一种OFDM调制方法及通信装置与流程

一种ofdm调制方法及通信装置
技术领域
1.本技术涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种ofdm调制方法及通信装置。


背景技术：

2.随着移动通信技术的发展，正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)技术得到广泛应用。ofdm技术主要通过在频率的各个子载波上调制信息，然后通过快速逆傅里叶变换(inverse fast fourier transform，ifft)到时域，得到时域信号并将时域信号发出去。然而，ofdm技术一个重要的缺点是会导致很高的峰值平均功率比(peak-average-power-ratio，papr)，这对射频功率放大器(pa)设计和耗电都是一个很大的挑战。
3.针对ofdm系统峰均比高的问题，业内提出了一些方法来解决。如图1所示，现有技术中最常用的处理方法是通过限幅(clip)，在经过ifft产生时域波形后，将高于一定门限的点的幅度饱和到设定的门限，之后再滤波。这个方法实现简单，但是会导致误差向量幅度(error vector magnitude，evm)变差、邻道泄露，而且限幅越多，对evm和邻道泄露的影响也越大。


技术实现要素：

4.本技术提供一种ofdm调制方法及通信装置，用以降低ofdm系统中时域信号的papr。
5.第一方面，本技术实施例提供一种ofdm调制方法，该方法可应用于无线通信系统中的各种通信装置，如终端设备、接入网设备、无线中继设备等，用于实现该通信装置与其它通信装置间进行无线通信时的信号调制功能，更具体的，该方法可应用于无线通信过程中信号的发送端。
6.该方法包括：对比特数据进行qam调制和快速逆傅里叶变换ifft处理，得到时域信号；针对每个时域单元中的所述时域信号，若所述时域单元中所述时域信号的峰均功率比papr大于第一设定阈值，则执行如下处理：查找所述时域单元中所述时域信号的模值大于第二设定阈值的m个峰值，m为正整数；根据频域上的各个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述各个子载波对应的星座后所述各个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定候选子载波集合；修改所述候选子载波集合中包括的q个子载波对应的星座，q为正整数；根据频域上的各个子载波对应的修改后的星座重新进行ifft处理，得到更新后的时域信号，发送所述更新后的时域信号。
7.本技术中的技术方案，针对每个时域单元中的时域信号，可首先寻找该时域单元中时域信号的峰值，然后根据频域上各个子载波对峰值的贡献以及修改子载波对应的星座后峰值的变化情况，从频域上的各个子载波中选择部分子载波修改星座，从而减小时域信号中的峰值，降低时域信号的papr，缓解pa的设计压力，降低pa功耗，提高pa的效率。
8.在一种可能的设计中，所述修改所述候选子载波集合中的q个子载波对应的星座，
包括：对所述q个子载波中的每个子载波对应的星座进行取反操作，或取共轭操作，或取共轭的反操作。
9.本技术中的技术方案，通过采用上述三种星座操作方式对筛选出的每个子载波修改星座，可减小这些子载波对时域信号的峰值的贡献，例如将贡献由正变负，进而减小时域信号的峰值。
10.在一种可能的设计中，所述根据频域上的各个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述各个子载波对应的星座后所述各个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定候选子载波集合，包括：从所述频域上的各个子载波中选择出对应的星座的模值大于第三设定阈值的p个子载波，p为正整数；根据所述p个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述p个子载波对应的星座后所述p个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定所述候选子载波集合。
11.本技术中的技术方案，在根据子载波对时域信号的峰值的贡献以及预期修改子载波对应的星座后时域信号的峰值的变化情况，确定候选子载波集合中的子载波之前，还可根据各个子载波的对应的星座的模值对子载波进行初步的筛选，从而缩小选择范围，提高效率。
12.在一种可能的设计中，所述根据所述p个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述p个子载波对应的星座后所述p个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定所述候选子载波集合，包括：根据所述p个子载波中的每个子载波对所述m个峰值中的每个峰值的贡献，以及预期的修改所述p个子载波中的每个子载波对应的星座后所述每个子载波对所述m个峰值中的每个峰值更新后的模值的贡献，确定子载波对应的星座的修改使得所述m个峰值更新后的模值中的最大值取最小的前q个子载波，q为正整数；将所述q个子载波作为所述候选子载波集合中的子载波。
