专利名称：宽带信号的并行结构削峰方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及宽带信号的处理技术，尤其涉及一种宽带信号的并行结构削峰方法及系统。
背景技术：
随无线移动通信系统的宽频化、高速化、多业务化的高速发展，系统的功耗越来越高，解决系统功耗和提高功放效率是无线移动通信系继续快速发展所要解决的问题之一。降低输入功放信号的峰值与均值的比例(简称峰均比，即信号的峰值功率和信号均值功率的比值；下文如未特别说明，均将简称峰均比)，一定程度上可以明显地提高功放的效率。理论上，越接近数模转换器(DAC)的处理速率下进行降低峰均比的处理，将会达到越好的削峰效果，同时降低峰值再生的概率，但随之也将会占用越来越多的资源。在低速率下进行降低峰均比的处理过程后，再进行插值或合路处理，一定程度上可以降低处理资源的消耗，但降低峰均比的效果不是太好，经过后续的插值或合路处理将会进一步产生峰值。有关降低峰均比方面的现有技术，大都没有很好地解决峰值再生问题，因此有必要对现有技术进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种宽带信号的并行结构削峰技术，以解决峰均比降低处理过程中峰值再生的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带信号的削峰系统，包括数字上变频模块，用于根据预设的粗选目标速率对所述宽带信号进行插值滤波处理，得到插值宽带信号；峰值粗选模块，用于获得所述插值宽带信号中高于预设的功率门限的粗选峰值；数字下变频模块，用于根据预设的精选目标速率对所述粗选峰值进行降采样处理，得到降采样信号；峰值精选模块，用于对所述降采样信号进行筛选，自适应保留典型峰值，利用所述典型峰值逼近所述粗选峰值，得到峰值脉冲信号；峰值抵消模块，用于根据所述峰值脉冲信号对经过一定时延后的所述宽带信号进行峰值抵消削峰处理，得到削峰信号。优选地，该系统进一步包括移频模块，用于将两路或两路以上的所述插值宽带信号移频调整到各自预定的中心频点上，得到所述所述插值宽带信号；分频滤波模块，用于对所述粗选峰值以外的插值宽带信号进行抑制处理，并移频到零频得到零频的基带信号；其中，所述数字下变频模块用于根据所述精选目标速率对所述基带信号进行所述降采样处理，得到所述降采样信号。
优选地，所述移频模块进一步用于将所述移频调整后的两路或两路以上的所述插值宽带信号进行合路处理，得到一路所述插值宽带信号。优选地，所述峰值粗选模块用于通过所述宽带信号的功率均值和预定义的门限余量获得所述功率门限。优选地，所述峰值精选模块，用于通过对所述典型峰值进行平滑及滤波处理来逼近所述粗选峰值，得到所述峰值脉冲信号。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种宽带信号的削峰方法，包括如下步骤根据预设的粗选目标速率对所述宽带信号进行插值滤波处理，得到插值宽带信号；获得所述插值宽带信号中高于预设的功率门限的粗选峰值；根据预设的精选目标速率对所述粗选峰值进行降采样处理，得到降采样信号；对所述降采样信号进行筛选，自适应保留典型峰值，利用所述典型峰值逼近所述粗选峰值，得到峰值脉冲信号；根据所述峰值脉冲信号对经过一定时延后的所述宽带信号进行峰值抵消削峰处理，得到削峰信号。优选地，该方法进一步包括将两路或两路以上的所述插值宽带信号移频调整到各自预定的中心频点上，得到所述插值宽带信号；对所述粗选峰值以外的插值宽带信号进行抑制处理，并移频到零频得到零频的基带信号；其中，根据所述精选目标速率对所述基带信号进行所述降采样处理，得到所述降采样信号。优选地，进一步将所述移频调整后的两路或两路以上的所述插值宽带信号进行合路处理，得到一路所述插值宽带信号。优选地，通过所述宽带信号的功率均值和预定义的门限余量获得所述功率门限。优选地，通过对所述典型峰值进行平滑及滤波处理来逼近所述粗选峰值，得到所述峰值脉冲信号。与现有技术相比，本发明技术方案采用并行结构进行削峰处理，一定程度上较好地解决了峰值再生问题。而且，相比现有技术，本发明技术方案在削峰处理过程中，进一步通过在异速率下进行峰值检索和峰值抵消处理，降低了对硬件资源的需求。