專(zhuān)利名稱(chēng)：用于降低信號(hào)峰均比的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及信號(hào)處理，并具體地涉及降低諸如在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)
絡(luò)中用于傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)的復(fù)數(shù)值信號(hào)的峰均比(PAR, peak-to-average ratio) 0
背景技術(shù)：
諸如蜂窩、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN， Wireless Local Area Network)、數(shù) 字電視廣播、非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)路(ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Line)等許多通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)使用基于幅度與相位二者都調(diào)制的信號(hào)調(diào)制 技術(shù)。與單純的相位(或頻率)調(diào)制相比，經(jīng)調(diào)幅的信號(hào)需要線(xiàn)性放大 以進(jìn)行準(zhǔn)確的信號(hào)再生。在放大這種信號(hào)中引入的非線(xiàn)性帶來(lái)了很大的 問(wèn)題，諸如相鄰信道干擾(ACI， adjacent channel interference)增加以及 信號(hào)的誤差矢量幅值(EVM， error-vector-magnitude)增加。
線(xiàn)性放大特別是在成本方面以及在無(wú)線(xiàn)通信應(yīng)用中典型的受限的功 率環(huán)境方面帶來(lái)了挑戰(zhàn)。例如，在線(xiàn)性發(fā)射機(jī)中適應(yīng)較大的信號(hào)幅值變 化通常造成了功率效率下降和/或線(xiàn)路成本及復(fù)雜性更高。不幸地是，目 前的趨勢(shì)是使用表現(xiàn)出了較大幅值變化的調(diào)制方案。例如，在3GPP標(biāo)準(zhǔn) 中引入HSDPA (High Speed Downlink Packet Access,高速下行鏈路分組 接入)和HSUPA (High Speed Uplink Packet Access,高速上行鏈路分組 接入)將顯著地增大發(fā)射信號(hào)幅值變化。而且，很多針對(duì)WLAN、數(shù)字 電視廣播、ADSL等的標(biāo)準(zhǔn)都是基于已知具有非常大的幅度變化的正交頻 分復(fù)用(OFDM， Orthogonal Frequency Division Multiplex)調(diào)制技術(shù)。
一種能夠顯著降低幅度變化但不復(fù)雜的技術(shù)是把信號(hào)峰削減(clip) 到一定程度，但這種技術(shù)是以潛在急劇地提高ACI與EVM作為代價(jià)的。 作為在OFDM信號(hào)的情況下的一種另選方法，己經(jīng)提出了通過(guò)直接地更改數(shù)據(jù)對(duì)子載波的映射來(lái)降低幅度變化，使得總體幅度變化降低。然而， 該提議例如通過(guò)分配大部分的子載波以降低幅度變化或通過(guò)引入特定的
編碼方案在自身OFDM信號(hào)上強(qiáng)加了限制。
與窮盡削波法(brute-force dipping)相反，其它方法采取了一些形 式的峰抵消(peakcancellation)。然而，在此之前的這些方法都帶來(lái)了不 希望的信號(hào)處理復(fù)雜程度，或者在PAR降低方面提供了不足的性能。

發(fā)明內(nèi)容
展示了大幅值變化的信號(hào)調(diào)制方案帶來(lái)了對(duì)發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。對(duì) 這種變化的降低提供了簡(jiǎn)化了的放大器設(shè)計(jì)并且潛在地降低了工作功 率，但是卻有著增大干擾和信號(hào)誤差的風(fēng)險(xiǎn)。為了這一點(diǎn)，這里所教導(dǎo) 的方法和裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)峰均比的降低，這種降低既在計(jì)算方面是高 效的并且在頻譜方面也是性能良好的。
在一種實(shí)施方中， 一種降低復(fù)數(shù)值信號(hào)中的峰均比的方法包括以下 步驟檢測(cè)信號(hào)中高于峰閾值的峰；在笛卡爾坐標(biāo)(Cartesian coordinates) 中對(duì)檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征；以及基于所述檢測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐 標(biāo)中生成抵消脈沖。該方法繼續(xù)通過(guò)將所述抵消脈沖與所述信號(hào)的相應(yīng) 延遲后的信號(hào)進(jìn)行合并以抵消所檢測(cè)到的峰。
相應(yīng)地， 一種用于降低復(fù)數(shù)值信號(hào)中的峰均比的信號(hào)處理電路的實(shí) 施方式包括一個(gè)或更多個(gè)處理電路，所述處理電路被設(shè)置成檢測(cè)信號(hào) 中高于峰閾值的峰；在笛卡爾坐標(biāo)中對(duì)檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征；以及基于 所檢測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖。所述信號(hào)處理電路 被設(shè)置成通過(guò)將所述抵消脈沖與所述信號(hào)的相應(yīng)延遲后的信號(hào)進(jìn)行合 并來(lái)抵消所檢測(cè)到的峰。
針對(duì)計(jì)算效率，這里所教導(dǎo)的峰降低的至少一種實(shí)施方式將對(duì)峰表 征的計(jì)算推遲到檢測(cè)到了信號(hào)峰之后。而且，檢測(cè)這些峰的所述方法還 提供了在計(jì)算方面的效率。例如，在至少一種實(shí)施方式中，檢測(cè)信號(hào)中 高于峰閾值的峰包括以下步驟以第一峰檢測(cè)精度對(duì)信號(hào)進(jìn)行估計(jì)；以 及針對(duì)以所述第一峰精度檢測(cè)到的峰，以更高的第二峰檢測(cè)精度對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行估計(jì)以確認(rèn)以所述第一峰檢測(cè)精度檢測(cè)到的峰的存在。而且， 響應(yīng)于對(duì)信號(hào)峰的檢測(cè)，至少一種實(shí)施方式通過(guò)根據(jù)所述(復(fù)數(shù)值)信 號(hào)與"基于所述信號(hào)的笛卡爾分量的平方和與所述峰閾值的非線(xiàn)性函數(shù)" 的乘積計(jì)算所述信號(hào)的笛卡爾分量的信號(hào)峰波形，來(lái)有利地在笛卡爾坐 標(biāo)中對(duì)所檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征。非線(xiàn)性項(xiàng)能夠被容易地表示，因此使用 多項(xiàng)式表達(dá)或查詢(xún)表表達(dá)中的一種可以容易地計(jì)算該非線(xiàn)性項(xiàng)。
然而，信號(hào)峰被表征，這里所教導(dǎo)的峰均比降低的一種或更多種實(shí) 施方式基于所檢測(cè)到的峰的表征生成了峰抵消脈沖。例如，根據(jù)以下中 的一個(gè)或更多個(gè)對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)峰的笛卡爾分量進(jìn)行表征峰形狀(可 表示為峰形狀因數(shù))、峰高度、峰寬度、以及峰不對(duì)稱(chēng)度。因此，對(duì)檢測(cè) 到的峰進(jìn)行抵消可包括以下步驟針對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量， 從限定的一組歸一化的脈沖中選擇最匹配的歸一化的脈沖。這些歸---化 的脈沖可根據(jù)對(duì)峰高度/寬度的需要來(lái)按比例調(diào)整。
不管抵銷(xiāo)脈沖是否是根據(jù)歸一化的脈沖生成的，所述抵消脈沖可以
被設(shè)置成過(guò)度抵消(over-cancellation),例如，可以使抵消脈沖的寬度或 高度大于檢測(cè)到的峰的寬或高度。另外，不管是否使用過(guò)度抵消，所述 抵消脈沖可以是不對(duì)稱(chēng)的，這在計(jì)算方面以及信號(hào)定時(shí)/延遲方面提供了 優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然，本發(fā)明限于以上特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，在閱讀以下的詳細(xì)說(shuō) 明并且查看附圖之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到另外的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是一種無(wú)線(xiàn)通信裝置的一種實(shí)施方式的框圖，該無(wú)線(xiàn)通信裝置 包括用于實(shí)施這里所教導(dǎo)的PAR降低的一種或更多種實(shí)施方式的信號(hào)處 理電路。
圖2是PAR降低處理的一種實(shí)施方式的邏輯流程圖。 圖3是用于支持由圖1中介紹的信號(hào)處理電路進(jìn)行的PAR降低處理 的功能性電路布置的一種實(shí)施方式的框圖。
圖4和圖5是相對(duì)于給定的峰閾值的示例性的波形以及其相應(yīng)的信號(hào)峰的波形圖。
圖6和圖7是圖5中所示出的峰波形的笛卡爾分量(I和Q波形) 的波形圖。
圖8和圖9是示例性的歸一化峰抵消脈沖以及相應(yīng)的示例性的檢測(cè) 到的峰波形的波形圖。
圖10是與sine函數(shù)脈沖相比較的具有不同的滾降因數(shù)(roll-off factor)的升余弦(RC)抵消脈沖的波形圖。
圖11是根據(jù)多種不同濾波器類(lèi)型生成的不對(duì)稱(chēng)抵消脈沖的波形圖。
圖12是與峰檢測(cè)可靠性(精度)的第一級(jí)和第二級(jí)相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)邊 界的圖，該峰檢測(cè)可靠性(精度)與以極坐標(biāo)形式檢測(cè)信號(hào)峰的一種實(shí) 施方式相關(guān)聯(lián)。
圖13是極坐標(biāo)形式檢測(cè)信號(hào)峰的邏輯流程圖，并且與圖12中所示 出的數(shù)學(xué)邊界相對(duì)應(yīng)。
圖14是在這里所教導(dǎo)的降低PAR的一種或更多種實(shí)施方式中使用 的"過(guò)沖(overshoot)"函數(shù)的圖。
圖15是出于抵消目的而對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)峰進(jìn)行表征的一種實(shí)施方 式的邏輯流程圖，其中圖示涉及對(duì)I路徑的檢測(cè)到的峰分量的表征，并且 相似的處理用于Q路徑的檢測(cè)到的峰分量。