13.本技术中的技术方案，在选择候选子载波集合中的子载波时，考虑的是频域上各个子载波对应的星座的修改导致的m个峰值更新后的模值中的最大值，而不是仅仅是单个峰值(例如原先m个峰值中的最大值)。通过综合考虑时域信号的多个峰值，可以有效避免星座修改导致某个峰值降低但是其他峰值却不将反增的情况发生。
14.在一种可能的设计中，所述方法还包括：针对所述p个子载波中的每个子载波k，通过遍历所述m个峰值所在的时域位置n，确定修改所述子载波k对应的星座后，所述m个峰值更新后的模值中的最大值；其中，对于所述m个峰值中的每个峰值所在的时域位置n，预期的所述峰值更新后的模值等于所述峰值的模值减去所述子载波k对所述峰值的贡献，再加上预期的修改所述子载波k对应的星座后所述子载波k对所述峰值更新后的模值的贡献。
15.本技术中的技术方案，可以在考虑时域上所有峰值的情况下对多个子载波的星座进行组合优化，以使每次修改星座后，时域中的最大峰值可以尽量小。
16.在一种可能的设计中，所述p个子载波中的子载波k0对所述m个峰值中的峰值x[n0]的贡献为：
[0017][0018]
其中，x[n0]为所述m个峰值中的任一个峰值，n0为所述峰值x[n0]所在的时域位置，k0为所述p个子载波中的任一个子载波在频域上的各个子载波中的位置，为所述子
载波k0对所述峰值x[n0]的贡献，x[k0]为所述子载波k0对应的星座，n为ifft的点数。
[0019]
在一种可能的设计中，预期的修改所述p个子载波中的子载波k0对应的星座后所述子载波k0对所述m个峰值中的峰值x[n0]更新后的模值的贡献为：
[0020]
或者，
[0021]
或者，
[0022][0023]
其中，为对所述子载波k0对应的星座进行取反操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]更新后的模值的贡献，为对所述子载波k0对应的星座进行取共轭操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]更新后的模值的贡献，为对所述子载波k0对应的星座进行取共轭的反操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]更新后的模值的贡献。
[0024]
在一种可能的设计中，所述方法还包括：根据所述时域单元中所述时域信号的papr确定所述候选子载波集合中子载波的数量q。
[0025]
本技术中的技术方案，可以根据papr来控制需要处理的子载波的数量，或者说原始数据中需要翻转的比特数，从而降低发送端的上述处理对接收端的编解码的影响。可选的，所述q值可以与papr值正相关，例如，当papr较大时可以处理较多的子载波，q值也相应较大，当papr较小时可以处理较少的子载波，q值也相应较小，从而在减小发送端的papr以及降低对接收端的编解码的影响之间取得平衡。
[0026]
在一种可能的设计中，所述时域信号的采样率是带宽的2倍以上。
[0027]
本技术中的技术方案，通过如此设置时域信号的采样率可以更准确地找到时域信号的峰值，从而提高降低papr的效果。
[0028]
第二方面，本技术实施例提供一种通信装置，该通信装置用于实现上述第一方面的任一种可能的设计中的方法的功能，该通信装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现，所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元或手段(means)。
[0029]
示例性地，该通信装置可包括：
[0030]
处理模块，用于对比特数据进行正交幅度调制qam调制和快速逆傅里叶变换ifft处理，得到时域信号；针对每个时域单元中的所述时域信号，若所述时域单元中所述时域信号的峰均功率比papr大于第一设定阈值，则执行如下处理：确定所述时域单元中所述时域信号的模值大于第二设定阈值的m个峰值，m为正整数；根据频域上的各个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述各个子载波对应的星座后所述各个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定候选子载波集合；修改所述候选子载波集合中包括的q个子载波对应的星座，q为正整数；根据所述频域上的各个子载波对应的修改后的星座重新进行ifft处理，得到更新后的时域信号。
[0031]
收发模块，用于发送所述更新后的时域信号。
[0032]
第三方面，本技术实施例还提供一种通信装置，包括：
[0033]