本发明提供一种在单频段及多频段宽带信号，特别是在不连续频段信号下的削峰方法，适用于任何宽带无线通信系统，包括但不限于无线移动通信系统，如GSM、TD-SCDMA, UMTS、⑶MA、LTE, WiMax 系统以及相互间的各种混模系统，包括但不限于广播及卫星通信系统。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。在附图中图1是本发明实施例一单频段宽带信号的削峰系统的组成示意图；图2是图1所示实施例中一种插值滤波的实现方式示意图；图3是图1所示实施例中的粗选峰值序列分布示意图；图4是图1所示实施例中的精选峰值信号序列分布示意图；图5是图1所示实施例中对典型峰值进行特殊处理的示意图；图6是本发明实施例二单频段宽带信号的削峰方法的流程示意图；图7是本发明实施例三多频段宽带信号的削峰系统的组成示意图；图8是本发明实施例四多频段宽带信号的削峰方法的流程示意图；图9是TD-SCDMA系统的一种频段规划示意图；图10是TD-SCDMA系统下双频段宽带信号的削峰流程示意图；图11是图10所示削峰流程前后的累计概率密度分布曲线对比图。
具体实施例方式以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。首先，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征的相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。实施例一、单频段宽带信号的削峰系统如图1所示，本实施例主要包括数字上变频(DUC)模块110、峰值粗选模块120、数字下变频(DDC)模块130、峰值精选模块140、峰值抵消模块150以及延时模块160，其中
数字上变频(DUC)模块110，用于实现宽带信号的速率调整，根据预设的适应于峰值粗选模块120的粗选目标速率对待处理的宽带信号进行插值滤波处理，得到插值宽带信号；图2是一种插值滤波的实现方式示意图；如图2所示，其中x(n)为待滤波的单频段宽带信号序列，h(k), k= 1，2.... K为滤波器系数，脉冲(pulse)信号为数字上变频 (DUC)模块110所得到的得到插值宽带信号；峰值粗选模块120，与数字上变频(DUC)模块110相连，用于实现对插值宽带信号的粗选，获得插值宽带信号中高于预设的功率门限的粗选峰值并进行标记(比如对粗选峰值的索引进行标记)；图3是经过峰值粗选模块120进行峰值粗选处理之后得到的粗选峰值序列分布示意图，表征经过功率门限过滤后得到的粗选峰值序列的分布特点；数字下变频(DDC)模块130，与峰值粗选模块120相连，用于根据预设的适应于峰值精选模块140的精选目标速率对粗选峰值进行降采样处理，得到降采样信号；峰值精选模块140，与数字下变频模块130相连，用于实现对降采样信号进行筛选剔除，自适应保留典型峰值，利用典型峰值逼近粗选峰值(比如通过对典型峰值的特殊处理来逼近粗选峰值，其中的特殊处理比如是进行平滑及滤波处理)，得到峰值脉冲信号；上述的典型峰值是指在一定粗选峰值簇内(由粗选峰值步长确定)，峰值的数值均大于前后粗选峰值的数值，这样经过特殊处理后的典型峰值的特性会包含前后非典型峰值的特性；图4是经过峰值精选模块140进行峰值精选处理之后得到的精选峰值信号序列分布示意图，表征经过峰值精选处理之后的精选峰值信号序列的分布特点；图5是对典型峰值进行特殊处理(本实施例是进行平滑及滤波处理)的示意图； 其中典型峰值的筛选，可以根据信号帧格式特点及载波数目动态调整相关参数，典型峰值特殊处理算法可以为通过设计一系列原型滤波器激励典型峰值序列，其中原型滤波器的脉冲宽度和长度可以根据信号帧格式特点及载波数目进行动态调整；峰值抵消模块150，与峰值精选模块140相连，用于根据峰值精选模块140得到的峰值脉冲信号对经过一定时延后的原始的单频段宽带信号进行峰值抵消削峰处理，得到削峰处理之后的单频段宽带信号，称之为削峰信号；延时模块160，与峰值抵消模块150相连，用于对原始的单频段宽带信号进行上述的一定时延并发送给峰值抵消模块150 ；原始的单频段宽带信号同时输入到数字上变频模块110和延时模块160。对实施例一所述的单频段宽带信号的削峰系统，可以对照图6所示的单频段宽带信号的削峰方法实施例进行理解。实施例二、单频段宽带信号的削峰方法结合图1所示单频段宽带信号的削峰系统，图6所示的本实施例主要包括如下步骤步骤S610，根据预设的粗选目标速率对单频段宽带信号进行插值滤波处理，得到插值宽带信号，以实现对单频段宽带信号的速率调整；其中包括根据粗选目标速率设置插值滤波用的差值滤波器的系数；步骤S620，实现对插值宽带信号的粗选功能，获得插值宽带信号中高于预设的功率门限的粗选峰值并进行标记(比如对粗选峰值的索引进行标记)；其中，从插值宽带信号中获得高于功率门限的粗选峰值的判断方法，可以依据如下表达式(1)来进行；
