多帶峰值功率減小的制作方法
【專利摘要】執(zhí)行多帶無線電通信裝置的傳送鏈中的峰值功率減小。通過使用發(fā)生在上變頻器的相位變換的知識來確定基帶信號樣本在更高(上變頻的)頻率將如何組合，能以減小組合信號的峰值功率的方式執(zhí)行峰值預(yù)測和對應(yīng)的基帶信號修改。
【專利說明】多帶峰值功率減小
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及無線電通信系統(tǒng)、裝置和方法，并且更具體地說，涉及用于在這種無線電通信系統(tǒng)、裝置和方法中進(jìn)行峰值功率減小的機(jī)制和技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]成立之初，無線電技術(shù)被設(shè)計并用于語音通信。隨著消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)繼續(xù)成熟以及處理器能力的增大，更多允許在裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳遞的裝置變得可用，并且更多基于這種傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的應(yīng)用變得可用。特別提到的是因特網(wǎng)和局域網(wǎng)(LAN)。這兩個創(chuàng)新除其它之外還允許多個用戶和多個裝置通信并在不同裝置與裝置類型之間交換數(shù)據(jù)。隨著這些裝置和能力的到來，用戶(商業(yè)和住宅)發(fā)現(xiàn)了從移動位置傳送數(shù)據(jù)以及語首的需求。
[0003]支持這種語音和數(shù)據(jù)傳遞的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)同樣發(fā)展了。有限的數(shù)據(jù)應(yīng)用(諸如文本消息傳遞)被引入到所謂的“2G”系統(tǒng)中，諸如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)。隨著通用分組無線電服務(wù)(GPRS)，無線電通信系統(tǒng)上的分組數(shù)據(jù)變得更加可用于GSM。3G系統(tǒng)、因而還有由通用地面無線電接入(UTRA)標(biāo)準(zhǔn)引入的甚至更高帶寬的無線電通信使應(yīng)用(比如在web上沖浪)對成千上萬的用戶而言更容易訪問(并且具有更可容忍延遲)。
[0004]正當(dāng)新網(wǎng)絡(luò)設(shè)計由網(wǎng)絡(luò)制造商鋪開時，向最終用戶裝置提供更大數(shù)據(jù)吞吐量的將來系統(tǒng)也在討論和發(fā)展中。例如，3GPP長期演進(jìn)(LTE)標(biāo)準(zhǔn)化項目意圖為未來幾十年的無線電通信提供技術(shù)基礎(chǔ)。除其它之外，相對于LTE系統(tǒng)還值得注意的是，它們將使用正交頻分復(fù)用(OFDM)作為傳送格式來提供下行鏈路通信(即從網(wǎng)絡(luò)到移動終端的傳送方向)，并且將使用單載波頻分多址(FDMA)來提供上行鏈路通信(即從移動終端到網(wǎng)絡(luò)的傳送方向)。
[0005]根據(jù)較新的LTE標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的無線電通信裝置以及根據(jù)其它標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的那些無線電通信裝置可不得不對付它們的傳送鏈中的高峰值平均功率比(PAPR)問題。例如，在多個載波(頻率)上傳送的無線電通信裝置可生成通過它們的傳送鏈傳播且具有高PAPR的復(fù)合信號。為了滿足帶外發(fā)射要求(它們可由各種無線電通信標(biāo)準(zhǔn)施加)，接收此類復(fù)合信號并在傳送之前放大它們的功率放大器(以及其它組件)需要在大動態(tài)范圍上提供良好線性。這個要求使在此類無線電通信裝置中使用的功率放大器更加昂貴。
[0006]因而，峰值功率減小(PPR)機(jī)制和技術(shù)已經(jīng)被實現(xiàn)，以便在信號例如到達(dá)功率放大器之前減小信號中的峰值功率。有時用于減小輸入波形峰值功率的一種方法是實現(xiàn)功率限幅。在功率限幅方法中，無論何時輸入信號的振幅低于預(yù)定閾值，輸入信號就被未改變地傳到輸出端，并且無論何時輸入信號的振幅超過閾值，輸出信號就被箝位到閾值級別。當(dāng)然，限幅操作破壞了原始信號中含有的一些信息。然而，只要閾值保持足夠高，用戶就應(yīng)該能夠容忍這種信息丟失。