存储器，用于存储程序指令；
[0034]
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序指令执行如第一方面的各种可能的设计中所述的方法。
[0035]
第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得上述第一方面的任一种可能的设计中所述的方法实现。
附图说明
[0036]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]
图1为现有技术中通过对时域信号进行限幅来降低papr的示意图；
[0038]
图2为本技术实施例提供的一种通信系统的网络架构示意图；
[0039]
图3为本技术实施例提供的一种ofdm调制方法的流程示意图；
[0040]
图4为本技术实施例中确定候选子载波集合的过程的流程示意图；
[0041]
图5为本技术实施例中的修改子载波对应的星座的三种星座操作方式的示意图；
[0042]
图6为本技术实施例中通过修改子载波对应的星座减小时域信号峰值的矢量关系示意图；
[0043]
图7为本技术实施例提供的常规的ofdm调制流程与本技术中的ofdm调制流程的对比示意图；
[0044]
图8a和图8b为本技术实施例提供的一个具体示例中的papr曲线和灵敏度曲线的示意图；
[0045]
图9和图10为本技术实施例提供的一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
[0046]
为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0047]
图2示例性示出了本技术实施例提供的一种ofdm调制方法所适用的通信系统的网络架构。如图2所示，所述通信系统中可包括无线接入网设备210、终端设备210和终端设备220。图中所示的各种类型的设备的数量均为举例。可选的，该通信系统中还可包括核心网设备、以及其他类型的网络设备，例如无线中继设备等在图中未示出，本技术不作具体限定。
[0048]
终端设备可通过无线方式与无线接入网设备相连，从而接入到移动通信系统中。终端设备与终端设备之间还可通过设备到设备(device to device，d2d)技术进行通信。
[0049]
其中，终端设备也可以称为终端、用户设备(user equipment，ue)、移动台、移动终端等。终端设备可以是手机、平板电脑、带无线收发功能的电脑、虚拟现实终端设备、增强现
实终端设备、工业控制中的无线终端、无人驾驶中的无线终端、远程手术中的无线终端、智能电网中的无线终端、运输安全中的无线终端、智慧城市中的无线终端、智慧家庭中的无线终端等等。本技术的实施例对终端设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
[0050]
无线接入网设备可以是基站(base station)、演进型基站(evolved nodeb，enodeb)、发送接收点(transmission reception point，trp)、5g移动通信系统中的下一代基站(next generation nodeb，gnb)、未来移动通信系统中的基站或wifi系统中的接入节点等；也可以是完成基站部分功能的模块或单元，例如，可以是集中式单元(central unit，cu)，也可以是分布式单元(distributed unit，du)。本技术的实施例对无线接入网设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
[0051]
针对上文中所提到的ofdm系统中时域信号papr较大的问题，本技术提供一种ofdm调制方法，该方法应用于无线通信过程中的发送端，当发送端判断时域信号的papr大于第一设定阈值时，发送端可通过修改对时域信号的各个峰值贡献较大的一个或多个子载波对应的星座，然后重新进行ifft，再将时域信号发送出去，该方法可实现对时域信号的调整，减小时域信号中的最大峰值，降低系统的papr。
[0052]
如图3所示，该方法包括：
[0053]
步骤301，对比特数据进行正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，qam)调制和快速逆傅里叶变换ifft处理，得到时域信号。
[0054]
本技术中，编码后的比特数据可按照每s个比特为一组进行qam调制，s为正整数，例如当采用256qam调制时，s等于8。经过qam调制，比特数据中的一组组比特映射为星座图中的一个个星座(constellation)，每个星座代表复平面中的一个复数符号，然后一个个星座分别映射到频域上的各个子载波上，表示根据星座代表的复数符号对子载波进行幅度和相位的调制，再通过ifft变换到时域，得到时域信号。每个时域单元中的时域信号是该时域单元中频域上各个子载波的时域波形的叠加，更具体的，每个时域位置处的时域信号的模值等于频域上的各个子载波的模值的叠加。
