利用正交码噪声成形降低发射机峰值功率需求的方法与装置的制作方法

专利名称：利用正交码噪声成形降低发射机峰值功率需求的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及通信系统。更具体地，但不限制于，本发明涉及 电信系统中使用的降低发射机峰值功率需求的方法与装置。
背景技术：
在典型的无线通信系统中，使用线性功率放大器从基站广播通信
信号。线性功率放大器设计中的问题是广泛地适应波动的输入信号
功率电平，同时在放大器的输出端产生输入信号的准确再现。峰值信 号功率可能在任一时刻超过平均信号功率几个分贝，甚至IO分贝或者
更多。峰值平均功率比是信号的峰值功率与平均信号功率之比。在线 性功率放大器中，峰值平均功率比是成本、复杂度以及线性功率放大 器大小的关键因素。峰值平均功率比即使只有小的降低，都可导致性 能的极大改善与成本的降低。
不幸的是，任何通过处理函数降低峰值平均功率比的尝试通常都 将以相邻信道干扰的方式导致降低的频谱性能，也就是，导致超过分 配给该信号的频带的信号能量。非常不希望相邻信道干扰，因为它干 扰相邻信道上的通信。用于降低峰值平均功率比的方法包括硬限幅
(hard clipping)与软限幅(soft clipping)。在硬限幅中，将超过限幅 门限的每一信号幅度降低至选定的最大值，通常是限幅门限。硬限幅 导致高度的相邻信道干扰。在软限幅中，通过非线性函数改变输入信 号，该函数降低了信号峰值幅度，与硬限幅相比，使更少的能量进入 相邻信道中。


作为示例而不是限制提供附图，其中在各个视图中相同的引用标
记表示相同的元件。
图1表示没有峰值抵消的现有电信系统中的正交码域功率的条形
图2表示具有硬限制(限幅的)峰值抵消函数的现有电信系统的 正交码域功率的条形图3表示具有逆汉宁(inverted Ha皿ing)峰值抵消函数的现有电 信系统的正交码域功率的条形图4表示用于峰值抵消的逆汉宁加权函数曲线图，该函数具有选 定为最小化分布在未激活的用户码上能量的窗口长度；
图5表示具有非线性峰值抵消函数的电信系统的正交码域功率的 条形图，该函数具有选定的窗口长度，因此根据图4的加权函数在未 激活码上分布最小的能量；
图6表示具有峰值抵消函数的电信系统的正交码域功率的条形 图，该函数具有未选定为最小化分布在未激活的用户码上能量的窗口 长度；
图7表示多级峰值抵消函数；
图8表示根据现有技术的单级峰值抵消之后电信系统的正交码域 功率的条形图9表示两级峰值抵消之后电信系统的正交码域功率的条形图； 图IO表示合并图4的窗口长度优化和图7的两级峰值抵消函数之
后电信系统的正交码域功率的条形图11表示现有技术的3X3功率矩阵(powermatrix)系统配置； 图12表示双重数字4X4功率矩阵系统，该系统包括在未激活用
户码间最小化功率分布的峰值抵消函数；
图13表示单个数字3X3功率矩阵系统，该系统包括在未激活用
户码间最小化功率分布的峰值抵消函数；
图14表示利用正交码噪声成形降低发射机峰值功率需求的方法
流程图；以及
图15表示调整图14中峰值抵消函数窗口长度的方法流程图。 各附图中的元件仅出于简明的目的说明，并不一定依比例绘制。 例如，附图中一些元件的尺度、大小和/或相对位置可能相对于其它元 件夸大，以阐述所示实施例的独特特征。另外，通常未绘制在商业可 行实施例中有用或者必要的普通但是很好理解的元件，以便于较小地 千手尤所述实施例的视图。
具4本实施方式
下面的说明并不视为限制意义，相反，目的是通过具体示例描述 包含在所示实施例中的一般原理。例如，可按照特定顺序描述或者描 绘某些动作或者步骤；然而本领域人员将明白，该特定顺序并不必要。 另外，说明书中使用的术语与表达式在这些术语与表达式所涉及和研 究的相应各个领域中具有与其相符的普通含义，除非文中特别指出其 它含义。