[0007]前面描述的用于控制峰值功率的解決方案已經(jīng)一般性地針對單個或窄帶系統(tǒng)，這些系統(tǒng)使用單個上變頻器向單個功率放大器呈現(xiàn)信號。當(dāng)無線電通信系統(tǒng)使用例如在頻率間距系統(tǒng)中調(diào)諧到兩個或更多頻率的兩個或更多上變頻器時，信號通常被組合并且然后由單個功率放大器放大。在此情況下，在基帶使用前面描述的技術(shù)實現(xiàn)的峰值減小未變成現(xiàn)實。單個或窄帶系統(tǒng)與頻率間距系統(tǒng)之間在峰值功率減小方案的有效性方面的這個差異主要由于在RF所組合信號的時變相位相對執(zhí)行峰值功率減小所用相位引起。附加地，不同頻帶的傳送上變頻鏈上的小振幅差異將對峰值功率減小具有一些影響，但主要貢獻(xiàn)通常是這些鏈之間的不同相位。
[0008]這個問題隨著其中兩個寬間隔信號的同時傳送變得有可能的多帶功率放大器(當(dāng)前在研究階段)的到來已經(jīng)變得更加明顯。作為一個示例，考慮能夠進(jìn)行帶3(DL:1805-1880)和帶1(DL: 2110至2170)中信號的同時傳送的多帶功率放大器。在此示例中最壞情況邊緣到邊緣頻率間隔是365MHz。在基帶產(chǎn)生組合信號并執(zhí)行峰值功率減小在計算上非常昂貴，原因在于存在支持間隔頻率以使用高采樣率表示組合信號的需要。因而，將合乎需要的是，提供需要較少實現(xiàn)資源同時實現(xiàn)與當(dāng)以更高速率處理時類似的峰值減小的替換方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]執(zhí)行多帶無線電通信裝置的傳送鏈中的峰值功率減小。通過使用發(fā)生在上變頻器的相位變換的知識來確定基帶信號樣本在上變頻頻率將如何組合，能以減小組合信號的峰值功率的方式執(zhí)行峰值預(yù)測和對應(yīng)的基帶信號修改。
[0010]根據(jù)一個示范實施例，用于減小多帶信號的峰值功率的方法包含如下步驟:預(yù)測與來自第一基帶信號的信號樣本和來自第二基帶信號的信號樣本的隨后組合關(guān)聯(lián)的峰值；使用預(yù)測的峰值來生成至少一個縮放值；使用該縮放值來修改來自第一基帶信號的信號樣本和來自第二基帶信號的信號樣本以生成第一修改的基帶信號和第二修改的基帶信號；對修改的第一基帶信號和第二基帶信號進(jìn)行上變頻，以生成第一上變頻信號和第二上變頻信號；以及組合第一上變頻信號和第二上變頻信號。
[0011]根據(jù)另一實施例，傳送器包含:峰值預(yù)測功能，其配置成與來自第一基帶信號的信號樣本和來自第二基帶信號的信號樣本的隨后組合關(guān)聯(lián)的峰值；縮放值生成功能，其配置成使用預(yù)測的峰值來生成至少一個縮放值；信號修改功能，其與每個基帶信號關(guān)聯(lián)并配置成使用該縮放值來修改來自第一基帶信號的信號樣本和來自第二基帶信號的信號樣本，以生成第一修改的基帶信號和第二修改的基帶信號；上變頻器功能，其與每個基帶信號關(guān)聯(lián)并配置成對修改的第一基帶信號和第二基帶信號進(jìn)行上變頻，以生成第一上變頻信號和第二上變頻信號；以及組合器功能，其配置成組合第一轉(zhuǎn)換的信號和第二轉(zhuǎn)換的信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]結(jié)合在說明書中并構(gòu)成其一部分的附圖例證了 一個或多個實施例，并與說明書一起來說明這些實施例。在附圖中:
圖1例證了可在其中實現(xiàn)示范實施例的示范LTE接入網(wǎng)；
圖2描繪了根據(jù)一實施例的峰值功率減??；
圖3描繪了根據(jù)另一實施例的峰值功率減??；
圖4示出了根據(jù)示范實施例的峰值預(yù)測單元； 圖5-6是描繪與示范實施例關(guān)聯(lián)的模擬結(jié)果的圖表；
圖7例證了根據(jù)另一實施例的峰值預(yù)測單元；以及 圖8是例證根據(jù)另一示范實施例的峰值功率減小方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面對本發(fā)明示范實施例的描述參考附圖。不同附圖中的相同附圖標(biāo)記標(biāo)識相同或類似單元。以下詳細(xì)描述不限制本發(fā)明。而是，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書定義。
[0014]說明書通篇提到“一個實施例”或“一實施例”意思是結(jié)合一實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明的至少一個實施例中。從而，在說明書通篇各處出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”或“在一實施例中”不一定全都是指同一實施例。進(jìn)一步說，這些具體特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何適合方式組合在一個或多個實施例中。