[0055]
ifft的公式为：
[0056]
其中，n是一个时域单元中时域信号的采样点的个数，同时又是ifft的点数；n为时域中的索引index，代表一个时域位置，n的取值范围为[0，n-1]；x[n]为在时域位置n处时域信号的模值；k为频域中子载波的个数；k为频域中的index，代表一个频域位置，即一个子载波；x[k]为子载波k对应的星座值。
[0057]
步骤302，针对每个时域单元中的所述时域信号，若所述时域单元中所述时域信号的峰值平均功率比papr大于第一设定阈值，则执行下述步骤103至步骤106中的处理。
[0058]
本技术中，以时域单元为粒度对时域信号进行调整。一个时域单元是指时域上的一个ofdm符号所占的时间长度。
[0059]
当一组比特数据经过qam调制和ifft后，可得到一个时域单元的时域信号。进一步地，可计算当前该时域单元的时域信号的papr，如果papr大于第一设定阈值，则执行下述步骤中的处理，否则，继续执行下一个时域单元的qam调制和ifft。
[0060]
可选的，考虑到papr等于功率峰值与功率平均值的比值，而且在一段短时间内的功率平均值可以看作是近似稳定的，因此，本技术也可以在当判断当前时域单元的时域信
号的模值大于对应的设定阈值时，触发执行下述步骤中的处理，否则，继续执行下一个时域单元的qam调制和ifft。
[0061]
考虑到同一个信号在不同采样率下的峰值可能不一样，采样率越高，观察到的峰值相对真实，峰值也越准确。因此，为了后续能更准确地找到峰值，本技术中的时域信号x[n]可采用至少2倍以上采样，即采样率至少是带宽的2倍。
[0062]
步骤303，确定所述时域单元中所述时域信号的模值大于第二设定阈值的m个峰值，m为正整数。
[0063]
本技术中，所述峰值是指时域信号中的局部峰值，时域信号的峰值又可称为时域峰值。时域信号的模值大于第二设定阈值是指，时域信号在这些峰值所在的时域位置处的模值较大，决定了papr，因此，需要找出这些峰值并针对性地调整时域信号。
[0064]
具体的，在确定当前时域单元中的时域信号的papr大于第一设定阈值后，可从当前时域单元中的时域信号中找到模值大于第二设定阈值的m个峰值，并确定该m个峰值所在的时域位置。例如，可以将所述m个峰值所在的时域位置记录在集合s
t
中：
[0065]st
＝{n|x[n]belongs to the largest several piont in time domain}
[0066]
步骤304，根据频域上的各个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述各个子载波对应的星座后所述各个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定候选子载波集合，该候选子载波集合中包括q个子载波，q为正整数。
[0067]
本技术中，假设时域信号所占的带宽中共包括k个子载波，k为正整数。
[0068]
如图4所示，所述确定候选子载波集合中包括的q个子载波可包括：
[0069]
步骤401，从时域信号的k个子载波中选择出在当前时域单元对应的星座的模值大于第三设定阈值的p个子载波，以缩小候选子载波的选择范围，p为正整数。
[0070]
例如，可从经过qam调制得到的各个子载波在当前时域单元对应的星座x[k]中，找到星座的模值大于第三设定阈值的p个星座及其对应的子载波的位置，并记录在集合sf中：
[0071]
sf＝{{k,x[k]}|x[k]》th}
[0072]
步骤402，根据所述p个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述p个子载波对应的星座后所述p个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定候选子载波集合。
[0073]
具体来说，在该步骤402中，首先，可以分别计算所述p个子载波中的每个子载波对所述m个峰值中的每个峰值的贡献。例如，所述p个子载波中的一个子载波k0对所述m个峰值中的一个峰值x[n0]的贡献可以表示为：
[0074][0075]
其中，x[n0]为所述m个峰值中的任一个峰值，n0为所述峰值x[n0]所在的时域位置，k0为所述p个子载波中的任一个子载波，为所述子载波k0对所述峰值x[n0]的贡献，x[k0]为所述子载波k0对应的星座，n是ifft点数。
[0076]
随后，可以分别计算预期的修改所述p个子载波中的每个子载波对应的星座后所述每个子载波对所述m个峰值中的每个峰值更新后的模值的贡献。
[0077]
本技术中，修改子载波对应的星座可包括三种可能的星座操作方式：对子载波对应的星座进行取反操作，或取共轭操作，或取共轭的反操作。
[0078]
如图5所示，以wifi 256-qam星座图为例，如果对第一象限中比特“10001000”映射
