專利名稱：一種基于峰值檢測的削峰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信系統(tǒng)中的信號處理技術(shù)，特別涉及一種基于峰值檢測 的削峰裝置。
背景技術(shù)：
目前第三代移動通信(3rd Generation, 3G)中多載波技術(shù)的應(yīng)用會帶來 峰均比較高的問題， 一般情況下如果沒有削峰裝置的話，功放的效率只有10 %，因此為了提高功放效率，減小功放在峰值上的回推，必須使用削峰算法。 目前比較常用的幾種峰值檢測方法有硬限幅;險測方法和最大值檢測方法。
其中，硬限幅檢測方法是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的門限，將大于門限的信號都認(rèn)為 是噪聲，這種檢測方法的優(yōu)點(diǎn)是比較簡單，但是，該峰值檢測方式應(yīng)用到削峰 算法中，會使信號具有陡沿和銳峰的特性，削峰過程中信號的突變和削峰邊沿 的短暫持續(xù)時間會產(chǎn)生顯著的帶外頻譜異常，例如頻譜畸變、鄰道干擾、頻譜 擴(kuò)展等，因此會降低信號的傳輸質(zhì)量。
最大值檢測方法，其優(yōu)點(diǎn)就是使用的資源較少，特別是使用現(xiàn)場可編程門 陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)中乘法器的資源較少。該方法 首先判斷當(dāng)前信號的4莫值是不是超過門限，其次判斷當(dāng)前信號的模值是不是大 于前一個信號的模值，以及是不是大于后一個信號的模值，如果這兩個條件都 滿足，則認(rèn)為找到了最大值。該檢測方法雖然相對于硬削峰的方法上減少了乘 法器資源，但是由于它需要對所有的最大值進(jìn)行處理，所以容易存在過削峰問 題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于峰值檢測的削峰裝置，能夠解決過 削峰問題。
本實(shí)用新型的基于峰值檢測的削峰裝置，其中，原始中頻數(shù)據(jù)的I路數(shù)據(jù) 和Q路數(shù)據(jù)經(jīng)模值計(jì)算模塊進(jìn)行模值計(jì)算，計(jì)算得到的模值進(jìn)入與門限比較模塊與相應(yīng)的門限值進(jìn)行比較，將大于所述門限值的才莫值發(fā)送給比例因子計(jì)算 模塊，比例因子計(jì)算模塊根據(jù)所述大于門限值的模值計(jì)算比例因子，最大值檢
測模塊根據(jù)所述比例因子檢測出預(yù)定距離內(nèi)的最大比例因子；
I路數(shù)據(jù)經(jīng)I路數(shù)據(jù)延遲模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與所述最大值檢測模塊檢測 到的最大比例因子通過I路乘法器進(jìn)行乘法計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸入至對消脈 沖形成模塊進(jìn)行對消脈沖處理，其中，所述I路數(shù)據(jù)的延遲時間為峰值檢測的 時間；
Q路數(shù)據(jù)經(jīng)Q路數(shù)據(jù)延遲模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與所述最大值檢測模塊檢 測到的最大比例因子通過Q路乘法器進(jìn)行乘法計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸入至對 消脈沖形成模塊進(jìn)行對消脈沖處理，其中，所述Q路數(shù)據(jù)的延遲時間為所述 峰值4企測的時間；
所述原始中頻數(shù)據(jù)經(jīng)過中頻數(shù)據(jù)延遲模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與所述對消脈
沖形成模塊輸出的對消脈沖處理后的數(shù)據(jù)在相位一致的條件下經(jīng)求和模塊進(jìn) 行對應(yīng)點(diǎn)相加。
其中，進(jìn)一步包括濾波器形成模塊，在原始中頻數(shù)據(jù)是單載波數(shù)據(jù)時，將
頻振蕩處理模塊相應(yīng)的頻譜搬移。