[0015]示范實施例通過預(yù)測將發(fā)生在每個頻帶的對應(yīng)基帶信號的上變頻期間的相位轉(zhuǎn)變來解決頻率間距系統(tǒng)中的峰值功率減小。預(yù)測的相位轉(zhuǎn)變?nèi)缓罂捎糜谛薷钠渲幸粋€或多個基帶信號，使得當(dāng)組合修改的基帶信號時，避免了組合的頻率間隔信號中的大峰值。在此上下文中，此類系統(tǒng)將采用在頻率上間隔非零量的至少兩個不同頻帶。在一些示范實施例中，兩個不同頻帶之間的非零頻率間隔可能是相當(dāng)大的，例如在數(shù)百M(fèi)Hz數(shù)量級，然而不需要相當(dāng)大的間隔。
[0016]為了對于對根據(jù)示范實施例在多帶系統(tǒng)中的峰值功率減小進(jìn)行更詳細(xì)討論而提供一些上下文，首先考慮在圖1-2中例證的示范無線電通信系統(tǒng)。開始于圖1中的無線電接入網(wǎng)節(jié)點和接口，將看到，在LTE系統(tǒng)的上下文中提供這個具體示例。盡管如此，本發(fā)明在其應(yīng)用性上不限于與LTE系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的傳送器或傳送，并且相反可用在任何無線電通信系統(tǒng)中，其包含但不限于寬帶碼分多址(WCDMA)、CDMA, GSM、UTRA, E-UTRA、高速分組接入(HSPA) ,UMB,WiMaX以及其它系統(tǒng)、裝置和方法。然而，由于依照LTE提供圖1中的示例，所以通過空中接口傳送和接收的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點被稱為eNodeB，其中例證了所述eNodeB 100中的多個 eNodeB。
[0017]在空中接口的上下文中，每個eNodeB 100負(fù)責(zé)向一個或多個小區(qū)102傳送信號，并從一個或多個小區(qū)102接收信號。每個eNodeB包含多個天線(例如2個、4個或更多傳送天線)，并相對于此類信號的物理層來處置包含但不限于編碼、解碼、調(diào)制、解調(diào)、交織、去交織等功能。eNodeB 100還負(fù)責(zé)與處置系統(tǒng)中的通信關(guān)聯(lián)的許多更高功能，例如包含調(diào)度用戶、切換判定等。需要有關(guān)與可在其中采用這些示范實施例的LTE或其它系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的傳送功能或接收功能的更多信息的感興趣讀者被引到Erik Dahlman等人的在2007年由Elsevier公司出版的題為“3G Evolution-HSPA and LTE for Mobile Broadband”的書，它的公開通過參考結(jié)合于此。每一個小區(qū)102都支持與一個或多個移動臺(MS) 104(也頻繁地被稱為“用戶設(shè)備”(UE))的無線電通信(上行鏈路和下行鏈路)。
[0018]圖2中示出了例如在eNodeB 100或MS104中可采用以便為多帶傳送器提供峰值功率減小的峰值功率減小機(jī)制的概括示范實施例。其中，兩個基帶信號(SigA和SigB)被輸入到處理單元200以便兩個基帶信號(SigA和SigB)在組合器或加法器206組合之前在單元202和204中上變頻到期望RF頻率Fa和Fb，并且最后傳送。信號SigA和SigB初始都被提供到峰值預(yù)測單元208，并且提供到相應(yīng)的信號修改單元210和212。信號修改單元210和212以意圖基于從峰值預(yù)測單元208接收的信息減小組合信號(SigOut)的峰值功率的方式來處理基帶信號SigA和SigB (例如通過對它們進(jìn)行限幅或縮放)。
[0019]在組合器206組合的信號的相位影響是否將在組合信號(SigOut)中形成不合乎需要的峰值。從而，根據(jù)示范實施例，峰值預(yù)測單元208使用其對如下方面的了解來識別上變頻的組合SigOut中的潛在峰值:上變頻器202和204將對基帶信號SigA和SigB如何操作以將這些信號上變頻到它們的相應(yīng)RF頻率Fa和Fb。更特別地，將由任何給定上變頻器202,204對基帶信號集合執(zhí)行的相位/振幅轉(zhuǎn)變可被先驗確定，并且該知識可由峰值預(yù)測單元208用于求進(jìn)入的基帶信號的值，并且例如以逐個樣本為基礎(chǔ)將信號修改信息提供到信號修改單元210、212。
