用于在無線通信系統中減小峰均比的設備和方法

用于在無線通信系統中減小峰均比的設備和方法
【專利摘要】本發明的目的是減小傳輸信號的峰均比(PAR)。傳輸裝置包括用于生成與傳輸信號的峰值分量對應的抵消脈沖的生成部分，和用于使用抵消脈沖衰減峰值分量的抵消部分。另外，本發明包括除了上述實施例之外的某些實施例。
【專利說明】
用于在無線通信系統中減小峰均比的設備和方法
技術領域
[0001 ] 本發明涉及在無線通信系統中減小峰均比(PAR，Peak-to_Average Rat1)。
【背景技術】
[0002]信號的峰均比(PAR)或者波峰因數是信號的平均等級和信號的最大幅值之間的比率。圖1圖示無線通信系統中傳輸信號的示例。時間軸上的信號s(t)如圖1所示。PAR或者波峰因數意味著s(t)的最大值110相對于平均等級的比率。總的來說，波峰因數可以以dB度量來計算。因此，PAR或者波峰因數可以以平均信號等級和峰值之間的比率的對數形式給出。
[0003]如果信號具有高PAR，則需要以大輸入回退(backoff)操作的高功率放大器。因此，具有高PAR的信號的放大總的來說不是有效的。因此，存在提出用于減小PAR的有效替代的需要。

【發明內容】

[0004]技術問題
[0005]本發明的示例性實施例提供了用于在無線通信系統中減小信號的峰均比(PAR)的設備和方法。
[0006]本發明的另一示例性實施例提供了用于在無線通信系統中抵消或者衰減信號的峰值分量的設備和方法。
[0007]本發明的另一示例性實施例提供了用于在無線通信系統中生成用于抵消信號的峰值分量的抵消脈沖的設備和方法。
[0008]本發明的另一示例性實施例提供了用于在無線通信系統中減小生成抵消脈沖的時間的設備和方法。
[0009]本發明的另一示例性實施例提供了用于在無線通信系統中通過使用用于抵消脈沖的基本波形的對稱特性來生成抵消脈沖的設備和方法。
[0010]問題的解決方案
[0011]根據本發明的示例性實施例，用于無線通信系統中的傳輸裝置的設備包括:發生器，用于生成與傳輸信號的峰值分量對應的抵消脈沖;和抵消單元，用于通過使用抵消脈沖衰減峰值分量，其中，該發生器生成作為抵消脈沖的一部分的第一部分，和通過使用用于抵消脈沖的基本波形的對稱特性生成作為剩余部分的第二部分。
[0012]根據本發明的另一示例性實施例，在無線通信系統中操作傳輸裝置的方法包括:生成與傳輸信號的峰值分量對應的抵消脈沖;和通過使用抵消脈沖衰減峰值分量，其中，抵消脈沖的生成包括生成作為抵消脈沖的一部分的第一部分，和通過使用用于抵消脈沖的基本波形的對稱特性生成作為剩余部分的第二部分。
[0013]發明的有益效果
[0014]因為在無線通信系統中通過使用用于抵消脈沖的基本波形的對稱特性生成抵消脈沖，所以減小了生成抵消脈沖的時間。因此，可以處理在時間軸上連續地生成的全部多個峰值分量。
【附圖說明】
[0015]圖1圖示無線通信系統中和傳輸信號的示例；
[0016]圖2圖示根據本發明的實施例的在無線通信系統中減小峰均比(PAR)的方法；
[0017]圖3圖示根據本發明的示例性實施例的用于在無線通信系統中減小PAR的裝置的框圖；
[0018]圖4圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中處理連續峰值的結果的示例；
[0019]圖5圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中用于抵消脈沖的基本波形的特性；
[0020]圖6圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中通過使用存儲器緩沖器的抵消脈沖的生成；
[0021]圖7圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中用于生成抵消脈沖的裝置的框圖；
[0022]圖8是圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中生成抵消脈沖的過程的概念圖；
[0023]圖9圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中處理連續峰值的結果的另一不例；
[0024]圖10圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中生成抵消脈沖的過程；
[0025]圖11圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中操作傳輸裝置的過程；
[0026]圖12圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中的傳輸裝置的框圖；和
[0027]圖13圖示根據本發明的示例性實施例的減小PAR的方法的模擬實驗結果。
【具體實施方式】
[0028]在這里以下將參考附圖描述本發明。在下面的描述中，不具體描述公知的功能或者結構，因為它們將以不必要的細節模糊本發明。此外，在這里使用的術語根據本發明的功能定義。因此，術語可以取決于用戶或者操作者的意圖和使用而改變。也就是，在這里使用的術語必須基于在這里做出的描述來理解。