的星座(右上角方框中所示)进行取反操作，则会得到第三象限中比特“00000000”映射的星座(左下角方框中所示)，这表示对原星座进行取反操作后得到的星座与原星座沿原点中心对称，相当于将原星座沿原点旋转180度，且对原星座进行取反操作相当于对原星座代表的一组比特中的其中2位比特进行翻转。
[0079]
如果对第一象限中比特“10001000”映射的星座(右上角方框中所示)进行取共轭操作，则会得到第四象限中比特“10000000”映射的星座(右下角方框中所示)，这表示对原星座进行取共轭操作后得到的星座与原星座沿x轴对称，且对原星座进行取共轭操作相当于对原星座代表的一组比特中的其中1位比特进行翻转。
[0080]
如果对第一象限中比特“10001000”映射的星座(右上角方框中所示)进行取共轭的反操作，则会得到第二象限中比特“00001000”映射的星座(左上角方框中所示)，这表示对原星座进行取共轭的反操作后得到的星座与原星座沿y轴对称，且对原星座进行取共轭操作相当于对原星座代表的一组比特中的其中1位比特进行翻转。
[0081]
对于很多系统，星座图排布是很有规律的，比如图所示的wifi 256-qam星座图，将星座值从x[k0]变为-x[k0]，对应的比特数据每次需要翻转2比特。由于现在的通信系统都有强大的信道编解码能力，这里的2比特的翻转可以通过编解码(例如低密度奇偶校验(low density parity check code，ldpc)、卷积码、turbo码)纠正回来。因此，这个处理相当于牺牲了接收端的灵敏度，来换取发端papr的下降。
[0082]
与上述三种可能的星座操作方式相对应，预期的修改所述p个子载波中的子载波k0对应的星座后所述子载波k0对所述m个峰值中的峰值x[n0]更新后的模值的贡献可以分别表示为如下三者之一：
[0083]
或者，
[0084]
或者，
[0085][0086]
其中，为对所述子载波k0对应的星座进行取反操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]的影响，为对所述子载波k0对应的星座进行取共轭操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]的影响，为对所述子载波k0对应的星座进行取共轭的反操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]的影响。
[0087]
本技术中，修改子载波对应的星座可以减小时域信号的模值，下面结合图6中所示的矢量图来说明其原理。
[0088]
当计算得到子载波k0对时域位置n0处的峰值x[n0]的贡献之后，如果则表示子载波k0对峰值x[n0]起到了一个正的作用。此时，如果修改子载波k0对应的星座，例如对子载波k0对应的星座进行取反操作，或取共轭操作，或取共轭的反操作，有助于进一步降低时域位置n0处的峰值，从而降低时域信号的papr。
[0089]
以对子载波k0对应的星座进行取反操作为例，对子载波k0对应的星座进行取反操
作后，子载波k0对应的星座值从x[k0]变为-x[k0]，相应的，对时域位置n0处的峰值更新后的模值的贡献为如此，如图6所示，在时域位置n0处的原峰值x[n0]的基础上，减去原星座对时域位置n0处的贡献再加上对星座进行取反操作后的星座对时域位置n0处更新后的峰值的贡献后，可得到对星座进行取反操作后时域位置n0处的峰值值可见，如果满足条件那么星座从x[k0]变为-x[k0]，便可以降低时域位置n0处时域信号的峰值，满足该条件的子载波k0可以参与时域信号的调整和优化。
[0090]
类似的，当对子载波k0对应的星座进行取共轭操作时，子载波k0对应的星座值从x[k0]变为x
*
[k0]，相应的，对时域位置n0处的峰值更新后的模值的贡献为如此，在时域位置n0处的原峰值x[n0]的基础上，减去原星座对时域位置n0处的贡献再加上对星座进行取共轭操作后的星座时域位置n0处更新后的峰值的贡献后，可得到对星座进行取共轭操作后时域位置n0处的峰值可见，如果满足条件满足条件则将星座从x[k0]变到x
*
[k0]，也可以降低时域位置n0处时域信号的峰值，满足该条件的子载波k0也可以参与时域信号的调整和优化。
[0091]
当对子载波k0对应的星座进行取共轭的反操作时，子载波k0对应的星座值从x[k0]变为-x
*
[k0]，相应的，对时域位置n0处的峰值更新后的模值的贡献为如此，在时域位置n0处的原峰值x[n0]的基础上，减去原星座对时域位置n0处的贡献再加上对星座取共轭的反操作后的星座对时域位置n0处更新后的峰值的贡献后，可得到对星座进行取共轭的反后时域位置n0处的峰值可见，如果满足条件果满足条件则将星座从x[k0]变到-x
*
[k0]，也可以降低时域位置n0处时域信号的峰值，满足该条件的子载波k0也可以参与时域信号的调整和优化。
[0092]