圖16是按照形狀因數(shù)對(duì)檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征并且在調(diào)節(jié)歸一化抵 消脈沖以抵消所檢測(cè)到的峰的過(guò)程中相應(yīng)使用該形狀因數(shù)的一種實(shí)施方 式的邏輯流程圖。
圖17是示出了用于抵消脈沖的形狀因數(shù)調(diào)節(jié)的一種實(shí)施方式的波 形圖。
圖18示出了圖3中所介紹的抵消脈沖生成電路的一種實(shí)施方式。
圖19是示出了示例性的檢測(cè)到的峰以及相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖的波形 圖，而圖20示出了相對(duì)應(yīng)的降低了的峰的波形圖。
圖21是使用例如圖18的生成電路輸出適當(dāng)?shù)貢r(shí)間對(duì)齊后的抵消脈 沖的一種實(shí)施方式的邏輯流程圖。
圖22和圖23分別是示出用于基于FIR的抵消脈沖生成的輸入脈沖和相對(duì)應(yīng)的輸出抵消脈沖的波形圖。
圖24是示出了在一種實(shí)施方式中PAR降低性能的波形圖。 圖25和圖26是示出了在另一種實(shí)施方式中PAR降低性能的波形圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了無(wú)線(xiàn)通信裝置10，諸如無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中的基站，或是在 無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中使用的移動(dòng)站。示出的無(wú)線(xiàn)通信裝置IO包括信號(hào)發(fā)生器 12、信號(hào)處理電路(或多個(gè)電路)14、發(fā)射機(jī)16以及相關(guān)聯(lián)的天線(xiàn)18。 在工作中，信號(hào)發(fā)生器12例如通過(guò)將輸入數(shù)據(jù)映射到限定的調(diào)制星座 (constellation)中的相位和幅度點(diǎn)來(lái)生成復(fù)數(shù)值信號(hào)。然后，信號(hào)處理 電路14處理復(fù)數(shù)值信號(hào)(簡(jiǎn)稱(chēng)為"信號(hào)")以降低其幅度變化，同時(shí)限制 信號(hào)在相鄰信道干擾(ACI)和誤差矢量幅值(EVM)的上升。信號(hào)處 理電路14所進(jìn)行的峰均比降低使得發(fā)射機(jī)16的線(xiàn)性放大要求得到了緩 和，同時(shí)避免了可能由"削峰"或其它窮盡PAR降低技術(shù)產(chǎn)生的頻譜鄰信 道干擾(spectral splatter)和信號(hào)誤差。
圖2展示了可以在信號(hào)處理電路14中實(shí)現(xiàn)的處理邏輯的一種實(shí)施方 式，應(yīng)該理解的是，可以用硬件、軟件或固件或它們的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn) 所示出的方法。因此，PAR降低處理以對(duì)信號(hào)中高于峰閾值的峰進(jìn)行檢 測(cè)來(lái)"開(kāi)始"(步驟100)?？梢灶A(yù)先確定峰閾值并由信號(hào)處理電路14將峰 閾值作為存儲(chǔ)的值來(lái)保留，或者可以動(dòng)態(tài)地確定(或至少動(dòng)態(tài)地調(diào)整) 峰閾值。而且，可以將不同的峰閾值用于不同的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)和/或工作模式。 處理接下來(lái)在笛卡爾坐標(biāo)中對(duì)所檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征(步驟102)。 在笛卡爾坐標(biāo)中對(duì)所檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征的至少一種實(shí)施方式包括了對(duì)
每個(gè)檢測(cè)到的信號(hào)峰的同相(I，in-phase)分量和正交(Q， quadrature)分
量進(jìn)行表征的步驟。處理接下來(lái)基于所表征的峰在笛卡爾坐標(biāo)中生成了 抵消脈沖(步驟104)，并且通過(guò)將抵消脈沖與延遲后的信號(hào)合并起來(lái)對(duì) 檢測(cè)到的峰進(jìn)行抵消來(lái)"結(jié)束"處理(步驟106)。 g卩，針對(duì)信號(hào)中每個(gè)檢 測(cè)到的峰生成抵消脈沖，并且按照與要被抵消的峰在時(shí)間上對(duì)齊的方式 將相應(yīng)抵消脈沖加入到該信號(hào)中。注意，這里使用的術(shù)語(yǔ)"抵消(cancel、cancelled以及cancellation)，，并不必須意味著全部或完全的峰抵消，并且 至少在一些情況下，這些術(shù)語(yǔ)僅僅表示被認(rèn)為是抵消的實(shí)質(zhì)上的峰降低。
對(duì)于每個(gè)抵消脈沖來(lái)說(shuō)，在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖包括生成 抵消脈沖以抵消I峰分量并且生成抵消脈沖以抵消Q峰分量的步驟。換 而言之，抵消脈沖是針對(duì)PAR降低所需要的復(fù)數(shù)值信號(hào)中的檢測(cè)到的峰 的每個(gè)笛卡爾分量而生成的?；诘芽栕鴺?biāo)生成抵消脈沖使得信號(hào)處 理電路14可以調(diào)整抵消脈沖以適應(yīng)I信號(hào)分量和Q信號(hào)分量的具體峰特 性，--般而言I信號(hào)分量和Q信號(hào)分量的峰特征是不同的。
因此，在至少一種實(shí)施方式中，該方法包括以下步驟在笛卡爾坐 標(biāo)中對(duì)檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征；基于檢測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐標(biāo)中生 成抵消脈沖；以及通過(guò)將抵消脈沖與相應(yīng)延遲后的信號(hào)進(jìn)行合并來(lái)抵消 檢測(cè)到的峰。在該方法中，對(duì)檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征步驟可包括對(duì)(PAR 降低所需要的)信號(hào)中每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量和Q分量進(jìn)行表征。相 應(yīng)地，生成抵消脈沖可以包括針對(duì)信號(hào)中每個(gè)檢測(cè)到的峰，基于該檢
測(cè)到的峰的I分量的表征來(lái)生成I分量抵消脈沖；以及針對(duì)信號(hào)中每個(gè)檢
測(cè)到的峰，基于該檢測(cè)到的峰的Q分量的表征來(lái)生成Q分量抵消脈沖。
而且，抵消檢測(cè)到的峰可包括將I分量抵消脈沖與信號(hào)的時(shí)間對(duì)齊的I
分量合并起來(lái)，以及將Q分量抵消脈沖與信號(hào)的時(shí)間對(duì)齊的Q分量合并
的步驟。
另外，在至少一種實(shí)施方式中，在笛卡爾坐標(biāo)中對(duì)檢測(cè)到的峰進(jìn)行
表征包括計(jì)算每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量和Q分量的形狀因數(shù)。補(bǔ)充了 該表征后，基于檢測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖包括
將每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量與Q分量的形狀因數(shù)與相對(duì)應(yīng)的歸一化的抵
消脈沖的形狀因數(shù)進(jìn)行比較，并且基于該比較，按比例調(diào)整相對(duì)應(yīng)的歸 一化的抵消脈沖的幅度。
圖3是示出了信號(hào)處理電路14的一個(gè)功能性電路實(shí)施方式，用于執(zhí) 行上述詳細(xì)的PAR降低方法，或該方法的變型。所示出的信號(hào)處理電路
14包括被設(shè)置成對(duì)信號(hào)中高于峰閾值的那些峰進(jìn)行檢測(cè)的峰檢測(cè)電路
20、在笛卡爾坐標(biāo)中對(duì)檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征的峰表征電路22、以及基于檢測(cè)到的峰表征在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖的脈沖生成電路24。所示出的信號(hào)處理電路14還包括通過(guò)將抵消脈沖與相應(yīng)后延遲后的信號(hào)進(jìn)行合并以抵消檢測(cè)到的峰的抵消電路26。
除了用于檢測(cè)峰(例如通過(guò)以極坐標(biāo)形式檢測(cè)峰)的功能性電路以外，峰檢測(cè)電路20包括峰波形計(jì)算器30。針對(duì)檢測(cè)到的峰，峰波形計(jì)算器30針對(duì)信號(hào)的I分量與Q分量計(jì)算信號(hào)峰波形。然后，峰表征電路22包括針對(duì)I峰分量與Q峰分量的峰特性識(shí)別器32。依靠該結(jié)構(gòu)，峰表征電路22對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量與Q分量進(jìn)行表征，并且向脈沖生成電路24提供相對(duì)應(yīng)的表征信息。
脈沖生成電路24包括抵消脈沖選擇器34以及x路徑脈沖發(fā)生器36，其中，對(duì)于同相(實(shí)數(shù))路徑而言，"x"表示I，而對(duì)于正交(虛數(shù))路徑而言，"x"表示Q。脈沖生成電路24在笛卡爾坐標(biāo)中生成多個(gè)抵消脈沖(多個(gè)I抵消脈沖與Q抵消脈沖對(duì))，并且，應(yīng)該注意的是，抵消電路26將這些抵消脈沖與相應(yīng)延遲后的信號(hào)進(jìn)行合并，從而降低信號(hào)峰并因此降低信號(hào)的PAR。針對(duì)信號(hào)的I路徑的信號(hào)求和電路38與延遲元件40以及針對(duì)信號(hào)的Q路徑的另一信號(hào)求和電路38與延遲元件40支持這種操作。(將延遲元件40的延遲值設(shè)置成將抵消脈沖發(fā)生器電路36所生成的抵消脈沖的笛卡爾分量與信號(hào)的相應(yīng)笛卡爾分量恰當(dāng)?shù)貢r(shí)間對(duì)齊所需的值。)
憑借以上對(duì)信號(hào)處理電路14的概括理解，以對(duì)降低PAR所需的復(fù)數(shù)值信號(hào)的理解來(lái)開(kāi)始對(duì)信號(hào)處理電路14在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中的工作的更加詳細(xì)的討論。在基帶上，可以使用結(jié)合起來(lái)限定復(fù)數(shù)基帶信號(hào)的兩個(gè)波形力和^按如下等式來(lái)表示將要發(fā)送的信號(hào)，
<formula>formula see original document page 14</formula>
艮口，可以以I分量信號(hào)與Q分量信號(hào)來(lái)表示基帶信號(hào)。當(dāng)然，也可以以信號(hào)的極性分量(幅度。與相位A)來(lái)表示該信號(hào)。在極坐標(biāo)形式
中，信號(hào)按如下等式給出，
<formula>formula see original document page 14</formula>
在表征信號(hào)過(guò)程中，可以計(jì)算信號(hào)的均方根(RMS，root-mean-squared)禾口PAR值。RMS值是這樣計(jì)算的，