[0029]在下文中，本發明描述了用于在無線通信系統中減小信號的峰均比(PAR)的技術。
[0030]在下面的描述中，信號可以由復數，例如，實分量和虛分量構成。實分量可以被稱為“I分量”，且虛分量可以被稱為“Q分量”。為了傳輸，復信號需要兩條分開的線，其中之一用于I分量且其中的另一個用于Q分量。因此，即使在下文中描述的圖中信號路徑被示為一條路徑，也可以解釋該一條路徑包括用于I分量的路徑和用于Q分量的路徑。
[0031]另外，總的來說，復信號表示為幅值包絡。包絡是與具有規律性的所有曲線接觸的曲線，且射頻(RF)信號的包絡指示除了高頻信號之外的低頻分量的幅值的改變。因此，在以下描述的圖中圖示的信號可以被解釋為包絡的圖示。
[0032]可以通過從給定信號檢測峰值和通過衰減或者抵消峰值來減小PAR。因此，本發明的各種示例性的實施例描述了用于通過抵銷峰值來減小PAR的技術。
[0033]圖2圖示根據本發明的實施例的在無線通信系統中減小PAR的方法。在圖2中，(a)圖示初始信號210，(b)圖示用于抵銷峰值的抵消脈沖220，且(c)圖示峰值-抵銷信號230。
[0034]參考圖2，當如(a)中所示生成初始信號210時，通過峰值檢測從信號檢測到超過預定義閾值212的峰值214。在峰值214的位置和幅值的檢測時，如(b)中所示，根據峰值214的幅值和位置生成抵消脈沖220。根據系統的信號特性預定義抵消脈沖230的特定波形。也就是，可以根據與峰值214成比例的復增益，通過縮放預定義信號圖案來生成抵消脈沖220。此后，從(a)中示出的初始信號210減去(b)中示出的抵消脈沖220，以獲得(c)中示出的峰值-抵消信號230，即，PAR減小的信號230。
[0035]圖3圖示根據本發明的示例性實施例的用于在無線通信系統中減小PAR的裝置的框圖。在圖3中舉例說明通過使用如圖2所示的方法減小PAR的裝置的框圖。
[0036]參考圖3，用于減小PAR的裝置包括峰值檢測器310、抵消脈沖發生器(CPG)320和減法器332和334。
[0037]峰值檢測器310提供有輸入信號的I和Q分量，通過使用I和Q分量計算信號幅值，且此后檢測至少一個峰值。峰值意味著具有超過閾值的幅值的信號樣本。也就是，峰值檢測器310從輸入信號檢測具有超過閾值的幅值的信號持續時間。特別地，峰值檢測器310檢測峰值的位置和峰值的幅值。另外，峰值檢測器310向CPG 320提供與峰值的位置和峰值的幅值對應的復增益。
[0038]CPG 320生成用于抵銷峰值的抵消脈沖。根據系統的信號特性預定義抵消脈沖的特定波形。也就是，CPG 320包括用于根據復增益縮放抵消脈沖的基本波形(basewaveform)的模塊。基本波形可以被稱為“噪聲成形(shaping)濾波器”。用于執行縮放的模塊可以包括至少一個復乘法器。因此，CPG 320將抵消脈沖的基本波形乘以復增益，以生成用于衰減或者抵銷由峰值檢測器310檢測的峰值的抵消脈沖。
[0039]減法器332和334分別對應于I分量和Q分量，并從輸入信號減去抵消脈沖。因此，可以從輸入信號衰減或者抵銷峰值。也就是，通過減法器332和334的減法運算如圖2的(c)所示地抵銷峰值。
[0040]如圖3所示，當在輸入信號中生成超過閾值的峰值時，根據本發明的示例性實施例的用于減小PAR的裝置生成與峰值對應的抵消脈沖并從輸入信號減去抵消脈沖，由此減小信號的PAR。在該情況下，用于減小PAR的裝置一個一個地處理峰值。也就是，用于減小PAR的裝置中包括的CPG在一個持續時間期間，即，在特定持續時間期間專用于一個峰值。
[0041 ] CPG可以對于每個峰值一個一個地操作，且可以在任何給定時刻僅處理一個峰值。因此，抵消脈沖也一個一個地生成，且例如，可以在一個時間點僅生成一個抵消脈沖。這意味著抵消脈沖在時間軸上不能重疊。不能接受新峰值直到完全地處理當前正在處理的一個峰值為止。由于一個一個地執行的操作，用于一個峰值的處理時間與抵消脈沖的長度相同。例如，如果抵消脈沖包括N個樣本，則不能接受在N個樣本的時間內生成的新峰值。因此，如果以時間軸上的連續方式連續地生成多個峰值，則可能存在峰值抵消性能的惡化。
[0042]圖4圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中處理連續峰值的結果的示例。在圖4中，(a)圖示初始信號410，(b)圖示抵消脈沖420-1和420-2，且(c)圖示峰值抵消信號430。
[0043 ] 參考圖4，如(a)中所示，初始信號410包括超過閾值412的4個峰值414-1到414-4。檢測到并成功地接受峰值#1 414-1。因此，如(b)中所示，生成抵消脈沖#1 420-1以抵消峰值#1 414-1。以使得相對于峰值#1 414-1維持時間對準的方式生成抵消脈沖#1 420-1。但是，因為峰值#2 414-2在峰值#1 414-1的處理時間內出現，所以忽略峰值#2 414-2。換句話說，因為還未完全地生成用于峰值#1 414-1的抵消脈沖#1 420-1，所以不能接受峰值#2414-2。