由于每次将星座取反(从xk变为-xk)需要翻转2比特数据，而取共轭(从xk变为conj(xk)或-conj(xk))只需要翻转1比特数据，因此，对星座进行取共轭或共轭的反的操作，可以更进一步降低对接收端的编解码的影响，减小其灵敏度的损失。
[0093]
进而，在一种可能的实施方式中，可以选择对峰值贡献最大，且修改对应的星座后能够减小峰值的q个子载波，作为候选子载波集合中的子载波，然后通过后续步骤修改其对应的星座，重新进行一轮ifft，得到papr降低的时域信号。
[0094]
在另一种可能的实施方式中，由于每个子载波对时域上的所有峰值都是有贡献的，因此，当修改某个子载波对应的星座时，虽然可能减小了原来的最大峰值，但是有可能
一个原来的次大峰值会变大，甚至变得比原来的最大峰值还要大，这会导致papr反而会增大。因此，单纯考虑时域上的一到两个峰值是不够的，需要在考虑所有峰值的情况下对多个子载波的星座进行组合优化，以使每次修改星座后，时域中的最大峰值可以尽量小。
[0095]
对多个子载波进行组合优化可包括：根据计算得到的所述p个子载波中的每个子载波对所述m个峰值中的每个峰值的贡献，以及修改所述p个子载波中的每个子载波对应的星座后所述每个子载波对所述m个峰值中的每个峰值更新后的模值的贡献，确定子载波对应的星座的修改使得所述m个峰值更新后的模值中的最大值取最小的前q个子载波，然后将该q个子载波作为候选子载波集合中的子载波。
[0096]
在具体实现中，针对所述p个子载波中的每个子载波k，通过遍历所述m个峰值所在的时域位置n，确定修改所述子载波k对应的星座后，所述m个峰值更新后的模值中的最大值；然后，将最小的前q个最大值对应的子载波确定为候选子载波集合中的子载波。
[0097]
其中，对于所述m个峰值中的每个峰值所在的时域位置n，预期的所述峰值更新后的模值等于所述峰值的模值减去所述子载波k对所述峰值的贡献，再加上预期的修改所述子载波对应的星座后所述子载波k对所述峰值更新后模值的贡献。
[0098]
上述进行组合优化的方法可以表达为如下公式：
[0099]
sk＝argmink(maxn(|x[n]-2
·
xk[n]|)) s.t.no_of_bit_flip《th
[0100]
可以理解地，在实际硬件实现时可以对上述优化方法进行简化，得到多个满足条件的k值，修改多个星座，将峰值降低的效果进一步叠加。
[0101]
需要说明的是，本技术中，候选子载波集合中子载波的数量q可以根据时域信号的papr确定，且q的数值与papr的大小正相关。例如，当papr等于8db时，q可以等于1；当papr等于9db时，q可以等于2；而papr等于10db时，q可以等于4，也即papr越大时，需要更大的q值才能将papr压下来。
[0102]
通过上述方式，可以根据papr来控制需要处理的子载波的数量，或者说原始数据中需要翻转的比特数，以降低发送端的处理对接收端的编解码的影响。如此，不同的papr需要翻转的比特数可以不同，对于papr高的ofdm符号可以翻转更多的比特，对papr稍低的ofdm符号可以较少的比特，例如1～2比特。
[0103]
步骤305，修改所述候选子载波集合中包括的q个子载波对应的星座。
[0104]
如上文所述，修改星座可以是对星座进行取反操作，或取共轭操作，或取共轭的反操作，不再赘述。
[0105]
步骤306，根据频域上的各个子载波对应的修改后的星座重新进行ifft处理，得到更新后的时域信号，发送所述更新后的时域信号。
[0106]
图7示例性示出了本技术中的调制流程与现有技术中的常规调制流程的区别，如图7所示，本技术中的调制流程可以包含一次或多次的反馈过程。比特域的数据在经过步骤1的qam调制和步骤2的ifft的之后，可以在步骤3中根据生成的时域信号找到时域峰值，然后在步骤4中找到对时域峰值贡献比较大的候选星座，进而在步骤5中修改候选星座，或者说修改原始数据中候选星座对应的一些比特位，然后重新进行一轮ifft。
[0107]
综上所述，本技术中所提供的调制方案可以通过翻转原始数据中的某些比特来改变星座，从而降低时域papr，有效缓解pa的设计压力，降低pa功耗，提高pa的效率。而且，通过修改星座的方法降低papr的方法，可以完全在数字上实现，不会对evm有任何影响，也不
会滋生邻道干扰，并且完全是协议兼容的。通过增加一部分数字逻辑路来换取pa功耗的下降，具有非常重要的意义。
[0108]
在具体实现中，本技术中的技术方案可以包括如下模块。
[0109]
模块1，用于按照协议指定，执行星座映射，完成数据从比特域到频域的映射。
[0110]
模块2，用于按照协议规定执行ifft，完成数据从频域到时域的映射。
[0111]
模块3，用于计算时域的多个峰值及其位置。
[0112]
模块4，用于计算频域的候选星座点的集合sk，这些候选星座点满足：自身的模值足够大，并且将其取反或者取共轭或者取共轭的反可以让时域的最大值变小。
[0113]