<formula>formula see original document page 15</formula> 等式(3)
其中，7)定義了計(jì)算RMS值期間的時(shí)間間隔。峰幅度定義為rmax-max(r,)?；谶@些值，可以將真峰均比(TPAR)定義為，
<formula>formula see original document page 15</formula> 等式(4)
然而，在很多情況下，由于理論上 a接近于無(wú)窮大，使得PAR值變得無(wú)窮大，所以這些定義并不實(shí)用。相反，通常基于信號(hào)的幅度概率密度函數(shù)/ ^的一定百分比來(lái)定義 w數(shù)量。
例如，如果考慮百分之99.9，則獲得
<formula>formula see original document page 15</formula>等式(5)
根據(jù)等式(5)，可計(jì)算 ^99。相應(yīng)地，可以將PAR值計(jì)算為，
<formula>formula see original document page 15</formula> 等式(6)
注意，在以上表達(dá)式中的PAR是以線(xiàn)性功率定義的，但是如果需要，也可以以dB來(lái)同樣地規(guī)定PAR。無(wú)論如何，作為一個(gè)示例，可以認(rèn)為OFDM信號(hào)具有大量獨(dú)立子載波(例如，100個(gè)或更多)。對(duì)于這種類(lèi)型的信號(hào)，幅度概率密度函數(shù)接近瑞利分布(Rayleigh distribution),根據(jù)這個(gè)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)PAR值近似于8.4dB。
轉(zhuǎn)到更加詳細(xì)的示例，由信號(hào)處理電路14實(shí)現(xiàn)的PAR降低的一種實(shí)施方式運(yùn)用復(fù)數(shù)值輸入信號(hào)A = = 。
,該信號(hào)是在數(shù)字
域中被規(guī)定為多個(gè)時(shí)間離散采樣的時(shí)間有限的波形。這里，峰被定義為復(fù)數(shù)值波形中幅度r,大于峰閾值水平 ^&的復(fù)數(shù)值脈沖或部分。
在圖4中，可看出，針對(duì)所示出的幅度刻度的峰閾值水平為"2"。以該閾值作為峰檢測(cè)基準(zhǔn)，可以看出在信號(hào)的所示出的部分中存在4個(gè)峰?；诖?，可以將峰幅度波形(即，信號(hào)波形中在所限定的峰檢測(cè)閾值之上的部分)定義為，
<formula>formula see original document page 15</formula>
等式(7)通過(guò)再次引入輸入信號(hào)的幅角(相位)，由此得到峰信號(hào)波形的表達(dá)式為，
了戸A:二廠(chǎng)戸A:.e ' 等式(8)
圖5示出了與圖4中所標(biāo)出的信號(hào)峰相對(duì)應(yīng)的峰幅度波形 W。
圖5中所示的峰波形是從極坐標(biāo)形式的復(fù)數(shù)值輸入信號(hào)獲得的。然
而，對(duì)于峰抵消而言，使用以下等式所給出的峰波形的笛卡爾坐標(biāo)表示
進(jìn)行計(jì)算是有幫助的，
^ped = ;。/t + 7'!2戶(hù)/t 等式(9)
在圖6和圖7中表示出了等式(9)的峰波形的笛卡爾分量，示出了從最先在圖4中示出的復(fù)數(shù)值信號(hào)表示中檢測(cè)到的峰的I峰波形分量(I路徑)與Q峰波形分量(Q路徑)。
從圖6和圖7所給出的峰波形的笛卡爾坐標(biāo)表示中可以立即理解到，任何給定的檢測(cè)到的峰的I峰波形分量與Q峰波形分量通常是不相同的，因而支持了在笛卡爾坐標(biāo)域中工作的抵消方法。在至少一種實(shí)施方式中，PAR降低因而包括了以下步驟:檢測(cè)將要發(fā)送的復(fù)數(shù)值信號(hào)(例如，OFDM或其它經(jīng)調(diào)制的通信信號(hào))中的峰、針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量生成峰波形。之后，針對(duì)每個(gè)峰波形，抵消包括以下步驟針對(duì)所檢測(cè)到的峰的I/Q分量選擇或生成最匹配的抵消脈沖，并且之后以時(shí)間對(duì)齊的方式將I/Q抵消脈沖與所檢測(cè)到的峰的I分量與Q分量合并起來(lái)。以這種方式，抵消脈沖的I/Q分量與信號(hào)中檢測(cè)到的峰的I/Q分量時(shí)間對(duì)齊，并且抵消信號(hào)中檢測(cè)到的峰的該I/Q分量。
因此，例如在符號(hào)-時(shí)間的基礎(chǔ)上、或通過(guò)實(shí)時(shí)地或接近實(shí)時(shí)地監(jiān)控信號(hào)采樣流值，來(lái)估計(jì)需要降低PAR的信號(hào)的波形，從而檢測(cè)與峰閾值相比較的信號(hào)峰。之后針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量與Q分量而生成峰波形，然后基于對(duì)峰波形的表征來(lái)生成最匹配的抵消脈沖。然后將抵消脈沖與原始信號(hào)以時(shí)間對(duì)齊的方式合并在一起以降低該信號(hào)的PAR。基于對(duì)所檢測(cè)到的峰(在時(shí)間上)的開(kāi)始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)的幅度(幅值和符號(hào))、和/或它們的形狀或其它參數(shù)，可以對(duì)該檢測(cè)到的峰進(jìn)行表征。峰抵消還可以考慮檢測(cè)到的峰中的不對(duì)稱(chēng)度，使得抵消脈沖與檢測(cè)到的峰的匹配至少在某種程度上還涉及與檢測(cè)到的峰不對(duì)稱(chēng)性相匹配。
圖9示出了峰波形的多個(gè)笛卡爾分量中一個(gè)分量的任意單峰，而圖8示出了相對(duì)應(yīng)的歸一化的抵消脈沖。注意，如在本示例中所示出的，歸一化的抵消脈沖的寬度不必須要峰波形在過(guò)零點(diǎn)之間(或由過(guò)零點(diǎn)決定)的寬度相一致。而且，可以從經(jīng)定義的一組歸一化脈沖中選擇最匹配的歸一化的抵消脈沖，然后，基于對(duì)該歸一化的脈沖的高度、寬度、和/或形狀進(jìn)行按比例調(diào)整來(lái)將該最匹配的歸一化抵消脈沖與峰波形的細(xì)節(jié)相"切合"。
更普通地，抵消脈沖的特性必須是這樣的，即，它們高效地抵消所檢測(cè)到的峰。在至少一種實(shí)施方式中，信號(hào)處理電路14生成了這樣一種
抵消脈沖，該抵消脈沖不僅在幅值(magnitude)與寬度方面與檢測(cè)到的峰相匹配，而且還與其它形狀特點(diǎn)定性地相匹配。如此，對(duì)于不同的檢測(cè)到的峰，抵消脈沖的表征可以不同，并且對(duì)于不同類(lèi)型的調(diào)制以及對(duì)于不同的峰閾值水平，抵消脈沖的表征可具有大體上不同的表征特性。
然而，有利的是，抵消脈沖展示了與任何可適用的頻域性能標(biāo)準(zhǔn)(例如，如果不是大部分的通信協(xié)議已經(jīng)建立了具有限定了最大容許頻譜鄰信道干擾的頻域包絡(luò)，則將會(huì)有很多)相符的頻譜特性。如此，抵消脈沖應(yīng)該不向信號(hào)增加"噪聲"，使得經(jīng)PAR降低后的信號(hào)違反任意這種頻域約束。(該技術(shù)假定，峰的序列可以被看作是脈沖的隨機(jī)序列，使得由抵消脈沖所引入的總功率頻譜密度是單個(gè)脈沖功率頻譜密度的總和)。
一種定義了一組恰當(dāng)?shù)牡窒}沖的方法首先預(yù)先定義能夠針對(duì)將要抵消的每個(gè)峰來(lái)調(diào)整其幅值與寬度的脈沖形狀，該組抵消脈沖可以存儲(chǔ)在與信號(hào)處理電路14相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器電路中。幅值與寬度的量既可以是連續(xù)的也可以是離散的，并且可選地，可以針對(duì)有限的范圍(min，max)來(lái)進(jìn)行限定?？梢允褂貌煌?lèi)型的抵消脈沖。實(shí)際上，針對(duì)用于生成想要降低PAR的信號(hào)的各種不同的調(diào)制方案，信號(hào)處理電路14可以使用不同族或不同基本類(lèi)型的抵消脈沖。
Sine函數(shù)(辛克函數(shù))脈沖提供了良好的頻譜效率，并因此看起來(lái)將是生成抵消脈沖的良好基礎(chǔ)。然而，在沒(méi)有積極截?cái)?aggressivetruncation)(這將會(huì)造成頻譜鄰信道干擾問(wèn)題)的情況下，sine函數(shù)脈沖在時(shí)域中非常寬并且在這一點(diǎn)上是不利的。(具有顯著前沿紋波(leading ripple)和后沿紋波(trailing ripple)的寬脈沖的缺點(diǎn)是，抵消脈沖"覆蓋"了正處理的信號(hào)中的大量采樣，并且要求大量的延遲/緩沖處理，因而可以將表示抵消脈沖所需的大量的值與相對(duì)應(yīng)的大量的受到影響的信號(hào)采樣進(jìn)行合并。這個(gè)事實(shí)也突出了寬抵消脈沖涉及相對(duì)應(yīng)的大量的合并操作，其中，抵消脈沖所覆蓋的信號(hào)采樣的數(shù)量非常巨大。)
升余弦(RC)或平方根升余弦(SQRC)脈沖代表了 sine函數(shù)脈沖的一種有吸引力的另選方式，其具有以較窄的抵消脈沖寬度(由滾降因數(shù)(roll off factor) a來(lái)設(shè)定)來(lái)維持良好的頻譜性能的能力。即，RC和SQRC脈沖近似sine函數(shù)脈沖，但是更快地接近零，因此允許進(jìn)行更加積極的截?cái)喽鴽](méi)有過(guò)度顯著的頻譜鄰信道干擾。此外，信號(hào)處理電路14可設(shè)置成使用窗函數(shù)(windowing fiinction)(例如，Kasier (凱撒)函數(shù))，以改善(截?cái)嗪蟮?抵消脈沖的頻譜特性。圖IO提供了 sine函數(shù)與具有不同滾降因數(shù)a的RC脈沖的比較圖，不同的滾降因數(shù)a全部歸一化以具有時(shí)間單位中1的寬度。注意，也可以使用SQRC脈沖類(lèi)型。
從圖10中的波形圖可以容易地看出的一點(diǎn)是，基于sine函數(shù)的、或基于RC/SQRC近似法的抵消脈沖顯示了脈沖對(duì)稱(chēng)性，其中主瓣(脈沖峰)位于實(shí)際的抵消脈沖峰的前沿"振鈴(ringing)"部分與后沿"振鈴"部分之間的中心。如前面所提到的，必須將抵消脈沖的這些振鈴部分與相應(yīng)信號(hào)采樣合并，這導(dǎo)致大量的計(jì)算，并且為了使受影響的信號(hào)采樣與包括整個(gè)抵消脈沖的采樣值進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?duì)齊而需要顯著的時(shí)間延遲(和/或緩沖需求)。
因此，盡管RC與SQRC濾波器具有良好的頻譜特性，但是它們的缺點(diǎn)是必須在由處理電路14所執(zhí)行的PAR降低處理中引入大的延遲/等待時(shí)間。在一些情況下，例如在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸高速率數(shù)據(jù)的情況下，這種等待時(shí)間是不可接受的。針對(duì)這一點(diǎn)，這里所教導(dǎo)的PAR降低的至少一種實(shí)施方式使用非對(duì)稱(chēng)抵消脈沖，其中主瓣位于抵消脈沖波形的開(kāi)始處，由此，使得將抵消脈沖與想要降低PAR的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊所需要的信號(hào)延遲/等待時(shí)間最小化。例如，信號(hào)處理電路14可設(shè)置成實(shí)