[0020]為了例證根據(jù)各種實施例可如何使用在圖2中示出的一般架構(gòu)來實現(xiàn)峰值功率減小，現(xiàn)在將相對于圖3來描述使用特定上變頻器架構(gòu)的更詳細(xì)示例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，本發(fā)明不限于具有圖3所示具體上變頻器架構(gòu)的應(yīng)用，并且可與其它上變頻器架構(gòu)一起使用。更特別地，圖3示出了利用有關(guān)如下方面的知識的示范實施例:特定數(shù)字上變頻器300和302如何操作，以便由峰值預(yù)測單元304預(yù)測在數(shù)字上變頻器300和302處處理基帶信號SigA和SigB的樣本時將發(fā)生的上變頻轉(zhuǎn)變(相位和振幅)。基于這些預(yù)測，峰值預(yù)測單元304將指令限幅(或縮放)單元306和308在進(jìn)入的基帶信號的上變頻之前有選擇地對進(jìn)入的基帶信號進(jìn)行限幅，所用方式使得期望的組合信號(SigOut)在單元310處被組合時經(jīng)受峰值減小。
[0021]兩個輸入信號SigA和SigB在此示范實施例中都在基帶，不過這并不是對于所有實施例都要求的。提供了低通濾波器以限制信號的限幅后帶寬。上變頻器的數(shù)字性質(zhì)使它直截了當(dāng)?shù)仡A(yù)測從基帶到組合節(jié)點信號變換(相位和振幅)將要是什么。
[0022]如上面所提到的，單元300和302的這個具體上變頻器架構(gòu)的選擇純粹是示范性的，并且這種類型上變頻器本身在美國專利申請公布2010/0098191中描述了，該申請的公開通過參考全部結(jié)合于此。簡要地說，每個上變頻器300、302包含:低通濾波器(LPF)312，其限制信號的限幅后帶寬；(復(fù))基帶調(diào)諧器314，其將到每個上變頻器的具體基帶頻率輸入移到參考頻率；數(shù)字上采樣器316，其通過將每個樣本輸入的N個樣本輸出到上采樣器來對基帶信號進(jìn)行上采樣(N例如基于頻帶Fa或Fb以及傳送鏈中的采樣率來選擇)；圖像選擇濾波器318，其濾出不合乎需要的圖像；以及正交調(diào)制器320。
[0023]對于圖3中示出的具體(仍純粹是例證性的)上變頻器架構(gòu)300、302，峰值預(yù)測單元304可根據(jù)實施例設(shè)計如下。如上面所提到的，對于任何給定上變頻器架構(gòu)，可預(yù)測如下相位/振幅轉(zhuǎn)變，所述相位/振幅轉(zhuǎn)變是將帶給為了進(jìn)行上變頻而輸入的如下基帶信號集合中的樣本的。正常情況下，對于上變頻器架構(gòu)300、302,對于任意輸入基帶信號,將存在非常大量的可能相位關(guān)系。然而，對于完全在上變頻器300、302通帶中的頻帶受限信號，預(yù)計將僅存在N個可能的相位關(guān)系，原因在于對于數(shù)字上采樣器316和圖像選擇濾波器318的給定組合，這些相位關(guān)系將每N個樣本就重復(fù)。
[0024]從而，為了給峰值預(yù)測單元304提供關(guān)于由于上變頻器300、302的操作而發(fā)生的所有可能相位關(guān)系或變換的知識，這N個相位關(guān)系可基于下面通過示范Matlab代碼所示的各種參數(shù)的知識來計算。
[0025]function cmplxPF = phaseFactor(fTune, tGrpdly, fsln, fsDAC, N)% cmplxPFA = phaseFactor (fTune, tGrpdly, fsln, fsDAC, N)
%返回N個復(fù)旋轉(zhuǎn)以預(yù)測iDRF的輸出相位 % fTune =濾波器調(diào)諧頻率 % tGrpdly =樣本中以濾波器群延遲的值 % fsln = BB輸入采樣率 % fsDAC =濾波器運(yùn)行的采樣率 % N是iDRF的內(nèi)插因子
initCmplxPF = exp (Ij氺2氺pi氺fTune氺tGrpdly);
rotFreq = round(fTune/fsln)*fsIn;
if rotFreq > fsDAC/2
rotFreq = rotFreq - fsDAC;
end
deltaPhase = 2*pi*rotFreq/fsDAC;
tempPhase = [0, deltaPhase*ones(I, N_l)];
phase = cumsum(tempPhase);
cmplxPF = initCmplxPF 氺(cos (phase) + Ij氺sin (phase));
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，上述程序代碼是可確定N個相位關(guān)系(例如cmplxPF值)的一種方式的例證，并且可應(yīng)用其它技術(shù)來計算這些相位關(guān)系。一旦已經(jīng)計算了 N個相位關(guān)系，就可將它們存儲在峰值功率預(yù)測單元304中(或存儲在存儲裝置中，從中可獲得用于基于進(jìn)入的基帶信號樣本來確定潛在峰值的值)。由于這些值對于給定頻率轉(zhuǎn)變是靜態(tài)的，因此它們僅需要被計算一次。現(xiàn)在將相對于圖4描述根據(jù)示范實施例在峰值功率預(yù)測和基帶信號修改時對這些預(yù)定相位關(guān)系的使用。
