一個(gè)方面認(rèn)識(shí)到cfr處理能夠在數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行以提高效率。例如，能夠采用矢量引擎（ve）以在數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行cfr。在軟件實(shí)現(xiàn)中，通過(guò)在整個(gè)數(shù)據(jù)塊350上而非在個(gè)別的數(shù)據(jù)樣本310上分?jǐn)傞_(kāi)銷(xiāo)，塊處理提高了效率。

圖3圖解了基于塊的波峰因子降低級(jí)300，其在數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行cfr。如圖3中所示，將輸入樣本的一個(gè)或者更多個(gè)塊310應(yīng)用到基于塊的波峰因子降低級(jí)300。如這里所使用的，輸入樣本310的塊包括n個(gè)連續(xù)樣本的集合?；趬K的波峰因子降低級(jí)300生成一個(gè)或者更多個(gè)輸出樣本的輸出塊350。

圖4圖解了按照本發(fā)明的實(shí)施例的塊處理波峰因子降低。如圖4中所示，能夠?qū)?shù)據(jù)塊400應(yīng)用到圖2的波峰因子降低算法200。但是，如果在塊400的邊緣附近檢測(cè)到峰值（諸如峰值405、415），當(dāng)對(duì)應(yīng)的抵消脈沖410、420的抽頭延伸到數(shù)據(jù)塊400外時(shí)將有邊緣效應(yīng)。

因而，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，使用一個(gè)或者更多個(gè)前指針和/或后指針塊樣本來(lái)確保數(shù)據(jù)塊之間的處理的連續(xù)性。圖5圖解了按照本發(fā)明的實(shí)施例的用于波峰因子降低的塊處理500。如圖5的示例性實(shí)施例中所示，在被應(yīng)用到圖2的示例性的波峰因子降低算法200之前，在正在處理的當(dāng)前塊550之前放置兩個(gè)前指針510-1、510-2并且在當(dāng)前的塊550的末尾附加單個(gè)后指針塊560。按照這一方式，塊550的頭部和末尾能夠被處理，而不引入在其他情況下將由塊處理引起的邊緣效應(yīng)。

在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，將每一個(gè)指針塊510、560的大小選擇為與抵消脈沖410、420的一半的大小近似相等。此外，為了維持合適的開(kāi)銷(xiāo)量，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊500的大小應(yīng)該比每一個(gè)指針塊510、560的大小大得多。一般性地，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊500的大小越大，需要的存儲(chǔ)器越大并且潛伏時(shí)間越高。

前指針塊510用來(lái)自之前的數(shù)據(jù)塊的末尾的輸入數(shù)據(jù)來(lái)填充并且后指針塊560用來(lái)自后續(xù)數(shù)據(jù)塊的起始的輸入數(shù)據(jù)來(lái)填充。

在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，檢測(cè)和抵消峰值在塊550中并且在第一前指針塊510-1中，而不在后指針塊560中，因?yàn)楹笾羔槈K將在下一個(gè)塊的處理期間被處理。僅僅需要與后指針塊560相關(guān)聯(lián)的后指針輸入樣本來(lái)抵消塊550內(nèi)的峰值。

此外，當(dāng)在塊550的左邊緣處抵消峰值時(shí)，在第一前指針塊510-1中產(chǎn)生峰值再生。因而，為了抵消第一前指針塊510-1中的這些新的峰值，需要第二前指針塊510-2（但是不在第二前指針塊510-2中執(zhí)行抵消）。

圖6圖解了用于波峰因子降低的硬件實(shí)現(xiàn)的示例性的基于塊的峰值檢測(cè)器和脈沖抵消器600?；趬K的峰值檢測(cè)器和脈沖抵消器600能夠用于給定數(shù)據(jù)塊550的一個(gè)或者更多個(gè)迭代。如圖6中所示，將給定數(shù)據(jù)塊550的擴(kuò)展版本500應(yīng)用到基于塊的峰值檢測(cè)器和脈沖抵消器600中。給定數(shù)據(jù)塊550的擴(kuò)展版本500包括數(shù)據(jù)塊550、前指針塊510和后指針塊560?；趬K的峰值檢測(cè)器和脈沖抵消器600能夠可選地使用反饋路徑610以經(jīng)處理的擴(kuò)展版本來(lái)迭代。在最終的迭代之后，對(duì)應(yīng)塊550的對(duì)應(yīng)的經(jīng)處理的數(shù)據(jù)塊從基于塊的峰值檢測(cè)器和脈沖抵消器600中輸出（即，從輸出中丟棄指針塊510、560并且僅僅保留數(shù)據(jù)塊550的經(jīng)處理的版本）。

結(jié)論

雖然已經(jīng)關(guān)于數(shù)字處理器中的數(shù)字邏輯塊和存儲(chǔ)表描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的，可以在數(shù)字域中將各種功能實(shí)現(xiàn)為軟件程序中、通過(guò)電路元件或者狀態(tài)機(jī)的硬件中、或者軟件和硬件兩者的組合中的處理步驟。例如，可以在數(shù)字信號(hào)處理器、專(zhuān)用集成電路或者微控制器中采用這樣的軟件?？梢栽趯?shí)現(xiàn)在集成電路內(nèi)的電路內(nèi)具體化這樣的硬件和軟件。

因而，本發(fā)明的功能能夠具體化為用于實(shí)踐那些方法的方法和裝置的形式。本發(fā)明的一個(gè)或者更多個(gè)方面可被具體化為程序代碼的形式，例如，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)媒介中、加載到機(jī)器中和/或由機(jī)器運(yùn)行，其中，當(dāng)將程序代碼加載到機(jī)器中并且由機(jī)器運(yùn)行時(shí)（所述機(jī)器諸如為處理器），機(jī)器成為用于實(shí)踐本發(fā)明的裝置。當(dāng)在通用處理器上實(shí)現(xiàn)時(shí)，程序代碼段結(jié)合處理器以提供與特定邏輯電路類(lèi)似操作的設(shè)備。本發(fā)明還能夠在集成電路、數(shù)字處理器、微處理器、和微控制器中的一個(gè)或者更多個(gè)中實(shí)現(xiàn)。

需要理解的是，這里示出的和描述的實(shí)施例和變型僅僅是本發(fā)明的原理的說(shuō)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。