[發明專利]一種降低多載波信號峰均比的方法和裝置

有效

• 申請號: 200710002958.4
• 申請日: 2007-01-30
• 公開（公告）號: CN101237435A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 游愛民
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 信息產業部電子專利中心
• 代理人: 齊蘇平

技術領域

本發明涉及發送數字信號的系統和方法，更具體地說，是降低通信系統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多載波合路信號峰均比的削峰技術。

背景技術

通信系統中無線基站的發信機利用功率放大器來發射信號，以補償因傳播距離而帶來的信號衰減。峰均比大的輸入信號降低了功率放大器的效率，對多載波合路信號而言，比如碼分多址接入系統，這個問題顯得尤為突出。

在移動通信系統中，通常用削峰技術降低進入功率放大器的信號峰均比，以提高功率放大器的效率，但是也會帶來一定程度的信號失真、帶外頻譜擴展或鄰道干擾等問題，這樣使發射性能下降。在碼分多址接入系統(如WCDMA和cdma2000)中，通常用誤差矢量幅度來衡量信號的失真程度，用鄰道功率泄漏比來表征發射機的帶外頻譜擴展程度。

基帶削峰和數字中頻削峰是通信系統中兩類主要的削峰技術，基帶削峰技術是在脈沖成型濾波器之前進行削峰處理，因此不會帶來任何帶外頻譜擴展或鄰道功率泄漏，其缺點是削峰信號經過數字中頻多級插值濾波器后峰均比將會增加，使得對信號峰均比的抑制不夠好。此外，基帶削峰會造成較大的信號失真，表現為誤差矢量幅度性能下降明顯。在滿足誤差矢量幅度性能的前提下，基帶削峰很難使數字中頻處理后信號峰均比達到預期的指標要求。

數字中頻削峰是指基帶信號經過數字中頻的多級插值濾波器之后再進行削峰處理，常用的中頻削峰有硬削峰和匹配濾波削峰等。中頻硬削峰技術的優點是硬件實現較為簡單，缺點是其直接進行數字中頻硬限幅削峰處理，會導致嚴重的鄰道功率泄漏現象。但若要保證滿足鄰道功率泄漏比性能指標，中頻硬削峰技術則很難達到預期的峰均比性能。

中國專利申請號為03804978.3的發明專利申請使用的削峰技術就屬于數字中頻匹配濾波削峰技術，該專利申請是針對多載波信號削峰情況而設計的，先設計一個數字中頻對應采樣頻率的基帶濾波器，將基帶濾波器移頻到對應的載波頻率后，再把移頻后的濾波器相加得到合路濾波器，用合路濾波器對峰值抵消信號進行匹配濾波。當輸入合路數字中頻信號的采樣頻率較大時，例如12倍或更大，對濾波器的抽頭數要求非常高，這增加了硬件實現(FPGA或ASIC)的代價和困難。

此外，該技術方案雖然考慮了各載波匹配濾波器系數產生時對其增益進行適當的調整，以取得比僅使用縮放器進行統一增益調整更好的性能，但是并沒有說明具體如何對各載波匹配濾波器系數進行增益調整，以及如何實時地對各載波匹配濾波器系數進行調整，尤其是在系統實現中該如何調整各匹配濾波器增益。

發明內容

為了克服現有技術中存在的問題，本發明提出一種降低多載波信號峰均比的方法和裝置，本發明具體是這樣實現的：

一種降低多載波信號峰均比的裝置，包括：

硬限幅模塊、兩個延遲模塊、載波功率估計模塊、匹配濾波處理模塊和兩個求和累加模塊；

所述硬限幅模塊，根據閾值對輸入的多載波合路信號進行處理，產生硬限幅信號；

所述一求和累加模塊，對硬限幅信號和經一延遲模塊處理的多載波合路信號相減產生多載波峰值抵消信號；

所述載波功率估計模塊，根據多載波基帶信號估計各載波的功率；

所述匹配濾波處理模塊，對各載波的峰值抵消信號進行匹配濾波；

所述一求和累加模塊，對濾波后的多載波峰值抵消信號與經另一延遲模塊處理的多載波合路信號相加產生多載波削峰信號。

迭代裝置，用于進行多載波合路信號進行多級削峰處理。

所述硬限幅模塊，采用坐標旋轉數字計算模式產生硬限幅信號，進一步包括：

多載波合路信號的幅度計算單元、與閾值參數的比較和判決單元和根據閾值參數產生硬限幅信號的限幅單元。

所述匹配濾波處理模塊，進一步包括：

兩個混頻單元、至少一個匹配濾波器組、求和累加單元；

所述一混頻單元，用各載波對應頻率的負頻率對峰值抵消信號進行下變頻得到對應的基帶信號；

所述匹配濾波器組，對各路基帶信號進行濾波與降采樣、增益調節、升采樣與濾波處理；

所述一混頻單元，用各載波對應頻率對各路匹配濾波器組的輸出信號進行上變頻處理；

所述求和累加單元，將各路上變頻后的輸出結果求和累加得到濾波后的多載波峰值抵消信號。

所述匹配濾波器組包括：

兩個濾波與2倍降采樣單元、增益可調濾波器和兩個2倍升樣與濾波單元；

其中增益可調濾波器，根據對應的各載波功率的估計值對濾波器進行增益調節。

所述增益可調濾波器，可采用近似平方濾波器。