模块5，用于对模块4得到的sk的元素进行排序，排序准则是按照对时域peak降低的幅度，对灵敏度最高的几个星座点执行相应的取反、共轭或者共轭的反的操作。具体处理几个星座点可参考原来时域信号的papr，比如papr》10db，处理4个星座，9db《papr《＝10db处理3个星座等等。为了实现简单，可以直接在第一次ifft之后，批量执行这个过程，而不用多次ifft每次重新找peak，找sk。这个近似处理使得结果是次优，但是会让实现复杂度大大降低。
[0114]
下面通过一个具体示例来说明本技术中的技术方案的技术效果。
[0115]
以wifi ht20m mcs7信号为例，awgn信道，低密度奇偶校验码(low density parity check code，ldpc)编解码，接收端采用min-sum算法进行ldpc解码，物理层服务数据单元(phy service data unit，psdu)长度是1000byte，仿真10000个数据包，如图8a和图8b所示，可以看出采用新的算法可以将papr互补累计分布函数(complementary cumulative distribution function，ccdf)曲线1e-4的点降低1.3db，代价是per＝0.1的灵敏度损失约0.25db。
[0116]
本技术中的技术方案可以克服现有技术中的限幅(clip)方案中存在的evm下降和临道干扰的问题，而且本技术中的技术方案完全协议兼容，而且实现复杂度相对于现有技术中的其他技术方案(如低papr的编码，selective mapping)要低，并且也不会像tone injection一样引入新的功率开销，并且还可以实现降低papr，减小pa耗电的目的。
[0117]
基于相同的发明构思，本技术还提供一种通信装置，该装置用于实现上述方法实施例中的ofdm调制方法。
[0118]
如图9所示，该装置900包括：通信模块910和处理模块920。
[0119]
所述处理模块920，用于对比特数据进行正交幅度调制qam调制和快速逆傅里叶变换ifft处理，得到时域信号；针对每个时域单元中的所述时域信号，若所述时域单元中所述时域信号的峰均功率比papr大于第一设定阈值，则执行如下处理：确定所述时域单元中所述时域信号的模值大于第二设定阈值的m个峰值，m为正整数；根据频域上的各个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述各个子载波对应的星座后所述各个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定候选子载波集合；修改所述候选子载波集合中包括的q个子载波对应的星座，q为正整数；根据频域上的各个子载波对应的修改后的星座重新进行ifft处理，得到更新后的时域信号。
[0120]
所述通信模块910，用于发送所述更新后的时域信号。
[0121]
在一种可能的设计中，所述处理模块920具体用于：对所述q个子载波中的每个子载波对应的星座进行取反操作，或取共轭操作，或取共轭的反操作。
[0122]
在一种可能的设计中，所述处理模块920具体用于：从所述频域上的各个子载波中选择出对应的星座的模值大于第三设定阈值的p个子载波，p为正整数；根据所述p个子载波对所述m个峰值的贡献和预期的修改所述p个子载波对应的星座后所述p个子载波对所述m个峰值更新后的模值的贡献，确定所述候选子载波集合。
[0123]
在一种可能的设计中，所述处理模块920具体用于：根据所述p个子载波中的每个子载波对所述m个峰值中的每个峰值的贡献，以及预期的修改所述p个子载波中的每个子载波对应的星座后所述每个子载波对所述m个峰值中的每个峰值更新后的模值的贡献，确定子载波对应的星座的修改使得所述m个峰值更新后的模值中的最大值取最小的前q个子载波，q为正整数；将所述q个子载波作为所述候选子载波集合中的子载波。
[0124]
在一种可能的设计中，所述处理模块920具体用于：针对所述p个子载波中的每个子载波k，通过遍历所述m个峰值所在的时域位置n，确定修改所述子载波k对应的星座后，所述m个峰值更新后的模值中的最大值；其中，对于所述m个峰值中的每个峰值所在的时域位置n，预期的所述峰值更新后的模值等于所述峰值的模值减去所述子载波k对所述峰值的贡献，再加上预期的修改所述子载波对应的星座后所述子载波对所述峰值更新后的模值的贡献。
[0125]
在一种可能的设计中，所述处理模块920具体用于，通过如下方式确定所述p个子载波中的子载波k0对所述m个峰值中的峰值x[n0]的贡献：
[0126][0127]
其中，x[n0]为所述m个峰值中的任一个峰值，n0为所述峰值x[n0]所在的时域位置，k0为所述p个子载波中的任一个子载波在频域上的各个子载波中的位置，为所述子载波k0对所述峰值x[n0]的贡献，x[k0]为所述子载波k0对应的星座，n为ifft的点数。
[0128]
