專利名稱：多載波正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中峰均比抑制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及正交頻分復(fù)用(OFDM， Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)，特別涉及多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的方法和裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有通信技術(shù)中，OFDM技術(shù)以其較高的頻率利用率、較強(qiáng)的抗符號(hào)間 干擾(ISI, Inter Symbol Interference )和載波干擾(ICI ， Inter Carrier Interference)能力，成為第4代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。
針對(duì)單載波技術(shù)而言，在OFDM信號(hào)的發(fā)射端，如果單載波包括有N 個(gè)子載波，則高速數(shù)據(jù)流經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后分成N個(gè)并行的子數(shù)據(jù)流，進(jìn)行 反向傅立葉變換(IFFT, Inverse Fast Fourier Transform )，將頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換 到時(shí)域，長度為N的IFFT輸出的是N個(gè)時(shí)域的樣值信號(hào)，稱為OFDM符 號(hào)。為消除符號(hào)間的干擾，可以在用戶數(shù)據(jù)之間插入循環(huán)前綴(CP， Cyclic Prefix),形成一個(gè)循環(huán)擴(kuò)展的OFDM符號(hào)。在OFDM信號(hào)的接收端，先對(duì) 接收到的時(shí)域信號(hào)去除CP，然后進(jìn)行傅立葉變換(FFT， Fast Fourier Transform)、數(shù)字解調(diào)等操作來正確接收數(shù)據(jù)。
當(dāng)OFDM系統(tǒng)子載波個(gè)數(shù)增加時(shí)，發(fā)射端信號(hào)的峰均比(PAPR， Peak to Average Power Ratio )也會(huì)相應(yīng)增力口。眾所周知，移動(dòng)通信系統(tǒng)中無線基 站的發(fā)信機(jī)利用功率放大器來發(fā)射信號(hào)，以補(bǔ)償因傳播距離而帶來的信號(hào)衰 減。功率放大器有一定的線性區(qū)域，具有高峰均比的信號(hào)會(huì)降低功率放大器 的效率并增加功率消耗，因此對(duì)峰均比的抑制是迫切要解決的問題。
進(jìn)一步地，從第3代移動(dòng)通信系統(tǒng)問世以來，為了有效地減小基站的體積并且降低基站的成本，普遍采用多載波技術(shù)，即系統(tǒng)中包括多個(gè)載波，每 個(gè)載波又包括多個(gè)子載波，相對(duì)于單載波技術(shù)而言，由于可以利用一個(gè)發(fā)射 器和一個(gè)功率放大器完成多路栽波信息的發(fā)送，因此能極大減小基站的體積
和成本，但是多載波OFDM系統(tǒng)中的子栽波個(gè)數(shù)更多，導(dǎo)致合路后的通道 信號(hào)的峰均比更大，從而給多載波峰均比抑制提出了更高的要求。
為了抑制多載波系統(tǒng)較高的峰均比，現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)多載波系統(tǒng)提出了 一 種多級(jí)匹配濾波的削波方案，圖1示出了這種多匹配濾波的削波方案原理框 圖。其中，多載波合路時(shí)域信號(hào)的形成可以簡(jiǎn)要描述為，每個(gè)單栽波在每個(gè) 符號(hào)上的發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)比特，經(jīng)編碼器按照預(yù)定編碼方案編碼后按調(diào) 制方式作相應(yīng)的星座映射，隨后經(jīng)IFFT處理后加CP,并進(jìn)行時(shí)域加窗 (RAMP),組幀后通過內(nèi)插值濾波至高倍速時(shí)域信號(hào)，并通過數(shù)控振蕩器 (NC.O， Numeric Control Oscillator )調(diào)制到不同頻點(diǎn)后逐個(gè)累加得到多載波 合路通道信號(hào)。上述形成的多載波合路通道信號(hào)進(jìn)入圖1所示的削波處理過 程，首先提取出通道信號(hào)中高于預(yù)定門限的削波噪聲，然后通過多級(jí)匹配濾 波模塊除去削波噪聲中帶外部分和一些重要子載波上的噪聲，最后把經(jīng)過匹 配濾波的削波噪聲反向疊加到延時(shí)后的多載波合路時(shí)域信號(hào)，形成削波后的 多載波合路時(shí)域信號(hào)。這里的匹配濾波的濾波系數(shù)由源濾波器系數(shù)經(jīng)過 NCO調(diào)制后累加得到，每一級(jí)匹配濾波都使用相同的濾波器系數(shù)。
雖然上述專利給出的方案在滿足相同誤差矢量幅度、峰值碼域誤差和鄰 道功率泄漏比的條件下，能夠取得較好的削波效果，即可以使削波后的多載 波合路通道信號(hào)具有更低的峰均比，但該方案主要面向于碼分多址(CDMA， Code-Division Multiple Access )系統(tǒng)。如果直接將圖1所示方案應(yīng)用于OFDM 系統(tǒng)，由于不同OFDM符號(hào)上頻域子載波的調(diào)制編碼方式、載波功率等都 可能不相同，允許的性能損失也會(huì)有所不同。如果對(duì)每個(gè)OFDM符號(hào)都使 用相同的濾波器系數(shù)進(jìn)行匹配濾波，例如以高階調(diào)制方式來設(shè)計(jì)濾波器系 數(shù)，匹配濾波的削波能力將非常有限，匹配濾波后多載波OFDM系統(tǒng)的峰 均比依然4艮高，而以較大的錯(cuò)誤矢量量級(jí)(EVM， Error Vector Magnitude )損失來選擇濾波器系數(shù)，必然導(dǎo)致高階調(diào)制方式的子栽波不能滿足協(xié)議規(guī)定
的EVM需求，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的鏈路性能。