現(xiàn)Butterworth (巴特沃斯)濾波函數(shù)(或Chebyshev (切比雪夫)、Bessel(貝塞爾)、Cauer (考爾)等濾波函數(shù))，并且按照相應(yīng)的濾波器沖激響應(yīng)計(jì)算抵消脈沖。傳統(tǒng)地說(shuō)，這類(lèi)型的濾波器展示了具有初始主瓣并跟隨有衰減的振鈴的沖激響應(yīng)。
濾波函數(shù)的階應(yīng)該足夠高，使得接近將被使用的RC/SQRC脈沖的頻譜特性，但沒(méi)有它們的等待時(shí)間缺點(diǎn)。圖11示出了針對(duì)不同類(lèi)型的濾波器實(shí)現(xiàn)方式的示例性濾波沖激響應(yīng)。當(dāng)然，這些示例并不是限制，而且可以基于具體PAR降低應(yīng)用的需要來(lái)設(shè)定所挑選的濾波器的具體類(lèi)型以及該濾波器的階數(shù)。
在掌握了所有以上的支持細(xì)節(jié)之后，圖12示出了用于顯著地改善在這里所教導(dǎo)的一種或更多種實(shí)施方式中的PAR降低的處理效率的基礎(chǔ)。本質(zhì)上，這里所教導(dǎo)的基礎(chǔ)PAR降低方法檢測(cè)想要降低PAR的信號(hào)中的峰，然后計(jì)算每個(gè)檢測(cè)到的峰的I峰波形與Q峰波形，這使得可以表征每個(gè)檢測(cè)到的峰并隨后進(jìn)行抵消。然而，只有在信號(hào)中的峰實(shí)際上超過(guò)了所限定的峰閾值的情況下才需要執(zhí)行峰波形計(jì)算。
因此，在I/Q軸上所繪制的圓形表示峰閾值的幅值平方^e化,A，而圓形內(nèi)的帶有陰影的菱形部分的周長(zhǎng)表示峰閾值的幅值 e化,A 。該信號(hào)
圖示出了有利的峰檢測(cè)方法，其中信號(hào)處理電路14在實(shí)際檢測(cè)到信號(hào)中高于所限定的峰閾值的峰之前放棄了峰波形計(jì)算，而且，信號(hào)處理電路14實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算方面高效的檢測(cè)這種峰的方法。
在至少一種實(shí)施方式中，檢測(cè)信號(hào)中高于峰閾值的峰包括以第一
峰檢測(cè)精度估計(jì)信號(hào)、以及針對(duì)以第一峰檢測(cè)精度檢測(cè)到的峰，以更高的第二峰檢測(cè)精度估計(jì)信號(hào)以對(duì)以第一峰檢測(cè)精度檢測(cè)到的峰的存在進(jìn)行確認(rèn)。這里所使用的峰檢測(cè)的"精度"并不必須表示正在執(zhí)行的計(jì)算的潛在數(shù)學(xué)精度，而是表示峰檢測(cè)操作的可靠性。
因此，使用相對(duì)簡(jiǎn)單的等式可以以第一可靠性來(lái)檢測(cè)峰。之后通過(guò)使用第二的、更高可靠性的峰檢測(cè)對(duì)在那些檢測(cè)到的峰的信號(hào)進(jìn)行評(píng)估來(lái)"確認(rèn)"以第一可靠性檢測(cè)到的峰。這種方式提供了實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)形式的峰檢測(cè)的高效的計(jì)算算法，其中，可以使用第一計(jì)算識(shí)別可能的峰，然后使用識(shí)別實(shí)際信號(hào)峰是否存在的第二計(jì)算來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。換而言之，在一種或更多種實(shí)施方式中，峰檢測(cè)電路20設(shè)置有峰檢測(cè)電路，該峰檢測(cè)電路可以是硬件、軟件、或者硬件與軟件的結(jié)合，執(zhí)行預(yù)篩選的峰檢測(cè)，其中，該電路執(zhí)行可識(shí)別信號(hào)峰的可能存在的計(jì)算簡(jiǎn)單的篩選函數(shù)。然后，針對(duì)在該預(yù)篩選中識(shí)別出的可能的峰，峰檢測(cè)電路20執(zhí)行附加的計(jì)算，確定可能的峰實(shí)際上是否是達(dá)到或超過(guò)了所限定的峰閾值的峰。簡(jiǎn)
而言之，第一峰檢測(cè)函數(shù)告知信號(hào)處理電路14可能存在著信號(hào)峰，而第
二峰檢測(cè)函數(shù)確認(rèn)(或駁斥)這些峰的存在。
以上的峰檢測(cè)方法可以在極坐標(biāo)形式中工作，其中峰閾值是極坐標(biāo)
形式(即， MW)。依靠這種表示，以第一峰檢測(cè)精度估計(jì)信號(hào)包括將
信號(hào)的多個(gè)笛卡爾分量的絕對(duì)(無(wú)符號(hào))值的總和與峰閾值進(jìn)行比較(例如，|/,|+|2^。喊^成立嗎？)，而以第二峰檢測(cè)精度估計(jì)信號(hào)包括將信
號(hào)的多個(gè)笛卡爾分量的值的平方和與峰閾值的平方進(jìn)行比較(例如，
"+^^^L^成立嗎？)。
圖13示出了可以在信號(hào)處理電路14中實(shí)現(xiàn)的處理邏輯，該邏輯用于執(zhí)行上述的在計(jì)算方面高效的峰檢測(cè)方法。在《叫/,l + le,l的情況下，峰
檢測(cè)處理幵始時(shí)，信號(hào)處理電路針對(duì)所關(guān)注的(多個(gè))給定信號(hào)采樣的笛卡爾分量計(jì)算尸7 (步驟110)，并且將尸,與^由A進(jìn)行比較(步驟112)。
如果A小于或等于 e。w，則不需要峰降低處理，g卩，信號(hào)未超過(guò)所限定
的峰閾值，并且峰表征所需的峰波形因此被設(shè)為零( ^=0)，并由此避免了不必要的計(jì)算(步驟114)。
然而，如果(多個(gè))信號(hào)采樣值超過(guò)了峰檢測(cè)閾值，則繼續(xù)處理以
確認(rèn)峰檢測(cè)的數(shù)量，其中信號(hào)處理電路14確認(rèn)基于第一比較(尸^;^)
而檢測(cè)到的峰是否超過(guò)了峰的幅值閾值的平方。因此，信號(hào)處理電路14計(jì)算尸2="+"(步驟116)，并且評(píng)估^是否低于峰幅值閾值的平方(步驟118)(即，估計(jì)A^《。^ )。如果尸2不低于閾值的平方，則存在信
號(hào)峰并且必須執(zhí)行峰波形計(jì)算。如果A小于閾值平方，則不需要計(jì)算峰波形，并且將&d設(shè)為零(步驟114)。針對(duì)檢測(cè)到的峰以及相應(yīng)的峰波形計(jì)算，處理繼續(xù)根據(jù)以下等式計(jì)算檢測(cè)到的峰的峰波形(步驟120):
<formula>formula see original document page 21</formula>
在本實(shí)施方式中使用/,^0函數(shù)提供了進(jìn)一步的操作和實(shí)施優(yōu)勢(shì)。更具體地說(shuō)，/^。,0是這樣定義的，即，其涉及或以其他方式表示了所檢測(cè)到的峰相對(duì)于峰檢測(cè)閾值的過(guò)沖，并使得可以簡(jiǎn)單地通過(guò)將復(fù)數(shù)值
輸入信號(hào)的I分量與Q分量分別地乘以針對(duì)A的非線(xiàn)性函數(shù)來(lái)計(jì)算 M"另外，如圖14所示，/，aO函數(shù)性能良好，這意味著針對(duì)進(jìn)行中的
確定使用相對(duì)低階的多項(xiàng)表達(dá)式很好地實(shí)現(xiàn)了該函數(shù)，或者使用相對(duì)少量的代表值以查詢(xún)表的形式容易地實(shí)現(xiàn)了該函數(shù)。在至少一種查詢(xún)表的實(shí)施方式中，/p^O確定可包括在查詢(xún)表的值之間進(jìn)行插值。
更具體地說(shuō)，在實(shí)施一種實(shí)施方式中，/p^O函數(shù)被定義為
<formula>formula see original document page 21</formula>
其中，/v勿a ^p隨。這里，p隨表示輸入信號(hào)dx的最大幅值的
平方。相對(duì)應(yīng)地，存在a-"2以及/v^,《一。因此，可以以等式(12)來(lái)定義總的par降低(tparr;)<formula>formula see original document page 21</formula>
注意，tparr在線(xiàn)性功率尺度上一般地小于(或小得多)4，或6dB。根據(jù)以上功能性限定，可以用所限定的峰閾值與檢測(cè)到的信號(hào)峰的笛卡爾分量將力^ ( )函數(shù)表示為，<formula>formula see original document page 21</formula>
其中，?！?a^是過(guò)沖，即，信號(hào)高于限定的峰閾值的幅度。這個(gè)事實(shí)，意味著可以將/p^(.)函數(shù)表達(dá)為
<formula>formula see original document page 21</formula>
因此，當(dāng)以
<formula>formula see original document page 21</formula>來(lái)實(shí)現(xiàn)/^&0函數(shù)時(shí)，由于該函數(shù)是已經(jīng)在峰檢測(cè)處理中確定了的
值/,2 + fi2的函數(shù)，因此/p^ 0函數(shù)仍然反映了計(jì)算優(yōu)化的解決方案。
假定對(duì)超出峰閾值的信號(hào)峰進(jìn)行的檢測(cè)提供了峰表征所基于的相應(yīng)峰波形計(jì)算的一種實(shí)施方式。更具體地說(shuō)，峰被預(yù)先定義為，
<formula>formula see original document page 22</formula> 等式(16)
如果假定僅僅當(dāng)檢測(cè)到超過(guò)閾值的信號(hào)峰時(shí)才對(duì)該等式進(jìn)行評(píng)估，則可以將峰波形等式表示為，
S一 二 (。 - "pe一 等式(17)此外，為了獲得用笛卡爾分量表示的所檢測(cè)到的峰的表達(dá)式，可以將峰波形等式表示為，
<formula>formula see original document page 22</formula>
等式(18)
因此，可以根據(jù)笛卡爾形式的復(fù)數(shù)值信號(hào)與基于峰閾值的非線(xiàn)性函數(shù)的乘積來(lái)計(jì)算峰。鑒于僅在信號(hào)超過(guò)峰閾值時(shí)(即，僅當(dāng)/,2+">^^
時(shí))，才對(duì)表達(dá)式進(jìn)行評(píng)估，因此可以相對(duì)于等式(18)進(jìn)一步簡(jiǎn)化。此外，應(yīng)該理解的是，如此計(jì)算的峰波形用于發(fā)現(xiàn)作為理想抵消脈沖的良好近似的抵消脈沖，而不是試圖發(fā)現(xiàn)或以其他方式生成準(zhǔn)確地匹配的抵消脈沖。實(shí)際上，抵消脈沖將不會(huì)準(zhǔn)確地與將要被抵消的峰相切合，因此在實(shí)踐中，峰抵消并不是具有零誤差或零偽跡(artifact)的完全抵消。然而，這里所教導(dǎo)的PAR降低方法就降低信號(hào)的PAR且同時(shí)在所生成的降低了PAR的信號(hào)中保持可接受的頻譜特性來(lái)說(shuō)，提供了益處。
實(shí)際上，如這里所教導(dǎo)的，可以使用受約束的或有限的準(zhǔn)確度來(lái)執(zhí)行峰波形計(jì)算和/或抵消脈沖切合操作，而過(guò)度抵消可以用于彌補(bǔ)下降的精度。憑借過(guò)度抵消，可以使抵消脈沖寬度和/或高度(或其它可調(diào)整特性)大于所計(jì)算的峰波形中的對(duì)應(yīng)的特性，使得抵消脈沖過(guò)度地抵消了相對(duì)應(yīng)的信號(hào)峰。在這一點(diǎn)上，過(guò)度抵消使得可以在峰波形表征處理中以稍稍提高的EVM為代價(jià)使用較低的精度。