根据下面的教导，正交码集合的未使用的正交码中的功率比以前 的方法分布地更加均匀，因此在电信系统的码字正交性度量要求中使 更大地降低通信信号的峰值平均功率比成为可能。尽管不是图形化表 示，但是对于未使用的正交码说明的性能优势也适用于已使用的正交 码。
在说明利用正交码噪声成形降低发射机功率需求的各种实施例之 前，简要地概括现有电信系统的某些有关方面。
在降低通信信号峰值平均功率比的现有方法中，检测超过限幅门 限的通信信号的一系列时间采样中的每一峰值幅度。时间窗以具有最 高幅度的时间采样为中心，通过限幅加权函数衰减该窗口中的每一釆 样。典型的窗口限幅加权函数包括，但不限于布莱克曼-哈里斯
(Blackman-Harris)、汉宁(Hanning)、逆汉宁以及其它非线性加权 函数。
通过限制通信信号的峰值幅度，线性射频(RF)功率放大器的尺 寸可以小得多，并且电信系统发射机可更加有效地运行。峰值抵消技 术在功率放大器的输入端改变通信信号的频率域、时间域以及正交码 特f生。为了获得最大可能的降低峰值平均功率比的益处，频率域、时
间i或以及正交码特性必须设法满足系统规范。
许多通信系统依靠码字正交性区分用户和信息。例如，在码分多
址(CDMA)系统中，每一用户被分配唯一的正交码集合。下面的式 (1)表示如何向每一用户分配正交码集合。
<formula>formula see original document page 10</formula>
在式(1)中，S表示扩频前的正交基带数据，/表示正交码号，尸 表示正交码的最大数量，w表示采样索引，M表示正交函数中的码片 数，A表示分配至正交码/的用户数据，并且『表示正交函数。
在CDMA系统中，式(1)的求和结果被滤波并且以码片速率扩 频。通常，并不是同时使用正交码集合中的所有码字。换言之，正交 码集合包括激活用户码集合和未激活用户码集合。码字的正交性质使 每一用户相互区别。这通过将正交码集合与接收数据相关完成，如下 式(2)所示。
<formula>formula see original document page 10</formula>
式(2)
在式(2)中，"表示每正交码的功率，/表示正交码号，表示
正交测量间隔索引，W表示测量间隔中的正交函数间隔数，m表示釆样 索引，M表示正交函数中的码片数，i 表示接收信号，以及『表示正 交函数。fP,，,'表示正交函数的复共轭。
式(2)中的分子是接收数据i J")与正交码集合f^,的互相关。 该式中的分母对每一正交码的功率归一化。将接收数据与整个正交码 集合相关在激活用户中显示较高的功率电平并且在未激活的用户中显 示较低的功率电平。
图1表示没有峰值抵消的现有电信系统的正交码域功率的条形图 100。图1中所示的是激活用户码102的功率电平和未激活用户码104 的功率电平。当未激活用户码不含有编码信息时它们实际上是干扰。 在不采用峰值抵消技术的系统中，通过信道滤波器特性、系统的线性 以及基带数据的增益与相位均衡确定未激活用户码的功率电平。
空中接口规范规定了未激活用户码的可允许功率电平。未激活用 户的可允许功率电平被表示为相对于信道功率的峰值功率增量。峰值 抵消技术通过在正交码间重新分布峰值频谱能量来影响码字正交性D 这根据限制通信信号的包络峰值得出，限制通信信号的包络峰值改变 了式(2)中的相关结果。强烈的峰值限制可将未激活用户码的功率电 平和激活用户码的错误驱动至不可接受的水平。为了从峰值抵消技术 获得大多数的益处，希望保持用户码的正交性质。
最简单的峰值抵消技术使用限幅机制，该机制将复通信信号的幅 度限制在固定的门限，即硬限制。通信信号电压的平方表示该通信信 号的功率包络。通信信号峰值幅度的硬限制可实现希望的峰值平均功 率比，但代价是差的频谱性能，或相邻信道干扰。