即使對(duì)圖1中的匹配濾波作適當(dāng)改良，例如使每個(gè)OFDM符號(hào)上使用 不同的濾波器系數(shù)，也會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)OFDM符號(hào)間的一部分采樣點(diǎn)發(fā)生嚴(yán)重 畸變，導(dǎo)致較嚴(yán)重的帶外泄漏和符號(hào)間干擾，從而明顯惡化OFDM載波內(nèi) 高階調(diào)制子載波的EVM，而且?guī)庑孤┮矔?huì)使峰均比抑制后的通道信號(hào)無 法滿足協(xié)議規(guī)定的頻譜模板。
通過以上分析可以看出，圖1所示的利用匹配濾波實(shí)現(xiàn)的削波方案，并 不能直接應(yīng)用在多載波OFDM系統(tǒng)中，而目前還沒有針對(duì)多載波OFDM系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效峰均比抑制的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種多載波OFDM系統(tǒng)峰均比抑制的方法，該方法 能夠在多載波OFDM系統(tǒng)中，通過簡(jiǎn)單的處理對(duì)峰均比進(jìn)行有效的抑制。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種多載波OFDM系統(tǒng)峰均比抑制的裝置，該裝置 能夠在多載波OFDM系統(tǒng)中，通過簡(jiǎn)單的處理對(duì)峰均比進(jìn)行有效的抑制。
本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種多載波正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中峰均比抑制的方法，該方法包括
在每個(gè)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)上，將每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)，合路成 時(shí)域多載波合路通道信號(hào)；
提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲，將提取的削波噪聲映射在符號(hào)長度 跨度內(nèi)，并分配給每個(gè)栽波；
依據(jù)分配給每個(gè)載波的削波,聲在通道信號(hào)中的位置，分別對(duì)每個(gè)載波空
閑TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與對(duì)應(yīng)載波的削波噪聲復(fù)乘得
到每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暎?br> 將每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暦聪虔B加至?xí)r延后對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信
號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。一種多載波正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置，該裝置包括 多載波合路通道信號(hào)模塊，用于在每個(gè)OFDM符號(hào)上，將每個(gè)栽波的基帶 頻域信號(hào)，合路成多載波合路通道信號(hào)；
時(shí)延模塊，用于對(duì)所述每個(gè)栽波的基帶頻域信號(hào)進(jìn)行時(shí)延； 頻域?qū)ο肼暙@取模塊，用于提取所述多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲映 射在符號(hào)長度跨度內(nèi)，并分配給各個(gè)載波；依據(jù)分配給每個(gè)栽波的削波噪聲在 通道信號(hào)中的位置，分別對(duì)每個(gè)栽波TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn) 后，與對(duì)應(yīng)載波的削波噪聲復(fù)乘得到每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暎?br> 峰均比抑制模塊，用于將每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暦聪虔B加至?xí)r延后對(duì) 應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。
可見，本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的方法和裝置， 一方面將提取的多栽波合路通道信號(hào)的削波噪聲映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)，在 符合頻域處理符號(hào)長度的情況下考慮了整個(gè)通道長度；另一方面依據(jù)分配的 削波噪聲在通道信號(hào)中的位置，對(duì)每個(gè)載波TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行 相位旋轉(zhuǎn)后，反向疊加至?xí)r延后的對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，即只針對(duì)TR 子載波進(jìn)行峰均比抑制。結(jié)合上述兩方面，由于在峰均比抑制過程中考慮了 通道長度的削波噪聲，并且TR子載波可以根據(jù)需要預(yù)留，個(gè)數(shù)往往不多， 因此通過簡(jiǎn)單的處理即可實(shí)現(xiàn)對(duì)峰均比進(jìn)行有效抑制。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)多載波系統(tǒng)中的多匹配濾波削波方案的原理框圖2為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法的原理框