其中，在原始中頻數(shù)據(jù)是多載波數(shù)據(jù)時，所述濾波器形成模塊，將所述多 載波數(shù)據(jù)經(jīng)原型濾波器濾波后依照各個載波的不同頻點(diǎn)進(jìn)行與所述移頻振蕩 處理模塊相應(yīng)的頻譜搬移，再將經(jīng)過頻譜搬移后的各載波濾波器系數(shù)對應(yīng)相 加，將相加后的系數(shù)除以載波數(shù)后輸出。
其中，進(jìn)一步包括基帶信號模塊、成型濾波模塊、數(shù)字上采樣模塊、移頻 振蕩處理模塊，其中，所述基帶信號模塊中的基帶信號為單載波數(shù)據(jù)時，經(jīng)由 所述成型濾波模塊進(jìn)行成型濾波處理后，進(jìn)入數(shù)字上采樣模塊進(jìn)行數(shù)字上采樣 處理，然后進(jìn)入移頻振蕩處理模塊進(jìn)行頻譜搬移處理后輸出單載波的原始中頻 數(shù)據(jù)。
在基帶信號為多載波數(shù)據(jù)時，進(jìn)一步包括載波合路處理器，用于將所述移 頻振蕩處理模塊頻譜搬移處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行載波合路處理，形成合路以后的多 載波的原始中頻數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的有益效果是依照本實(shí)用新型的基于峰值檢測的削峰裝置，
能夠解決過削峰問題，并且能夠根據(jù)系統(tǒng)配置，動態(tài)改變設(shè)定的最大距離，有
效針對不同的寬度峰值數(shù)據(jù)進(jìn)行削峰；另外，與硬限幅檢測方法相比本實(shí)用新
型的峰均比(Peak Average Ratio, PAR)可以4是高0.7dB左右。


圖1為基于峰值檢測系統(tǒng)的框架示意圖； 圖2為最大值搜索過程的示意圖； 圖3為對消脈沖形成過程的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下，參考附圖1 3詳細(xì)描述本實(shí)用新型的基于峰值檢測的削峰裝置。
如圖1所示，基帶信號模塊101中的基帶信號(可以為單載波或者是多載 波數(shù)據(jù))，經(jīng)過成型濾波模塊102進(jìn)行成型濾波處理后，進(jìn)入數(shù)字上采樣模塊 103進(jìn)行數(shù)字上采樣處理，然后進(jìn)入移頻振蕩處理模塊104，在基帶信號為單 載波數(shù)據(jù)時，經(jīng)移頻振蕩處理模塊104進(jìn)行頻譜搬移處理后輸出單載波的原始 中頻數(shù)據(jù)；在基帶信號為多載波數(shù)據(jù)時，進(jìn)一步包括載波合路處理器，用于將 移頻振蕩處理模塊104頻譜搬移處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行載波合路處理，形成合路以 后的多載波的原始中頻數(shù)據(jù)。
如圖l所示，本實(shí)用新型的基于新的峰值檢測的削峰裝置，包括中頻數(shù) 據(jù)延遲模塊105、 I路數(shù)據(jù)延遲模塊106、模值計(jì)算模塊107、與門限比較模塊 108、比例因子計(jì)算模塊109、最大值檢測模塊IIO、對消脈沖形成模塊lll、 濾波器形成模塊112、 Q路數(shù)據(jù)延遲模塊113以及求和模塊114。
其中，原始中頻數(shù)據(jù)的I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù)據(jù)經(jīng)模值計(jì)算模塊107進(jìn)行模值 計(jì)算，計(jì)算得到的模值進(jìn)入與門限比較模塊108與相應(yīng)的門限值進(jìn)行比較，將 大于門限值的模值發(fā)送給比例因子計(jì)算模塊109，其中，相應(yīng)的門限值由系統(tǒng) 設(shè)定；比例因子計(jì)算模塊109根據(jù)該大于門卩艮值的模值計(jì)算比例因子，最大值 檢測模塊IIO根據(jù)計(jì)算得到的比例因子檢測出預(yù)定距離內(nèi)的最大比例因子，其 中，預(yù)定距離是由系統(tǒng)設(shè)定的。
I路數(shù)據(jù)經(jīng)I路數(shù)據(jù)延遲模塊106進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與最大值檢測模塊110
