無線通信系統中的波峰因子降低方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種無線通信系統中的波峰因子降低方法。
【背景技術】
[0002] 波峰因子降低（CFR，CrestFactorReduction)是一種將輸入信號的PAPR(Peak toAveragePowerRatio,簡稱峰均比)保持在一定范圍內的技術。無線通信系統中的信號 最后需要經過功率放大器后發射出去，通常線性放大器用非線性的晶體管構成，當輸入信 號比較小時，可W保證晶體管呈現出線性。隨著輸入信號的增加，放大器的非線性失真也愈 發明顯。所W把信號的PAPR限制在一個較小值附近，可W提高功率放大器的效率，明顯降 低運營商供電和散熱成本。
[0003]CFR的主要原理就是用戶根據實際需要選擇一個功率放大器的最大輸入功率界 限，當輸入信號的幅度超過此界限時，用一系列算法將輸入信號超出界限的部分削除，從而 使輸入信號的PAH?保持在一定范圍內。由于CFR算法降低PAPR的同時會造成信號誤差 矢量帖度（EVlhErrorVectorMa即itude)W及鄰信道功率比（ACPR;AdjacentQiannel PowerRatio)增加，所W目前比較優選的CFR技術是使用一個與信號帶寬相同的削峰波形 來削去多余的峰值，W同時保證PAPR、EVM及ACPR的性能。
[0004] 隨著OFDM及多載波技術的成熟，無線通信系統的帶寬越來越寬，而在系統帶寬內 真正有效的帶寬卻是隨著資源分配情況實時變化的，因此只用一個削峰波形進行削峰并不 能滿足系統性能需要。目前通常的做法為設計一個基本的削峰波形，然后根據帶寬資源分 配情況把削峰波形進行對應的頻率偏移然后進行疊加，但該種方法存在幾個不足；（〇當 系統分配的兩段有效帶寬距離大于一個基本削峰波形帶寬時，EVM性能下降比較嚴重。（2) 基本削峰波形帶寬取值會影響性能：若削峰波形帶寬取值偏小，實際分配帶寬比較大時， 就需要多次的頻移疊加，運算量比較大；若削峰波形帶寬取值偏大，而實際分配帶寬比較小 時，ACPR性能會惡化。（3)削峰波形構造需要知道系統資源分配情況，系統設計接口復雜。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種無線通信系統中的波峰因子降低（CFR)方法，基站 首先對發射信號的各個峰值時域波形進行分析，判斷采用何種削峰方法，然后采用不同的 削峰方法對不同的峰值區域進行削峰處理，從而可W實時保證處理后信號的PAPR、EVM及 ACPR的性能。
[0006] 根據本發明的一個方面，提出的一種無線通信系統中CFR的方法，包含；a,基站把 輸入信號的幅度與削峰幅度口限進行比較，定位各個峰值位置；b，基站對各個峰值位置附 近信號的時域波形進行分析，如果峰值位置所在的峰值區域時域采樣點數小于預定點數口 限，則采用步驟C中的削峰方式一，否則采用步驟C中的削峰方式二；C，削峰方式一；基站 對峰值位置所在的峰值區域時域信號進行直接限幅操作；削峰方式二；基站對峰值位置所 在的峰值區域進行頻譜分析，修改預置削峰波形W獲得新削峰波形，采用新削峰波形對峰 值位置所在的峰值區域信號進行削峰處理。
[0007] 優選的，所述定位各個峰值位置具體為；如果輸入信號中連續多個采樣點都超過 削峰幅度口限，則該多個采樣點中幅度最大的采樣點為峰值位置。
[0008] 優選的，削峰方式一具體為：基站設置峰值位置所在的峰值區域時域信號幅度為 預設值，同時保留限幅前峰值區域的信號相位不變。
