[發明專利]用于降低發射信號峰均比的削峰裝置及其方法

有效

• 申請號: 200710030662.3
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101399792A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 刁穗東;陳俊
• 申請（專利權）人: 京信通信系統（中國）有限公司
• 主分類號: H04L25/49
• 分類號: H04L25/49;H04L27/26;H04L27/36;H04J13/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及射頻拉遠單元和數字直放站的信號處理領域，具體是指用于降低發射信號峰均比的削峰裝置及其方法。

背景技術

我國提出的TD-SCDMA(時分同步碼分多址接入)標準的商用實驗正在逐步展開，與恒包絡的GSM信號不同，TD-SCDMA采用的是擴頻多碼道QPSK調制技術，其峰均比較高。在實際的應用中，運營商可能都會使用多載波技術來進行處理，然而多載波信號也同樣具有較高的峰均比。在經過信號疊加后，峰均比將進一步增高。信號的峰均比越高，這也就要求發射信號的功率放大器要具備更好的線性和更高的轉換效率，從而會大幅度的提高功率放大器的成本。

削峰技術和數字預失真技術都是本領域技術人員公知的提高功率放大器轉換效率和線性的重要技術手段。在專利公開號為CN1702964A的中國發明專利中公開了一種采用預處理技術的多載波信號削峰裝置及方法，該裝置包括單載波削峰單元和多載波合路削峰單元，所述的單載波削峰單元用于對接收的各個載波的基帶信號進行根升余弦成形濾波、數字上變頻和單載波限幅削峰，最后將各個單載波削峰后的信號合路為多載波信號，而多載波合路削峰單元則用于對接收的多載波信號進行多載波限幅削峰、數字下變頻和回復各個載波的基帶信號數字上變頻單元，用于對接收的各個載波的基帶信號上采樣后進行根升余弦成形濾波和數字上變頻，合路形成削峰后的多載波合路信號并且輸出。

該發明專利提出的先成形上變頻，然后針對單載波硬削峰，合成多載波信號后再削一次，然后下變頻，整形濾波，最后上變頻發送的一系列步驟，此方法存在以下缺點：1、由于要通過上變頻，削峰，合成多載波，削峰，下變頻，整形，上變頻等至少七個步驟，延時必然增大，會對整機尤其是數字直放站和射頻拉遠單元產生不良影響；2、在最后的整形濾波的過程中，濾波器將會使信號峰均比增大，這就抵消了前面削峰的效果。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術的缺點與不足，提供一種用于降低發射信號峰均比的削峰裝置，該裝置不僅能減少延時，而且能提高整機性能，為后續的數字預失真處理提供更寬的可調節動態范圍。

本發明的另一目的是提供采用上述裝置的降低發射信號峰均比的削峰方法。

本發明的目的通過下述的技術方案來實現：用于降低發射信號峰均比的削峰裝置，包括硬削峰單元、濾波器單元、衰減單元及延時單元，所述硬削峰單元、濾波器單元、衰減單元依次連接，延時單元與衰減單元連接，硬削峰單元與延時單元同時外接原始中頻信號；所述的硬削峰單元包括中頻信號求模單元、門限值判斷單元及衰減脈沖產生單元，所述的中頻信號求模單元依次與門限值判斷單元、衰減脈沖產生單元相連；所述的濾波器單元包括預運算單元、前向濾波器、反向濾波器及防溢出單元，所述預運算單元與前向濾波器的輸入端、反向濾波器的輸出端相連，防溢出單元與前向濾波器的輸出端、反向濾波器的輸入端相連。

所述的前向濾波器、反向濾波器均采用對稱濾波器系數的FIR濾波器，其輸出表達式為：

Windowing_Iout(n)＝cliping_I(n)Coefficient(length_win)

Windowing_Qout(n)＝cliping_Q(n)Coefficient(length_win)

其中，Windowing_Iout(n)表示上述濾波器的I路輸出削峰信號，Windowing_Qout(n)表示上述濾波器的Q路輸出削峰信號，表示卷積；cliping_I(n)表示I路硬削峰信號，cliping_Q(n)表示Q路硬削峰信號，Coefficient(length_win)表示濾波器系數，length_win表示濾波器階數或長度。

采用上述用于降低發射信號峰均比的削峰裝置的降低發射信號峰均比的削峰方法，包括以下步驟：

(1)在中頻信號求模單元中對由基帶合并后的原始中頻信號進行求模計算，即先對中頻信號中的I、Q兩路輸入值分別求平方得到I²及Q²，然后進行加法運算得到I²+Q²的值；

(2)在門限值判斷單元中將求模計算得到的I²+Q²的值與預設的門限值或者實時輸入的門限值相減，結果為正，則判斷為超出門限值，結果為負，則判斷為未超出門限值；