[0044]當經過了抵消脈沖# I 420-1的處理時間(例如，N個樣本的時間)時，CPG可以再次打開以處理另一峰值。因此，接受峰值#3 414-3，且生成用于峰值#3 414-1的抵消脈沖#2420-2。但是，因為在峰值#3 414-3之后的N個樣本的處理時間內再次生成峰值#4 414-4，所以忽略峰值#4 414-4。也就是，雖然生成4個峰值414-1到414-4，但是僅生成兩個抵消脈沖420-1和420-2。
[0045]結果，因為僅從初始信號410減去兩個抵消脈沖420-1和420-2，如(c)中所示，所以抵銷峰值#1 414-1和峰值#3 414-3。但是，因為不生成用于峰值#2 414-2和峰值#4 414-4的抵消脈沖，所以仍然無損地維持峰值#2 414-2和峰值#4 414-4。
[0046]如上所述，當連續地生成峰值時，因為不能像峰值的間隔那樣頻繁地生成抵消脈沖，所以不能抵消全部峰值。作為抵消全部峰值的一個解決方案，提供用于生成抵消脈沖的多個CPG。但是，這可能需要大量增加硬件資源，且最終可能導致成本增加。因此，本發明提出了能夠抵消全部峰值而不增加CPG的各種示例性的實施例。
[0047]根據本發明的各種示例性的實施例，減小CPG的處理時間。如上所述，為了生成抵消脈沖，CPG將噪聲成形濾波器的系數乘以復增益。抵消脈沖具有與噪聲成形濾波器相同的長度。任務不完整直到對所有系數執行的相乘的結束為止，且這顯示出CPG的處理時間和抵消脈沖的長度之間的關系。當噪聲成形濾波器的長度減小時，處理時間將減少，但是這導致信號質量的惡化。
[0048]圖5圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中用于抵消脈沖的基本波形的特性。基本波形可以被稱為“噪聲成形濾波器”。
[0049]參考圖5，基本波形520由N個樣本構成。根據系統的信號特性預定義基本波形520的特定波形。基本波形520被通過最大值劃分為第一部分522和第二部分524。第一部分522可以被稱為“抵消脈沖的前半部分”，且第二部分524可以被稱為“抵消脈沖的后半部分”。
[0050]如圖5所示，第一部分522和第二部分524具有對稱特性。換句話說，第一部分522和第二部分524彼此對稱。但是，第一部分522和第二部分524具有共軛關系。結果，除了共軛運算之外，屬于第一部分522的每個樣本的系數和屬于第二部分524的每個樣本的系數以倒序相同。共軛運算意味著復數的虛分量相反。
[0051]通過使用上面參考圖5描述的抵消脈沖的基本波形的對稱特性，根據本發明的示例性實施例的傳輸裝置可以同時生成抵消脈沖的前半部分和后半部分。特別地，根據本發明的示例性實施例的生成抵消脈沖的方法可以包括兩個步驟。
[0052]在第一步驟中，噪聲成形濾波器的一半乘以復增益。在該情況下，生成噪聲成形濾波器和復增益的相乘結果，且同時，生成共軛的噪聲成形濾波器和復增益的相乘結果。在這里，噪聲成形濾波器和復增益的相乘結果是抵消脈沖的前半部分，且共軛的噪聲成形濾波器和復增益的相乘結果是抵消脈沖的后半部分。但是，以倒序生成屬于后半部分的系數。在該情況下，以倒序生成的后半部分存儲在存儲器緩沖器中。在第二步驟中，以與輸入次序相反的次序輸出存儲器緩沖器中存儲的值。因此，最終生成抵消脈沖的后半部分。
[0053]圖6圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中通過使用存儲器緩沖器的抵消脈沖的生成。
[0054]參考圖6，上述的傳輸裝置通過基于與檢測到的峰值的幅值對應的復增益的縮放來生成抵消脈沖的前半部分622，對屬于前半部分的系數值執行共軛運算，且此后在存儲器緩沖器640中存儲其結果。此后，傳輸裝置從存儲器緩沖器640以倒序輸出系數值。在這里，可以在存儲在存儲器緩沖器640中時執行共軛運算。后半部分624延遲連結點匹配到前半部分622的適當時間。此后，可以通過連結前半部分622和后半部分624而獲得整個抵消脈沖620。因為存儲器緩沖器640以輸入的倒序執行輸出，所以可以被稱為后進先出(LIFO)存儲器，且可以通過使用堆棧實現。
[0055]如圖6所示，通過使用存儲器緩沖器，可以排除用于生成抵消脈沖的后半部分的縮放，即，復增益的相乘運算。因此，用于生成抵消脈沖的處理延遲減半。例如，處理延遲是抵消脈沖長度的一半(N/2個樣本的時間)。因此，即使在峰值檢測之后在N個樣本的處理時間內生成不同峰值，傳輸裝置也可以處理不同峰值。
[0056]根據圖6的原理的用于生成抵消脈沖的抵消脈沖生成裝置可以配置為以下描述的圖7所示。圖7圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中用于生成抵消脈沖的裝置的框圖。圖7中舉例說明圖3的CPG 320的配置。
[0057]參考圖7，抵消脈沖生成裝置包括縮放和共軛單元710、第一緩沖單元722、第二緩沖單元724和加法器732和744。
