CN101861720B - 用于ofdm通信网络中自适应峰均功率比降低的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种在通信系统中自适应地降低峰均功率比的方法和系统。从调制信号的至少一个峰值削减能量。该调制信号包括多个子载波。基于已知的调度信息自适应地选择至少一个数据子载波用于峰均功率比降低。在至少一个数据子载波当中分配被削减的能量。

Description

用于OFDM通信网络中自适应峰均功率比降低的方法和系统

技术领域

本发明总体上涉及用于通信系统中的功率控制的方法和系统，更具体地，涉及用于在正交频分复用(“OFDM”)通信系统中通过在预留和活动子载波当中自适应地分配过剩能量(excess energy)来降低峰均功率比(“PAPR”)的方法和系统。

背景技术

对正交频分复用(“OFDM”)技术的使用因其可靠性和高频谱效率而正在诸如蜂窝通信系统和个人通信系统(“PCS”)之类的无线应用中不断增长。OFDM对多径信号具有高容限并且频谱效率高，这使其成为无线通信系统的一个良好选择。OFDM已经因其诸如高频谱效率、对信道衰落的鲁棒性、对脉冲干扰的抗扰性、均匀的平均谱密度、以及处理极强回波的能力等有利特性而在各种数字通信应用中获得了相当大的关注。OFDM技术现在被用于许多新的宽带通信方案和许多其它无线通信系统中。

更具体而言，OFDM是一种特殊形式的多载波调制，其使用数字信号处理器(“DSP”)算法，诸如用于生成相互正交的波形的快速傅立叶逆变换(“IFFT”)和用于解调操作的快速傅立叶变换(“FFT”)。

然而，对于OFDM有一些担心。这些担心包括高峰均功率比(“PAPR”)和频率偏移。高PAPR使得功率放大器饱和，导致子载波之间的互调产物以及带外能量的扰动。因此，希望降低PAPR。为了满足带外辐射要求，要求具有这种高PAPR输入的功率放大器和其它组件在大动态范围内提供良好线性度。这种功率要求使得功率放大器成为通信系统内最昂贵的组件之一。高PAPR还意味着功率放大器操作具有低的功率效率，这降低了相关移动台的电池寿命。对于基础设施放大器，提高的PAPR增加了功耗和发热，从而由于系统冷却需求而牺牲了系统可靠性并限制了部署选项。

OFDM信号表现出高PAPR，这是因为独立的子载波相位意味着各子载波信号可能常常会相长组合，使得信号的峰值高达N倍平均功率(其中，N为子载波数量)。这些大的峰值增加了互调失真的量，从而导致错误率的增加。为了防止发射机放大器增益受限，平均信号功率必须保持较低。最小化PAPR对于固定峰值功率而言允许更高的平均功率被发射，从而改善接收机处的整体信噪比。因此，希望降低PAPR或者以其它方式最小化PAPR。

传统上，为了处理高PAPR，系统使用线性信号链。该信号链中的任何非线性都将造成互调失真，并且劣化信号质量。线性度要求难以满足，尤其是对于为了最小化功耗而往往将放大器设计成非线性的发射机RF输出电路。

可以将现有PAPR降低方法分类成两组，包括星座整形(Constellation Shaping)(“CS”)(例如，无失真或活动星座扩展)和音调预留(Tone Reservation)(“TR”)。对于CS方法，改变调制星座以使获得的PAPR小于根据满意的信道错误标准所需要的值。对于TR方法，预留的音调被指派为这样的值，其使得所获得的PAPR小于根据满意的信道错误标准所需要的值。在音调预留方法中，想法是预留一小组音调或子载波以用于PAPR降低。PAPR降低的量取决于预留的音调数、它们在频率矢量内的位置、以及复杂性的量。降低PAPR的其它方法也是可以的，但它们影响信号质量或误差矢量幅度(“EVM”)。2007年6月21日公布的Guo等人的名为“Systemand Method for Reducing Peak-to-Average Power Ratio inOrthogonal Frequency Division Multiplexing Signals using ReservedSpectrum”的美国专利公开No.2007/0140101中公开了一种这样的方法，其全部教导通过引用并入于此。