檢測到的最大比例因子通過I路乘法器進(jìn)行乘法計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸入至對消脈沖形成模塊111進(jìn)行對消脈沖處理；Q路數(shù)據(jù)經(jīng)Q路數(shù)據(jù)延遲模塊113進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與最大值檢測模塊110 檢測到的最大比例因子通過Q路乘法器進(jìn)行乘法計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸入至 對消脈沖形成模塊111進(jìn)行對消脈沖處理；原始中頻數(shù)據(jù)經(jīng)過中頻數(shù)據(jù)延遲模塊105進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與對消脈沖形 成模塊111輸出的對消脈沖處理后的數(shù)據(jù)在相位一致的條件下經(jīng)求和模塊114 進(jìn)行對應(yīng)點(diǎn)相加。具體地，中頻數(shù)據(jù)延遲模塊105，對輸入的原始中頻數(shù)據(jù)進(jìn)行延遲，該延 遲時間為峰值檢測的時間與對消脈沖形成時間之和。I路數(shù)據(jù)延遲模塊106，對I路數(shù)據(jù)進(jìn)行延遲，該延遲時間為峰值檢測的 時間。這里要保證檢測出的比例因子與原始中頻數(shù)據(jù)相對應(yīng)。其中，峰值檢測 的時間包括模值計(jì)算時間、與門限比較時間、比例因子計(jì)算時間和最大值檢測時 間。模值計(jì)算模塊107在進(jìn)行模值計(jì)算時，可以使用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的方法求信號的 模值，能節(jié)省乘法器的資源。其中，信號模值-V^7，其中，I表示I路同 相數(shù)據(jù)；Q表示Q路正交數(shù)據(jù)。由于大于門限值的部分能出現(xiàn)最大值，而小于門限值的部分不能出現(xiàn)最大 值，因此，在與門限比較模塊108進(jìn)行門限值比較時，將大于門限值的模值發(fā) 送給比例因子計(jì)算模塊。比例因子計(jì)算模塊109，根據(jù)檢測出來的大于門限的模值計(jì)算比例因子， 其中，比例因子=(大于門限的模值-門限值)/大于門限的模值。對應(yīng)于小于 門限值的模值的比例因子設(shè)置為0。最大值檢測模塊110，根據(jù)比例因子計(jì)算模塊109計(jì)算出來的比例因子判 斷在預(yù)定的最大值距離內(nèi)是否找到了最大比例因子，如果是，則輸出該最大比 例因子，然后根據(jù)預(yù)定的最大值距離，繼續(xù)尋找下一個最大比例因子。具體地，如圖2所示， 一般以無線幀為起始位置，將無線幀對應(yīng)的第一個 數(shù)據(jù)作為初始化峰值，搜索到第一個極大峰值A(chǔ)點(diǎn)，將點(diǎn)A輸出為一個峰值 點(diǎn)；將緊臨峰值點(diǎn)A的下一個高于門卩艮值點(diǎn)al點(diǎn)設(shè)置為"臨時峰值比例因子 點(diǎn)"，搜索到下一個極大值峰值點(diǎn)B點(diǎn)，假定al點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為X，并且X小于最小峰值距離M; B點(diǎn)取代了al點(diǎn)，成為"臨時峰值比例因子點(diǎn)"；假定 搜索到的下一個極大值點(diǎn)C，與當(dāng)前的"臨時峰值比例因子點(diǎn)"B點(diǎn)的距離為 Y,并且Y〈M;由于C點(diǎn)的值小于B點(diǎn)的值，所以C點(diǎn)不是一個峰值點(diǎn)，也 不能取代當(dāng)前的"臨時峰值比例因子點(diǎn)"，舍棄C點(diǎn)，搜索下一個極大值點(diǎn)； 將搜索到的下一個極大值點(diǎn)D點(diǎn)與當(dāng)前的"臨時峰值比例因子點(diǎn)"B點(diǎn)的距 離記為Z,并且Z〉M。那么D點(diǎn)為一個峰值點(diǎn)；設(shè)置新的"臨時峰值比例因 子點(diǎn)，，dl點(diǎn)；重復(fù)上述過程，輸出新的峰值點(diǎn)；最終輸出最大值序列。對消脈沖形成模塊lll，根據(jù)最大值序列與濾波器形成模塊112進(jìn)行點(diǎn)乘， 產(chǎn)生對消脈沖。