[0058]縮放和共軛單元710根據與檢測到的峰值的幅值對應的復增益縮放抵消脈沖的基本波形。根據系統的信號特性預定義基本波形的特定值。在該情況下，根據本發明的示例性實施例，基本波形僅包括與整個抵消脈沖的前半部分對應的部分。另外，縮放和共軛單元710對縮放的基本波形執行共軛運算。縮放的抵消脈沖被提供給加法器732和744，且縮放和共軛的抵消脈沖被提供給第一緩沖單元722和第二緩沖單元724。通過將基本波形的值乘以復增益來執行縮放。因此，縮放和共軛單元710可以被稱為“具有共軛的復乘法器”。在該情況下，根據本發明的示例性實施例，縮放和共軛單元710僅生成抵消脈沖的前半部分。因為僅生成前半部分，所以縮放和共軛單元710不執行用于后半部分的運算。因此，縮放和共軛單元710可以對于后續的下一峰值執行用于抵消脈沖的運算。
[0059]第一緩沖單元722對于I分量生成抵消脈沖的后半部分。第一緩沖單元722將從縮放和共軛單元710提供的抵消脈沖的共軛前半部分的樣本值存儲到存儲器中，并以與存儲次序相反的次序輸出樣本值。第一緩沖單元722可以通過使用多個存儲體(memory bank)同時生成一個抵消信號的后半部分，且可以存儲另一抵消信號的前半部分。為此，第一緩沖單元722可以包括開關#1、開關#2、LIF0存儲器#1和LIFO存儲器#2。為了概念含義提供開關#1和開關#2，且第一緩沖單元722可以通過改變用于訪問存儲器的地址來執行開關功能。另夕卜，雖然LIFO存儲器#1和LIFO存儲器#2示為物理上分開的多個存儲器，但是它們可以物理地配置為一個存儲器裝置。
[0060]第二緩沖單元724生成用于抵消Q分量的抵消脈沖的后半部分。第二緩沖單元724將從縮放和共軛單元710提供的抵消脈沖的共軛前半部分的樣本值存儲到存儲器中，并以與存儲次序相反的次序輸出樣本值。第二緩沖單元724可以通過使用多個存儲體(memorybank)同時生成一個抵消信號的后半部分，且可以存儲另一抵消信號的前半部分。為此，第二緩沖單元724可以包括開關#3、開關#4、LIFO存儲器#3和LIFO存儲器#4。為了概念含義提供開關#3和開關#4，且第二緩沖單元724可以通過改變作為訪問存儲器的地址來執行開關功能。另外，雖然LIFO存儲器#3和LIFO存儲器#4示為物理上分開的多個存儲器，但是它們可以物理地配置為一個存儲器裝置。
[0061]加法器732和744連結從縮放和共軛單元710提供的抵消脈沖的前半部分和從第一緩沖單元722和第二緩沖單元724提供的抵消脈沖的后半部分。也就是，加法器732和744分別對應于I分量和Q分量，并通過在前半部分之后加上后半部分來生成整個抵消脈沖。
[0062]當連續地生成兩個峰值時，第一緩沖單元722和第二緩沖單元724的示例性操作如下。當連續地生成兩個峰值時，連續地需要兩個抵消脈沖。最初，開關#1、開關#2、開關#3和開關#4分別連接到LIFO存儲器#1、LIF0存儲器#2、LIF0存儲器#3和LIFO存儲器#4。因此，當提供第一抵消脈沖的共軛前半部分的I分量和Q分量時，I分量存儲在LIFO存儲器#1中且Q分量存儲在LIFO存儲器#3中，且不輸出值。在初始狀態下，因為沒有存儲在LIFO存儲器#2和LIFO存儲器#4中的值，所以不通過開關#2和開關#4輸出值。
[0063]由縮放和共軛單元710縮放第一抵消脈沖的前半部分，且此后開關#1、開關#2、開關#3和開關#4的連接狀態改變為相反的。也就是，開關# 1、開關#2、開關#3和開關#4分別連接到LIFO存儲器#2、LIF0存儲器#1、LIF0存儲器#4和LIFO存儲器#3。因此，以輸入的倒序通過開關#2輸出LIFO存儲器#1中存儲的值，且以輸入的倒序通過開關#4輸出LIFO存儲器#3中存儲的值。因此，生成第一抵消脈沖的后半部分。
[0064]在該情況下，對于第二抵消脈沖的前半部分開始縮放。因此，提供第二抵消脈沖的共軛前半部分的I分量和Q分量。根據開關的當前連接狀態，在輸出第一抵消脈沖的后半部分期間，I分量存儲在LIFO存儲器#2中且Q分量存儲在LIFO存儲器#4中，且不輸出值。此后，開關的連接狀態改變為相反的，以輸入的倒序通過開關#2輸出LIFO存儲器#2中存儲的值，且以輸入的倒序通過開關#4輸出LIFO存儲器#4中存儲的值。因此，生成第二抵消脈沖的后半部分。
[0065]圖8是圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中生成抵消脈沖的過程的概念圖。在圖8中，圖示了具有圖7的結構的相乘運算和求和運算。
[0066]參考圖8，在噪聲成形濾波器的實分量871和復增益的實分量881之間執行相乘，在噪聲成形濾波器的虛分量873和復增益的虛分量883之間執行相乘，在噪聲成形濾波器的實分量871和復增益的虛分量883之間執行相乘，并在噪聲成形濾波器的虛分量873和復增益的實分量881之間執行相乘。在這里，噪聲成形濾波器的實分量871和噪聲成形濾波器的虛分量873僅包括整個抵消脈沖的前半部分。噪聲成形濾波器的實分量871和復增益的實分量881之間的相乘結果由“A”表示。噪聲成形濾波器的虛分量873和復增益的虛分量883之間的相乘結果由“B”表示。噪聲成形濾波器的實分量871和復增益的虛分量883之間的相乘結果由“C”表不。噪聲成形濾波器的虛分量873和復增益的實分量881之間的相乘結果由“D”表示。在這里，相乘運算可以包括共軛運算。