[0026]圖4例證了可實現(xiàn)信號修改塊210 (或限幅塊306)和峰值預(yù)測塊208 (或304)的一種示范方式，不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到此類功能也可用其它方式實現(xiàn)。其中，基帶信號SigA和SigB中的每個信號的進(jìn)入的基帶信號樣本可沿預(yù)測路徑發(fā)送，并且首先分別在塊400和402進(jìn)行頻率調(diào)整，以反映在調(diào)諧器314中對實際信號所做的頻率調(diào)整。然后，每個頻率調(diào)整的樣本可被輸入到內(nèi)插和圖像選擇濾波器相位預(yù)測單元404和406，其中每個樣本乘以每一個不同的預(yù)定復(fù)相位變換值或關(guān)系，即塊404中的AO-A(N-1)和塊406中的BO-B(N-1)(通過靜態(tài)復(fù)系數(shù)與時變復(fù)數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)乘法)。
[0027]現(xiàn)在對于將由上變頻器給予的每個可能相位關(guān)系所調(diào)整的SigA和SigB的樣本版本中的每個版本從塊404和406輸出到加法器408，在加法器408中它與來自另一樣本流的其配對樣本相加在一起。也就是說，已經(jīng)乘以AO的來自基帶信號SigA的樣本版本被加到已經(jīng)乘以BO的來自基帶信號SigB的樣本版本，已經(jīng)乘以Al的來自基帶信號SigA的樣本版本被加到已經(jīng)乘以BI的來自基帶信號SigB的樣本版本，依此類推，并且已經(jīng)乘以A(N-1)的來自基帶信號SigA的樣本版本被加到已經(jīng)乘以B(N-1)的來自基帶信號SigB的樣本版本。
[0028]根據(jù)這個實施例，每一個組合樣本然后被輸出到最大檢測功能410，最大檢測功能410操作，以從兩個基帶樣本流中選擇將生成最大峰值的相位調(diào)整的樣本的組合。與這個最大峰值關(guān)聯(lián)的信息然后被輸出到縮放值生成器412，縮放值生成器412使用最大峰值來生成要被縮放的SigA和SigB中的對應(yīng)樣本(即然后將發(fā)送到上變頻器的那些基帶信號的版本)之一(或二者)的縮放值?？s放值然后被發(fā)送到乘法器414和416，在這些乘法器中執(zhí)行基帶信號SigA和SigB的縮放。要指出，如果由縮放值生成器412接收的最大峰值例如在預(yù)定限幅/縮放閾值以下，則縮放值生成器可輸出值1，使得不執(zhí)行對應(yīng)基帶信號樣本的縮放。
[0029]要指出，盡管總體縮放要求由組合信號的預(yù)測峰值確定，但可存在采取這個總體縮放要求作為輸入來產(chǎn)生每個輸入信號的各個縮放值的一個或多個功能。在圖4的示例中，總體縮放值同樣應(yīng)用于SigA和sigB。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，根據(jù)其它實施例，可向一個信號應(yīng)用相比另一個信號更大的縮放。而且，在一些情形下，可能合乎需要的是，不向輸入信號應(yīng)用縮放，使得輸入信號不遭受失真。例如，考慮根據(jù)一實施例的示范系統(tǒng)，其中兩個頻率間隔帶包含與GSM波形組合的WCDMA波形。根據(jù)這個實施例的總體縮放要求基于組合信號，但應(yīng)用于GSM信號的縮放可以為O，使得沒有給它帶來失真，同時向WCDMA波形應(yīng)用非零縮放。
[0030]進(jìn)一步說，將認(rèn)識到，上面相對于圖4描述的示范技術(shù)例證了用于利用相位變換信息來縮放或修改在上變頻之后要組合的輸入信號的一種機(jī)制。例如，并且替換地，系統(tǒng)可將輸入信號之一的相位與通過應(yīng)用上變頻器相位變換中的差異而修改的第二輸入信號的N個可能相位相比較，以便找到最壞情況相位對準(zhǔn)。然后，作為結(jié)果的角度(最壞情況相位對準(zhǔn))可用于修改第二輸入信號，并且然后將第二輸入信號與第一輸入信號組合以執(zhí)行峰值預(yù)測，并且因此生成總體縮放值。
[0031]執(zhí)行模擬，以例如根據(jù)這些實施例例證(I)無需使用與上變頻器關(guān)聯(lián)的相位變換信息(圖5)，以及(2)使用與上變頻器關(guān)聯(lián)的相位變換信息(圖6)的峰值功率減小。更特別地，圖5示出了未使用上面描述的可預(yù)測相位/振幅技術(shù)的兩種信道情形的互補(bǔ)累積分布函數(shù)(CXDF)。其中，可以看到，未限幅的信號500與群502中最佳限幅的信號之間的差異提供了峰值減小0.858dB。盡管某一小峰值減小在圖5的模擬中顯示為無需使用上變頻器變換信息而實現(xiàn)的，但相信這個峰值減小是與輸入信號中峰值的隨機(jī)性質(zhì)相關(guān)的隨機(jī)事件。