圖3為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法的流程圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法中，荻得 每個(gè)載波基帶頻域信號(hào)的流程圖5為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法中，兩載波基帶頻域信號(hào)的合路流程圖6為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法中，指標(biāo) 評(píng)價(jià)流程圖7為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法中，提取 削波噪聲的原理圖8a ~ c為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法中， 將CP區(qū)提取的削波噪聲映射到符號(hào)區(qū)的原理圖9為本發(fā)明實(shí)施例多栽波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法中，對(duì)預(yù) 畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的原理圖10為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置結(jié)構(gòu)示意
圖11為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置中，頻域 對(duì)消噪聲獲取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖12為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置中，多載 波合路通道信號(hào)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖13為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置中，峰均 比抑制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施 例作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法的原理框 圖。圖2所示以兩載波為例，載波1和載波2的基帶頻域信號(hào)首先進(jìn)行多載 波合路，形成多載波合路通道信號(hào)后進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)，如果指標(biāo)評(píng)價(jià)通過則直 接發(fā)送到中頻通道進(jìn)行后續(xù)處理，如果指標(biāo)評(píng)價(jià)未通過則從多載波合路通道 信號(hào)中提取削波噪聲，并將提取的削波噪聲映射后分配給載波1和載波2。 載波l根據(jù)自身TR位置標(biāo)記確定出預(yù)畸變系數(shù)，該預(yù)畸變系數(shù)經(jīng)過相位旋轉(zhuǎn)后與上述分配的削波噪聲復(fù)乘得到頻域?qū)ο肼?，將該頻域?qū)ο肼暦聪?疊加至?xí)r延后的栽波1的基帶頻域信號(hào)，形成載波1的新基帶頻域信號(hào)，載 波2對(duì)分配的削波噪聲所執(zhí)行的操作與上述載波1完全相同。使用上述栽波
1和載波2的新基帶頻域信號(hào)又可以繼續(xù)執(zhí)行多載波合路的操作。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制方法的流程圖， 該流程包4舌
步驟301:在每個(gè)OFDM符號(hào)上，將每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)，合路成 時(shí)域多載波合路通道信號(hào)。
步驟302:提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)， 并分配給每個(gè)載波。
步驟303:依據(jù)分配給每個(gè)載波的削波噪聲在通道信號(hào)中的位置，分別 對(duì)每個(gè)載波TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與對(duì)應(yīng)載波的削波 噪聲復(fù)乘得到每個(gè)栽波的頻域?qū)ο肼暋?br> 步驟304:將每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暦聪虔B加至?xí)r延后的對(duì)應(yīng)載波的 基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。
本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的方法， 一方面將提取 的多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)，在符合頻域處理 符號(hào)長度的情況下考慮了整個(gè)通道長度；另一方面依據(jù)分配的削波噪聲在通 道信號(hào)中的位置，對(duì)每個(gè)載波TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后， 反向疊加至?xí)r延后的對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，即只針對(duì)TR子載波進(jìn)行峰 均比抑制。結(jié)合上述兩方面，由于在峰均比抑制過程中考慮了通道長度的削 波噪聲，并且TR子載波可以根據(jù)需要預(yù)留，個(gè)數(shù)往往不多，因此通過簡(jiǎn)單 的處理即可實(shí)現(xiàn)對(duì)峰均比進(jìn)行有效抑制。
下面分別從多栽波合路通道信號(hào)形成、指標(biāo)評(píng)價(jià)、提取削波噪聲、削波 噪聲映射、削波噪聲分配和峰均比抑制幾個(gè)方面，來詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例 提供的方法。
1)多載波合路通道信號(hào)形成。首先，得到每個(gè)載波在OFDM符號(hào)發(fā)送的基帶頻域信號(hào)，其實(shí)現(xiàn)流程 如圖4所示，該流程包括
步驟401:多栽波OFDM系統(tǒng)的每個(gè)OFDM符號(hào)上，每個(gè)載波上的數(shù) 據(jù)信號(hào)，按照預(yù)定編碼方式編碼。
步驟402:將編碼后的每個(gè)載波的數(shù)據(jù)信號(hào)，按照預(yù)定調(diào)制方式進(jìn)行星 座映射。
步驟403:針對(duì)星座映射后的每個(gè)載波的數(shù)據(jù)信號(hào)，插入導(dǎo)頻信號(hào)等控 制信息。
步驟404:對(duì)每個(gè)載波的空閑(TR， Tone Reservation )子載波和左右保 護(hù)子栽波置0，生成每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)。
其次，將每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)合路成多載波合路通道信號(hào)，即多載 波合路通道信號(hào)，其實(shí)現(xiàn)流如圖5所示，以兩個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)合路為 例，該流程包^":