[0067]此后，通過減去相乘結果A和相乘結果B生成前半部分的實分量891。通過相乘結果C和相乘結果D相加生成前半部分的虛分量893。通過相乘結果A和相乘結果B相加生成后半部分的實分量895。通過減去相乘結果C和相乘結果D生成后半部分的虛分量897。
[0068]當通過使用如上所述的存儲器緩沖器生成抵消脈沖時，可以如以下描述的圖9所示地處理連續峰值。圖9圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中處理連續峰值的結果的另一示例。在圖9中，(a)圖示初始信號910，(b)圖示通過復增益的相乘生成的抵消脈沖的前半部分922-1到922-4，(c)圖示通過共軛運算生成的抵消脈沖的后半部分924-1至Ij924-4，(d)圖示整個抵消脈沖920-1到920-4，且(e)圖示峰值抵消信號930。
[0069 ] 參考圖9，如(a)中所示，初始信號910包括超過閾值912的4個峰值914-1到914-4。傳輸裝置檢測峰值#1 914-1，且如(b)中所示，生成用于抵消峰值#1 914-1的抵消脈沖#1的前半部分922-1。抵消脈沖#1的前半部分922-1包括N/2個樣本。在該情況下，抵消脈沖#1的前半部分922-1存儲在存儲器緩沖器中。另外，如(c)中所示，通過從存儲器緩沖器輸出而生成抵消脈沖#1的后半部分924-1。因此，可以如(d)中所示地生成抵消脈沖#1 920-1。也就是，在生成抵消脈沖#1的前半部分922-1之后，傳輸裝置的抵消脈沖生成裝置不生成抵消脈沖#1的后半部分924-1。因此，抵消脈沖生成裝置可以對于下一峰值#2 914-2操作。
[0070]在如(c)中所示從存儲器緩沖器輸出抵消脈沖#1的后半部分924-1期間，如(b)中所示，傳輸裝置生成用于峰值#2 914-2的抵消脈沖#2的前半部分922-2。抵消脈沖#2的前半部分922-2存儲在存儲器緩沖器中，且如(c)中所示，通過從存儲器緩沖器輸出而生成抵消脈沖#2的后半部分924-2。因此，可以如(d)中所示地生成抵消脈沖#2 920-2。
[0071]在如(C)中所示從存儲器緩沖器輸出抵消脈沖#2的后半部分924-2期間，如(b)中所示，傳輸裝置生成用于峰值#3 914-3的抵消脈沖#3的前半部分922-3。抵消脈沖#3的前半部分922-3存儲在存儲器緩沖器中，且如(c)中所示，通過從存儲器緩沖器輸出而生成抵消脈沖#3的后半部分924-3。因此，可以如(d)中所示地生成抵消脈沖#3 920-3。
[0072]在如(c)中所示從存儲器緩沖器輸出抵消脈沖#3的后半部分924-3期間，如(b)中所示，傳輸裝置生成用于峰值#4 914-4的抵消脈沖#4的前半部分922-4。抵消脈沖#4的前半部分922-4存儲在存儲器緩沖器中，且如(c)中所示，通過從存儲器緩沖器輸出而生成抵消脈沖#4的后半部分924-4。因此，可以如(d)中所示地生成抵消脈沖#4 920-4。
[0073]通過上述的過程，如(d)中所示，生成四個抵消脈沖920-1到920-4以抵消四個峰值914-1到914-4。因此，四個峰值914_1到914_4可以被衰減或者抵消以低于閾值930。
[0074]圖10圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中生成抵消脈沖的過程。在下文中，用于生成抵消脈沖的實體被稱為CPG。
[0075]參考圖10，在步驟1001，CPG初始化參數和存儲器。參數包括用于指示二進制開關的狀態的“S”，用于指示存儲器的索引或者地址的“m”和用于指示噪聲成形濾波器的系數索引的“η”。開關狀態S定義存儲器索引m的方向。根據開關狀態S的值，可以增加或減少存儲器索引m的值。當記錄數據時，存儲器索引m以一個方向進行，然而當提取數據時，存儲器索引m以相反的方向進行。在步驟1001，開關狀態S初始化為“I”，存儲器索引m初始化為“O”，且系數索引“η”初始化為[N/2] A是噪聲成形濾波器的系數的數目，S卩，其長度，且與抵消脈沖的長度相同。存儲器用于存儲抵消脈沖的后半部分，且被劃分為用于實分量的Im和用于虛分量的Qm表示用于實分量的存儲器的第m存儲空間，且QM(m)表示用于虛分量的存儲器的第m存儲空間。在這里，存儲器索引m是大于或等于O且小于或等于[N/2]-l的整數。開關狀態S、存儲器索引m和存儲器Im和Qm實現LIFO功能。接下來，當時鐘周期的上升沿到達時，CPG執行后續步驟1003到1039。也就是，后續步驟1003到1039每個時鐘的上升沿執行一次。
[0076]進行到步驟1003，CPG確定系數索引η是否小于[N/2]。如果系數索引η不小于[N/2 ]，進行到步驟1005，CPG確定是否檢測到峰值。如果未檢測到峰值，CPG進行步驟1011。否貝1J，如果檢測到峰值，進行到步驟1007，CPG確定復增益。可以提供復增益作為用于檢測峰值的手段。接下來，進行到步驟1009，CPG將系數索弓In設置為“O”。進行到步驟1011，CPG將抵消脈沖的前半部分和后半部分的值初始化為“O”。在圖10中，抵消脈沖的前半部分的實分量由Ii表不，抵消脈沖的前半部分的虛分量由Qi表不，抵消脈沖的后半部分的實分量由12表不，且抵消脈沖的后半部分的虛分量由Q 2表不。
