[發明專利]高精度多相CFR系統及方法

有效

• 申請號: 202210099158.3
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114500211B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 古強;縱金榜
• 申請（專利權）人: 重慶物奇微電子有限公司;上海物騏微電子有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 上海圖靈知識產權代理事務所(普通合伙) 31393
• 代理人: 謝微

本發明公開了高精度多相CFR系統、方法及應用，涉及降峰均比技術領域。所述系統是一個單級多相結構的峰值抵消CFR系統，包括將輸入信號在高速率上進行多相尋峰和相位記錄，在單倍速率上進行峰值篩選、峰值分配和峰值抵消；在抵消信號生成中，將峰值篩選后的峰值噪聲，通過多相CPG系數進行脈沖成型和對高速率上的記錄相位進行補償，并根據峰值分配，對多個CPG脈沖合路得到最終的抵消信號；原始信號經過時延和最終的抵消信號相減，得到低峰均比信號輸出。本發明在單倍速率上實現近似高速率上的削峰效果，并且不需要多次分數時延級聯，保證了高精度的削峰，并減少了結構冗余，降低資源開銷。

技術領域

本發明涉及降峰均比技術領域，尤其涉及一種高精度多相CFR系統及方法。

背景技術

與單載波系統相比，OFDM（正交頻分復用，全稱Orthogonal Frequency DivisionMultiple）系統中存在多個正交子載波，若多個的相位一致，則疊加的信號瞬時功率會遠大于信號平均功率，PAPR（峰均比，全稱Peak to Average Power Ratio，也稱PAR）升高，若瞬時功率超出功放PA（全稱功率放大器）的動態范圍，會導致非線性失真，造成子信道正交性破壞，產生互相干擾，頻譜泄露會嚴重影響鄰道信號。比如在WiFi系統中，WiFi6支持更高階的調制方式，未處理的峰均比PAPR會達到10dB甚至11dB以上，對功放的線性化輸出產生了較大影響。因此在進入功率放大器前，需要對調制信號的PAPR 做適當抑制，現有技術中通常采用削峰方式降低 PAPR，削峰是CFR(波峰因子降低，全稱Crest factor reduction) 的簡稱。

由于削峰是一種非線性化處理，如果直接進行限幅會造成頻譜泄露和EVM惡化等問題，所以工程中常用的降低PAPR方法為窗函數法（Windowing CFR）和噪聲成型技術（Noise Shaping CFR，簡稱NS-CFR）和峰值抵消技術等（Peak Cancellation CFR，簡稱PC-CFR）。其中，峰值抵消技術PC-CFR的基本原理是采用與原始輸入信號頻譜特性相匹配的脈沖信號與原始輸入信號峰值抵消，從而達到降低信號峰均比的目的。相比于窗函數法和噪聲成型技術，峰值抵消技術PC-CFR擁有更好的削峰性能和可控的資源消耗。

在使用PC CFR方法進行峰值抵消時，只在低速率上處理可能會產生漏峰或峰值再生，因此，為了提高CFR的工作速率，通常使用多級級聯或多倍內插的方式在高速率上抵消以獲得更好的削峰性能。參見圖1所示的一種典型的峰值抵消算法，使用分數時延方案在單倍速率上進行搜峰和峰值抵消；使用多級級聯，級間信號進行分數時延，相當于提高數據的采樣率，每一級的內部處理都是相同的。作為舉例，圖1中示例了使用四級CFR模塊級聯，包括峰值抵消模塊1、峰值抵消模塊2、峰值抵消模塊3和峰值抵消模塊4，每一級CFR模塊之間使用分數時延連接，包括分數時延1、分數時延2和分數時延3，假設分數時延分別為1/2時延、1/4時延、1/2時延，如此就相當于將信號提升至四倍采樣率，可以減少漏峰和峰值再生。

信號經過分數時延的峰值分布示意圖參見圖2所示，可以看出分數時延之后產生了更高的峰值，這是因為由于采樣率的限制，真正的峰值有可能隱藏在更高的速率中，此時，單倍速率是看不到的，也無法真正消除峰值，如果只在低速率上處理，那么在高速率插值后峰值依然會顯現出來造成峰值再生。而通過上述把信號進行分數時延去流水處理峰值的方式，可以實現高速率搜峰和削峰的目的。

同時，現有技術中還提供了在符號級實現高速率上降低PAPR的方法，作為舉例，參考中國專利zl200710122825.0公開的一種降低信號峰均比的方法和裝置，其公開了圖3所示的在頻域符號進行削峰的方法和圖4所示的在時域符號進行削峰的方法。通過對頻域符號的旋轉因子的控制，或時域符號分數時延的控制，使用多級的流水處理，達到高速率上削峰的目的。