一种适用于多制式多载波的cfr方法及通信装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，更具体说，它涉及一种适用于多制式多载波的CFR 方法及通信装置。
【背景技术】
[0002] 术语解释：
[0003] PAPR(Peak_t〇-Average Power Ratio):峰均功率比
[0004] CFR(Crest Factor Reduction):波峰因子降低
[0005] EVM(Error Vector Magnitude):矢量误差幅度
[0006] ACPR(Adjacent Channel Power Ratio):邻信道功率比
[0007] QAM(Quadrature Amplitude Modulation):正交幅度调制
[0008] OFDM ((Orthogonal Frequency Division Multiplexing):正交频分复用
[0009] CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function):互补累积分布函数
[0010] 在无线通信发射机中，PAPR是一个很重要的指标。越低的PAPR值意味着功率放 大器的工作点可以更接近饱和区，从而提高系统的效率。在3G和4G通信系统中，由于高频 谱效率的调制方式（64QAM)和多载波以及OFDM技术的应用，信号的PAPR值很高，因此需要 在发射机中应用CFR技术来降低信号的PAPR。
[0011] 在现有的CFR技术中，应用比较广泛的包括Peak Windowing CFR (PW-CFR)和Peak Cancellation CFR(PC-CFR)。对于PW-CFR来说，其无须获取信号的制式以及频率信息，适 用于各种制式，但是对EVM和ACPR恶化较多，而且其处理过程中需要对峰值进行窗函数滤 波，运算量较大，因此限制了其应用范围。
[0012] PC-CFR的性能和运算量相对PW-CFR有一定的优势。但是其处理过程中需要获取 信号的制式及频率信息，用来计算相应的成形滤波器系数。对于基站应用来说，因为可以准 确知道信号的制式和频率，PC-CFR是一种较好的选择。但对于直放站以及射频拉远系统来 说，通常是无法获取信号制式和频率的。因此这一类的应用中很难采用PC-CFR技术。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的是克服现有技术中的不足，而提供一种适用于多制式多载波的CFR 方法及通信装置，结合了上述PW-CFR和PC-CFR的优点，可以灵活运用于多制式多载波的发 射机中。
[0014] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。这种适用于多制式多载波的CFR方 法，该方法包括以下各步骤：
[0015] (1)、计算输入信号x(n)的幅度|x(n) |，并与CFR门限A比较，得到增益函数c(n)， 增益函数c (η)的计算公式为： I _調： V…· y
[0016] (2)、检测增益函数c (η)的峰值，并标记每个峰值点的位置和幅度；
[0017] (3)、对c (η)的每一个峰值分配一个窗函数发生器，并根据峰值的幅度对窗函数 进行缩放；
[0018] (4)、选择所有窗函数发生器输出值中的最大值，并用1减去该值作为最终的信号 压缩因子e (η);
[0019] (5)、对输入信号进行延时，然后与e (η)作乘法运算，其结果作为CFR的输出。
[0020] 作为优选，检测增益函数c (η)的峰值，并标记每个峰值点的位置和幅度，峰值判 断的方法为：如果C(n)> C(n-l)并且C(n)>C(n+l)，则判定出现了 C(H)的峰值。
[0021] 作为优选，为c (η)的每一个峰值分配一个窗函数发生器，并根据峰值的幅度对窗 函数进行缩放。窗函数选择长度可变的Hamming窗，可以根据系统需求选择不同长度的窗 函数以达到期望的效果。需要说明的是，Hamming窗是本发明选择的一种窗函数，但其它任 意窗函数均可用于本发明提供的方法中。
[0022] 作为优选，对输入信号进行延时，然后与e (η)作乘法运算，其结果作为CFR的输 出，延时的目的是使窗函数的中心与信号的峰值点对齐，因此延时值为窗函数长度的一半。
[0023] 作为优选，计算增益函数c(n)的过程中涉及到除法运算，为了节省硬件资源，采 用查找表的方式，将除法运算转换为乘法运算来实现。
[0024] 作为优选，为c (η)的每一个峰值分配一个窗函数发生器。本发明在大量实验的基 础上，采用了 12个窗函数发生器模块。
[0025] 作为优选，为c (η)的每一个峰值分配一个窗函数发生器，配方法为：当第一个峰 值到来时，将第一个窗函数发生器模块分配给这一个峰值，并标记该窗函数发生器模块被 占用，直到窗函数长度时间结束后释放该窗函数发生器模块；当下一个峰值到来时，如果第 一个窗函数发生器模块被占用，则分配下一个窗函数发生器模块给该峰值；当后续峰值到 来时，按照同样的方式进行分配。
[0026] 本发明所述的采用适用于多制式多载波的CFR方法的通信装置，包括信号幅度计 算模块、增益函数计算模块、峰值搜索模块、峰值分配模块、窗函数存储模块、最大值选择模 块、时延模块以及最末端的乘法器，其中：
[0027] 信号幅度计算模块使用CORDIC方法计算输入信号X (η)的幅度I X (η) I ;
[0028] 增益函数计算模块将输入信号的幅度|x(n) I与CFR门限值A进行比较，输出增益 函数c(n);
[0029] 峰值搜索模块检测c (η)的峰值，并输出峰值指示标志以及峰值的幅度；
[0030] 峰值分配模块对每一个c (η)的峰值分配一个窗函数发生器模块；
[0031] 窗函数发生器模块使用RAM存储了预先定义好的窗函数，或动态地重新加载其它 的窗函数，当其被分配给某一个c (η)的峰值后，开始输出窗函数并用该峰值的幅度值进行 缩放；
[0032] 最大值选择模块选择所有窗函数存储模块的输出值中的最大者，并用1减去这个 最大值作为数据的压缩因子e (η);
[0033] 时延模块根据窗函数的长度对输入信号进行延时，使得延时后的信号峰值与窗函 数的中心即压缩因子e (η)的最小值对齐。
[0034] 本发明具有以下优点：本发明提供的CFR处理方法和装置能有效地降低信号峰均 比，运算量小，处理简便，可以灵活使用在各种无线通信发射机中。
【附图说明】
[0035] 图1是本发明提供的一种CFR处理方法的实现装置。
[0036] 图2是输入信号幅度，CFR门限，以及增益函数c(n)的示意图。
[0037] 图3是长度为255的Hamming窗时域和频域示意图。
[0038] 图4是延时后的输入信号幅度，CFR门限，以及衰减因子e (η)的示意图。
[0039] 图5是CFR输入数据和输出数据的幅度以及CFR门限示意图。
[0040] 图6是CFR输入数据和输出数据的CXDF曲线。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
[0042] 图1是本发明提供的一种适用于多制式多载波的CFR方法的通信装置。如图1所 示，本CFR装置包括信号幅度计算模块、增益函数计算模块、峰值搜索模块、峰值分配模块、 窗函数存储模块、最大值选择模块、时延模块以及最末端的乘法器。其中：
[0043] 信号幅度计算模块使用CORDIC方法计算输入信号χ(η)的幅度|x(n) I。由于 CORDIC是数字信号处理中的通用方法，在此不再赘述。
[0044] 增益函数计算模块将输入信号的幅度|x(n) I与CFR门限值A进行比较，输出增益 函数c (η)。定义增益函数c (η)如下：
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