在一种可能的设计中，所述处理模块920具体用于，通过如下方式确定预期的修改所述p个子载波中的子载波k0对应的星座后所述子载波k0对所述m个峰值中的峰值x[n0]更新后的模值的贡献为：
[0129]
或者，
[0130]
或者，
[0131][0132]
其中，为对所述子载波k0对应的星座进行取反操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]更新后的模值的贡献，为对所述子载波k0对应的星座进行取共轭操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]更新后的模值的贡献，为对所述子载波k0对应的星座进行取共轭的反操作后所述子载波k0对所述峰值x[n0]更新后的模值的贡献。
[0133]
在一种可能的设计中，所述处理模块920具体还用于：根据所述时域单元中所述时域信号的papr确定所述候选子载波集合中子载波的数量q。
[0134]
在一种可能的设计中，所述时域信号的采样率是带宽的2倍以上。
[0135]
基于相同的技术构思，本技术实施例还提供了一种通信装置，如图10所示，该通信装置1000包括至少一个处理器1001，以及与至少一个处理器连接的存储器1002，本技术实施例中不限定处理器1001与存储器1002之间的具体连接介质，图10中处理器1001和存储器1002之间通过总线1004连接为例。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
[0136]
在本技术实施例中，存储器1002存储有可被至少一个处理器1001执行的指令，该至少一个处理器1001通过执行存储器1002存储的指令，可以实现上述秘密分享方法的步骤。
[0137]
其中，处理器1001是通信装置的控制中心，可以利用各种接口和线路连接通信装置的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1002内的指令以及调用存储在存储器1002内的数据，从而进行资源设置。可选的，处理器1001可包括一个或多个处理单元，处理器1001可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1001中。在一些实施例中，处理器1001和存储器1002可以在同一芯片上实现，在一些实施例中，它们也可以在独立的芯片上分别实现。
[0138]
处理器1001可以是通用处理器，例如中央处理器(cpu)、数字信号处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本技术实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0139]
存储器1002作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器1002可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(random access memory，ram)、静态随机访问存储器(static random access memory，sram)、可编程只读存储器(programmable read only memory，prom)、只读存储器(read only memory，rom)、带电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器1002是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本技术实施例中的存储器1002还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
[0140]
基于相同的技术构思，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得上述方法实施例中的方法实现。
[0141]
基于相同的技术构思，本技术实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机可读指令，当计算机可读指令被处理器执行时，使得上述方法实施例中的方法实现。
[0142]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
[0143]
本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0144]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0145]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0146]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。