濾波器形成模塊112，在原始中頻數(shù)據(jù)是單載波數(shù)據(jù)時，將該單載波數(shù)據(jù) 經(jīng)原型濾波器濾波后按照該載波的中頻頻點(diǎn)進(jìn)行與移頻振蕩處理模塊104相 應(yīng)的頻譜搬移；在原始中頻數(shù)據(jù)是多載波數(shù)據(jù)時，將該多載波數(shù)據(jù)經(jīng)原型濾波 器濾波后依照各個載波的不同頻點(diǎn)進(jìn)行與移頻振蕩處理模塊104相應(yīng)的頻譜 搬移，再將經(jīng)過頻譜搬移后的各載波濾波器系數(shù)對應(yīng)相加，將相加后的系數(shù)除 以載波數(shù)后輸出。如圖3所示，將最大值序列與濾波器形成模塊進(jìn)行點(diǎn)乘，l號乘法器與峰 值點(diǎn)A進(jìn)行點(diǎn)乘，2號乘法器與峰值點(diǎn)B進(jìn)行點(diǎn)乘，3號乘法器與峰值點(diǎn)C進(jìn) 行點(diǎn)乘，然后將點(diǎn)乘之后的結(jié)果進(jìn)行相加，從而形成對消脈沖。這里以三個乘 法器為示例進(jìn)行說明，在實(shí)際的系統(tǒng)中可以配置乘法器的個數(shù)。Q路數(shù)據(jù)延遲模塊113，對Q路數(shù)據(jù)進(jìn)行延遲時，該延遲時間等于峰值檢 測的時間，這里要保證要檢測出的比例因子與原始中頻數(shù)據(jù)相對應(yīng)。其中，峰 值檢測的時間包括模值計(jì)算時間、與門限比較時間、比例因子計(jì)算時間和最大值 才全測時間。綜上所述，依照本實(shí)用新型的基于峰值檢測的削峰裝置，能夠解決過削峰 問題，并且能夠根據(jù)系統(tǒng)配置，動態(tài)改變設(shè)定的最大距離，有效針對不同的寬 度峰值數(shù)據(jù)進(jìn)行削峰；另外，本實(shí)用新型相對硬限幅檢測方法峰均比PAR可 以提高0.7dB左右。以上是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本實(shí)用新型，而對本實(shí)用新型所進(jìn) 行的詳細(xì)描述，但可以想到，在不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)8還可以做出其它的變化和修改，這些變化和修改均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于峰值檢測的削峰裝置，其特征在于，原始中頻數(shù)據(jù)的I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù)據(jù)經(jīng)模值計(jì)算模塊(107)進(jìn)行模值計(jì)算，計(jì)算得到的模值進(jìn)入與門限比較模塊(108)與相應(yīng)的門限值進(jìn)行比較，將大于所述門限值的模值發(fā)送給比例因子計(jì)算模塊(109)，比例因子計(jì)算模塊(109)根據(jù)所述大于門限值的模值計(jì)算比例因子，最大值檢測模塊(110)根據(jù)所述比例因子檢測出預(yù)定距離內(nèi)的最大比例因子；I路數(shù)據(jù)經(jīng)I路數(shù)據(jù)延遲模塊(106)進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與所述最大值檢測模塊(110)檢測到的最大比例因子通過I路乘法器進(jìn)行乘法計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸入至對消脈沖形成模塊(111)進(jìn)行對消脈沖處理，其中，所述I路數(shù)據(jù)的延遲時間為峰值檢測的時間；Q路數(shù)據(jù)經(jīng)Q路數(shù)據(jù)延遲模塊(113)進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與所述最大值檢測模塊(110)檢測到的最大比例因子通過Q路乘法器進(jìn)行乘法計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸入至對消脈沖形成模塊(111)進(jìn)行對消脈沖處理，其中，所述Q路數(shù)據(jù)的延遲時間為所述峰值檢測的時間；所述原始中頻數(shù)據(jù)經(jīng)過中頻數(shù)據(jù)延遲模塊(105)進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與所述對消脈沖形成模塊(111)輸出的對消脈沖處理后的數(shù)據(jù)在相位一致的條件下經(jīng)求和模塊(114)進(jìn)行對應(yīng)點(diǎn)相加。