[发明专利]用于具有动态功率及频率分布的信号的波峰因数缩减

说明书

本发明涉及一种用以通过以输入信号的动态性质所需的速率来估计用于具有动态功率及频率分布的信号的波峰因数缩减CFR消除滤波器而形成所述滤波器的方法。对于混合模式系统(例如，CDMA与LTE)，针对每一流计算所述CFR，并将其组合以形成最终滤波器。在所描述的实例实施方案中，在硬件中周期性地拍摄预CFR信号(401)的快照(402)，且计算快速傅里叶变换FFT(403)。在(404)中计算经平均变换信号的量值平方。对多个此类块一起求平均值(405)，且对所得值执行平方根运算(406)。计算逆FFT IFFT(407)，并将其发送到正规化器(408)，所述正规化器产生时域信号(409)以供用作所述CFR滤波器。

技术领域

本发明涉及数字信号处理(DSP)设备及方法。

背景技术

例如在基于CDMA(码分多址)或OFDM(正交频分多路复用)的通信系统中使用的较高阶调制无线信号等的较高阶调制无线信号具有高峰值对均值信号功率比(PAR)。较高峰值要求通信系统操作用于以小于最优功率级发射信号的功率放大器(PA)，因为较高信号峰值可致使PA达到最大值或饱和。为允许对通信系统的功率放大器进行较强烈且较高效驱动，应缩减所发射信号的峰值对均值比，同时保持信号的其它特性(例如调制准确度及频谱屏蔽要求)。

数字PAR缩减技术通常涉及将噪声注入到信号中以抵消时域信号峰值，借此缩减PAR。传统上，在对信号应用消除噪声之前使用有限脉冲响应(FIR)滤波器对消除噪声进行频谱塑形。通过对消除噪声进行如此塑形，防止了信号的频谱再生长。FIR滤波器应与发射系统所特有的合成多载波信号的瞬时频谱匹配，否则信号峰值与消除噪声的时域分布曲线之间的失配会降低峰值消除效率且将从频谱中引出发射，因此违反发射屏蔽。

需要对载波频率进行动态分配或对载波功率进行动态按比例调整的多载波通信信号要求即时地重新计算及更新FIR滤波器系数。对于如LTE一样的动态信号，载波功率可在短至1ms的突发内广泛地改变。当消除脉冲的功率分布与信号频谱的功率分布匹配时，可获得最优PAR缩减。在先前不知晓跳频序列或功率变化的情况下，对于通信信号，估计新FIR滤波器系数以与新载波频率分配匹配会变成一项硬件极为密集的问题。

发明内容

用于提高功率放大器效率的传统波峰因数缩减技术(如削波及滤波)取决于将经专门设计噪声引入到信号中，使得信号峰值被衰减，同时保证了所有所引入的噪声仅下降到载波频谱以下且不违反频谱屏蔽要求(引入某一EVM降级，但引入很少或不引入邻近信道功率比(ACPR)降级)。

为实现此目的，完全对与信号频谱特性匹配的滤波器进行离线设计并将其存储于波峰因数缩减(CFR)硬件中。如果信号频谱改变，那么必须重新设计滤波器，否则CFR可在频谱的其中不存在信号的位置中引入消除噪声且违反频谱屏蔽。此外，如果多载波系统中的不同载波的相对功率级改变，那么需要重新设计CFR滤波器以在每一载波位置下添加最优噪声(否则，低功率载波将具有比高功率载波显著更高的误差向量量值(EVM)降级量且可超过系统预算，因此限制CFR)。

在可能存在大量不同频率与功率级组合的情况下，预先计算每一组合的CFR滤波器并将其存储于硬件中将为低效且昂贵的。信号特性的改变速率阻止了借助软件交互来更新CFR滤波器。此外，在如中继器一样的应用中，将不存在信号特性的任何可用的先前信息。在许多当代的基站及中继器系统中，这些问题限制可应用于信号的CFR量。

在本发明中实施的解决方案将有助于通过提供用以基于信号特性而在硬件中自动地重新估计CFR消除滤波器的机制而将CFR性能推动为超过当前极限，且在中继器的情况中，将在先前无法使用CFR的位置处使用CFR来实现，从而增加显著的系统增益。

附图说明

图1展示用于通信信号的信号处理流的框图。

图2展示如根据本发明的各种实施例所配置的能够在各种模式中操作的实例信号处理器的框图。