[0009] 優選的，削峰方式二步驟具體為；對峰值位置所在的峰值區域進行頻譜分析，獲得 信號頻譜模板：在峰值位置左右各取ntaps個采樣點，對該些采樣點進行傅立葉變換，判斷 各頻率點功率是否大于預定口限，大于預定口限則認為該頻點存在有效信號，否則認為該 頻點只有噪聲，ntaps的取值為預置削峰波形的長度的一半，W保證該段數據的頻譜分辨率 可W滿足性能要求；根據信號頻譜模板，對預置削峰波形進行修改，屏蔽掉只有噪聲的頻率 點，W獲得新的削峰波形，從而保證新的削峰波形帶寬與實際發射信號的有效帶寬相同；采 用新削峰波形對峰值位置所在的峰值區域信號進行削峰處理：設削峰幅度口限與峰值信號 幅度的差值為峰值度量，把峰值位置左右各ntaps個采樣點的幅度減去峰值度量與歸一化 后的新削峰波形的乘積，同時保留該部分信號限幅前的相位不變。
[0010] 根據本發明的另一方面，提出一種無線通信系統中的波峰因子降低裝置，包括：定 位模塊，用于把輸入信號的幅度與削峰幅度口限進行比較，定位各個峰值位置；分析模塊， 用于對各個峰值位置附近信號的時域波形進行分析；如果峰值位置所在的峰值區域時域采 樣點數小于預定點數口限，則采用第一處理模塊進行削峰處理，否則采用第二處理模塊進 行處理；第一處理模塊，用于對峰值位置所在的峰值區域時域信號進行直接限幅操作；第 二處理模塊，用于對峰值位置所在的峰值區域進行頻譜分析，修改預置削峰波形W獲得新 削峰波形，采用新削峰波形對峰值位置所在的峰值區域信號進行削峰處理。
[0011] 優選的，所述定位模塊定位各個峰值位置具體為：如果輸入信號中連續多個采樣 點都超過削峰幅度口限，則其中幅度最大的采樣點為峰值位置。
[0012] 優選的，所述第一處理模塊具體用于；設置峰值位置所在的峰值區域時域信號幅 度為預設值，同時保留限幅前峰值區域的信號相位不變。
[0013] 優選的，所述第二處理模塊包括；第一子模塊，用于對峰值位置所在的峰值區域進 行頻譜分析，獲得信號頻譜模板：在峰值位置左右各取ntaps個采樣點，對該些采樣點進 行傅立葉變換，判斷各頻率點功率是否大于預定口限，大于預定口限則認為該頻點存在有 效信號，否則認為該頻點只有噪聲，ntaps的取值為預置削峰波形的長度的一半；第二子模 塊，用于根據信號頻譜模板，對預置削峰波形進行修改，屏蔽掉只有噪聲的頻率點，W獲得 新的削峰波形，從而保證新的削峰波形帶寬與實際發射信號的有效帶寬相同；第H子模塊， 用于采用新削峰波形對峰值位置所在的峰值區域信號進行削峰處理：設削峰幅度口限與峰 值信號幅度的差值為峰值度量，把峰值位置左右各ntaps個采樣點的幅度減去峰值度量與 歸一化后的新削峰波形的乘積，同時保留該部分信號限幅前的相位不變。
[0014] 與現有技術相比，本發明的優點在于；1，基站根據時域信號分析結果選擇削峰方 法，最大限度減少了對信號EVM的影響。2,基站根據發射信號實時更新削峰波形，從而保證 當系統分配帶寬比較離散時可W獲得較小的EVM，W及預置削峰波形帶寬取值對系統性能 的影響。3,基站進行削峰處理時不需要知道系統資源分配情況，減少了削峰處理模塊與系 統高層的交互，簡化系統設計。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發 明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根 據該些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1是本發明的基站進行CFR處理的流程圖；
[0017] 圖2是本發明實施例信號時域幅度的示意圖；
[0018] 圖3是本發明實施例對峰值區域信號進行削峰處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例；需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中 的實施例及實施例中的特征可W相互組合。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