[0077]如果在步驟1003中系數索引η小于[N/2]，則進行到步驟1013，CPG讀取噪聲成形濾波器的第η系數。在圖10中，噪聲成形濾波器的第η系數的實分量由IKn)，且噪聲成形濾波器的第η系數的虛分量由QKn)表示。接下來，進行到步驟1015，CPG通過使用復增益和噪聲成形濾波器的第η系數來確定抵消脈沖的前半部分的第η系數。在圖10中，復增益的實分量由Ig表示，且復增益的虛分量由Qg表示。特別地，CPG可以通過從噪聲成形濾波器的第η系數的實分量與復增益的實分量的積減去噪聲成形濾波器的第η系數的虛分量與復增益的虛分量的積，來確定抵消脈沖的前半部分的第η系數的實分量，且可以通過將噪聲成形濾波器的第η系數的實分量與復增益的虛分量的積加上噪聲成形濾波器的第η系數的虛分量與復增益的實分量的積，來確定抵消脈沖的前半部分的第η系數的虛分量。接下來，進行到步驟1017，CPG通過使用復增益和噪聲成形濾波器的第η系數來確定抵消脈沖的后半部分的第η系數。特別地，CPG可以通過將噪聲成形濾波器的第η系數的虛分量與復增益的虛分量的積加上噪聲成形濾波器的第η系數的實分量與復增益的實分量的積，來確定抵消脈沖的后半部分的第η系數的實分量，且可以通過從噪聲成形濾波器的第η系數的實分量與復增益的虛分量的積減去噪聲成形濾波器的第η系數的虛分量與復增益的實分量的積，來確定抵消脈沖的后半部分的第η系數的虛分量。接下來，進行到步驟1019，CPG確定η是否等于[N/2]-l。如果η不等于[N/2]-l，則CPG進行到步驟1023。否則，如果η等于[N/2]-l，則進行到步驟1021，CPG切換開關狀態S，并進行到步驟1023。
[0078]在步驟1023，CPG通過使用存儲器中存儲的值和復乘法結果，來確定CPG輸出。在圖1O中，CPG輸出的實分量由Iqut表不，且CPG輸出的虛分量由Qqut表不。特別地，CPG可以通過加上用于實分量的存儲器地址m中存儲的值和抵消脈沖的實分量而確定輸出的實分量，且可以通過加上用于虛分量的存儲器地址m中存儲的值和抵消脈沖的虛分量來確定輸出的實分量。接下來，進行到步驟1025，CPG在存儲器中存儲抵消脈沖的后半部分。特別地，CPG可以將抵消脈沖的實分量存儲到用于實分量的存儲器地址m，且可以將抵消脈沖的虛分量存儲到用于虛分量的存儲器地址m。
[0079]接下來，進行到步驟1027，CPG確認開關狀態S是否是I。如果開關狀態S不是I，則進行到步驟1029，CPG將地址索引m減小I，且此后進行到步驟1031，確定m是否小于O。如果m不小于O，則CPG返回到步驟1003。否則，如果m小于O，進行到步驟1033，CPG將m設置為[N/2]-l，且此后返回到步驟1003。如果在步驟1027中開關狀態S是I，則進行到步驟1035，CPG將地址索引m增大1，且此后進行到步驟1037，確定m是否大于[N/2]-l。如果m不大于[N/2]-l，則CPG返回到步驟1003 ο否則，如果m大于[N/2]-1，則進行到步驟1039，CPG將m設置為O，且此后返回到步驟1003。
[0080]圖11圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中操作傳輸裝置的過程。
[0081]參考圖11，在步驟1101，傳輸裝置生成與峰值的幅值對應的抵消脈沖的前半部分。抵消脈沖是用于抵消或者衰減從傳輸信號檢測到的峰值的信號，且具有與峰值的幅值對應的幅值。根據與峰值的幅值對應的復增益確定抵消脈沖的幅值。前半部分是抵消脈沖的一部分。例如，傳輸裝置可以通過將抵消脈沖的預定義的基本波形乘以復增益而生成抵消脈沖的前半部分。
[0082]例如，傳輸裝置可以通過從基本波形的第η系數的實分量與復增益的實分量的積減去基本波形的第η系數的虛分量與復增益的虛分量的積，來確定抵消脈沖的前半部分的每個系數的實分量。另外，傳輸裝置可以通過將每個系數的實分量與復增益的虛分量的積加上基本波形的虛分量和復增益的實分量的積，來確定抵消脈沖的前半部分的每個系數的虛分量。
[0083]接下來，進行到步驟1103，傳輸裝置基于用于抵消脈沖的基本波形的對稱特性來從前半部分生成后半部分。后半部分意味著從抵消脈沖排除與前半部分對應的部分之后剩余的部分。抵消脈沖具有最大值的雙側對稱特性，且在該情況下，前半部分和后半部分具有共軛關系，換言之，虛分量具有相反符號的關系。因此，傳輸裝置可以通過將共軛運算應用于屬于前半部分的系數和以倒序排序它們來生成后半部分。
[0084]根據本發明的一個示例性實施例，傳輸裝置可以通過改變屬于前半部分的系數的虛分量的符號來執行共軛運算。根據本發明的另一示例性實施例，傳輸裝置可以從基本波形和復增益直接確定共軛系數。例如，傳輸裝置可以通過將基本波形的每個系數的實分量與復增益的實分量的積加上基本波形的每個系數的虛分量與復增益的虛分量的積，來確定抵消脈沖的后半部分的每個系數的實分量。另外，傳輸裝置可以通過從基本波形的每個系數的實分量與復增益的虛分量的積減去基本波形的每個系數的虛分量和復增益的實分量的積，來確定抵消脈沖的后半部分的每個系數的虛分量。