在实际的OFDM系统中，允许少量的峰值限幅，以限制PAPR而对线性度和功耗作出折衷。然而，用于将带外尖刺(spurs)降低至法定水平的发射机输出滤波器具有再生长(regrow)已被削减的峰值电平的趋势，因而，单独的限幅已经不是降低PAPR的有效方式。一种TR PAPR降低的方法通过在已知的预留子载波当中分配过剩的削减能量而防止这种失真或噪声影响任何活动子载波(即，携带用户数据的子载波)，来削减峰值信号并限制信号再生长。然而，在任何给定时刻，并非每一个“活动的”或非预留的子载波都实际携带有数据，或者会被增加的少量噪声不利地影响。另外，尽管将大量的预留子载波用于能量分配有助于降低整体PAPR，但结果是可用于携带数据的子载波较少。因而，现有TR方法还降低了潜在的系统容量。

因此，所需要的是一种用于通过在预留和活动子载波当中自适应地分配过剩的削减能量来降低OFDM通信系统的峰均功率比的系统和方法。

发明内容

本发明有利地提供了一种用于在正交频分复用通信系统中降低峰均功率比的方法和系统。一般地，携带OFDM符号的信号的峰值能量被削减并且在预留子载波和携带数据的子载波的组合当中分配被削减的能量。被削减的信号通过在频域创建的滤波器，该滤波器具有基于来自调度器的与该信号的组成有关的已知信息(例如，子载波的总数、每个调制方案的子载波的量、子载波当前是否携带数据，等等)而确定的系数。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于在通信系统中自适应地降低峰均功率比的方法。从调制信号的至少一个峰值削减能量。该调制信号包括多个子载波。基于已知的调度信息自适应地选择至少一个数据子载波用于峰均功率比降低。被削减的能量被自适应地分配给至少一个数据子载波。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在通信系统中自适应地降低峰均功率比的系统，该系统包括调度器、限幅器以及滤波器。所述调度器操作以自适应地选择至少一个数据子载波用于峰均功率比降低。所述限幅器操作以从调制信号的至少一个峰值削减能量。所述调制信号包括具有多个子载波的正交频分复用符号。所述滤波器以通信方式耦合至所述调度器和所述限幅器。该滤波器操作以自适应地在至少一个数据子载波当中分配被削减的能量。

附图说明

当根据下面的详细描述结合附图考虑时，将更容易明白本发明及其伴随的优点和特征的更全面含义，其中：

图1是根据本发明的原理在频域构造的示范性峰均功率比降低系统的框图；

图2是根据本发明的原理构造的示范性F滤波器响应的图形；

图3是根据本发明的原理在时域构造的可替换峰均功率比(“PAPR”)降低系统的框图；以及

图4是根据本发明的原理构造的示范性g函数响应的图形。

具体实施方式

在详细描述根据本发明的示范性实施例之前，应注意到，这些实施例主要在于与实现用于在正交频分复用(“OFDM”)通信系统中通过在预留和活动子载波当中自适应地分配过剩的削减能量来降低峰均功率比(“PAPR”)的系统和方法有关的装置组件和处理步骤的组合。因此，系统和方法组件已经在附图中用常规符号在适当之处加以表示，示出与理解本发明的实施例有关的那些具体细节，从而不致于因对于受益于本公开的本领域技术人员显而易见的细节而使本公开变得模糊。

如在此使用的，诸如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”等相关术语可以被单独用于区分一个实体或要素与另一实体或要素，而不必要求或暗示这样的实体或要素之间的任何物理或逻辑关系或次序。

本发明的一个实施例有利地提供了一种用于在OFDM通信系统中通过在预留和活动子载波当中分配过剩能量来降低PAPR的方法和系统。一般来说，调度器(scheduler)向具有不同调制方案的不同子载波指派用户并且跟踪当前指派。该信息被用于以交互方式确定可接受附加噪声的那些子载波以及可接受噪声的量。降低的PAPR通过允许使用较低功率的放大器以及增加系统配置的灵活性来降低整体系统成本。另外，本发明的一实施例在噪声对系统性能具有最小负面效果时，通过减少仅仅针对过剩噪声影响而预留的子载波数量并将这些影响分配至活动子载波来增加整体系统容量。