關(guān)于峰表征處理的細(xì)節(jié)，應(yīng)該注意的是，可以按照峰的幅值來(lái)限定峰的最基本的特性，即，在不管峰內(nèi)最大值的實(shí)際位置情況下的峰的最大幅度、以及峰的寬度/持續(xù)時(shí)間?？梢园l(fā)現(xiàn)所檢測(cè)到的峰的其它參數(shù)，諸如每個(gè)峰的最大值的位置以及其它形狀特點(diǎn)。在至少一種實(shí)施方式中，檢測(cè)信號(hào)中高于峰閾值的峰包括以極坐標(biāo)形式檢測(cè)峰。在同一實(shí)施方式或其它實(shí)施方式中，在笛卡爾坐標(biāo)中表征所檢測(cè)到的峰包括針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的笛卡爾分量表征峰的形狀。在該操作中，在至少一種實(shí)施方式中，針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的笛卡爾分量表征峰的形狀包括對(duì)峰寬度、峰幅度、以及峰不對(duì)稱(chēng)性中的至少一個(gè)進(jìn)行表征。
作為更加詳細(xì)的示例，圖15是示出了針對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)峰進(jìn)行峰表征的一種實(shí)施方式的流程圖。具體地說(shuō)，圖15示出了對(duì)檢測(cè)到的峰的I
分量的表征——可以同時(shí)地或隨后地針對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)的Q分量執(zhí)行類(lèi)
似的表征處理——因而在笛卡爾坐標(biāo)中示出了對(duì)檢測(cè)到的峰的表征。
所示出的過(guò)程(步驟120-154)遍歷了一系列的信號(hào)采樣點(diǎn)(或相對(duì)應(yīng)的峰波形采樣點(diǎn))，其中采樣點(diǎn)下標(biāo)&指代多個(gè)信號(hào)采樣點(diǎn)中的相應(yīng)的一個(gè)采樣點(diǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，所示出的處理發(fā)現(xiàn)了檢測(cè)到的峰的開(kāi)始、結(jié)束、以及最大值位置(根據(jù)相對(duì)應(yīng)的采樣下標(biāo)的意義上)，并且還識(shí)別了檢測(cè)到的峰的最大值，該最大值包括符號(hào)/方向。即，通過(guò)逐個(gè)經(jīng)過(guò)峰波形的附標(biāo)釆樣值(參見(jiàn)，例如示出了 I路徑峰波形的圖6)，圖15的峰表征處理輸出了與檢測(cè)到的峰開(kāi)始的下標(biāo)值相對(duì)應(yīng)的與檢測(cè)到的峰結(jié)束的下標(biāo)值相對(duì)應(yīng)的A^,以及與在^一與A^之間并且與檢測(cè)到的峰的實(shí)際峰點(diǎn)一致的下標(biāo)值相對(duì)應(yīng)的&。該處理還輸出了實(shí)際峰點(diǎn)的值/p。
一旦由信號(hào)處理電路14在笛卡爾坐標(biāo)中表征了檢測(cè)到的峰，則通過(guò)生成合適的抵消脈沖來(lái)繼續(xù)PAR降低處理。在至少一種實(shí)施方式中，基于所檢測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖包括針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰，基于相對(duì)應(yīng)的經(jīng)表征的峰的形狀，按比例調(diào)整針對(duì)檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的歸一化的脈沖。更大體地說(shuō)，在一種或更多種實(shí)
施方式中，基于所檢測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖包括
針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰，從所限定的一組歸一化的脈沖中選擇對(duì)于I信號(hào)峰
與Q信號(hào)峰來(lái)說(shuō)最匹配的歸一化的脈沖。
在同一實(shí)施方式或其它實(shí)施方式中，在笛卡爾坐標(biāo)中表征檢測(cè)到的峰包括表征每個(gè)檢測(cè)到的峰的I信號(hào)峰形狀與Q信號(hào)峰形狀，使得基于檢測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖的步驟包括基于所表征的I信號(hào)峰形狀和Q信號(hào)峰形狀，從所限定的一組歸一化的脈沖中選擇最匹配的歸一化的脈沖。該方法還可以包括基于峰形狀和峰不對(duì)稱(chēng)性中的至少一個(gè)在限定的一組歸一化的脈沖中限定歸一化的脈沖。
在任何情況下，在笛卡爾坐標(biāo)中表征檢測(cè)到的峰基本上包括表征每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量與Q分量的峰的形狀，使得針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰生成抵消脈沖包括生成I分量抵消脈沖與Q分量抵消脈沖。因此，如這里所描述的，每個(gè)"抵消脈沖"包括針對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)峰的I路徑分量的I路徑抵消脈沖，以及針對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)峰的Q路徑分量的Q路徑抵消
脈沖。因而，1/Q抵消脈沖分量在笛卡爾坐標(biāo)中抵消了相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)到的
信號(hào)峰。
當(dāng)然，如上所述，總體上抵消脈沖將不與任意的峰相切合，因此，
僅僅使用檢測(cè)到的峰的所表征的寬度與幅值可造成比所期望PAR降低的更少的PAR降低。針對(duì)這一點(diǎn)，信號(hào)處理電路14可設(shè)置成以一種或更多種方法來(lái)改善其抵消脈沖生成處理。例如，它可設(shè)置成通過(guò)將歸一化的抵消脈沖的寬度乘以因數(shù)『《^來(lái)放大歸一化抵消脈沖寬度，從而在寬度方面過(guò)度抵消給定的檢測(cè)到的峰。附加地或者另選地，信號(hào)處理電路14
可設(shè)置成通過(guò)將歸一化的抵消脈沖峰的最大值乘以因數(shù)M^/e來(lái)放大歸一
化的抵消脈沖峰的最大值，從而在幅度方面過(guò)度抵消給定的檢測(cè)到的峰。此外，附加地或另選地，信號(hào)處理電路14可設(shè)置成計(jì)算在檢測(cè)到的峰的開(kāi)始與結(jié)束處的時(shí)間導(dǎo)數(shù)，并且將相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖的幅值設(shè)定為與這些導(dǎo)數(shù)相匹配，而不是試圖與峰的幅值相匹配。
上面所概述的寬度和/或幅值重新按比例調(diào)整選項(xiàng)直接由信號(hào)處理電路14來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，基于時(shí)間導(dǎo)數(shù)的操作帶來(lái)了額外的復(fù)雜性。例如，參照在圖9中示出的示例性信號(hào)峰以及圖8中示出的相對(duì)應(yīng)的歸一化的抵消脈沖，可以觀(guān)察到檢測(cè)到的信號(hào)峰不是對(duì)稱(chēng)的，并且因此，檢測(cè)到的峰的寬度與最大值自身對(duì)于生成抵消脈沖而言并不足以準(zhǔn)確地表征檢測(cè)到的峰。因此，基于時(shí)間導(dǎo)數(shù)的脈沖表征首先假定已經(jīng)根據(jù)檢測(cè)到的峰按比例調(diào)整了寬度和幅值的歸一化的抵消脈沖。然而，如果在峰的開(kāi)始處或結(jié)束處的絕對(duì)時(shí)間導(dǎo)數(shù)(斜度)大于在抵消脈沖的開(kāi)始處或結(jié)束處的
絕對(duì)時(shí)間導(dǎo)數(shù)，
1曰
號(hào)處理電路14對(duì)抵消脈沖的幅度進(jìn)行按比例調(diào)整，
使得時(shí)間導(dǎo)數(shù)等于檢測(cè)到的峰的時(shí)間導(dǎo)數(shù)。換而言之，信號(hào)處理電路14執(zhí)行基于導(dǎo)數(shù)的幅度調(diào)整而不是簡(jiǎn)單地相對(duì)于檢測(cè)到的峰的最大幅度來(lái)按比例調(diào)整抵消脈沖幅度。
圖16中的步驟160-174 (偶數(shù))示出了一種基于導(dǎo)數(shù)的脈沖產(chǎn)生方法的實(shí)施方式，該實(shí)施方式的處理適用于針對(duì)信號(hào)的I路徑中的一個(gè)正峰計(jì)算一個(gè)抵消脈沖。當(dāng)然，更通常地說(shuō)，對(duì)于I路徑笛卡爾分量與Q路徑笛卡爾分量二者來(lái)說(shuō)，這種處理適用于峰波形內(nèi)的每個(gè)峰。還要注意，所示出的處理引入了"形狀因數(shù)"的概念。圖中的值i^,"表示歸一化的抵消脈沖的形狀因數(shù)，可以針對(duì)給定抵消脈沖的生成而預(yù)先計(jì)算該值。另外，vt^表示歸一化的抵消脈沖(時(shí)間上)的寬度，同樣可以預(yù)先計(jì)算該值。
針對(duì)檢測(cè)到的峰，處理涉及按下式計(jì)算信號(hào)中的峰的位置(步驟160)，
f2+、
2
等式(19)
按下式計(jì)算峰的寬度與最大幅度(步驟162)，
= G ,w = max(/—(/)) 等式(20)
并且按下式計(jì)算峰的開(kāi)始處與結(jié)束處的絕對(duì)時(shí)間導(dǎo)數(shù)(步驟164)，
二 lim
處理繼續(xù)，按下式識(shí)別所計(jì)算的導(dǎo)數(shù)中最大的-
等式(21)
-個(gè)(步驟166)，
等式(22)
并且之后使用該值來(lái)計(jì)算峰的形狀因數(shù)&^ (步驟168)，<formula>formula see original document page 26</formula>等式(23 )
將針對(duì)檢測(cè)到的峰而計(jì)算的形狀因數(shù)與針對(duì)歸一化的抵消脈沖而預(yù)
先計(jì)算的形狀因數(shù)進(jìn)行比較(步驟170)，確定應(yīng)用于歸一化的抵消脈沖 幅度的按比例調(diào)整。即，如果&^>/^.。，則基于峰形狀因數(shù)對(duì)歸一化
的抵消脈沖幅度進(jìn)行按比例調(diào)整，按下式計(jì)算歸一化的抵消脈沖幅度(步 驟172)
<formula>formula see original document page 26</formula>等式(24)
另一方面，如果Fp^不大于K^，則基于最大峰幅度來(lái)對(duì)歸一化的 抵消脈沖幅度進(jìn)行按比例調(diào)整，按下式計(jì)算歸一化的抵消脈沖幅度(步 驟174)，
<formula>formula see original document page 26</formula>等式(25)
在理解上述處理的過(guò)程中，可以將形狀因數(shù)理解為對(duì)檢測(cè)到的峰的 "尖銳度"的描述，可以將其定義為被歸一化為檢測(cè)到的峰的寬度與檢測(cè) 到的峰的最大幅值的絕對(duì)最大時(shí)間導(dǎo)數(shù)。在操作中，如果檢測(cè)到的峰的 形狀因數(shù)大于最匹配的抵消脈沖的形狀因數(shù)，則相應(yīng)地相對(duì)于該形狀因 數(shù)來(lái)按比例地調(diào)整抵消脈沖幅度。同樣地，如果檢測(cè)到的峰的形狀因數(shù) 小于所選擇的抵消脈沖的形狀因數(shù)，則相應(yīng)地相對(duì)于檢測(cè)到的峰的幅度 來(lái)調(diào)整抵消脈沖幅度。