[0085]此后，進行到步驟1105，傳輸裝置從傳輸信號抵消峰值。也就是，傳輸裝置通過從傳輸信號減去抵消脈沖來抵消峰值。為此，傳輸裝置可以將抵消脈沖匹配到時間軸上峰值的位置。例如，傳輸裝置可以將傳輸信號延遲用于生成抵消脈沖的處理時間。
[0086]雖然圖11中未示出，傳輸裝置可以從傳輸信號檢測峰值，測量峰值的幅值，且此后確定與幅值對應的復增益。當生成抵消脈沖時使用復增益。
[0087]在圖11所示的示例中，傳輸裝置以倒序排序屬于前半部分的系數以生成抵消脈沖的后半部分。在這里，可以通過使用存儲器緩沖器執行倒序排序。也就是，可以通過使用以與輸入次序相反的次序輸出數據的堆棧類型存儲器執行倒序排序。為此，在步驟1101，無論何時確定屬于前半部分的每一系數，傳輸裝置都可以將系數存儲到存儲器中。在該情況下，根據本發明的一個示例性實施例，傳輸裝置可以在將系數存儲在存儲器中之前對系數執行共軛運算。根據本發明的另一示例性實施例，傳輸裝置可以在從存儲器提取系數之后執行共軛運算。
[0088]圖12圖示根據本發明的示例性實施例的在無線通信系統中的傳輸裝置的框圖。圖12中舉例說明的結構是傳輸裝置的一部分，且可以被包括作為用于處理數字信號的裝置的一部分。
[0089]參考圖12，傳輸裝置包括峰值檢測器1210、抵消脈沖發生器1220和峰值抵消單元1230ο
[0090]峰值檢測器1210可以從傳輸信號檢測峰值，測量峰值的幅值，且此后確定與幅值對應的復增益。當生成抵消脈沖時使用復增益。因此，峰值檢測器1210將復增益提供給抵消脈沖發生器1220。
[0091]抵消脈沖發生器1220生成用于抵銷峰值的抵消脈沖。根據系統的信號特性預定義抵消脈沖的特定波形。也就是，抵消脈沖發生器1220預先存儲抵消脈沖的基本波形，并根據從峰值檢測器1210提供的復增益從基本波形生成與峰值對應的抵消脈沖。根據一個示例性實施例，抵消脈沖發生器1220通過使用基本波形和復增益生成抵消脈沖的一部分，并基于用于抵消脈沖的基本波形的對稱特性生成剩余部分。例如，抵消脈沖發生器1220可以通過將基本波形乘以復增益而生成抵消脈沖的前半部分，且可以通過對屬于前半部分的系數執行共軛運算和倒序排序而生成后半部分。也就是，可以通過使用以與輸入次序相反的次序輸出數據的堆棧類型存儲器執行倒序排序。為此，抵消脈沖發生器1220可以包括至少一個存儲器。在該情況下，無論何時確定屬于前半部分的每一系數，抵消脈沖發生器1220都可以將系數存儲到存儲器中。在該情況下，根據本發明的一個示例性實施例，抵消脈沖發生器1220可以在將系數存儲在存儲器中之前對系數執行共軛運算。根據本發明的另一示例性實施例，抵消脈沖發生器1220可以在從存儲器提取系數之后執行共軛運算。
[0092]峰值抵消單元1230從傳輸信號抵消或者衰減峰值。例如，峰值抵消單元1230可以通過從傳輸信號減去抵消脈沖而抵消峰值。為此，峰值抵消單元1230可以包括至少一個減法器。另外，峰值抵消單元1230可以進一步包括將抵消脈沖匹配到時間軸上峰值的位置的延遲組件。
[0093]雖然圖12中未示出，傳輸裝置可以進一步包括用于放大峰值抵消傳輸信號的至少一個放大器。另外，傳輸裝置可以進一步包括用于將數字信號轉換為模擬信號的數模轉換器(DAC)0
[0094]圖13圖示根據本發明的示例性實施例的減小PAR的方法的模擬實驗結果。在圖13中，取決于信號的PAR改變示出了互補累積分布函數(CCDF)。在圖13中，CCDF以對數度量表示。在圖13的模擬實驗結果中示出了其中連接4個峰值抵消裝置的4級結構。
[0095]在圖13中，“具有緩沖器”意味著通過使用對稱特性生成抵消脈沖的情況，且“不具有緩沖器”意味著通過基本波形和復增益的相乘生成整個抵消脈沖的情況。點劃線指示在具有兩個CPG而沒有緩沖器的情況下的性能。虛線指示在具有兩個CPG且具有緩沖器的情況下的性能。實線指示在具有4個CPG而沒有緩沖器的情況下的性能。
[0096]參考圖13，確認當使用緩沖器時性能優越。在使用緩沖器的情況下，雖然僅提供兩個CPG，但是確認性能類似于具有4個CPG的情況。在具有4個CPG的情況下，因為需要的乘法器的數目是具有2個CPG的情況的兩倍，所以確認當使用緩沖器時性能更加優越。
[0097]除CCDF測量結果之外，使用對稱特性的情況和不使用對稱特性的情況的比較結果如下。
[0098]首先，要存儲的基本波形，S卩，噪聲成形濾波器的長度減半。這意味著當生成抵消脈沖時減少延遲。其次，需要用于反轉共軛控制脈沖的次序的附加LIFO存儲器塊。第三，用于提供共軛運算和相乘運算的復乘法器具有不同結構。
[0099]總之，在使用對稱特性的情況下，CPG的處理時間減少1/2，但是不需要附加的乘法器。另外，由于改進的處理延遲，可以減少CPG單元的數目。
[0100]基于本發明的權利要求和/或說明書中公開的實施例的方法可以以硬件、軟件或者兩者的組合實現。
[0101]當以軟件實現時，可以提供用于存儲一個或多個程序(S卩，軟件模塊)的計算機可讀記錄介質。計算機可讀記錄介質中存儲的一個或多個程序配置為由電子裝置中的一個或多個處理器執行。一個或多個程序包括用于允許電子裝置執行基于在本發明的權利要求和/或說明書中公開的各種示例性的實施例的方法的指令。