OFDM通信系统的示例包括但不限于以下无线协议：如根据电气及电子工程师协会(“IEEE”)标准无线电802.11a、b、g以及n定义的无线局域网(“WLAN”)协议(下面称为“Wi-Fi”)、根据IEEE 802.16定义的无线MAN/固定广播无线接入(“BWA”)标准(下面称为“WiMAX”)、具有空中接口高速OFDM分组接入(“HSOPA”)或演进UMTS陆地无线电接入(“E-UTRA”)的移动宽带3GPP长期演进(“LTE”)协议、3GPP2超移动宽带(“UMB”)协议、数字无线电系统数字音频广播(“DAB”)协议、混合数字(“HD”)无线电、陆地数字TV系统数字视频广播-陆地(“DVB-T”)、蜂窝通信系统闪速-OFDM，等等。利用OFDM技术的有线协议包括：非对称数字用户线路(“ADSL”)和甚高速比特率数字用户线路(“VDSL”)宽带接入、包括电力线宽带(“BPL”)的电力线路通信(“PLC”)、以及多媒体同轴电缆联盟(“MoCA”)家庭联网。

OFDM载波的子载波可以利用多种调制方案来调制，诸如二进制相移键控(“BPSK”)、正交相移键控(“QPSK”)、正交幅度调制(“16QAM”或“64QAM”)等。

下面参照附图(其中，相同标号指相同组件)，图1示出了根据本发明的原理构造的峰均功率比降低(“PAPRR”)系统，其一般被标记为“10”。PAPRR系统10包括调度器12，该调度器确定数据包的每一个OFDM符号何时被发送，并且在调制器14调制之前将数据映射到OFDM信号上。调度器12还向具有不同调制方案的不同子载波指派用户、跟踪当前指派、以及与诸如控制器或处理器之类的配置单元16交互以确定哪些子载波可用于PAPR降低。

系统吞吐量(throughput)通常是调度器(scheduler)性质与预留子载波数量的函数。换句话说，Throughput＝f₁(N_rsch，Scheduler)。以损害PAPR为代价，少量的预留子载波通常将增加系统吞吐量。另外，调度器12采用某一类型的公平机制，诸如成比例或加权公平。对于公平的调度器，OFDM符号可以由具有较高阶(例如，64QAM)和较低阶调制(例如，QPSK)的子载波组成。

残留星座误差(“RCE”)——对于某些协议也称为误差矢量幅度(“EVM”)——是反映从每一个实际数据点到其理想星座点的距离的度量。RCE是所使用的PAPRR算法、预留子载波数量、用于不同调制方案(例如，64QAM、16QAM等)的子载波数量、以及调度器性质的函数。换句话说，RCE＝f₂(Algo_PAPRR，N_rech，N_64QAM，N_16QAM，Scheduler)。PAPRR算法根据要求来控制不同调制的星座误差水平。一般来说，为了具有较小的RCE，需要大量的预留子载波。

调度器12限制具有较高阶调制(例如，64QAM)的符号的数量。调度器12部分基于具有较高阶调制的符号数量和RCE要求来确定预留子载波的数量。

应注意到，根据本发明的一个实施例，星座误差和子载波是在频域定义的。调度和大量的实际处理也是在频域执行的。另外，在频域将OFDM符号调制到OFDM载波信号上。

通过使调制后的信号经过快速傅立叶逆变换(“IFFT”)18而将信号转换到时域。开关20操作以捕获OFDM符号，以便在发送之前进行PAPRR处理。当开关20处于位置A时，来自调制器14的单个OFDM符号通过。接着，开关20在该OFDM符号的PAPRR处理期间转变至位置B。第二开关21在处于断开位置时防止OFDM符号被发送，直到PAPRR处理完成为止。