步驟501:在每個(gè)OFDM符號(hào)上，將每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)經(jīng)高倍速 IFFT處理，形成時(shí)域信號(hào)。
步驟502:為IFFT處理后的時(shí)域信號(hào)加CP，形成每個(gè)載波的通道信號(hào)。 步驟503:利用NCO將步驟502中得到的每個(gè)載波的通道信號(hào)調(diào)制到 各自的頻點(diǎn)，具體可以通過直接和各自的調(diào)頻信號(hào)復(fù)乘來數(shù)字實(shí)現(xiàn)，各個(gè) OFDM符號(hào)間調(diào)頻信號(hào)的相位保持連續(xù)。最后對(duì)調(diào)制到各自頻點(diǎn)的每個(gè)載波 的通道信號(hào)逐個(gè)累加得到多載波OFDM系統(tǒng)中的多載波合路通道信號(hào);K一 ， 可以用下式表示
乙
=》"w)e./W,"A7'^) ， w = 0,1，…，》j + CP ,' - 1 。
上式中的/, (/ = 1,2,..,丄)是各載波的調(diào)頻頻點(diǎn)，載波間的頻點(diǎn)差滿足配置 需求，丄為載波數(shù)；》,為第/個(gè)載波的調(diào)頻信號(hào)在OFDM符號(hào)第0個(gè)釆樣點(diǎn) 的相位，通過它來保證各OFDM符號(hào)間調(diào)頻信號(hào)的相位連續(xù)；Ar是多載波 合路通道信號(hào)的采樣點(diǎn)間隔；C尸—i為多載波合路通道信號(hào)中CP區(qū)采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，j為多載波合路通道信號(hào)中符號(hào)區(qū)采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)；x,(")為每個(gè)栽波的 通道信號(hào)。
2) 指標(biāo)評(píng)價(jià)。
對(duì)于由頻域信號(hào)形成的多載波合路通道信號(hào)，在進(jìn)行峰均比抑制之前， 可以首先通過指標(biāo)評(píng)價(jià)來判斷該多載波合路通道信號(hào)是否需要進(jìn)行峰均比 抑制，具體可以設(shè)置削波算法停止標(biāo)準(zhǔn)，包括最大迭代次數(shù)和目標(biāo)峰均比 值。圖6示出了上述指標(biāo)評(píng)價(jià)的流程，該流程包括
步驟601:判斷對(duì)多載波合路通道信號(hào)進(jìn)行的峰均比抑制迭代次數(shù)，是 否大于最大迭代次數(shù)，如果是直接執(zhí)行步驟604,否則執(zhí)行步驟602。
步驟602:判斷多載波合路通道信號(hào)的峰均比是否小于目標(biāo)峰均比值， 如果是直接執(zhí)行步驟604，否則執(zhí)行步驟603。
步驟603:繼續(xù)執(zhí)行提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲的步驟。
本步驟中，指標(biāo)評(píng)價(jià)的結(jié)果是多載波合路通道信號(hào)仍需進(jìn)行峰均比抑制 迭代，則繼續(xù)對(duì)多載波合路通道信號(hào)進(jìn)行削波噪聲提取，在削波噪聲提取后 繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)削波噪聲映射等步驟。
步驟604:將多載波合路通道信號(hào)發(fā)送至中頻通道。
上述步驟601和步驟602沒有嚴(yán)格順序關(guān)系，圖6示出的只是其中一種 具體實(shí)現(xiàn)方式，還可以先判斷多載波合路通道信號(hào)的峰均比是否小于目標(biāo)峰 均比值，如果是則將多載波合路通道信號(hào)直接發(fā)送至中頻通道，如果不是再 繼續(xù)判斷對(duì)多載波合路通道信號(hào)進(jìn)行的峰均比抑制迭代次數(shù)是否大于最大 迭代次數(shù)，如果是則將多載波合路通道信號(hào)直接發(fā)送至中頻通道，如果不是 再繼續(xù)執(zhí)行提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲的步驟。
3) 提取削波噪聲。
為多載波合路通道信號(hào)的峰值預(yù)設(shè)門限Gate,標(biāo)記多載波合路通道信號(hào) 中峰值超過所述預(yù)設(shè)門限的位置，并提取標(biāo)記位置超過門限的前N個(gè)最大 峰值，作為多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲。圖7示出了上述提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲的實(shí)現(xiàn)原理，以上述N取3為例。
上述過程具體實(shí)現(xiàn)時(shí)可以釆用如下方式。對(duì)多載波合路通道信號(hào)的每個(gè) 采樣點(diǎn)，標(biāo)記采樣點(diǎn)幅度超過預(yù)設(shè)門限Gate的位置& ，滿足|>4) > 。
并提取超過門限部分為s,的削波噪聲。
"<formula>formula see original document page 14</formula>這里，""g/e(;^,))是采樣點(diǎn)^G,)的相位?？梢姡噍d波合路通道信號(hào)的削 波噪聲的長度最大跨度為S;/Wj +<:尸_,。 4)削波噪聲映射。
由于頻域處理每次僅能處理符號(hào)跨度的削波噪聲，因此需要把上述提取 的削波噪聲映射至符號(hào)長度跨度內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)每次峰均比迭代都能處理整個(gè) 通道長度的削波噪聲。 一種可行的方法是把通道中CP區(qū)提取的削波噪聲映 射至符號(hào)區(qū)尾部，符號(hào)區(qū)的長度就是符號(hào)長度跨度，具體分為如下三種情況
① 如果CP區(qū)削波噪聲小于符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)點(diǎn)削波噪聲，將符號(hào)區(qū)尾 部對(duì)應(yīng)點(diǎn)的削波噪聲作為映射后的削波噪聲，如下式所示
當(dāng)"o/w(&) < "^e(^w,. + s,)時(shí)，符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)點(diǎn)映射后的削波噪聲 則'se(5ym/, + ,) = wo/je(S，/' + ,)。