当峰值抵消技术改变通信信号的包络形状时，通过在其它用户码
上分布用户码的峰值频谱能量，如式(2)所示改变相关结果。在一些 情〗兄下，可能在所有未激活用户码的功率电平中出现普遍上升。在其 它'肾况下， 一个未激活用户码中的能量可比另一未激活用户码中的能 量上升得多。因为空中接口标准将品质因数定义为未激活用户码的峰 值功率与总信道功率的差值，所以所有未激活用户码能量的普遍上升 比一个未激活用户码的高能量更有优势。在一些情况下，有必要进行 折中，因为峰值能量非均匀地分布于未激活用户码上。结果，降低了 通信信号的峰值幅度，但代价是升高了所有未激活用户码的相关背景 噪声。
图2表示具有硬限制(限幅的)峰值抵消函数的现有电信系统的 正交码域功率的条形图200。图2中所示的是激活用户码102的码域功 率电平和未激活用户码202的码域功率电平。
在图2中，将通信信号包络峰值限幅至硬限制，使得未激活用户 码202的背景噪声从图1中的约-67dB升高至约-37dB。
图3表示具有逆汉宁峰值抵消函数的现有电信系统的正交码域功 率的条形图300。图3中所示的是激活用户码102的码域功率电平和未 激活用户码302的码域功率电平。
在图3中，将逆汉宁加权函数施加至通信信号降低了通信信号包 络中的幅度峰值。结果，对于通过图2中所示的硬限幅函数实现的相 同峰值平均功率比，未激活用户码302的背景噪声从图1中的-67 dB 增加至约-50dB。与硬限幅函数相比，汉宁加权函数有益地将码相关背 景噪声从-37 dB降低至-50 dB。
在一种改善未激活用户码上峰值能量分布的方法中，调整峰值抵 消函数的长度，使未激活用户码集合中的能量分布最小化。经调整的 峰值抵消函数长度取决于通信信号包络的特性。作为调整峰值抵消函
数长度以最小化未激活用户码集合中能量分布的结果，正交码集合的 未使用正交码中的功率比现有方法分布得更加均匀，因此使得在电信 系统的码字正交性测量需求中更大地降低通信信号的峰值平均功率比 成为可能。换言之，如下所述在未激活用户码集合中最小化能量分布 提供了一种方法来以较低成本制造发射机并且比以前更加高效地操作 它们。
根据各种实施例， 一种降低峰值发射机功率的方法包括提供电信 系统的正交通信码集合，该集合包括激活用户码集合与未激活用户码 集合。通信信号从激活用户码集合产生。通过向通信信号应用最小化 未激活用户码集合上能量分布的峰值抵消函数来降低通信信号的峰值 平均功率比。可将峰值抵消函数实现为，例如具有某窗口长度的逆汉 宁窗加权函数，调整该窗口长度以最小化未激活用户码集合上的能量 分布。
图4表示用于峰值抵消的逆汉宁加权函数的曲线图400,该函数 具有选定为最小化分布于未激活用户码集合上的能量的窗口长度。图4 中所示的是逆汉宁窗加权函数402，该函数具有可调整的窗口长度404、 从激活用户码集合生成的复通信信号的幅度406、采样间隔408以及峰 值信号幅度410。
在图4中，用复通信信号的幅度406乘以每一采样间隔408处的 逆加权汉宁加权函数402的值，以降低通信信号的峰值平均功率。调 整加权函数的窗口长度404，以最小化分布于未激活用户码上的能量。
图5表示具有峰值抵消函数的电信系统的正交码域功率的条形图 500，该函数具有选定的窗口长度，使得根据图4的加权函数在未激活 用户码上分布最小的能量。图5中所示的是激活用户码102的码域功 率电平和未激活用户码502的码域功率电平。
在图5中，调整峰值抵消函数的窗口长度以最小化在未激活用户 码502上分布的能量导致基本均匀的正交码背景噪声。开始时，估计 峰值抵消函数的窗口长度以获得希望的峰值平均功率比和希望的频谱 性能，也就是，最大可允许的相邻信道干扰。然后将峰值抵消函数应 用至输入信号，并且测量已处理信号的频谱性能并与希望的频谱性能 比较。如果已处理信号的频谱性能逊于希望的频谱性能，那么以大步 长增加峰值抵消函数的窗口长度，直到获得希望的频谱性能。当频谱 性能足够时，测量峰值平均功率比并且与希望的峰值平均功率比进行 比较。如果测量的峰值平均功率比大于希望的峰值平均功率比，那么 以具有小于大步长长度的步长降低峰值抵消函数的窗口长度，直到获