圖17示出了其中將抵消脈沖的幅度值向上按比例調(diào)整作為形狀因 數(shù)的函數(shù)的情況，并且示出了這種按比例調(diào)整與簡(jiǎn)單地基于檢測(cè)到的峰 的最大幅值的抵消脈沖的差異。
憑借對(duì)形狀因數(shù)的使用，只要檢測(cè)到的峰的斜度在峰的幵始處或結(jié)
束處是最高的，信號(hào)處理電路14 (以及相對(duì)應(yīng)的PAR降低方法)能夠確 保對(duì)檢測(cè)到的峰的更多或更少的完全抵消。代價(jià)是過(guò)度補(bǔ)償(過(guò)度抵消)， 這是由于檢測(cè)到的峰與相應(yīng)針對(duì)形狀因數(shù)而調(diào)節(jié)的抵消脈沖之間的差異 一般變得很顯著，作為結(jié)果，這種差異增加了經(jīng)PAR降低后的信號(hào)的EVM。
針對(duì)這一點(diǎn)，這里教導(dǎo)的PAR降低方法的至少一種實(shí)施方式使用抵 消脈沖的根據(jù)形狀因數(shù)按比例調(diào)整，但通過(guò)限定多于一個(gè)的歸一化的抵 消脈沖減低了根據(jù)形狀因數(shù)按比例調(diào)整對(duì)信號(hào)EVM的影響。例如，除了 需要限定具有不同寬度的抵消脈沖之外，信號(hào)處理電路14可以存儲(chǔ)所限 定的一組抵消脈沖，其中包括一組具有不同形狀因數(shù)的歸一化的抵消脈 沖。在這種情況下，信號(hào)處理電路14將選擇在形狀因數(shù)方面與檢測(cè)到的 峰最切合的抵消脈沖。附加地或另選地，信號(hào)處理電路14可以保持限定 的一組具有不同程度的不對(duì)稱(chēng)性的歸一化的抵消脈沖，并且因此使用在 不對(duì)稱(chēng)性方面與檢測(cè)到的峰最切合的抵消脈沖。
附加地或另選地，信號(hào)處理電路14可以保持所限定的具有不同程度 的不對(duì)稱(chēng)性以及不同形狀因數(shù)的歸一化的抵消脈沖的"二維"的組。因此， 為了抵消給定的檢測(cè)到的脈沖，信號(hào)處理電路14從該限定的組中選出在 形狀因數(shù)與不對(duì)稱(chēng)性方面最匹配的歸一化的抵消脈沖。(獨(dú)立于所涉及的 信號(hào)類(lèi)型/調(diào)制方案，或基于實(shí)驗(yàn)測(cè)試，不對(duì)稱(chēng)性匹配可以比形狀因數(shù)提 供有更大的權(quán)重，或反之亦然。)在任何情況下，按照檢測(cè)到的峰的最大 幅度的位置可以對(duì)不對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行量化。檢測(cè)到的峰中最大幅度位置與中 點(diǎn)(fc -0/2)之間的差異是不對(duì)稱(chēng)性的指標(biāo)，可以將其用于從在信號(hào)處理 電路14可訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的 一組所限定的抵消脈沖中確定最優(yōu)抵消 脈沖(或者要不然以發(fā)生器函數(shù)、查詢(xún)表、或用于表示信號(hào)波形的其它 機(jī)制來(lái)實(shí)施)。
關(guān)于脈沖生成技術(shù)，圖18示出了最早在圖3中介紹的脈沖發(fā)生器電 路36的一種實(shí)施方式，其中每個(gè)脈沖發(fā)生器36包括一組有限沖激響應(yīng) (FIR)濾波器50-l—50-N。在抵消脈沖生成操作中，通過(guò)向FIR濾波器 50d一50-N供給具有期望的幅值與符號(hào)的采樣脈沖來(lái)控制抵消脈沖的幅
值與符號(hào)。參見(jiàn)，圖19示出了將要抵消的信號(hào)峰以及相對(duì)應(yīng)的基于RC 的采樣脈沖，而圖20示出了在以合適的時(shí)間對(duì)齊將抵消脈沖與信號(hào)進(jìn)行 合并之后所生成的信號(hào)波形。
當(dāng)然，還有很多實(shí)現(xiàn)脈沖發(fā)生器電路36的方法，但是圖18示出了一種方便的并且可調(diào)整的方式，其中該組FIR濾波器50與每個(gè)FIR濾波 器的系數(shù)表示了具有一定寬度以及其它可能的形狀特點(diǎn)的抵消脈沖。憑 借這種實(shí)施方式，通過(guò)向該組FIR濾波器50供給具有所期望的幅值與符 號(hào)的單一采樣脈沖，獲得了所期望的抵消脈沖輸出。該組FIR濾波器50 并行地工作，使得可以在同時(shí)生成具有不同特性的幾個(gè)抵消脈沖。這種 操作的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，作為對(duì)抵消脈沖的頻譜要求，抵消脈沖的持續(xù)時(shí)間 通常比檢測(cè)到將要被抵消的峰的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。因此，抵消脈沖可以交 迭。
要注意地是，由于更大的濾波器組使得可以進(jìn)行更準(zhǔn)確的峰特性匹 配，因此大組的FIR濾波器50在準(zhǔn)確性方面得以增加，但是其是以電路 的復(fù)雜性為代價(jià)的。如果濾波器組包括針對(duì)寬度、幅度以及形狀特點(diǎn)的 一個(gè)濾波器，則可以避免將所有FIR濾波器50相乘。g卩，針對(duì)每個(gè)寬度、 形狀、以及幅度，如果存在一個(gè)僅允許三個(gè)輸入級(jí)-1、 +1、或0 (零)的 FIR濾波器，則可以避免變得復(fù)雜的相乘，同時(shí)通過(guò)相對(duì)于檢測(cè)到的峰來(lái) 選擇下一個(gè)最大的寬度與幅度，仍然確保了良好的峰抵消。
作為進(jìn)一步的改善，由于每個(gè)檢測(cè)到的將要被抵消的峰僅有的一個(gè) 采樣進(jìn)入了對(duì)應(yīng)的一個(gè)FIR濾波器50，大部分采樣將為零。出于這個(gè)原 因，脈沖發(fā)生器電路36可包括用于控制FIR濾波器50的附加電路以避 免不必要的計(jì)算(即，與零相乘)。
不考慮這些細(xì)節(jié)，圖21中的步驟180-196 (偶數(shù))示出了可以在信 號(hào)處理電路14中實(shí)現(xiàn)的抵消脈沖選擇邏輯的一種實(shí)施方式，其中確定了 寬度(w = 、。rt-、 rf)以及被假定為位于峰的開(kāi)始與結(jié)束的中點(diǎn)處的最 大值位置(、=(^^+^tort)/2)(步驟180、 182)。然后，將峰的寬度與
在所限定的一組抵消脈沖中可用的抵消脈沖寬度進(jìn)行比較，從而發(fā)現(xiàn)下 一個(gè)可用的較大抵消脈沖寬度(步驟184、 188、以及192表示比較，而 步驟186、 190、 194、以及196表示用于觸發(fā)抵消脈沖的相對(duì)應(yīng)的單采樣 脈沖生成)。之后，通過(guò)向單采樣脈沖供給與檢測(cè)到的峰的最大值/p (或
在Q路徑處理的類(lèi)似背景下的&)相等的值來(lái)觸發(fā)抵消脈沖。單采樣脈 沖應(yīng)該與檢測(cè)到的將要被抵消的脈沖在時(shí)間上對(duì)齊?？梢詫⒃摻M濾波器50中從FIR濾波器50-1到FIR濾波50-N中的每個(gè)濾波器看成是能夠響 應(yīng)于單一釆樣脈沖而生成具有不同特點(diǎn)的抵消脈沖的N個(gè)脈沖發(fā)生器中 的一個(gè)。
可以針對(duì)每個(gè)將要被抵消的峰生成單采樣脈沖，并且將該單采樣脈 沖供給到FIR濾波器50中相對(duì)應(yīng)的一個(gè)，使得FIR濾波器的輸出是FIR 濾波器自身的沖激響應(yīng)，但是具有按照輸入脈沖的幅值而按比例調(diào)整的 幅值。將輸入脈沖幅值設(shè)置成檢測(cè)到的脈沖幅度的函數(shù)，使得抵消脈沖 恰當(dāng)?shù)氐窒麢z測(cè)到的脈沖。換而言之，針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的將要被抵消的 脈沖，向FIR濾波器50中的一個(gè)FIR濾波器供給在時(shí)間上的單脈沖實(shí)例。 在所有其它的時(shí)刻，例如以零來(lái)供給(多個(gè))FIR濾波器50。作為非限制性 描述，圖22示出了針對(duì)FIR濾波器50中給定的一個(gè)FIR濾波器的輸入 脈沖，其中示出了在前的零值與隨后的零值。圖23示出了從FIR濾波器 50中特定的一個(gè)輸出的相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖。當(dāng)然，利用至FIR濾波器的 輸入脈沖的幅值按比例調(diào)整FIR濾波器的輸出。
因此，在至少一種實(shí)施方式中，檢測(cè)到的峰的表征包括與檢測(cè)到的 峰的I分量與Q分量相對(duì)應(yīng)的I分量峰表征與Q分量表征，而基于所檢 測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖包括基于檢測(cè)到的峰的I 分量峰表征與Q分量表征，針對(duì)檢測(cè)到的峰的I分量與Q分量中的每一 個(gè)分量生成采樣脈沖。將采樣脈沖導(dǎo)向多個(gè)FIR濾波器50中相應(yīng)的一個(gè) 濾波器，使得來(lái)自相應(yīng)FIR濾波器的輸出脈沖充當(dāng)用于檢測(cè)到的峰的I 與Q分量的I抵消脈沖與Q抵消脈沖。
當(dāng)然，有效的峰降低要求所生成的抵消脈沖在時(shí)間上與信號(hào)恰當(dāng)?shù)?對(duì)齊。因此，抵消脈沖選擇器的實(shí)現(xiàn)很大程度上取決于脈沖發(fā)生器組的 實(shí)現(xiàn)。當(dāng)信號(hào)處理與數(shù)字設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)很多不同的方案 時(shí)，這里所給出的示例依賴(lài)于將峰特性數(shù)據(jù)(即，脈沖表征數(shù)據(jù))映射 到由一組具有不同脈沖寬度的FIR濾波器構(gòu)成的脈沖發(fā)生器的脈沖選擇 器功能或電路。
在評(píng)價(jià)峰降低如何時(shí)(即，這里所教導(dǎo)的PAR降低的性能)，可以 在給定的系統(tǒng)背景下對(duì)示例性能進(jìn)行評(píng)估。例如，可以假設(shè)具有8.4 dB的PAR的OFDM信號(hào)。另夕卜，假設(shè)PAR降低旨在將這個(gè)信號(hào)的PAR降 低到6.0dB(即，VaMl// MS = 2)，以及假設(shè)峰抵消脈沖是具有滾降因數(shù)
= 1.0的規(guī)則RC脈沖；將抵消脈沖寬度與幅值設(shè)置成與檢測(cè)到的將要被 抵消的峰的寬度與幅值完全一致；并且將針對(duì)歸一化的抵消脈沖寬度的 下限設(shè)置成2秒以限制頻譜擴(kuò)展。
圖24示出了與窮盡削峰方法相比較，針對(duì)上述場(chǎng)景的PAR降低結(jié) 果?？梢钥吹?，當(dāng)把信號(hào)PAR從8.4dB極大地降低到6.2dB時(shí)，與窮盡 削峰法相比，對(duì)信號(hào)帶寬以外頻譜擴(kuò)展有較大降低。因此， 一次(one-pass) PAR降低盡管不是非常接近6.0 dB的目標(biāo)，但是提供了顯著的改善。