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于峰值檢測的削峰裝置，其特征在于，進(jìn)一步 包括濾波器形成模塊(112),在原始中頻數(shù)據(jù)是單載波數(shù)據(jù)時，將所述單載波 數(shù)據(jù)經(jīng)原型濾波器濾波后按照所述載波的中頻頻點(diǎn)進(jìn)行與所述移頻振蕩處理 模塊(104)相應(yīng)的頻譜搬移。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于峰值檢測的削峰裝置，其特征在于，在原始 中頻數(shù)據(jù)是多載波數(shù)據(jù)時，所述濾波器形成模塊(112)，將所述多載波數(shù)據(jù)經(jīng) 原型濾波器濾波后依照各個載波的不同頻點(diǎn)進(jìn)行與所述移頻振蕩處理模塊(104)相應(yīng)的頻譜搬移，再將經(jīng)過頻譜搬移后的各載波濾波器系數(shù)對應(yīng)相加， 將相加后的系數(shù)除以載波數(shù)后輸出。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于峰值檢測的削峰裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括基帶信號模塊(101 )、成型濾波模塊(102 )、數(shù)字上采樣模塊(103 )、移 頻振蕩處理模塊(104)，其中，所述基帶信號模塊(101 )中的基帶信號為單載波數(shù)據(jù)時，經(jīng)由所述成型 濾波模塊(102 )進(jìn)行成型濾波處理后，進(jìn)入數(shù)字上采樣模塊(103 )進(jìn)行數(shù)字 上采樣處理，然后進(jìn)入移頻振蕩處理模塊(104)進(jìn)行頻譜搬移處理后輸出單 載波的原始中頻數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的基于峰值檢測的削峰裝置，其特征在于，在基帶 信號為多載波數(shù)據(jù)時，進(jìn)一步包括載波合路處理器，用于將所述移頻振蕩處理 模塊(104)頻譜拍i移處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行載波合路處理，形成合路以后的多載 波的原始中頻數(shù)據(jù)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于峰值檢測的削峰裝置，其中，原始中頻數(shù)據(jù)的I路和Q路數(shù)據(jù)經(jīng)模值計(jì)算模塊進(jìn)行模值計(jì)算，經(jīng)與門限比較模塊將大于門限值的模值發(fā)送給比例因子計(jì)算模塊計(jì)算比例因子，并通過最大值檢測模塊檢測出預(yù)定距離內(nèi)的最大比例因子；I路數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)延遲模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與最大比例因子通過乘法器進(jìn)行乘法計(jì)算，并經(jīng)對消脈沖形成模塊進(jìn)行對消脈沖處理；Q路數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)延遲模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與最大比例因子通過乘法器進(jìn)行乘法計(jì)算，并經(jīng)對消脈沖形成模塊進(jìn)行對消脈沖處理；原始中頻數(shù)據(jù)經(jīng)過中頻數(shù)據(jù)延遲模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲后與對消脈沖處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)求和模塊進(jìn)行對應(yīng)點(diǎn)相加。本實(shí)用新型能夠針對不同的寬度峰值數(shù)據(jù)進(jìn)行削峰。
文檔編號H04L27/26GK201360268SQ200920004219
公開日2009年12月9日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者張曉娟, 紅 雷 申請人:中興通訊股份有限公司