得希望的峰值平均功率比。按照这种方式，调整峰值抵消函数的窗口 长度，以满足频谱性能和峰值平均功率比指标。
图6表示具有峰值抵消函数的电信系统的正交码域功率的条形图 600，该峰值抵消函数具有未选定为最小化未激活用户码上分布的能量 的窗口长度。图6中所示的是激活用户码102的码域功率电平和未激 活用户码602的码域功率电平。
在图6中，逆汉宁窗函数有效地降低了相邻信道干扰；然而，码 相关差错不均匀地分布于未激活用户码上，这对于CDMA-2000电信系 统导致超过例如-27 dB的峰值码域差错规范的码字正交性测量需求之 上的码域背景噪声。
峰值码域差错是所有用户码中最差情况的差错。可以图形化地表 示未激活码差错，以说明例如16QAM (正交幅度调制)信号的码字集 合中激活用户码与未激活用户码之间相关幅度的差值。发明者已经在 经验上确定，可以调整峰值抵消函数的窗口长度以优化用户码上码相 关差错的均匀分布。
或者，可通过在串联的多个级中向通信信号施加峰值抵消来改善
用户码上的功率分布。例如，一个逆汉宁加权函数的输出端可连接至 另一逆汉宁加权函数的输入端，该另一逆汉宁加权函数与第一个相同， 以构造两级峰值抵消函数。
图7表示多级峰值抵消函数700。图7中所示的是第一峰值抵消 函数702和第二峰值抵消函数704。
峰值抵消函数702和704是加权函数，例如，逆汉宁加权函数， 所示为串联，或者可为并联。因为正交性度量基于接收信号与正交码 集合的相关，所以可利用串联的多级峰值抵消函数运算该相关结果。 给定选定的峰值抵消函数窗口长度，在下面的示例中已经向相同的通 信信号施加单级或者两级峰值抵消函数。对于单级或者两级配置，峰 值抵消函数的输出具有相同的峰值平均功率特性。
图8表示根据现有技术的单级峰值抵消函数之后电信系统的正交 码域功率的条形图800。图8中所示的是激活用户码相关包络功率电平 802和未激活用户码相关包括功率电平804。
在图8中，品质因数是未激活用户码的最大峰值功率，对于码信 道号33，该最大峰值功率示为约-27dB。
图9表示两级峰值抵消后电信系统的正交码域功率的条形图900。 图9所示的是激活用户码相关包络功率电平802和未激活用户码相关 包络功率电平卯2。
在图9中，串联布置两级峰值抵消。对于功率放大器输入端的等 效峰值平均功率比，与单级配置相比，正交码域背景噪声已经改善了 约4 dB。该曲线上未激活用户码的最大相关包络功率示出为约-31 dB。
通过合并优化峰值抵消函数的窗口长度和在多级中施加峰值抵消
函数的方法，可获得未激活用户码相关功率背景噪声的进一步改善。
图IO表示合并图4的逆汉宁窗长度优化和图7的两级峰值抵消函
数之后的电信系统的正交码域功率的条形图1000。图IO所示的是激活 码;^目关包络功率电平802和未激活用户码相关包络功率电平1002。
在图10中，与图7不具有图4的窗口长度优化的配置相比，在功 率方夂大器输入端看到的峰值平均功率比降低了 0.5 dB，并且正交码域背 景噪声改善了约6 dB。未激活用户码的最大相关包络功率降低至约-37 dB。
为了提供冗余并且在众多功率放大器间相等地分布功率，向通信 系纟充增加功率矩阵。功率矩阵是一系列混合合并器，该矩阵合并处于 特定相位角的输入信号。此配置的优势是可在功率放大器间共享平均 功率，并且可通过较少量的功率放大器处理冗余。
