CN101984615A - 一种降低峰均比的装置及其方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低峰均比的装置，具体包括一次旋转因子获取单元、一次相位旋转单元、二次旋转因子获取单元和二次相位旋转单元。本发明还提供一种降低峰均比的方法和其一种改进方法。本发明能够独立应用于承载并处理各载波的相互独立的硬件平台上，充分考虑了用户信息，将旋转的对象扩大为各载波下的用户数据，各载波相互独立，各载波内单独使用相位旋转算法对其用户数据进行处理，避免了载波间通信的资源消耗，采用了二次相位旋转，降低了载波数据合路后的峰均比，从而有效降低多载波TD-SCDMA系统的峰均比。本发明还提供了一种降低峰均比的装置的应用，即应用于TD-SCDMA系统中。

Description

一种降低峰均比的装置及其方法与应用

技术领域

本发明涉及时分同步码分多址移动通信领域，尤其涉及一种降低峰均比的装置及其方法与应用。

背景技术

时分同步码分多址(TD-SCDMA)移动通信系统是当前3G系统主流标准之一，是一种多用户多载波通信系统。在同一个小区内，多个载波分别承载用户的数据，进行合路后共用一套射频发射机发射，每个载波都可以同时承载多个用户的数据。

根据TD-SCDMA协议，其信号在时域上的基本结构是连续不断的子帧。一个子帧包含上下行导频时隙、业务时隙和保护间隔，其中业务时隙用于承载各用户的数据业务。业务时隙结构如图1所示。

用户原始数据通过信道编码和复用后，映射到某个或某几个业务时隙下的若干物理信道中，分别进行调制、扩频、加扰和插入训练序列Midamble等处理后，合并形成该业务时隙下的载波数据。这些数据再经过采样、滤波、搬频等处理后调制到相应载频上。

在一段测量时间内，TD-SCDMA信号峰值功率与信号功率均方根的比值，称为峰均功率比(Peak-to-Average Power Rat io，PAPR)，简称峰均比。离散信号的峰均比如下式所示：

$\mathrm{PAPR}\left(\mathrm{dB}\right)=10{\log }_{10}\frac{\max \left\{{\left|x_n\right|}^2\right\}}{E\left\{{\left|x_n\right|}^2\right\}},(n-\mathrm{1,2},...,N-1)$

此处x_n是各载波合路后所产生的信号。

上文所述的每个业务时隙下的若干物理信道，扩频后具有码分多址的特性，各个时隙下均有多个用户并存。在时域上，信号包络是多个用户包络的叠加。这些用户包络具有一定的相关性，出现同相叠加的概率较大，容易出现较大的信号峰值，导致PAPR过大的问题。

同时，多载波之间各载波数据也具有一定的相关性，对于CDMA多载波系统，实质是有了更多的用户包络。其载波间相关性对峰均比的影响与单载波时多个用户之间的相关性对峰均比的影响等价。这种系统中的信号是大量在统计上独立的信号的叠加，这使得TD-SCDMA链路上的信号具有更高的PAPR。

前面提到用户数据处理时，需要插入用于信道估计的Midamble码。同一小区中，各载波使用相同或不同的基本Midamble码。每个载波下的各用户数据，使用的Midamble码是对基本Midamble码进行不同的循环移位所得到的。各载波下，某个时隙上的若干个物理信道所承载的数据有一定相关性，其中Midamble码的相关性尤其突出。以下三种情况，会导致Midamble码会完全一样：同一载波下，相同的Midamble码被相同用户所占的码道采用；同一载波下，不同用户采用相同的Midamble码；不同载波之间，不同用户采用相同的Midamble码。

目前，常用的降低信号PAPR的方法主要有三大类：限幅类方法、编码类方法和概率类方法。限幅类方法的基本思想是通过对信号进行某种非线性处理，以达到降低峰均比的目的，包括：直接限幅滤波、峰值窗函数、峰值抵消等操作。限幅是对峰均比较大的信号实施削波，它是降低峰均比最简单、最直接的方法，但会带来较大的误码率和频谱泄露，只适合在各载波搬频合路后采用。编码类方法的思想是避免使用那些会生成大峰值功率信号的编码图样，或者使得通过编码后生成的信号幅度都小于给定值。概率类方法的基本思想是通过对原符号作线性分割和线性变换，以减少信号峰值出现的概率，而并非降低信号的峰值。

目前对多载波TD-SCDMA进行基带的峰均比抑制处理，大部分采用了属于概率类方法的相位旋转算法。相位旋转算法的原理是，对载波之间或载波内的各用户数据分别进行一定相位的旋转，降低他们之间的相关性，减少他们同相叠加的可能。