圖8中的a部分示出了上述第①情況下的映射原理。
② 如果CP區(qū)削波噪聲大于符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)點(diǎn)削波噪聲，將CP區(qū)削波 噪聲映射到對(duì)應(yīng)點(diǎn)，如下式所示
當(dāng)"O/WO,) > "0/W(&Wi + 時(shí)，符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)點(diǎn)映射后的削波噪聲 ,'化Ci += "o/se(A)。
圖8中的b部分示出了上述第②情況下的映射原理。
③ 如果CP區(qū)削波噪聲在符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)點(diǎn)不存在削波噪聲，將CP區(qū) 削波噪聲映射至對(duì)應(yīng)點(diǎn)，如下式所示
當(dāng)+ &采樣點(diǎn)不存在削波噪聲時(shí)，符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)點(diǎn)映射后的削波
噪聲圖8中的c部分示出了上述第③情況下的映射原理。
5) 削波噪聲分配。
利用削波噪聲的頻域響應(yīng)進(jìn)行削波噪聲的分配，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)可以將削波 噪聲與對(duì)應(yīng)載波的調(diào)頻信號(hào)的共軛復(fù)乘，如果削波噪聲進(jìn)行了圖8所示的映
射過程，復(fù)乘的調(diào)頻信號(hào)的共軛也需要做相同位置映射，然后再進(jìn)行復(fù)乘計(jì)
算。設(shè)每個(gè)載波的削波噪聲w^e,C,其中/為載波標(biāo)記，取值為1至L， L
為載波數(shù)，A為所述經(jīng)過映射后的削波噪聲位置。
6) 峰均比抑制。
首先依據(jù)提取的削波噪聲在通道中的位置，對(duì)TR子載波的預(yù)畸變系數(shù) 做相位旋轉(zhuǎn)。
TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)，其幅度和相位在不同的TR子載波上可以 有所不同，以便獲得較好的峰均比抑制效果，每個(gè)TR子載波上的預(yù)畸變系 數(shù)，對(duì)應(yīng)該TR子載波的TR位置標(biāo)記。圖9為上述對(duì)TR子載波上的預(yù)畸 變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的原理示意圖。
上述對(duì)預(yù)畸變系數(shù)的相位旋轉(zhuǎn)操作可以使用下式表示
y^(w"s;) = a,(/n,)xe力2""。
其中A為映射后削波噪聲位置，TR子載波的預(yù)畸變復(fù)系數(shù)a,(w,), Ar是 通道信號(hào)采樣間隔，w, (7 = 1,2,..., Af)為TR位置標(biāo)記。
其次，將相位旋轉(zhuǎn)后的預(yù)畸變系數(shù)與對(duì)應(yīng)載波的削波噪聲復(fù)乘，可以使 用下式表示TR子載波 上的頻域?qū)ο肼?br> 在獲得頻域?qū)ο肼晻r(shí)，對(duì)每個(gè)載波的削波噪聲通過并行的方式獲取對(duì)
應(yīng)的頻域?qū)ο肼暋?br> 將上述每個(gè)載波TR子載波上的頻域?qū)ο肼曔M(jìn)行累加，反向疊加至對(duì) 應(yīng)載波時(shí)延后的基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。
圖10為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括
多載波合路通道信號(hào)模塊13,用于在每個(gè)OFDM符號(hào)上，將每個(gè)載波的基 帶頻域信號(hào)，合路成多栽波合路通道信號(hào)。
時(shí)延模塊11,用于對(duì)所述每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)進(jìn)行時(shí)延。
頻域?qū)ο肼暙@取才莫塊14，用于提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲映射 在符號(hào)長度跨度內(nèi)，并分配給每個(gè)載波；依據(jù)分配給每個(gè)載波的削波噪聲在通 道信號(hào)中的位置，分別對(duì)每個(gè)栽波TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后， 與對(duì)應(yīng)載波的削波噪聲復(fù)乘得到每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暋?br> 峰均比抑制模塊12，用于將每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暦聪虔B加至?xí)r延 后對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。
本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置， 一方面由頻域 對(duì)消噪聲獲取模塊14從多載波合路通道信號(hào)模塊13形成的多載波合路通道 信號(hào)中提取削波噪聲，并將提取的削波噪聲映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)，在符合 頻域處理符號(hào)長度的情況下考慮了整個(gè)通道長度；另一方面由頻域?qū)ο肼?獲取模塊14依據(jù)分配的削波噪聲在通道信號(hào)中的位置，對(duì)每個(gè)載波TR子 載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，獲取每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼?，再?峰均比抑制模塊12將每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暦聪虔B加至?xí)r延模塊11時(shí)延 后的對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，即只針對(duì)TR子載波疊加頻域噪聲進(jìn)行峰均 比抑制。結(jié)合上述兩方面，由于在峰均比抑制過程中考慮了通道長度的削波 噪聲，并且TR子載波可以根據(jù)需要預(yù)留，個(gè)數(shù)往往不多，因此通過簡(jiǎn)單的 處理即可實(shí)現(xiàn)對(duì)峰均比進(jìn)行有效抑制。