图11表示现有技术的3X3功率矩阵系统配置1100。图ll所示的 是功率矩阵1102和1104，混合合并器1106、 1108、 1110、 1112、 1114 和1116以及功率放大器1118、 1120和1122。
在图11中，三个功率放大器1118、 1120和1122在三扇区系统中 提供冗余。三个功率放大器1118、 1120以及1122的每一个从第一功 率失巨阵1102接收合并形式的全部三个扇区的输入信号。第二功率矩阵 1104接收三个功率放大器1118、 1120以及1122的输出，并且将放大 的《言号分解为原始输入信号的放大形式，以生成三个扇区的输出信号。 如果功率放大器1118、 1120以及1122之一出现故障，所有三个扇区 仍然保持激活，尽管处于降低的功率和降低的信号完整性。
功率矩阵还影响通信信号的峰值平均功率比。由于每一功率放大 器接收每一扇区通信信号的合并，因此该合并中的峰值平均功率比不
同于单个扇区的峰值平均功率比。下式说明每一 3X3功率矩阵1102
和1104的性质
<formula>formula see original document page 17</formula>
在式(3)中，^表示3X3功率矩阵1102和1104的任一个；Z 表示^的矩阵转置；g表示三个功率放大器1118、 1120和1122的每一 个的增益；并且；c是三个功率放大器1118、 1120和1122的输入端的 通信信号。
峰值抵消函数的目的是降低在功率放大器1118、 1120和1122接 收的合并的通信信号的峰值包络功率。因此，需要表示在功率放大器 输入端接收的信号的数字生成的基带信号，以在基于功率矩阵的系统 中利用窗口加权函数。例如，通过使图11中的第一功率矩阵为数字功 率矩阵，将峰值限制于合并信号的峰值平均功率比，将该受限信号上 变频至RF以及向功率放大器发送每一上变频信号，来产生基带信号。 然而，在仅有三扇区通信数据的4X4功率矩阵的情况下，这意味着增 加另外的RF上变频通路。在下图中示出了另一配置，该配置在功率矩 阵配置中工作良好。
图12表示双重数字4X4功率矩阵系统1200，该系统包含了使未 激活用户码中的功率分布最小化的峰值抵消函数。图12中所示的是输 入信号1202、数字功率矩阵1204和1206、峰值抵消函数1208、射频 上变频器1210、模拟功率矩阵1212和1214、功率放大器1216、 1218、 1220和1222以及天线1224。
在图12中，第一数字功率矩阵1204用于合并输入信号1202。输 入{言号1202是基带扇区数据。通过峰值抵消函数1208限制第一数字 功率矩阵1204的四个输出的每一个。峰值抵消函数1208还可根据公 知的技术实现为具有多个输入和输出的单个峰值抵消函数，并且术语 "lli条值抵消函数"旨在包括一个或者多个峰值抵消函数的实施例。峰 值抵消函数1208降低基带信号的峰值平均功率并且最小化在未激活用 户码上分布的功率，例如，如上参考图4和图7的说明。峰值抵消函 数1208可别编程为相同的峰值抵消级或者独立的峰值抵消级，这些级 可以在单独的基础上调整。峰值抵消函数1208的输出通过第二数字功 率失巨阵发送，以将受限的基带信号分解为它们各自的波形。然后将分 解的信号进行滤波，转换至模拟信号，并且通过射频上变频器1210与 本土也振荡器混合至发射频率。然后通过第一模拟功率矩阵1212合并上 变步页的信号。功率放大器1216、 1218、 1220以及1222放大来自第一 模J以功率矩阵1212的合并的上变频信号。第二模拟功率矩阵1214分
解方夂大的上变频信号，以生成具有相同波形的信号，这些信号由第一 模拟功率矩阵1212接收，由功率放大器1216、 1218、 1220和1222的 增益放大。分解的信号然后被传递至各自的天线1224,以向电信系统 的每一扇区广播。