时域OFDM信号经过对信号峰值进行削减的限幅器22，由此限制峰值功率。基于从调度器12接收到的性能要求，配置单元16通过设置限幅器22所使用的限幅阈值TH_clipping来限定在输出处的目标输出PAPR水平。包含从峰值被削减的能量的信号由快速傅立叶变换(“FFT”)24变换回频域，并且经过能量分配器滤波器26，其中该能量分配器滤波器26的系数由F滤波器生成器28根据来自调度器12和配置单元16的关于子载波数量及其相关联的调制方案或预留子载波状态的信息而确定。能量分配器滤波器26将限幅处理所生成的噪声或失真分配到调度器12已经指示可以忍受附加噪声的子载波上。滤波后的信号通过第二IFFT 30被变换回时域，并且通过减法器32与原始信号组合，该减法器实际上在反馈回限幅器22以供附加迭代之前将滤波后的削减信号从原始调制信号中去除。理想地，迭代次数接近无限；然而，实际应用将迭代次数限制成通常约为三或四。进一步的迭代不会产生显著改进的结果，从而通常不需要。

配置单元16选择迭代次数是固定还是可变，确定再生长控制因子σ，以及定义可用于PAPRR用途的资源的最大量和最小量，例如在WiMAX中子载波的总数。再生长控制因子σ被用于控制限幅之后峰值的再生长以及优化PAPRR处理的性能。再生长控制因子将在下面更详细地讨论。配置单元16还定义资源预留函数f_RR()，其根据以特定调制方案调制的子载波的量来确定为PAPRR目的预留的子信道量N_rsch。换句话说，N_rsch＝f_RR(N_64QAM，N_16QAM，N_QPSK)。配置单元16将资源预留函数传送至调度器12，而调度器12在将用户数据安排到子载波上时使用该函数。

例如，在只使用64QAM调制的WiMAX通信系统的假设情况下，为PAPR预留的子信道数量可以简单地是具有64QAM调制子载波的子信道总数的函数。因而，

$N_{\mathrm{rsch}}=f_{\mathrm{RR}}\left(N_{64\mathrm{QAM}}\right)=\left\{\begin{array}{c}0,N_{64\mathrm{QAM}}\&le;2;\\ \mathrm{1,2}<N_{64\mathrm{QAM}}\&le;4;\\ \mathrm{2,4}<N_{64\mathrm{QAM}}\&le;6;\\ \mathrm{3,6}<N_{64\mathrm{QAM}}.\end{array}\right.---\left(1\right)$

因此，如果该系统具有少于两个的具有64QAM调制的N_64QAM子信道，则不需要预留子载波。如果该系统具有2与4之间的具有64QAM调制的N_64QAM子信道，则需要一个预留子信道，如此等等。

表1例示了使用数种调制方案的WiMAX通信系统的更复杂示例。在这个示例中，可以采用查找表的形式来存储预留子载波的数量。

Nrsch	NQPSK	N16QAM	N64QAM
				0	1	1	1
1	4	6	5
				...	...	...	...
Nrsch	NQPSK	N16QAM	N64QAM

表1：不同调制方案所需的预留子信道数

从而，根据表1所示示例，利用一个预留子信道，该系统可以支持多达4个QPSK子信道、6个16QAM子信道、以及5个64QAM子信道，并且仍满足其希望的PAPR目标。

另外，配置单元16基于RCE或信号质量要求来定义能量分配函数f_ED()。该能量分配函数确定对于导频、预留子载波、以及以不同阶调制的数据子载波的权重矢量F，其中F＝f_ED(RCE_64QAM，RCE_16QAM，RCE_QPSK)。

调度器12维护在调度期间指派给不同调制阶的子载波的数量以及已经指派给不同调制阶的具体子载波的记录。基于指派给不同调制阶的资源量的分配或组合，调度器12判定某个资源单位(例如，特定子信道)是否应当被预留用于PAPRR目的。调度器12将被调制的和PAPR预留的子载波的映射传送至F滤波器生成器28。