圖11為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置中，頻域 對(duì)消噪聲獲取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖ll所示，上述頻域?qū)ο肼暙@取模 塊14中可以包括
指標(biāo)評(píng)價(jià)單元141，用于判斷所述多栽波合路通道信號(hào)的峰均比抑制迭代 次數(shù)是否大于最大迭代次數(shù)，如果是，將多載波合路通道信號(hào)發(fā)送至中頻通道， 否則繼續(xù)判斷所述多載波合路通道信號(hào)的峰均比是否小于目標(biāo)峰均比值，如果是，將多栽波合路通道信號(hào)發(fā)送至中頻通道，否則將所述多載波合路通道信號(hào)
發(fā)送到第一處理執(zhí)行單元142;或者用于判斷所述多栽波合路通道信號(hào)的峰均 比是否小于目標(biāo)峰均比值，如果是，將多載波合路通道信號(hào)發(fā)送至中頻通道， 否則繼續(xù)判斷所述多載波合路通道信號(hào)的峰均比抑制迭代次數(shù)是否大于最大迭 代次數(shù)，如果是，將多載波合路通道信號(hào)發(fā)送至中頻通道，否則將所述多載波 合路通道信號(hào)發(fā)送到第一處理執(zhí)行單元142。
第一處理執(zhí)行單元142，用于提取多栽波合路通道信號(hào)的削波噪聲映射在 符號(hào)長度跨度內(nèi)，并分配給每個(gè)栽波。
第二處理執(zhí)行單元143，用于依據(jù)第一處理執(zhí)行單元142分配給每個(gè)載 波的削波噪聲在通道信號(hào)中的位置，分別對(duì)每個(gè)載波TR子載波上的預(yù)畸變 系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與對(duì)應(yīng)載波的削波噪聲復(fù)乘得到每個(gè)載波的頻域?qū)ο?噪聲。
在頻域?qū)ο肼暙@取模塊14內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，上述第一處理執(zhí)行單元142 又可以包括
削波噪聲提取子單元1421 ，用于標(biāo)記所述多載波合路通道信號(hào)中峰值超過 所述預(yù)設(shè)門限的位置，并提取標(biāo)記位置上超過所述預(yù)設(shè)門限部分，作為通道信 號(hào)的削波噪聲。
映射子單元1422，用于將多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲中，CP區(qū)中的 削波噪聲映射至符號(hào)區(qū)的尾部。
分配子單元1423,用于將所述映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)的削波噪聲，與 每個(gè)載波做相同位置映射后的調(diào)頻信號(hào)的共軛復(fù)乘，得到分配至每個(gè)載波的 削波噪聲。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例多栽波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置中，多載 波合路通道信號(hào)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖12所示，在頻域?qū)ο肼暙@取模 塊14內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，上述多載波合路通道信號(hào)模塊13中可以包括
頻域信號(hào)單元131，用于在每個(gè)OFDM符號(hào)上，獲取每個(gè)載波的基帶頻 域信號(hào)。IFFT單元132,用于將所述每個(gè)栽波的基帶頻域信號(hào)進(jìn)行高倍速IFFT 處理。
CP單元133,用于將所述經(jīng)高倍速IFFT處理后的每個(gè)載波的信號(hào)加
CP，形成每個(gè)載波的通道信號(hào)。
NCO單元134，用于將所述每個(gè)栽波的通道信號(hào)調(diào)制到各自頻點(diǎn)。 第一累加單元135，用于累加所述調(diào)制到各自頻點(diǎn)的每個(gè)載波的通道信
號(hào)，得到多載波合路通道信號(hào)。
圖13為本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置中，峰均
比抑制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖13所示，上述峰均比抑制模塊12可以包括 第二累加單元121，用于將所述每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼曔M(jìn)行累加。 反向疊加執(zhí)行單元122,用于將所述第二累加單元121得出的每個(gè)載波
頻域?qū)ο肼暤睦奂雍?，反向疊加至?xí)r延后對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行
峰均比抑制。
可見，本發(fā)明實(shí)施例多載波OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的方法和裝置， 一方面將提取的多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)，在 符合頻域處理符號(hào)長度的情況下考慮了整個(gè)通道長度；另一方面依據(jù)分配的 削波噪聲在通道信號(hào)中的位置，對(duì)每個(gè)載波TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行 相位旋轉(zhuǎn)后，反向疊加至?xí)r延后的對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，即只針對(duì)TR 子載波進(jìn)行峰均比抑制。結(jié)合上述兩方面，由于在峰均比抑制過程中考慮了 通道長度的削波噪聲，并且TR子載波可以根據(jù)需要預(yù)留，個(gè)數(shù)往往不多， 因此通過簡(jiǎn)單的處理即可實(shí)現(xiàn)對(duì)峰均比進(jìn)行有效抑制。