图12的功率矩阵配置还影响每一扇区的差错矢量幅度(EVM)和 正交噪声分布。通过双重模拟功率矩阵，差错矢量幅度和正交噪声功 率由于功率矩阵和功率放大器的增益和相位响应的差异而增大。增益 与相位的失配导致每一输入信号的一些部分在输出信号中混合，而不 是每一输入信号在对应的输出信号中完美再现。扇区间隔离的降低是 由于模拟通路中增益和相位的差异造成，该差异导致天线1224处欠完 美的矢量抵消。为了保持扇区间隔离，该隔离驱动可实现的正交噪声 性能，可如下利用数字矩阵均衡模拟通路。
图13表示单个数字3X3功率矩阵系统1300，该系统包括使未激 活用户码中功率分布最小化的峰值抵消函数。图13所示的是输入信号
1202、数字功率矩阵1302、峰值抵消函数1304、数字信号1306、射频 上变频器1308、功率放大器1310、模拟功率矩阵1312、模拟通路1314 以及天线1316。
在图13的结构中，可通过在数字功率矩阵1302中调整每一对应 数字信号1306的增益和相位来补偿模拟通路1314中的增益和相位差， 以去除模拟通路1314中的差异。按照这种方式补偿模拟通路1314中 的i曽益和相位差防止模拟功率矩阵1312和模拟通路1314中的增益和 相f立差主导正交码噪声功率。另外，每一峰值抵消函数1304输出端的 正交码噪声功率不同于在每一对应天线1316处所见的正交码噪声功 率。正交码噪声功率的差异是由于在峰值抵消函数1304的输入端通过 数字功率矩阵1302合并通信信号然后在天线1316的输入端通过模拟 功率矩阵1214进行分解造成的。为了降低扇区间的正交码噪声功率， 可单独调整每一峰值抵消函数1304的增益和相位参数，以在每一模拟 通足各1314上产生均匀的正交码背景噪声。或者，可调整每一峰值抵消 函数1304的增益和相位参数，以将正交码噪声峰值移动至不同的正交 用户码。
图14表示一种利用正交码噪声成形降低发射机峰值功率需求的 方法流程图1400。
步骤1402是流程图1400的入口点。
在步骤1404，提供电信系统的正交码集合，该集合包括激活用户 码集合和未激活用户码集合。
在步骤1406，从激活用户码集合产生通信信号。
在步骤1408，从第一数字功率矩阵产生代表通信信号总和的多个 基带信号。
在步骤1410，向每一基带信号应用峰值抵消函数，以降低峰值平 均功率。
在步骤1412，在第二数字功率矩阵中分解降低的峰值功率基带信
号，以恢复每一降低的峰值功率基带信号的波形。
在步骤1414，根据公知技术，例如通过本地振荡器和混频器，将 每一分解的基带信号上变频至射频。
在步骤1416，将上变频的信号转换至模拟并在第一模拟功率矩阵 中进行合并。
在步骤1418，通过射频功率放大器放大每一合并的上变频信号。
在步骤1420，在第二模拟功率矩阵中分解放大的上变频信号，以 恢复每一放大的上变频信号的波形。
在步骤1422，从电信系统的天线广播每一分解的放大信号。
步骤1424是流程图1400的出口点。
图15表示一种调整图14中峰值抵消函数窗口长度的方法流程图 1500。
步骤1502是流程图1500的入口点。
在步骤1504，估计峰值抵消函数的窗口长度，以实现希望的峰值 平均功率比和希望的频谱性能。
在步骤1506，向通信信号应用峰值抵消函数以生成已处理信号。
在步骤1508，根据公知技术测量已处理信号的频谱性能。 在步骤1510，将已处理信号的频谱性能与希望的频谱性能进行比较。
在步骤1512,当已处理信号的频谱性能逊于希望的频谱性能时， 该方法从步骤1514继续进行。当获得希望的频谱性能吋，该方法从步 骤1518继续进行。
在步骤1514,将峰值抵消函数的窗口长度增加具有第一步长大小 的长度，并且该方法从步骤1506继续进行。
在步骤1516，将峰值抵消函数应用至通信信号，以产生已处理信
号
在步骤1518，根据公知技术测量已处理信号的峰值平均功率比。