[0102]程序(S卩，軟件模塊或者軟件)可以存儲在隨機存取存儲器、包括閃存存儲器的非易失性存儲器、只讀存儲器(ROM)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPR0M)、磁盤存儲裝置、致密盤-ROM(CD-ROM)、數字多用途盤(DVD)或者其他形式的光存儲裝置和磁帶盒中。替代地，程序可以存儲在以這些存儲介質中的全部或者一些的組合配置的存儲器中。另外，配置的存儲器在數目上可能是多個。
[0103]另外，程序可以存儲在能夠通過通信網絡訪問電子裝置的可拆卸存儲裝置中，通信網絡比如因特網、內聯網、局域網(LAN)、廣域LAN(WLAN)或者存儲域網絡(SAN)或者通過組合網絡配置的通信網絡。存儲裝置可以經由外部端口訪問電子裝置。另外，通信網絡上的附加存儲單元可以訪問用于執行本發明的示例性實施例的裝置。
[0104]在本發明的上述特定示例實施例中，本發明中包括的構成元件根據在這里提出的特定示例實施例以單數或者復數形式表示。但是，對于為了便于說明提出的情形適當地選擇單數或者復數表示，且因此本發明的各種示例性的實施例不限于單個或者多個構成元件。因此，以復數形式表示的構成元件也可以以單數形式表示，或者反之亦然。
[0105]雖然已經參考其某些優選實施例示出和描述了本發明，本領域技術人員將理解在其中可以做出形式和細節上的各種改變而不脫離如所附權利要求所定義的本發明的精神和保護范圍。因此，本發明的范圍不由其詳細說明而是由所附的利要求限定，且范圍的等效內的所有差異將被看作是包括在本發明中。
【主權項】
1.一種用于無線通信系統中的傳輸裝置的設備，所述設備包括 發生器，用于生成與傳輸信號的峰值分量對應的抵消脈沖，和 抵消單元，用于通過使用抵消脈沖衰減峰值分量， 其中，所述發生器生成作為抵消脈沖的一部分的第一部分，并通過使用用于抵消脈沖的基本波形的對稱特性生成作為剩余部分的第二部分。2.—種用于在無線通信系統中操作傳輸裝置的方法，所述方法包括: 生成與傳輸信號的峰值分量對應的抵消脈沖，和 通過使用抵消脈沖衰減峰值分量， 其中，所述抵消脈沖的生成包括 生成作為抵消脈沖的一部分的第一部分，和 通過使用用于抵消脈沖的基本波形的對稱特性生成作為剩余部分的第二部分。3.如權利要求1所述的設備或者如權利要求2所述的方法， 其中，所述抵消脈沖由最大值劃分為第一部分和第二部分，和 其中，所述第二部分與第一部分的共軛的倒序相同。4.如權利要求1所述的設備或者如權利要求2所述的方法， 其中，所述第一部分通過將抵消脈沖的基本波形乘以增益而生成，和 其中，所述第二部分通過對第一部分執行共軛運算和倒序排序而生成。5.如權利要求4所述的設備或者方法，其中，所述增益與峰值分量的幅值成比例。6.如權利要求1所述的設備或者如權利要求2所述的方法，其中，所述第二部分通過以倒序生成屬于第二部分的系數和通過排序屬于第二部分的系數而生成。7.如權利要求6所述的設備或者方法，其中，所述第二部分通過將屬于第二部分且以倒序生成的系數存儲到存儲器中且此后通過以存儲的倒序輸出系數而生成。8.如權利要求6所述的設備，其中，所述發生器通過改變屬于第一部分的系數的虛分量的符號以倒序生成屬于第二部分的系數。9.如權利要求6所述的方法，其中，所述第二部分的生成包括通過改變屬于第一部分的系數的虛分量的符號以倒序生成屬于第二部分的系數。10.如權利要求6所述的設備，其中，所述發生器通過將抵消脈沖的基本波形乘以增益而以倒序生成屬于第二部分的系數。11.如權利要求10所述的設備，其中，所述發生器通過將基本波形的每個系數的實分量與增益的實分量的積加上基本波形的每個系數的虛分量與復增益的虛分量的積而確定第二部分的系數的實分量，并通過從基本波形的每個系數的實分量與復增益的虛分量的積減去基本波形的每個系數的虛分量與復增益的實分量的積而確定第二部分的系數的虛分量。12.如權利要求6所述的方法，其中，所述第二部分的生成包括通過將抵消脈沖的基本波形乘以增益而以倒序生成屬于第二部分的系數。13.如權利要求12所述的方法，其中，所述第二部分的生成包括 通過將基本波形的每個系數的實分量與增益的實分量的積加上基本波形的每個系數的虛分量與復增益的虛分量的積，來確定所述第二部分的系數的實分量，和 通過從基本波形的每個系數的實分量與復增益的虛分量的積減去基本波形的每個系數的虛分量與復增益的實分量的積而確定所述第二部分的系數的虛分量。14.如權利要求1所述的設備，其中，所述發生器以倒序排序屬于第一部分的系數并通過對系數執行共軛運算而生成第二部分。15.如權利要求2所述的方法，其中，所述第二部分的生成包括 以倒序排序屬于第一部分的系數，和 通過對系數執行共軛運算而生成第二部分。
【文檔編號】H04B1/04GK106063139SQ201480074968
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2014年12月4日
【發明人】P.馬丁諾維奇, 金在范, 文程煥, 閔泰榮, 禹永允, 李文雨, 任宰亨
【申請人】三星電子株式會社