[0032]圖6示出了使用與圖5中相同的CXDF/兩個信道情形的類似模擬結(jié)果，其中通過以上面描述的方式使用上變頻的相位/振幅信息呈現(xiàn)出了改進(jìn)的性能。更特別地，相對于沒有對它執(zhí)行限幅或縮放的信號600，在此模擬中對于信號602的最佳者發(fā)生了 2.74dB的峰值減小。在兩種情況下，通過限幅創(chuàng)建的失真量(EVM)是相同的。
[0033]盡管不要求，但前述峰值功率減小技術(shù)可應(yīng)用在帶之間具有大頻率間隔的多帶信號上，例如其中頻率間隔是信號自身帶寬的數(shù)倍。例如，基帶信號的帶寬可以是25MHz，并且上變頻信號之間的頻率間隔可以是100MHz。作為另一示例，在圖5和6的模擬中使用的兩個上變頻信號的頻率間隔是815MHz。
[0034]要指出，盡管前述討論和上述實施例參考兩個信號的組合，但其它實施例類似地可使用三個或更多信號來實現(xiàn)，或者甚至有選擇地應(yīng)用于基帶信號以保持信號質(zhì)量，例如，即使當(dāng)預(yù)測峰值時考慮所有三個信號的上變頻后組合，也可僅修改這三個信號中的兩個信號來實現(xiàn)峰值減小。在此情況下，未接收到修改的第三信號將被上變頻，并且無失真地傳送。而且，盡管數(shù)字上變頻在一些實施例中可用于使預(yù)測將由上變頻電路對基帶信號樣本執(zhí)行的相位變換更為容易，但也可使用模擬上變頻電路。多個縮放值可根據(jù)由上變頻器所執(zhí)行的相位變換的先驗知識來導(dǎo)出，這些值可以是獨特的。例如，正在組合的至少一些基帶信號可具有相同的縮放值，或者替換地，正在組合的至少一些基帶信號可具有不同的縮放值。
[0035]在某些情況下，并且根據(jù)一些實施例，使用上變頻器的相位變換的知識使組合信號的峰值功率減小中的優(yōu)化能夠?qū)崿F(xiàn)。然而，在其它情況下，并且根據(jù)其它實施例，例如根據(jù)正在處理的帶之間的頻率間隔和/或該實現(xiàn)的可接受復(fù)雜度，在預(yù)測峰值時不需要考慮對上變頻器的實際相位變換的使用。例如，如圖7所示，作為替換方案可執(zhí)行基帶幅度限幅以使用上變頻器的相位變換的實際知識來對基帶信號進(jìn)行縮放。其中，在塊800和802，確定分別來自基帶信號SigA和基帶信號SigB的信號樣本的幅度。在加法器804，這些幅度被加在一起，并且這個值然后由縮放值生成器806用于生成縮放值(例如好像在上變頻之后兩個信號的相位相長性地加在一起)。如上所述，作為結(jié)果的縮放值在乘法器808和810中用于對對應(yīng)的基帶信號樣本進(jìn)行縮放。從而，本文所用的短語“預(yù)測峰值”(相對于隨后將在上變頻之后組合的兩個或更多基帶信號樣本)意圖包含(I)使用由上變頻器執(zhí)行相位變換的知識來預(yù)測峰值以及(2)無需使用由上變頻器執(zhí)行的相位變換的知識來預(yù)測峰值(包含假設(shè)最壞情況相位變換)。
[0036]根據(jù)一個實施例，用于峰值功率減小的一般方法可采用在圖8流程圖中示出的步驟。其中，在步驟900，預(yù)測與來自至少兩個輸入信號中每個信號的信號樣本的隨后組合關(guān)聯(lián)的峰值。在步驟902，預(yù)測的峰值用于生成至少一個縮放值。在步驟904，使用至少一個縮放值來修改來自至少兩個輸入信號的信號樣本以生成第一修改的輸入信號和第二修改的輸入信號。在步驟906，修改的第一輸入信號和第二輸入信號然后被上變頻以生成第一上變頻信號和第二上變頻信號。然后在步驟908，可組合第一上變頻信號和第二上變頻信號。
[0037]前面對示范實施例的描述提供了例證和描述，但不意圖是詳盡的，或?qū)⒈景l(fā)明限于所公開的精確形式。修改和變化鑒于以上教導(dǎo)是可能的，或者可從本發(fā)明的實踐中獲取。如下權(quán)利要求書及其等效方案定義了本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于減小信號的峰值功率的方法，所述方法包括: 預(yù)測與來自至少兩個輸入信號中每個輸入信號的信號樣本的隨后組合關(guān)聯(lián)的峰值； 使用預(yù)測的峰值來生成至少一個縮放值； 使用所述至少一個縮放值來修改來自所述至少兩個輸入信號的信號樣本以生成修改的輸入信號； 對所述修改的輸入信號進(jìn)行上變頻，以生成上變頻信號；以及 組合所述上變頻信號由此提供峰值功率減小的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中預(yù)測步驟進(jìn)一步包括: 使用在所述上變頻期間執(zhí)行的相位變換的知識來預(yù)測所述峰值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中上變頻步驟進(jìn)一步包括: 對所述修改的輸入信號進(jìn)行低通濾波； 調(diào)整所述低通濾波的輸出的頻率； 對通過因子N的頻率調(diào)整的輸出進(jìn)行上采樣； 對上采樣的輸出進(jìn)行圖像選擇濾波；以及 對所述圖像選擇濾波的輸出進(jìn)行正交調(diào)制。