在步骤1520，将已处理信号的峰值平均功率比与希望的峰值平均 功率比进行比较。
在步骤1522，当测量的峰值平均功率比大于希望的峰值平均功率 比吋，该方法从步骤1524继续进行。当获得希望的峰值平均功率比吋， 该方法从步骤1526继续进行。
在步骤1524，将峰值抵消函数的窗口长度降低具有第二步长大小 的长度，该第二步长大小小于第一步长大小，并且该方法从步骤1516 继续进行。
步骤1526是流程图1500的出口点。
尽管参考以特定顺序执行的特定步骤描述和显示了上面的流程图 说明，但在不脱离权利要求范围的情况下，可以忽略这些步骤中的一 些并且/或者合并、再次划分或者重新排序这些步骤中的一些。除非特 别矛旨明，步骤的顺序和分组并不是其它实施例的限制，该顺序和分组 处于权利要求的范围之内。
由上可知，使未激活用户码中的能量分布最小化，这提供了一种 低成本制造发射机的方法，并且比以前更高效地操作它们。
上述特定实施例及其应用仅出于说明性目的，并不扫夂除在权利要 求范围内进行的修改与变形。
权利要求
1.一种方法，包括以下步骤提供电信系统的正交通信码集合，其中所述正交通信码集合包括激活用户码集合和未激活用户码集合；从所述激活用户码集合产生通信信号；以及通过对于所述通信信号执行峰值抵消函数降低所述通信信号的峰值平均功率比，峰值抵消函数使所述激活用户码集合和所述未激活用户码集合中至少一个中的能量分布最小化。
2. 权利要求l所述的方法，其中所述峰值抵消函数包括非线性加 权函数，该非线性加权函数具有调整为使得所述激活用户码集合和所 述未激活用户码集合中至少一个中的能量分布最小化的窗口长度。
3. 权利要求2所述的方法，其中所述峰值抵消函数包括串联或者 并联的多个级。
4. 权利要求l所述的方法，进一步包括步骤以具有第一步长大 小的步长使所述峰值抵消函数的窗口长度逐步变长，直到获得希望的 频谱性能。
5. 权利要求4所述的方法，进一步包括步骤以具有第二步长大 小的步长使所述峰值抵消函数的窗口长度逐步变短，直到获得希望的 峰值平均功率比，其中所述第二步长大小小于所述第一步长大小。
6. 权利要求l所述的方法，其中所述峰值抵消函数包括串联或者 并联的多个级。
7. 权利要求l所述的方法，进一步包括以下步骤 通过第一数字功率矩阵生成表示通信信号的多个合并的基带信号；对于每一所述合并的基带信号执行峰值抵消函数，以提供降低的峰值平均功率信号；在第二数字功率矩阵中分解所述降低的峰值平均功率信号，以提供分解的基带信号；上变频每一所述分解的基带信号，以提供上变频信号； 在第一模拟功率矩阵中合并所述上变频信号，以提供合并的上变频信号；放大每一所述合并的上变频信号，以提供放大的合并的上变频信 号；以及在第二模拟矩阵中分解所述放大的合并的上变频信号，以提供分 解的放大的上变频信号。
8. 权利要求7所述的方法，进一步包括步骤通过天线广播每一 所述分解的放大的上变频信号。
9. 权利要求l所述的方法，进一步包括以下步骤 通过单个数字功率矩阵生成代表通信信号的多个合并的基带信号；对于每一所述合并的基带信号执行峰值抵消函数，以提供降低的 峰值平均功率信号；上变频每一所述降低的峰值平均功率信号，以提供合并的上变频信号；放大每一所述合并的上变频信号，以提供放大的合并的上变频信 号；以及在单个模拟矩阵中分解所述放大的合并的上变频信号，以提供分 解的上变频信号。
10. 权利要求9所述的方法，其中，通过在所述单个数字功率矩 阵中调整每一所述合并的基带信号的增益和相位来补偿每一所述分解 的上变频信号的增益和相位差。
11. 一种装置，包括电信系统的正交码集合，该集合包括激活用户码集合和未激活用 户码集合；通过所述激活用户码集合产生的通信信号；以及 峰值抵消函数，用于降低所述通信信号的峰值平均功率，其中所述峰值抵消函数使所述激活用户码集合和所述未激活用户码集合中至少一个中的能量分布最小化。