一種達(dá)到該目標(biāo)的方法涉及重復(fù)的PAR降低，其中可以使用較低或 以其它方式調(diào)節(jié)后的第二峰檢測(cè)閾值來(lái)對(duì)降低了 PAR的信號(hào)再次處理以 進(jìn)行峰檢測(cè)。以該方式，在第二次(second-pass)中可以對(duì)在第一次PAR 降低中未充分降低的其余峰進(jìn)行檢測(cè)、表征、以及抵消。當(dāng)然，至少在 一些應(yīng)用中可以使用多于兩次。通常，這里所教導(dǎo)的PAR降低方法的至 少一種實(shí)施方式對(duì)感興趣的信號(hào)進(jìn)行峰檢測(cè)以獲得降低了 PAR的信號(hào)， 并且之后還包括對(duì)降低了PAR的信號(hào)中的其余峰進(jìn)行檢測(cè)(即，在抵消 了檢測(cè)到的峰之后的原始信號(hào)的延遲信號(hào)中檢測(cè))以及對(duì)檢測(cè)到的其余 峰進(jìn)行表征和抵消。
另一個(gè)性能示例，可以考慮HSUPA (高速上行鏈路分組接入)信號(hào) (來(lái)自SGPP標(biāo)準(zhǔn))。己知這種信號(hào)具有很大的PAR。這里所教導(dǎo)的PAR 降低方法因此提供了一種有利的方式來(lái)降低HSUPA信號(hào)PAR，同時(shí)仍然 符合ACLR (adjacent-channel leakage power ratio,鄰信道泄露功率比)以 及EVM的要求。在這種情況下，信號(hào)處理電路14設(shè)置成使用具有滾降 因數(shù)(a-0.5)的規(guī)則RC抵消脈沖。另外，將抵消脈沖寬度與幅值設(shè)置 成檢測(cè)到的將要被抵消的峰的寬度與幅值。另外，將寬度的下限設(shè)置成 HSUPA信號(hào)碼片周期260ns的0.75倍，從而以稍稍上升的EVM為代價(jià) 限制頻譜擴(kuò)展。
圖25和圖26分別將EVM與ACLR示為這里所教導(dǎo)的PAR降低的 函數(shù)，其中示出了基于削峰的PAR降低作為對(duì)照性能基準(zhǔn)。將EVM與ACLR都示為實(shí)際PAR的函數(shù)，艮卩，針對(duì)在進(jìn)行峰抵消與削峰之后的 HSUPA信號(hào)而測(cè)量的PAR。在該特定結(jié)構(gòu)中，與使用窮盡削峰法相比， 使用這里所教導(dǎo)的方法進(jìn)行的峰抵消的ACLR1效果好多于10 dB。這些 益處對(duì)大范圍的PAR都有效。
另一方面，可以看到，與大于窮盡削峰法相比，利用峰抵消的EVM 更大。然而，通過(guò)降低抵消脈沖的最小寬度，以ACLR上升為代價(jià)，EVM 將變得較低?？紤]到適用于受關(guān)注的通信標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)電鏈路預(yù)算計(jì)算， 將根據(jù)需要或按照期望來(lái)選擇EVM、 ACLR以及PAR的最優(yōu)組合。
根據(jù)以上所述，那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以針對(duì)所擁有的 特定應(yīng)用對(duì)這里所教導(dǎo)的PAR降低進(jìn)行調(diào)節(jié)或修改。以上討論提供了挑 選的這種修改的示例，諸如使用重復(fù)的峰抵消、在生成峰抵消脈沖中使 用過(guò)度抵消、使用一組歸一化的脈沖中的不同的歸一化的脈沖、生成并 使用不對(duì)稱(chēng)抵消脈沖、在生成抵消脈沖中考慮采用形狀因數(shù)等。
然而，這些示例以及其它示例并不限制本發(fā)明。廣義地說(shuō)，這里所 教導(dǎo)的PAR降低檢測(cè)高于所限定的峰閾值的信號(hào)峰，其中，以極坐標(biāo)形 式來(lái)執(zhí)行這種檢測(cè)是有利的。PAR降低還包括對(duì)與檢測(cè)到的峰相對(duì)應(yīng)的 峰波形計(jì)算，以及在笛卡爾坐標(biāo)中對(duì)檢測(cè)到的峰進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的表征(即， 對(duì)I峰波形分量與Q峰波形分量進(jìn)行表征)。之后使用檢測(cè)到的峰表征以 在笛卡爾坐標(biāo)中生成相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖，之后將生成的抵消脈沖與經(jīng)恰 當(dāng)延時(shí)的信號(hào)進(jìn)行合并，使得抵消脈沖的笛卡爾分量與所述信號(hào)的相應(yīng) 笛卡爾分量相對(duì)齊。
如此，本發(fā)明并不受到前述的描述與附圖的限制。相反，本發(fā)明僅 受權(quán)利要求書(shū)以及其法律效力等同物的限制。
權(quán)利要求
1、一種降低復(fù)數(shù)值信號(hào)中峰均比的方法，該方法包括以下步驟檢測(cè)所述信號(hào)中高于峰閾值的峰；對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征；基于所表征的峰形狀，生成與所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖；以及通過(guò)將所述抵消脈沖與所述信號(hào)的相應(yīng)延遲后的信號(hào)進(jìn)行合并來(lái)抵消所檢測(cè)到的峰。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測(cè)所述信號(hào)中高于峰閾值的峰的步驟包括以下步驟以第一峰檢測(cè)精度估計(jì)所述信號(hào)，并且，針 對(duì)以所述第一峰檢測(cè)精度檢測(cè)到的峰，以更高的第二峰檢測(cè)精度來(lái)估計(jì) 所述信號(hào)以確認(rèn)以所述第一峰檢測(cè)精度檢測(cè)到的峰的存在。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述峰閾值是極坐標(biāo)形式， 并且其中以所述第一峰檢測(cè)精度估計(jì)所述信號(hào)的步驟包括將所述信號(hào) 的無(wú)符號(hào)笛卡爾分量的和與所述峰閾值進(jìn)行比較的步驟，并且其中以所述第二峰檢測(cè)精度估計(jì)所述信號(hào)的步驟包括將所述 信號(hào)的笛卡爾分量的平方和與所述峰閾值的平方進(jìn)行比較的步驟。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡 爾分量的峰形狀進(jìn)行表征的步驟包括以下步驟按照笛卡爾形式的所述信號(hào)與非線(xiàn)性函數(shù)的乘積，計(jì)算笛卡爾形式 的信號(hào)峰波形，其中所述非線(xiàn)性函數(shù)是基于所述信號(hào)的笛卡爾分量的平 方和與所述峰閾值的。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，使用多項(xiàng)式表達(dá)、或査詢(xún)表 表達(dá)中的一種來(lái)計(jì)算所述第二項(xiàng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測(cè)信號(hào)中高于峰閾值的峰的步驟包括以極坐標(biāo)形式檢測(cè)峰的步驟。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征的步驟包括針對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量表征峰寬度、峰幅度、以及峰不對(duì)稱(chēng)性中的至少一個(gè)的步驟。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所表征的峰形狀生成與 所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖的步驟包括以下步 驟針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰，基于所述相應(yīng)的所表征的峰形狀，按比例調(diào) 整針對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的歸一化的脈沖。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征的步驟包括對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量與Q分量的峰形狀進(jìn)行表征的步驟，并且其中，基于所表征的峰形狀來(lái)生成與 所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖的步驟包括，基于所 表征的峰形狀從限定的一組歸一化的脈沖中選擇最匹配的歸一化的脈沖 的步驟。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括基于峰形狀與峰不 對(duì)稱(chēng)性中的至少一個(gè)，在所述限定的一組歸一化的脈沖中限定歸一化的 脈沖的步驟。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括以下步驟在抵消 所檢測(cè)到的峰后的所述信號(hào)的延遲信號(hào)中檢測(cè)其余峰；以及對(duì)所檢測(cè)到 的其余峰進(jìn)行表征和抵消。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，該方法還包括使用第二峰閾值以 檢測(cè)所述其余峰的步驟。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所表征的峰形狀來(lái)生成與所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖的步驟包括以下步驟基于一個(gè)或更多個(gè)過(guò)度抵消準(zhǔn)則來(lái)生成所述抵消脈沖。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛 卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征的步驟包括以下步驟針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰 的I分量和Q分量計(jì)算形狀因數(shù)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，基于所表征的峰形狀來(lái)生成與所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖的步驟包括以下步驟將針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量和Q分量的所述形狀因數(shù)與相對(duì)應(yīng)的歸一化的抵消脈沖的形狀因數(shù)進(jìn)行比較；以及基于所述比較來(lái)按比例調(diào)整所述相對(duì)應(yīng)的歸一化的抵消脈沖的幅度。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征的步驟包括以下步驟對(duì)所檢測(cè)到的峰的每 個(gè)I分量與Q分量的峰形狀進(jìn)行表征；并且其中，基于所表征的峰形狀來(lái)生成與所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖的步驟包括以下步驟基于相應(yīng)的所表征的I 分量峰形狀與Q分量峰形狀來(lái)生成針對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)I分量與Q 分量的采樣脈沖；將所述采樣脈沖導(dǎo)向相對(duì)應(yīng)的有限沖激響應(yīng)(FIR)濾 波器，使得來(lái)自所述相對(duì)應(yīng)的FIR濾波器的輸出脈沖充當(dāng)針對(duì)所檢測(cè)到 的峰的I分量與Q分量的I抵消脈沖與Q抵消脈沖。