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的 保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改 進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種多載波正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中峰均比抑制的方法，其特征在于，該方法包括在每個(gè)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)上，將每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)，合路成時(shí)域多載波合路通道信號(hào)；提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲，將提取的削波噪聲映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)，并分配給每個(gè)載波；依據(jù)分配給每個(gè)載波的削波噪聲在通道信號(hào)中的位置，分別對(duì)每個(gè)載波空閑TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與對(duì)應(yīng)載波的削波噪聲復(fù)乘得到每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼?；將每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暦聪虔B加至?xí)r延后對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，預(yù)先設(shè)置削波算法停止標(biāo)準(zhǔn)， 包括最大迭代次數(shù)和目標(biāo)峰均比值；所述合路成時(shí)域多載波合路通道信號(hào)之 后、提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲之前，進(jìn)一步包括數(shù)，如果否，繼續(xù)判斷所述多栽波合路通道信號(hào)的峰均比是否小于目標(biāo)峰均比 值，如果否，繼續(xù)執(zhí)行提取所述多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲的步驟；或者，判斷所述多載波合路通道信號(hào)的峰均比是否小于目標(biāo)峰均比值，如 果否，繼續(xù)判斷所述多載波合路通道信號(hào)的峰均比抑制迭代次數(shù)是否大于最大 迭代次數(shù)，如果否，繼續(xù)執(zhí)行提取所述多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲的步驟。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述合路成時(shí)域多栽波合 路通道信號(hào)為獲取每個(gè)栽波在OFDM符號(hào)發(fā)送的基帶頻域信號(hào)；將所述基帶頻域信號(hào)經(jīng)高倍速反向傅立葉變換IFFT處理后，加循環(huán)前綴CP;將所述加CP后的每個(gè)載波的通道信號(hào)調(diào)制到各自頻點(diǎn)后累加，得到時(shí)域多載波合路通道信號(hào)。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將提取的削波噪聲映射在 符號(hào)長度跨度內(nèi)為將所述多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲中，CP區(qū)中的削波 噪聲映射至符號(hào)區(qū)的尾部。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所迷映射至符號(hào)區(qū)的尾部為 若所述CP區(qū)的削波噪聲小于所述符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)位置的削波噪聲，將符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)位置的削波噪聲作為映射后的削波噪聲；或，若所述CP區(qū)的削波噪聲大于所述符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)位置的削波噪聲， 將CP區(qū)的削波噪聲作為映射后的削波噪聲；或，若所述符號(hào)區(qū)尾部對(duì)應(yīng)位置不存在削波噪聲，將CP區(qū)的削波噪聲作 為映射后的削波噪聲。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為多載波合路通道信號(hào)的 峰值預(yù)設(shè)門限；所述提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲為標(biāo)記所述多載波合路通道信號(hào)中峰值超過所述預(yù)設(shè)門限的位置，并提取標(biāo) 記位置上超過所述預(yù)設(shè)門限部分，作為多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分配給每個(gè)載波為 將所述映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)的削波噪聲，與每個(gè)載波做相同位置映射后的調(diào) 頻信號(hào)的共軛復(fù)乘，得到分配至每個(gè)載波的削波噪聲。
8、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述將每個(gè)載波的頻域?qū)?消噪聲反向疊加至?xí)r延后對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)為對(duì)所述每個(gè)載波頻域的對(duì)消噪聲進(jìn)行累加，將得到的累加和反向疊加至?xí)r 延后對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)。