12. 权利要求ll所述的装置，其中所述峰值抵消函数包括非线性 加^:函数，该非线性加权函数具有调整为使得所述激活用户码集合和 所述未激活用户码集合中至少一个中的能量分布最小化的窗口长度。
13. 权利要求11所述的装置，其中，以第一步长大小使所述峰值 抵消函数的窗口长度变长，直到获得希望的频谱性能。
14. 权利要求13所述的装置，其中，以第二步长大小使所述峰值 抵消函数的窗口长度变短，直到获得希望的峰值平均功率比，其中所 述第二步长大小小于所述第一步长大小。
15. 权利要求12所述的装置，其中所述峰值抵消函数包括串联或 者并联的多个级。
16. 权利要求ll所述的装置，其中所述峰值抵消函数包括串联或 者并联的多个级。
17. —种装置，包括电信系统的正交码集合，该集合包括激活用户码集合和未激活用 户码集合； 通过所述激活用户码集合产生的多个通信信号；第一数字功率矩阵，用于接收所述通信信号并且用于生成代表所述通信信号总和的多个合并的基带信号；多个峰值抵消函数，用于降低所述通信信号的峰值平均功率，其中所述峰值抵消函数使所述激活用户码集合和所述未激活用户码集合 中至少一个中的能量分布最小化；第二数字功率矩阵，耦合至所述峰值抵消函数的输出端以提供分解的基带信号；多个上变频器，耦合至所述第二数字功率矩阵，用于上变频所述 分解的基带信号，以提供上变频信号；第一模拟功率矩阵，耦合至所述上变频器，用于合并所述上变频信号，以提供合并的上变频信号；多个放大器，用于放大每一所述合并的上变频信号以提供放大的 合并的上变频信号；以及第二模拟矩阵，用于分解所述放大的合并的上变频信号以提供分 解的放大信号。
18. 权利要求17所述的装置，进一步包括耦合至每一所述分解的 放大信号的天线。
19. 一种装置，包括电信系统的正交码集合，该集合包括激活用户码集合和未激活用 户码集合；通过所述激活用户码集合产生的多个通信信号；单个数字功率矩阵，用于接收所述通信信号并且用于生成代表所述通信信号总和的多个合并的基带信号；多个峰值抵消函数，用于降低所述通信信号的峰值平均功率，其中所述峰值抵消函数使所述激活用户码集合和所述未激活用户码集合 中至少一个中的能量分布最小化；多个上变频器，耦合至所述单个数字功率矩阵，用于上变频所述 合并的基带信号，以提供合并的上变频信号；多个放大器，用于放大每一所述合并的上变频信号以提供放大的 合并的上变频信号；以及单个模拟矩阵，用于分解所述放大的合并的上变频信号以提供分 解的放大的上变频信号。
20. 权利要求19所述的装置，进一步包括耦合至每一所述分解的 放大的上变频信号的天线。
21. 权利要求17所述的装置，其中通过在所述第一和第二数字功 率矩阵中调整每一所述合并的基带信号的增益和相位来补偿每一所述 分解的放大的上变频信号的增益和相位差。
22. 权利要求19所述的装置，其中通过在所述单个数字功率矩阵 中调整每一所述合并的基带信号的增益和相位来补偿每一所述分解的 放大的上变频信号的增益和相位差。
全文摘要
一种利用正交码噪声成形降低发射机峰值功率需求的方法与装置，包括提供电信系统的正交码集合，该集合包括激活用户码集合和未激活用户码集合(1404)。从激活用户码集合产生通信信号(1406)。通过对于通信信号执行峰值抵消函数来降低通信信号的峰值平均功率比，使激活用户码集合和未激活用户码集合中至少一个中的能量分布最小化(1410)。
文档编号H04B7/005GK101114856SQ200610107588
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月27日 优先权日2005年7月28日
发明者威廉·C·格林伍德, 罗纳德·L·波尔科, 达勒·R·安德森 申请人:摩托罗拉公司