F滤波器生成器28从配置单元16获取能量分配函数f_ED()和再生长控制因子σ，并从调度器12获取每个OFDM符号的子载波映射。F滤波器生成器28使用能量分配函数f_ED()、再生长控制因子σ和子载波映射来为每个OFDM符号生成用于构造能量分配器滤波器26的系数。

本发明的一个实施例通过假定OFDM符号内存在L个调制方案来计算F滤波器系数，其中每个调制方案分别有k₁、k₂、...、k_L个子载波，则

$N_{\mathrm{sc}}=\underset{i=1}{\overset{L}{\mathrm{\&Sigma;}}}{k}_i---\left(2\right)$

方案i的子载波的平均能量被表示为E_i，其中，i＝1，2，...，L。采用第i方案与第1方案的子载波的功率提升比需要为dE_j，j ＝1，2，...，L，其中

${\mathrm{dE}}_j=\frac{E_j}{E_1}---\left(3\right)$

采用第i调制方案的子载波集被表示为SCS_i。K个方案被用于PAPR降低，并且，不失一般性，调制方案1具有最高阶。每一个方案分别具有k₁、k₂、...、k_K个子载波。每个调制方案的残留星座误差要求分别被表示为RCE₁，REC₂，...，RCE_K，并且被定义为

${\mathrm{RCE}}_i=\frac{{\mathrm{Eclip}}_i}{E_i}---\left(4\right)$

其中，Eclip_i表示方案i的子载波上的平均限幅干扰能量，其中，i＝1，2，...，K。REC比率被表示为dRCE_j，其中，j＝2，...，K，并且可以通过下面的公式来确定：

${\mathrm{dRCE}}_j=\frac{{\mathrm{RCE}}_j}{{\mathrm{RCE}}_1}.---\left(5\right)$

执行下面的计算：

Eclip_j＝Eclip_i·dE_j·dRCE_j    (6)

Aclip_j＝(Eclip_j)^1/2           (7)

其中Eclip₁＝1

F滤波器系数F＝{F_i|i＝0，...N-1}通过查找F_i来确定，其中，

并且标准化(normalize)该结果。

再生长控制因子σ被用于利用最少迭代次数来达到具有所需信号质量的最低PAPR。当削减信号通过FFT 24转换到频域，经过能量分配器滤波器26、IFFT 30和减法器时，消除是不完善的，其具有推高峰值幅度的趋势，事实上再生长了峰值。再生长控制因子可以被视为“进取因子(aggressiveness factor)”，其确定多快(即，需要多少次迭代)达到PAPR目标。再生长控制因子σ的值在0与1之间，并且被用于调整系数。通过使用适当的σ，需要较少迭代来达到所希望的PAPR。再生长控制因子σ是基于预留子载波数量N_rsch、不同调制阶的子载波的组合(按数量和位置)、迭代阶i_ite、以及信号质量要求而确定的。换句话说，σ(i_ite)＝f_σ(N_rsch，i_ite，N_64QAM，N_16QAM，N_QPSK)。因此，再生长因子可以变化以适应发送的信号。

参照图2对示范性能量分配器滤波器26进行描述。能量分配器滤波器26是具有F滤波器系数的频域滤波器。能量分配器滤波器26根据能量分配函数将削减能量从OFDM符号的峰选择性地扩展到子载波上，以便满足RCE要求。参考图2所示滤波器，应注意到，对于这个示范性滤波器来说，基本上存在四级系数。最高级34的系数约为19，由此将大部分削减能量分配至由该系数指定的那些子载波。第二级36的系数约为10，而第三级38的系数约为1.5。从峰值OFDM信号削减的过剩能量从而在载波频谱上与该系数权重成比例地分配。应注意到，靠近频带边缘的子载波得到的系数为0，即，级别40，从而防止将任何过剩能量分配至这些子载波。