17、 一種用于降低復(fù)數(shù)值信號(hào)中的峰均比的信號(hào)處理電路，該電路 包括一個(gè)或更多個(gè)處理電路，所述一個(gè)或更多個(gè)處理電路設(shè)置成檢測(cè)所述信號(hào)中高于峰閾值的峰；對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征； 基于所表征的峰的形狀，生成與所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖；以及通過(guò)將所述抵消脈沖與所述信號(hào)的相應(yīng)延遲后的信號(hào)進(jìn)行合并來(lái)抵消所檢測(cè)到的峰。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述一個(gè)或更多 個(gè)處理電路包括基于微處理器的電路，所述基于微處理器的電路用于執(zhí) 行計(jì)算機(jī)程序指令以進(jìn)行下述操作中的至少一個(gè)檢測(cè)峰、表征所檢測(cè) 到的峰、生成所述抵消脈沖、以及抵消所檢測(cè)到的峰。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述一個(gè)或更多 個(gè)處理電路包括峰檢測(cè)電路，其設(shè)置成檢測(cè)所述信號(hào)中高于所述峰閾值的那些峰； 峰表征電路，其對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征；脈沖生成電路，基于所表征的峰形狀，該脈沖生成電路生成與所檢 測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖；以及抵消電路，該抵消電路通過(guò)將所述抵消脈沖與所述信號(hào)的相應(yīng)延遲 后的信號(hào)進(jìn)行合并以抵消所檢測(cè)到的峰。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電路設(shè)置成通過(guò)下述方式檢測(cè)所述信號(hào)中高于峰閾值的峰 以第一峰檢測(cè)精度對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行估計(jì)，以及針對(duì)以所述第一峰檢測(cè)計(jì)算精度檢測(cè)到的峰，以更高的第二峰檢測(cè) 精度對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行估計(jì)以確認(rèn)以所述第一峰檢測(cè)精度檢測(cè)到的峰的存 在。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的信號(hào)處理電路，其中，所述峰閾值是極坐標(biāo)形式，并且其中，所述信號(hào)處理電路被設(shè)置成通過(guò)將所述信號(hào)的無(wú)符號(hào)笛卡爾分量的和與所述峰閾值進(jìn)行比較， 從而以所述第一峰檢測(cè)精度估計(jì)所述信號(hào)；以及其中通過(guò)將所述信號(hào)的笛卡爾分量的平方和與所述峰閾值的平方進(jìn) 行比較，從而以所述第二峰檢測(cè)精度估計(jì)所述信號(hào)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路被設(shè)置成通過(guò)按照笛卡爾形式的所述信號(hào)與非線(xiàn)性函數(shù)的乘積計(jì)算笛卡爾形 式的信號(hào)峰波形，來(lái)表征所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀，所 述非線(xiàn)性函數(shù)是基于所述信號(hào)的笛卡爾分量的平方和與所述峰閾值的。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路被設(shè)置成使用多項(xiàng)式表達(dá)或查詢(xún)表表達(dá)中的一種來(lái)計(jì)算所述第二項(xiàng)。
24、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電路被設(shè)置成基于以極坐標(biāo)形式檢測(cè)峰來(lái)檢測(cè)所述信號(hào)中高于峰閾值的峰。
25、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路被設(shè)置成通過(guò)對(duì)峰寬度、峰幅度、以及峰不對(duì)稱(chēng)性中的至少一個(gè)進(jìn)行表征，來(lái)對(duì)所述檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征。
26、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電路被設(shè)置成通過(guò)針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰，基于相應(yīng)的所表征的峰形狀來(lái) 按比例調(diào)整針對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的歸一化的脈沖，從而 基于所表征的峰形狀來(lái)生成與所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的 抵消脈沖。
27、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電路被設(shè)置成通過(guò)對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量與Q分量的信號(hào)峰形狀進(jìn)行表征來(lái)對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征，并且其中，所述信號(hào)處理電路被設(shè)置成通過(guò)基于所表征的I分量信號(hào)峰形狀與Q分量信號(hào)峰形狀，從限定的一組歸一化的脈沖中選擇最匹配的歸一化的脈沖，從而基于所表征的峰形狀來(lái)生成與所檢測(cè)到的峰 的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的信號(hào)處理電路，其中，通過(guò)峰形狀與峰 不對(duì)稱(chēng)性中的至少一個(gè)來(lái)限定所述限定的一組歸一化的脈沖中的歸一化 的脈沖。
29、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路還被設(shè)置成在抵消所檢測(cè)到的峰后的所述信號(hào)的延遲信號(hào)中檢測(cè)其 余峰；以及對(duì)所檢測(cè)到的其余峰進(jìn)行表征和抵消。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路被設(shè)置成使用第二峰閾值以檢測(cè)所述其余峰。
31、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路被設(shè)置成通過(guò)基于一個(gè)或更多個(gè)過(guò)度抵消準(zhǔn)則來(lái)生成所述抵消脈沖， 從而基于所表征的峰形狀來(lái)生成與所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì) 應(yīng)的抵消脈沖。
32、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路被設(shè)置成通過(guò)下述方式抵消所檢測(cè)到的峰基于將所述I分量抵消脈沖與時(shí)間對(duì)齊的所述信號(hào)的I分量的合并， 并且將所述Q分量抵消脈沖與時(shí)間對(duì)齊的所述信號(hào)的Q分量的合并，將 所述抵消脈沖與所述信號(hào)的相應(yīng)延遲后的信號(hào)進(jìn)行合并。
33、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電路被設(shè)置成通過(guò)針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量和Q分量計(jì)算形狀因數(shù) 來(lái)對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量的峰形狀進(jìn)行表征。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路被設(shè)置成通過(guò)下述方式基于所表征的峰形狀來(lái)生成與所檢測(cè)到的峰的每個(gè)笛卡爾分量相對(duì)應(yīng)的抵消脈沖將針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的峰的I分量和Q分量的所述形狀因數(shù)與相對(duì)應(yīng)的歸一化的抵消脈沖的形狀因數(shù)進(jìn)行比較，以及基于所述比較來(lái)按比例調(diào)整所述相對(duì)應(yīng)的歸一化的抵消脈沖的幅度。
35、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，其中，所述信號(hào)處理電 路包括一個(gè)或更多個(gè)有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器，并且其中，所述信號(hào) 處理電路被設(shè)置成基于所檢測(cè)到的峰的相對(duì)應(yīng)的I分量峰表征與Q分 量峰表征來(lái)生成針對(duì)所檢測(cè)到的峰的每個(gè)I分量與Q分量的采樣脈沖， 并且向所述FIR濾波器中一個(gè)相對(duì)應(yīng)的FIR濾波器提供所述采樣脈沖， 使得來(lái)自所述相對(duì)應(yīng)的FIR濾波器的輸出脈沖充當(dāng)針對(duì)所檢測(cè)到的峰的I 分量與Q分量的I抵消脈沖與Q抵消脈沖。
36、 一種無(wú)線(xiàn)通信裝置，該無(wú)線(xiàn)通信裝置包括發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)包 括根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號(hào)處理電路，并且相對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生具有降低了 峰均比的傳輸信號(hào)。
全文摘要
這里所教導(dǎo)的一種方法與裝置基于下述降低復(fù)數(shù)值信號(hào)的峰均比(PAR)檢測(cè)信號(hào)中高于峰閾值的峰、在笛卡爾坐標(biāo)中表征所檢測(cè)到的峰、基于檢測(cè)到的峰的表征在笛卡爾坐標(biāo)中生成抵消脈沖。PAR降低處理繼續(xù)，通過(guò)將所述抵消脈沖與所述信號(hào)的相應(yīng)延遲后的信號(hào)進(jìn)行合并來(lái)抵消所檢測(cè)到的峰。有利的是，可以使用在計(jì)算方面高效的峰檢測(cè)算法以極坐標(biāo)形式來(lái)進(jìn)行峰檢測(cè)，所述峰檢測(cè)算法除非存在信號(hào)峰超過(guò)限定的閾值的情況否則避免計(jì)算I峰波形與Q峰波形的計(jì)算。在一種或更多種實(shí)施方式中，生成并使用不對(duì)稱(chēng)的和/或經(jīng)整形的抵消脈沖進(jìn)一步提供了性能優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101563902SQ200780046711
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
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