X'㈨={χι㈨汰...........如果|x( X|〉Xth( 2 )
1 I O.........................反之其中，X1(Ii)为待处理的插值宽带信号，Xth为预先设计的功率门限，x' !(η)为粗选峰值；步骤S630，根据预设的精选目标速率对粗选峰值进行降采样处理，得到降采样信号；步骤S640，对降采样信号进行筛选剔除，自适应保留典型峰值，利用典型峰值逼近粗选峰值(具体地，比如是通过对典型峰值的特殊处理来逼近粗选峰值，其中的特殊处理比如是平滑及滤波处理)，得到峰值脉冲信号；
步骤S650，根据峰值脉冲信号对一定时延后的原始的单频段宽带信号进行峰值抵消削峰处理，得到削峰信号；其中，根据系统的处理能力估计处理时延并补偿后，保证峰值脉冲信号和原始的单频段宽带信号时延一致后进行时域上的抵消处理，具体过程可以采用表达式( 所示的方式进行y2 (n) = X2 (η)-χ' 2(η) (2)其中，为经过一定时延处理之后的原始的单频段宽带信号序列，χ' 2(η)为步骤S640得到的峰值脉冲信号，y2 (η)为经过削峰处理后的单频段宽带信号序列。实施例三、多频段宽带信号的削峰系统如图7所示，本实施例主要包括数字上变频(DUC)模块710、移频模块720、峰值粗选模块730、分频滤波模块740、数字下变频(DDC)模块750、峰值精选模块760、峰值抵消模块770以及延时模块780，其中数字上变频(DUC)模块710，用于分别实现两路或两路以上的宽带信号的速率调整，根据适应于峰值粗选模块730的粗选目标速对各路宽带信号进行插值滤波处理，分别得到两路或两路以上的插值宽带信号；移频模块720，与数字上变频模块710相连，用于实现对各路插值宽带信号的移频，将各路插值宽带信号移频调整到各自预定的中心频点上，并将移频调整后的各路插值宽带信号进行合路处理，得到一路插值宽带信号；对于不需要进行合路处理的情形，将值宽带信号移频调整到各自预定的中心频点上即可；峰值粗选模块730，与移频模块720相连，用于实现对移频合理处理模块720所得到的一路插值宽带信号的粗选，获得该一路插值宽带信号中高于预设的功率门限的粗选峰值并进行标记(比如对粗选峰值的索引进行标记)；分频滤波模块740，与峰值粗选模块730相连，用于对粗选峰值以外的插值宽带信号进行抑制处理，并移频到零频得到零频的基带信号；数字下变频(DDC)模块750，与分频滤波模块740相连，用于根据预设的适应于峰值精选模块760的精选目标速率对零频的基带信号进行降采样处理，得到降采样信号；峰值精选模块760，与数字下变频模块750相连，用于实现对降采样信号进行筛选剔除，自适应保留典型峰值，利用典型峰值逼近粗选峰值(比如通过对典型峰值的特殊处理来逼近粗选峰值，该特殊处理比如平滑及滤波处理)，得到峰值脉冲信号；峰值抵消模块770，与峰值精选模块760相连，用于根据峰值精选模块140得到的峰值脉冲信号对经过一定时延后的原始的各路宽带信号进行峰值抵消削峰处理，得到对应于各路宽带信号的削峰信号；延时模块780，与峰值抵消模块770相连，用于对各路原始的宽带信号进行上述的一定时延并发送给峰值抵消模块770，原始的各路宽带信号同时发送给数字上变频模块 710和延时模块780。实施例四、多频段宽带信号的削峰方法结合图7所示多频段宽带信号的削峰系统，图8所示的本实施例主要包括如下步骤步骤S810，根据预设的粗选目标速率对两路或两路以上的宽带信号进行插值滤波处理，得到两路或两路以上的插值宽带信号，以实现对两路或两路以上的宽带信号的速率调整；步骤S820，将各路插值宽带信号移频调整到各自预定的中心频点上，以实现对各路插值宽带信号的移频，如果需要对各路插值宽带信号进行合路处理，则对各路插值宽带信号进行合路处理得到一路插值宽带信号，其中包括计算并调整每路信号的时延，保证每路信号的帧头或时延一致后在时域上进行对应点的叠加；否则，直接得到一路插值宽带信号后执行步骤S830 ；其中，合路处理可以根据如下所示的表达式C3)进行
M