现在参考图3，提供了本发明的替换实施例，其中，PAPRR系统42在时域对削减的OFDM信号执行实际滤波。与先前的实施例一样，调度器12确定数据包的每一个OFDM符号何时被发送，并且在调制器14调制之前将数据映射到OFDM信号上。调度器12与配置单元16交互以确定哪些子载波可用于PAPR降低。通过使调制后的信号经过快速傅立叶逆变换(“IFFT”)18而将信号转换到时域。开关20操作以捕获OFDM符号，以便在发送之前进行PAPRR处理。当开关20处于位置A时，来自调制器14的单个OFDM符号通过。开关20在OFDM符号的PAPRR处理期间转变至位置B。时域OFDM信号经过削减信号峰值的限幅器22，由此限制峰值功率。第二开关21在处于断开位置时防止OFDM符号被发送，直到PAPRR处理的所有迭代完成为止。

基于从调度器12接收到的性能要求，配置单元16通过设置限幅器22所使用的限幅阈值TH_clipping来限定在输出处的目标输出PAPR水平。在这个实施例中，能量分配器滤波器26的系数由F滤波器生成器28基于来自调度器12和配置单元16的关于子载波数量及其相关联的调制方案的信息而在频域确定；然而，能量分配器滤波器26通过IFFT 44变换成g函数滤波器46，该g函数滤波器在时域对削减信号应用滤波。如同在上述示例中，通过减法器32将滤波后的信号与原始信号组合，并且该过程被重复由配置单元16确定的迭代次数。图4示出图2的示范性F滤波器，其被变换为互补的g函数滤波器。

与现有PAPRR方法相比，本发明的自适应PAPRR处理有利地提供了更高吞吐量，从而增加了系统容量。与现有技术方法相比，本发明在PAPRR降低方面还提供了更好的性能，并且能够在保持对信号质量(例如RCE)的紧密控制的同时适应系统负载的变化。F滤波器系数的在线生成考虑到了灵活配置而不会大大增加PAPRR处理的复杂度。

本发明可以由硬件、软件、或硬件与软件的组合来实现。适合于执行这里所描述的方法的任一种计算系统或其它装置都适于执行这里所描述的功能。

硬件和软件的典型组合可以是具有一个或多个处理部件和存储在存储介质上的计算机程序的专用或通用计算机系统，其中该计算机程序在被加载和执行时控制计算机系统以使其执行在此描述的方法。本发明还可以嵌入计算机程序产品中，该计算机程序产品包括使得在此描述的方法能够实现的所有特征，并且当其被加载在计算系统中时能够执行这些方法。存储介质指的是任何易失性或非易失性存储装置。

在当前上下文中的计算机程序或应用意味着指令集的采用任何语言、代码或记号的任何表达，其旨在直接地或者在a)转换成另一语言、代码或记号；b)以不同材料形式再现中的任一或两者之后使具有信息处理能力的系统执行特定功能。

另外，除非进行了与上述相反的叙述，应注意到，全部附图都不是成比例的。显然，在不脱离本发明的精神或本质属性的情况下，本发明可以按其它特定形式具体实施，并因此，应当参照下面的权利要求书而非前述说明书来表示本发明的范围。

Claims (17)

1.一种用于在通信系统中自适应地降低峰均功率比的方法，该方法包括：

从调制信号的至少一个峰值削减能量，所述调制信号包括多个子载波；

基于已知的调度信息自适应地选择至少一个数据子载波用于峰均功率比降低；以及

在所述至少一个数据子载波当中分配被削减的能量；

其中，所述调制信号包括正交频分复用符号，并且所述方法还包括：

向数据子载波指派通信装置；

将所述正交频分复用符号映射到所述调制信号上；以及

基于指派所述通信装置确定用于分配被削减的能量的所述至少一个数据子载波。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述子载波利用多个调制方案来调制。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在至少一个预留子载波当中分配被削减的能量。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对被削减的信号进行变换以便在频域使用；