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中預(yù)測所述峰值的步驟進(jìn)一步包括: 將與所述上變頻關(guān)聯(lián)的N個`復(fù)相位變換值中的每個值與來自所述至少兩個輸入信號的所述信號樣本相乘以生成相位變換的信號樣本； 將已經(jīng)與對應(yīng)復(fù)相位變換值相乘的來自所述至少兩個輸入信號中一個輸入信號的相位變換的信號樣本與來自所述至少兩個輸入信號中另一個輸入信號的信號變換的信號樣本相加以生成組合信號樣本； 選擇所述組合信號樣本中的最大信號樣本；以及 求所述組合信號樣本中的所述最大信號樣本的值以生成所述至少一個縮放值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中求值步驟進(jìn)一步包括: 確定所述組合信號樣本中的所述最大信號樣本是否超過預(yù)定閾值。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中使用在所述上變頻期間執(zhí)行的相位變換的知識來預(yù)測所述峰值的步驟進(jìn)一步包括: 基于與所述上變頻關(guān)聯(lián)的參數(shù)生成多個靜態(tài)復(fù)相位變換值。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中使用上采樣器和圖像選擇濾波器執(zhí)行所述上變頻，并且另外其中所述參數(shù)包含濾波器調(diào)諧頻率、所述圖像選擇濾波器的群延遲值、所述至少兩個輸入信號的輸入采樣率、所述圖像選擇濾波器操作所用的采樣率以及所述上采樣器的內(nèi)插因子。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一上變頻信號與第二上變頻信號之間的頻率間隔至少是IOOMHz。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中預(yù)測步驟進(jìn)一步包括: 無需使用在所述上變頻期間執(zhí)行的相位變換的知識來預(yù)測所述峰值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中預(yù)測步驟進(jìn)一步包括: 假設(shè)最壞情況相位對準(zhǔn)將發(fā)生在來自所述至少兩個輸入信號中一個輸入信號的信號樣本與來自所述至少兩個輸入信號中另一個輸入信號的所述信號樣本之間，以預(yù)測所述峰值。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中生成至少一個縮放值的步驟進(jìn)一步包括: 為所述至少兩個輸入信號中的至少一些輸入信號生成不同縮放值。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述不同縮放值之一是O，并且所述不同縮放值之一是非零。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中生成至少一個縮放值的步驟進(jìn)一步包括: 為所述至少兩個輸入信號中的至少一些輸入信號生成相同縮放值。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中預(yù)測與來自所述至少兩個輸入信號中每個輸入信號的信號樣本的隨后組合關(guān)聯(lián)的峰值的步驟進(jìn)一步包括: 將所述至少兩個輸入信號中一個輸入信號的相位與通過應(yīng)用上變頻器相位變換中的差異而修改的所述至少兩個輸入信號中另一個輸入信號的可能相位相比較以確定最壞情況相位對準(zhǔn)； 使用所述最壞情況相位對準(zhǔn)來修改所述至少兩個輸入信號中的另一個輸入信號；以及將所述至少兩個輸入信號中修改的另一個輸入信號與所述至少兩個輸入信號中所述一個輸入信號組合以預(yù)測所述峰值。