权利要求
1.一种宽带信号的削峰系统，其特征在于，包括数字上变频模块，用于根据预设的粗选目标速率对所述宽带信号进行插值滤波处理， 得到插值宽带信号；峰值粗选模块，用于获得所述插值宽带信号中高于预设的功率门限的粗选峰值； 数字下变频模块，用于根据预设的精选目标速率对所述粗选峰值进行降采样处理，得到降采样信号；峰值精选模块，用于对所述降采样信号进行筛选，自适应保留典型峰值，利用所述典型峰值逼近所述粗选峰值，得到峰值脉冲信号；峰值抵消模块，用于根据所述峰值脉冲信号对经过一定时延后的所述宽带信号进行峰值抵消削峰处理，得到削峰信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括移频模块，用于将两路或两路以上的所述插值宽带信号移频调整到各自预定的中心频点上，得到所述所述插值宽带信号；分频滤波模块，用于对所述粗选峰值以外的插值宽带信号进行抑制处理，并移频到零频得到零频的基带信号；其中，所述数字下变频模块用于根据所述精选目标速率对所述基带信号进行所述降采样处理，得到所述降采样信号。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述移频模块进一步用于将所述移频调整后的两路或两路以上的所述插值宽带信号进行合路处理，得到一路所述插值宽带信号。
4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的系统，其特征在于所述峰值粗选模块用于通过所述宽带信号的功率均值和预定义的门限余量获得所述功率门限。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述峰值精选模块，用于通过对所述典型峰值进行平滑及滤波处理来逼近所述粗选峰值，得到所述峰值脉冲信号。
6.一种宽带信号的削峰方法，其特征在于，包括如下步骤根据预设的粗选目标速率对所述宽带信号进行插值滤波处理，得到插值宽带信号； 获得所述插值宽带信号中高于预设的功率门限的粗选峰值； 根据预设的精选目标速率对所述粗选峰值进行降采样处理，得到降采样信号； 对所述降采样信号进行筛选，自适应保留典型峰值，利用所述典型峰值逼近所述粗选峰值，得到峰值脉冲信号；根据所述峰值脉冲信号对经过一定时延后的所述宽带信号进行峰值抵消削峰处理，得到削峰信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括将两路或两路以上的所述插值宽带信号移频调整到各自预定的中心频点上，得到所述插值宽带信号；对所述粗选峰值以外的插值宽带信号进行抑制处理，并移频到零频得到零频的基带信号；其中，根据所述精选目标速率对所述基带信号进行所述降采样处理，得到所述降采样信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于进一步将所述移频调整后的两路或两路以上的所述插值宽带信号进行合路处理，得到一路所述插值宽带信号。
9.根据权利要求6至8任一项权利要求所述的方法，其特征在于通过所述宽带信号的功率均值和预定义的门限余量获得所述功率门限。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于通过对所述典型峰值进行平滑及滤波处理来逼近所述粗选峰值，得到所述峰值脉冲信号。
全文摘要
本发明公开了一种宽带信号的并行结构削峰方法及系统，以解决峰均比降低处理过程中峰值再生的问题。其中该系统包括数字上变频模块，根据粗选目标速率对宽带信号进行插值滤波处理，得到插值宽带信号；峰值粗选模块，获得插值宽带信号中高于预设的功率门限的粗选峰值；数字下变频模块，根据精选目标速率对粗选峰值进行降采样处理，得到降采样信号；峰值精选模块，对降采样信号进行筛选，自适应保留典型峰值，利用典型峰值逼近粗选峰值，得到峰值脉冲信号；峰值抵消模块，根据峰值脉冲信号对经过一定时延后的宽带信号进行峰值抵消削峰处理，得到削峰信号。本发明技术方案采用并行结构进行削峰处理，一定程度上较好地解决了峰值再生问题。
文档编号H04L27/26GK102480458SQ20101056724
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者向际鹰, 曾峰, 林青春, 段义军, 游爱民, 潘卫明, 邱昊 申请人:中兴通讯股份有限公司