利用F滤波器对变换后的信号进行滤波；

对滤波后的信号进行变换以便在时域使用；以及

将变换后的滤波后的信号与所述调制信号组合以产生输出信号，所述输出信号的峰均功率比小于所述调制信号的峰均功率比。 

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

在频域构造所述F滤波器；并且

所述F滤波器包括用于每一个子载波的加权系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，基于指派所述通信装置、用于所述调制信号的子载波的总量、用于每一个调制方案的子载波的量、预留子载波的量和信号质量参数来确定所述用于每一个子载波的加权系数。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述信号质量参数包括用于所述输出信号的峰均功率比和用于每一个子载波的残留星座误差。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

利用g函数对被削减的调制信号进行滤波；并且

将滤波后的信号与被削减的调制信号组合以产生输出信号，所述输出信号的峰均功率比小于所述调制信号的峰均功率比。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过以下方式构造所述g函数：

在频域构造F滤波器，所述F滤波器包括用于每一个子载波的加权系数；和

将所述F滤波器变换成g函数以便在时域使用。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于指派所述通信装置、用于所述调制信号的子载波的总量、用于每一个调制方案的子载波的量、预留子载波的量和信号质量参数来确定所述用于每一个子载波的加权系数。 

11.一种用于在通信系统中自适应地降低峰均功率比的系统，该系统包括：

调度器，该调度器操作以自适应地选择至少一个数据子载波用于峰均功率比降低；

限幅器，该限幅器操作以从调制信号的至少一个峰值削减能量，所述调制信号包括具有多个子载波的正交频分复用符号；

滤波器，该滤波器以通信方式耦合至所述调度器和所述限幅器，所述滤波器操作以自适应地在所述至少一个数据子载波当中分配被削减的能量；以及

以通信方式耦合至所述调度器的滤波器生成器，该滤波器生成器操作以创建所述滤波器，

其中，所述调度器还操作以：

向数据子载波指派通信装置；

将所述正交频分复用符号映射到所述调制信号上；以及

基于指派所述通信装置确定用于分配被削减的能量的所述至少一个数据子载波。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述滤波器还操作以自适应地在至少一个预留子载波当中分配被削减的能量。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述滤波器是F滤波器，所述F滤波器包括用于每一个子载波的加权系数，所述系统还包括：

以通信方式耦合至所述限幅器和所述滤波器的快速傅立叶变换，该快速傅立叶变换操作以对被削减的调制信号进行变换以便在频域使用；

以通信方式耦合至所述滤波器的快速傅里叶逆变换，该快速傅里叶逆变换操作以对滤波后的被削减信号进行变换以便在时域使用；以及 

减法器，该减法器以通信方式耦合至所述快速傅立叶逆变换和所述限幅器，所述减法器操作以将变换后的滤波后的被削减信号与所述调制信号组合从而产生输出信号，所述输出信号的峰均功率比小于所述调制信号的峰均功率比。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述滤波器生成器基于指派所述通信装置、用于所述调制信号的子载波的总量、用于每一个调制方案的子载波的量、预留子载波的量、用于所述输出信号的峰均功率比和用于每一个子载波的残留星座误差来确定用于每一个子载波的所述系数。

15.根据权利要求14所述的系统，还包括以通信方式耦合至所述调度器和所述滤波器生成器的配置单元，该配置单元操作以：

确定迭代次数和用于所述限幅器的限幅阈值；

确定再生长控制因子；以及

定义可用于峰均功率比降低的子载波的最大量和最小量。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述滤波器是g函数，所述滤波器生成器操作以在频域构造F滤波器，所述F滤波器包括用于每一个子载波的加权系数，所述系统还包括：

以通信方式耦合至所述滤波器生成器和所述滤波器的快速傅里叶逆变换，该快速傅里叶逆变换操作以将所述F滤波器变换成所述g函数以便在时域使用；和

减法器，该减法器以通信方式耦合至所述滤波器和所述限幅器，所述减法器操作以将滤波后的被削减信号与所述调制信号组合从而产生输出信号，所述输出信号的峰均功率比小于所述调制信号的峰均功率比。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，基于指派所述通信装 置、用于所述被调制信号的子载波的总量、用于每一个调制方案的子载波的量、预留子载波的量和信号质量参数来确定所述用于每一个子载波的加权系数。 

Images