无线通信系统中的波峰因子降低方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线通信系统中的波峰因子降低方法。
【背景技术】
[0002] 波峰因子降低（CFR，CrestFactorReduction)是一种将输入信号的PAPR(Peak toAveragePowerRatio,简称峰均比)保持在一定范围内的技术。无线通信系统中的信号 最后需要经过功率放大器后发射出去，通常线性放大器用非线性的晶体管构成，当输入信 号比较小时，可W保证晶体管呈现出线性。随着输入信号的增加，放大器的非线性失真也愈 发明显。所W把信号的PAPR限制在一个较小值附近，可W提高功率放大器的效率，明显降 低运营商供电和散热成本。
[0003]CFR的主要原理就是用户根据实际需要选择一个功率放大器的最大输入功率界 限，当输入信号的幅度超过此界限时，用一系列算法将输入信号超出界限的部分削除，从而 使输入信号的PAH?保持在一定范围内。由于CFR算法降低PAPR的同时会造成信号误差 矢量帖度（EVlhErrorVectorMa即itude)W及邻信道功率比（ACPR;AdjacentQiannel PowerRatio)增加，所W目前比较优选的CFR技术是使用一个与信号带宽相同的削峰波形 来削去多余的峰值，W同时保证PAPR、EVM及ACPR的性能。
[0004] 随着OFDM及多载波技术的成熟，无线通信系统的带宽越来越宽，而在系统带宽内 真正有效的带宽却是随着资源分配情况实时变化的，因此只用一个削峰波形进行削峰并不 能满足系统性能需要。目前通常的做法为设计一个基本的削峰波形，然后根据带宽资源分 配情况把削峰波形进行对应的频率偏移然后进行叠加，但该种方法存在几个不足；（〇当 系统分配的两段有效带宽距离大于一个基本削峰波形带宽时，EVM性能下降比较严重。（2) 基本削峰波形带宽取值会影响性能：若削峰波形带宽取值偏小，实际分配带宽比较大时， 就需要多次的频移叠加，运算量比较大；若削峰波形带宽取值偏大，而实际分配带宽比较小 时，ACPR性能会恶化。（3)削峰波形构造需要知道系统资源分配情况，系统设计接口复杂。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种无线通信系统中的波峰因子降低（CFR)方法，基站 首先对发射信号的各个峰值时域波形进行分析，判断采用何种削峰方法，然后采用不同的 削峰方法对不同的峰值区域进行削峰处理，从而可W实时保证处理后信号的PAPR、EVM及 ACPR的性能。
[0006] 根据本发明的一个方面，提出的一种无线通信系统中CFR的方法，包含；a,基站把 输入信号的幅度与削峰幅度口限进行比较，定位各个峰值位置；b，基站对各个峰值位置附 近信号的时域波形进行分析，如果峰值位置所在的峰值区域时域采样点数小于预定点数口 限，则采用步骤C中的削峰方式一，否则采用步骤C中的削峰方式二；C，削峰方式一；基站 对峰值位置所在的峰值区域时域信号进行直接限幅操作；削峰方式二；基站对峰值位置所 在的峰值区域进行频谱分析，修改预置削峰波形W获得新削峰波形，采用新削峰波形对峰 值位置所在的峰值区域信号进行削峰处理。
[0007] 优选的，所述定位各个峰值位置具体为；如果输入信号中连续多个采样点都超过 削峰幅度口限，则该多个采样点中幅度最大的采样点为峰值位置。
[0008] 优选的，削峰方式一具体为：基站设置峰值位置所在的峰值区域时域信号幅度为 预设值，同时保留限幅前峰值区域的信号相位不变。
[0009] 优选的，削峰方式二步骤具体为；对峰值位置所在的峰值区域进行频谱分析，获得 信号频谱模板：在峰值位置左右各取ntaps个采样点，对该些采样点进行傅立叶变换，判断 各频率点功率是否大于预定口限，大于预定口限则认为该频点存在有效信号，否则认为该 频点只有噪声，ntaps的取值为预置削峰波形的长度的一半，W保证该段数据的频谱分辨率 可W满足性能要求；根据信号频谱模板，对预置削峰波形进行修改，屏蔽掉只有噪声的频率 点，W获得新的削峰波形，从而保证新的削峰波形带宽与实际发射信号的有效带宽相同；采 用新削峰波形对峰值位置所在的峰值区域信号进行削峰处理：设削峰幅度口限与峰值信号 幅度的差值为峰值度量，把峰值位置左右各ntaps个采样点的幅度减去峰值度量与归一化 后的新削峰波形的乘积，同时保留该部分信号限幅前的相位不变。
[0010] 根据本发明的另一方面，提出一种无线通信系统中的波峰因子降低装置，包括：定 位模块，用于把输入信号的幅度与削峰幅度口限进行比较，定位各个峰值位置；分析模块， 用于对各个峰值位置附近信号的时域波形进行分析；如果峰值位置所在的峰值区域时域采 样点数小于预定点数口限，则采用第一处理模块进行削峰处理，否则采用第二处理模块进 行处理；第一处理模块，用于对峰值位置所在的峰值区域时域信号进行直接限幅操作；第 二处理模块，用于对峰值位置所在的峰值区域进行频谱分析，修改预置削峰波形W获得新 削峰波形，采用新削峰波形对峰值位置所在的峰值区域信号进行削峰处理。
[0011] 优选的，所述定位模块定位各个峰值位置具体为：如果输入信号中连续多个采样 点都超过削峰幅度口限，则其中幅度最大的采样点为峰值位置。
[0012] 优选的，所述第一处理模块具体用于；设置峰值位置所在的峰值区域时域信号幅 度为预设值，同时保留限幅前峰值区域的信号相位不变。
[0013] 优选的，所述第二处理模块包括；第一子模块，用于对峰值位置所在的峰值区域进 行频谱分析，获得信号频谱模板：在峰值位置左右各取ntaps个采样点，对该些采样点进 行傅立叶变换，判断各频率点功率是否大于预定口限，大于预定口限则认为该频点存在有 效信号，否则认为该频点只有噪声，ntaps的取值为预置削峰波形的长度的一半；第二子模 块，用于根据信号频谱模板，对预置削峰波形进行修改，屏蔽掉只有噪声的频率点，W获得 新的削峰波形，从而保证新的削峰波形带宽与实际发射信号的有效带宽相同；第H子模块， 用于采用新削峰波形对峰值位置所在的峰值区域信号进行削峰处理：设削峰幅度口限与峰 值信号幅度的差值为峰值度量，把峰值位置左右各ntaps个采样点的幅度减去峰值度量与 归一化后的新削峰波形的乘积，同时保留该部分信号限幅前的相位不变。
[0014] 与现有技术相比，本发明的优点在于；1，基站根据时域信号分析结果选择削峰方 法，最大限度减少了对信号EVM的影响。2,基站根据发射信号实时更新削峰波形，从而保证 当系统分配带宽比较离散时可W获得较小的EVM，W及预置削峰波形带宽取值对系统性能 的影响。3,基站进行削峰处理时不需要知道系统资源分配情况，减少了削峰处理模块与系 统高层的交互，简化系统设计。
【附图说明】
[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根 据该些附图获得其他的附图。
[0016] 图1是本发明的基站进行CFR处理的流程图；
[0017] 图2是本发明实施例信号时域幅度的示意图；
[0018] 图3是本发明实施例对峰值区域信号进行削峰处理的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中 的实施例及实施例中的特征可W相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属