9、 一種多載波正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置，其特征在于，該裝 置包括多載波合路通道信號(hào)模塊，用于在每個(gè)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)上，將每 個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)，合路成多載波合路通道信號(hào)；時(shí)延模塊，用于對(duì)所述每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)進(jìn)行時(shí)延； 頻域?qū)ο肼暙@取模塊，用于提取所述多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲映 射在符號(hào)長度跨度內(nèi)，并分配給各個(gè)載波；依據(jù)分配給每個(gè)載波的削波噪聲在 通道信號(hào)中的位置，分別對(duì)每個(gè)載波TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn) 后，與對(duì)應(yīng)栽波的削波噪聲復(fù)乘得到每個(gè)栽波的頻域?qū)ο肼暎环寰纫种颇K，用于將每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暦聪虔B加至?xí)r延后對(duì)應(yīng) 載波的基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。
10、 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述頻域?qū)ο肼暙@^l模塊 包括指標(biāo)評(píng)價(jià)單元，用于判斷所述多載波合路通道信號(hào)的峰均比抑制迭代次數(shù) 是否大于最大迭代次數(shù)，如果否，繼續(xù)判斷所述多載波合路通道信號(hào)的峰均比 是否小于目標(biāo)峰均比值，如果否，將所述多載波合路通道信號(hào)發(fā)送到第一處理 執(zhí)行單元；或者用于判斷所述多載波合路通道信號(hào)的峰均比是否小于目標(biāo)峰均 比值，如果否，繼續(xù)判斷所述多載波合路通道信號(hào)的峰均比抑制迭代次數(shù)是否 大于最大迭代次數(shù)，如果否，將所述多載波合路通道信號(hào)發(fā)送到第一處理執(zhí)行單元；第一處理執(zhí)行單元，用于提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲映射在符號(hào) 長度跨度內(nèi)，并分配給每個(gè)栽波；第二處理執(zhí)行單元，用于依據(jù)所述第一處理執(zhí)行單元分配給每個(gè)載波的削 波噪聲在通道信號(hào)中的位置，分別對(duì)每個(gè)載波TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行 相位旋轉(zhuǎn)后，與對(duì)應(yīng)載波的削波噪聲復(fù)乘得到每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暋?br> 11、 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述第一處理執(zhí)行單元包括 削波噪聲提取子單元，標(biāo)記所述多載波合路通道信號(hào)中峰值超過多載波合路通道信號(hào)的峰值預(yù)設(shè)門限的位置，并提取標(biāo)記位置上超過所迷預(yù)設(shè)門限部分， 作為多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲；映射子單元，用于將多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲中，CP區(qū)中的削波噪 聲映射至符號(hào)區(qū)的尾部；分配子單元，用于將所述映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)的削波噪聲，與每個(gè)栽波 做相同位置映射后的調(diào)頻信號(hào)的共軛復(fù)乘，得到分配至每個(gè)載波的削波噪聲。
12、 如權(quán)利要求9或IO所述的裝置，其特征在于，所述多載波合路通道信 號(hào)模塊包括頻域信號(hào)單元，用于在每個(gè)OFDM符號(hào)上，獲取每個(gè)載波的基帶頻域 信號(hào)；反向傅立葉變換IFFT單元，用于將所述每個(gè)栽波的基帶頻域信號(hào)進(jìn)行 高倍速IFFT處理；循環(huán)前綴CP單元，用于將所述經(jīng)高倍速IFFT處理后的每個(gè)載波的信 號(hào)加CP,形成每個(gè)載波的通道信號(hào)；數(shù)控振蕩器NCO單元，用于將所述每個(gè)載波的通道信號(hào)調(diào)制到各自頻點(diǎn)；第一累加單元，用于累加所述調(diào)制到各自頻點(diǎn)的每個(gè)載波的通道信號(hào)，得 到多載波合路通道信號(hào)。
13、 如權(quán)利要求9或IO所述的裝置，其特征在于，所述峰均比抑制模塊包括第二累加單元，用于將所述每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼曔M(jìn)行累加； 反向疊加執(zhí)行單元，用于將所述第二累加單元得出的每個(gè)載波的頻域?qū)ο?噪聲的累加和，反向疊加至?xí)r延后對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多載波正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中峰均比抑制的方法，該方法包括在每個(gè)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)上，將每個(gè)載波的基帶頻域信號(hào)，合路成時(shí)域多載波合路通道信號(hào)；提取多載波合路通道信號(hào)的削波噪聲映射在符號(hào)長度跨度內(nèi)，并分配給每個(gè)載波；依據(jù)分配給每個(gè)載波的削波噪聲在通道信號(hào)中的位置，對(duì)每個(gè)載波空閑TR子載波上的預(yù)畸變系數(shù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后，與對(duì)應(yīng)載波的削波噪聲復(fù)乘得到每個(gè)載波的頻域?qū)ο肼暎粚⒚總€(gè)載波的頻域?qū)ο肼暦聪虔B加至?xí)r延后對(duì)應(yīng)載波的基帶頻域信號(hào)，進(jìn)行峰均比抑制。本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種OFDM系統(tǒng)中峰均比抑制的裝置。應(yīng)用本發(fā)明，能夠在多載波OFDM系統(tǒng)中，通過簡(jiǎn)單的處理對(duì)峰均比進(jìn)行有效的抑制。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101321147SQ200810006700
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者張彬彬, 杰 武, 鄒志強(qiáng) 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司