[发明专利]用于限幅宽带无线电信号的方法及其相应的发射机

说明书

技术领域

本发明涉及通过无线电接口的宽带信号传输。

背景技术

通常，无线电通信网的发送链路包括一个功率放大器以便在通过无线电接口发射之前放大信号。

一方面，峰值与平均值之比(PAR)是提交给功率放大器的信号的一个重要的特征。峰值与平均值之比是由在信号的最高的幅度和信号的平均幅度之间的比值限定的。由几个用户使用扩频技术(例如CDMA信号)发射的信息叠加宽带信号呈现具有严格的频谱掩码的邻近高斯频率分布，并且宽的动态包络调制导致高的峰值与平均值之比(PAR大约10dB)。

另一方面，功率放大器通常是以它的作为在放大器输出的信号功率和功率放大器的总功率消耗之间的比值限定的效率为特征的。

具有高的峰值与平均值之比的信号导致功率放大器的低效率。对于一个具有PAR大约为10dB的CDMA信号的标准应允的放大，同数量级的放大器链的过尺寸是必要的(通称为大约10dB的功率放大器补偿)。按照必要的能源供应或者适当的冷却装置，在无线电通信网(尤其是在基站)的发射机这样一个过尺寸造成大的损失。尽管如此未达到功率放大器特性的非线性的领域，这个过度尺寸是必需的。如果这发生，由于调制失真，信号中的峰值(在下文中称作溢出)使功率放大器饱和，在接收机引起高误码率。

对这个问题的一种公知的对策是限幅技术。它在于从信号中消除具有幅度高于按照功率放大器的特征确定的阈值幅度的溢出。这通常是通过使信号在这个幅度阈值饱和而获得的。阈值的选择是在功率放大器效率、传输信号的质量和接收机灵敏度之间的折衷。当然，该阈值设置的越低，从信号中除去的包含在溢出中的信息越多，以及接收机将恢复的因为限幅已经消除的信息越有效。

通常的限幅技术必须面对非线性滤波问题。一方面，在阈值使信号饱和产生宽带噪音不与按照频谱掩码设置给信号的必要条件兼容。甚至，通常的限幅技术导致信号频谱扩展超过允许的频谱掩码，造成在邻频信道中的干涉。另一方面，当施行滤波以消除在允许的频谱掩码之外的噪音时，滤波的固有存储效应再产生高于期望的阈值的信号溢出。

当功率放大器共用于几个相邻的宽带载波以优化发射机的成本和尺寸时，这些缺点甚至很难去克服。在这种情况下，提供给放大器的信号是几个频率多路复用信号的总和，即使每个独立的信号已经通过通常公知的方法限幅，该信号倾向于再次具有Raleigh频率分布。Raleigh频率分布示出按照作为高斯分布溢出相同的缺点。

此外，一个可接受的功率放大器效率是仅仅以巨大的处理能力的代价提供，而不与通常的计算能力兼容。

发明内容

本发明的目的是以适当的处理能力提供一种按照限幅信号的频谱范围满足需要的限幅方法。

本发明的另一个目的是提供一种执行这个方法的发射机。

这些目的及其他在下面出现的目的，通过按照以下用于限幅宽带信号的方法和发射机来实现：

在提交所述宽带信号给功率放大器之前，用于限幅宽带信号(ISE)以便消除具有幅度高于预先确定阈值(THR)的信号溢出(OV1...OV7)的方法，所述方法其特征在于包括步骤：i.从所述宽带信号中减去与所述宽带信号(ISE)同相的滤波脉冲(FPTE)，所述滤波脉冲的每一个对应于所述溢出的一个，所述滤波器脉冲每一个的幅度依赖于所述对应的溢出的幅度，以及依赖于所述预先确定的阈值(THR)；ii.对所述宽带信号至少重复两次连续的步骤i的迭代。

在无线电接口上发射宽带信号的发射机，所述发射机包括一个信号合成模块，一个为消除高于预先确定的阈值信号溢出的限幅模块，以及一个功率放大器，所述发射机其特征在于，所述限幅模块包括：一个脉冲发生器，用于产生与所述宽带信号同相的滤波脉冲，所述滤波脉冲的每一个对应于所述溢出的一个，所述滤波脉冲每一个的幅度依赖于所述对应的溢出的幅度；一个减法器，用于从所述宽带信号中减去所述滤波脉冲；以及一个回路，用于通过所述限幅模块至少重复两次所述宽带信号的处理。

按照本发明的方法具有提供一个有效限幅方法的优点，尤其是当功率放大器共用于几个相邻的宽带载波时。为了逐渐地抑制信号从最大到最小的溢出，限幅方法连续的迭代施加于该信号。这些实施例具有进一步降低为适当地限幅该信号所必需的处理功率和将有用信号的失真减到最少的优点。

这个方法的另一个优点是优化用于限幅信号的频谱纯度。因此，因为降低了相邻信道干扰，它增加了系统容量。