15.—種傳送器,包括: 峰值預(yù)測功能，其配置成預(yù)測與來自至少兩個輸入信號的信號樣本的隨后組合關(guān)聯(lián)的峰值；` 縮放值生成功能，其配置成使用預(yù)測的峰值生成至少一個縮放值； 信號修改功能，其與每個輸入信號關(guān)聯(lián)并配置成使用所述至少一個縮放值來修改來自所述至少兩個輸入信號的信號樣本以生成修改的輸入信號； 上變頻器功能，其與每個輸入信號關(guān)聯(lián)并配置成對所述修改的輸入信號進(jìn)行上變頻，以生成上變頻信號；以及 組合器功能，其配置成組合所述上變頻信號。
16.如權(quán)利要求15所述的傳送器，其中所述峰值預(yù)測功能進(jìn)一步配置成使用在所述上變頻器功能操作期間執(zhí)行的相位變換的知識來預(yù)測所述峰值。
17.如權(quán)利要求16所述的傳送器，其中所述上變頻器功能進(jìn)一步包括: 低通濾波器，其配置成對所述修改的輸入信號進(jìn)行濾波； 調(diào)諧器，其配置成調(diào)整所述低通濾波器的輸出的頻率； 上采樣器，其配置成通過因子N對所述調(diào)諧器的輸出進(jìn)行上采樣； 圖像選擇濾波器，其配置成對所述上采樣器的輸出進(jìn)行濾波；及 正交調(diào)制，其配置成對所述圖像選擇濾波的輸出進(jìn)行調(diào)制。
18.如權(quán)利要求17所述的傳送器，其中峰值預(yù)測功能進(jìn)一步包括: 第一組多個乘法器，各配置成將與所述上變頻器關(guān)聯(lián)的N個復(fù)相位變換值中的一個復(fù)相位變換值與來自所述至少兩個輸入信號中一個輸入信號的信號樣本相乘以生成第一相位變換的信號樣本； 第二組多個乘法器，各配置成將與所述上變頻器關(guān)聯(lián)的N個復(fù)相位變換值中的一個復(fù)相位變換值與來自所述至少兩個輸入信號中另一個輸入信號的所述信號樣本相乘以生成第二相位變換的信號樣本；多個加法器，各配置成將已經(jīng)與對應(yīng)復(fù)相位變換值相乘的第一相位變換的信號樣本與第二相位變換的信號樣本相加以生成組合信號樣本； 最大功能，其配置成選擇所述組合信號樣本中的最大信號樣本；并且 其中所述縮放值生成功能求所述組合信號樣本中的所述最大信號樣本的值以生成所述至少一個縮放值。
19.如權(quán)利要求18所述的傳送器，其中所述縮放值生成功能進(jìn)一步配置成確定所述組合信號樣本中的最大組合信號樣本是否超過預(yù)定閾值。
20.如權(quán)利要求16所述的傳送器，其中所述峰值預(yù)測功能進(jìn)一步配置成基于與所述上變頻器功能關(guān)聯(lián)的參數(shù)使用多個靜態(tài)復(fù)相位變換值。
21.如權(quán)利要求20所述的傳送器，其中所述上變頻器功能包含上采樣器和圖像選擇濾波器，并且另外其中所述參數(shù)包含濾波器調(diào)諧頻率、所述圖像選擇濾波器的群延遲值、所述輸入信號的輸入采樣率、所述圖像選擇濾波器操作所用的采樣率以及所述上采樣器功能的內(nèi)插因子。
22.如權(quán)利要求15所述的傳送器，其中第一上變頻信號與第二上變頻信號之間的頻率間隔至少是IOOMHz。
23.如權(quán)利要求15所述的傳送器，其中所述峰值預(yù)測單元進(jìn)一步配置成無需使用由所述上變頻器功能執(zhí)行的相位變換的知識來預(yù)測所述峰值。
24.如權(quán)利要求23所述的傳送器，其中所述峰值預(yù)測單元進(jìn)一步配置成通過假設(shè)最壞情況相位對準(zhǔn)將發(fā)生在來自所述至少兩個輸入信號中一個輸入信號的所述信號樣本與來自所述至少兩個輸入信號中另一個輸入信號的所述信號樣本之間來預(yù)測所述峰值。
25.如權(quán)利要求15所述`的傳送器，其中所述縮放值生成功能進(jìn)一步配置成為所述至少兩個輸入信號中的至少一些輸入信號生成不同縮放值。
26.如權(quán)利要求25所述的傳送器，其中所述不同縮放值之一是0，并且所述不同縮放值之一是非零。
27.如權(quán)利要求15所述的方法，其中權(quán)利要求15的所述傳送器， 其中所述縮放值生成功能進(jìn)一步配置成為所述至少兩個輸入信號中的至少一些輸入信號生成相同縮放值。
28.如權(quán)利要求15所述的傳送器，其中所述峰值預(yù)測功能進(jìn)一步配置成:將所述至少兩個輸入信號中一個輸入信號的相位與通過應(yīng)用上變頻器相位變換中的差異而修改的所述至少兩個輸入信號中另一個輸入信號的可能相位相比較以確定最壞情況相位對準(zhǔn)；使用所述最壞情況相位對準(zhǔn)來修改所述至少兩個輸入信號中的另一個輸入信號；以及將所述至少兩個輸入信號中修改的另一個輸入信號與所述至少兩個輸入信號中的所述一個輸入信號組合以預(yù)測所述峰值。
【文檔編號】H04L25/03GK103875179SQ201280046839
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月26日
【發(fā)明者】B.J.莫里斯, N.麥克戈萬, S.M.基蘭比 申請人:瑞典愛立信有限公司