中国专利公开号CN1953361，公开日2007年4月25日，发明创造的名称为发送多载频信号的方法及系统，该申请公开了一种发送多载频信号的方法，生成各载波的基带时隙信号；通过预存查表或者实时计算得到各载波对应的相位旋转因子；所述各载波的基带时隙信号乘以对应的相位旋转因子；对相位旋转后的各载波的基带时隙信号合路，进行发射处理。其不足之处是没有考虑到同一载波上各用户数据的相关性，峰均比抑制效果不明显。

中国专利公开号CN101442336，公开日2009年5月27日，发明创造的名称为一种降低峰均比的方法及装置，该申请公开了对各载波的某时隙上的各用户数据进行统一编号；利用一定生成规则(如正交格雷互补序列)生成低相关性旋转因子队列；所述统一编号后的用户数据依次乘以对应的低相关性旋转因子队列。所述的低相关性旋转因子队列是由±1，±j组成，按照一定生成规则(如正交格雷互补序列)排列。其不足之处之一是对应旋转因子队列的用户数据两两相关性大小不明确，当出现一个时隙下的时候，某两个用户数据相关性较强，而其对应的两个旋转因子同相时，又或者某两个信号相关性较弱，而其对应的两个旋转因子反相时，这两个旋转后的用户数据合并一样会产生高峰值。因此，用户数据与所述的低相关性旋转因子相乘，合并后的峰均比抑制效果，与线性的旋转因子(即根据载波个数N及各载波索引n确定的旋转因子：(n·2π)/N，n＝0，1，2…N-1)，相乘的效果相当。其不足之处之二是基于所有载波的用户数据统一编号处理，而目前多载波TD-SCDMA系统的各个载波在发射装置上大多数是独立处理的，即不同载波处于互相独立的硬件上，各载波上用户数据统一编号能充分考虑所有的用户数据，但需要各载波所在的硬件装置进行通信，这无疑给多载波系统带来了额外的资源消耗，增大了系统负担和硬件实现难度。

中国专利公开号CN101534274，公开日2009年9月16日，发明创造的名称为移动通信系统中降低信号峰均比的方法及装置，该申请公开了在基于非线性旋转因子算法下，采用载波独立处理，对每个载波上的若干用户数据单独处理，避免了各载波所在硬件的额外通信。其不足之处是没有考虑到各载波的用户数据经过旋转、合并和调制到各载频上并合路后，信号峰均比会再生这一现象，峰均值抑制效果不明显。

由此可见，现有技术在基带解决信号峰均比较高这一难题时，或没有充分使用各载波上的用户数据，或增加了系统复杂度，或没有考虑到各载波合路峰均比再生。这些现有技术都不能很好地解决TD-SCDMA系统峰均比过高的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提出一种降低峰均比的装置，该装置能够独立应用于承载并处理各载波的相互独立的硬件平台上，相比载波统一处理的系统减少了复杂度，相比载波独立处理的系统又解决了各载波合路后峰均比再生的问题，能够有效降低多载波TD-SCDMA系统的峰均比。

本发明的另一目的在于提供采用一种降低峰均比的装置的方法。

本发明的第三个目的在于提供上述一种降低峰均比的装置的应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种降低峰均比的装置，即相位旋转装置，该装置包括用于获取各载波上所有用户数据所对应的一次旋转因子和一次相位旋转角度的一次旋转因子获取单元、用于对各载波上所有用户数据及其对应的上述一次旋转因子进行乘法操作的一次相位旋转单元、用于获取各载波上所有用户数据所对应的二次旋转因子和二次相位旋转角度的二次旋转因子获取单元和用于对各载波上所有用户数据及其对应的上述二次旋转因子进行乘法操作的二次相位旋转单元。

所述的一次旋转因子获取单元可以通过硬件空间预存的方式直接获取旋转因子，或者可以通过旋转因子计算单元实时计算的方式获取旋转因子，或者可以通过硬件空间预存和旋转因子计算单元实时计算两者结合的方式获取旋转因子。

所述的二次旋转因子获取单元可以通过硬件空间预存的方式直接获取旋转因子，或者可以通过旋转因子计算单元实时计算的方式获取旋转因子，或者可以通过硬件空间预存和旋转因子计算单元实时计算两者结合的方式获取旋转因子。

一种降低峰均比的方法，该方法具体步骤为：

(1)各载波上的若干物理信道所承载的数据，经过调制、扩频、加扰和插入Midamble码之后的用户数据为

其中n为各载波索引，m为当前时隙下用户索引，相位旋转装置从其一次旋转因子获取单元中获取每个用户数据

对应的一次相位旋转角度

和一次旋转因子

且有：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_n^m=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right)\\ \left|w_n^m\right|=1\end{array}\right.;$

(2)得到一次相位旋转因子后，在一次相位旋转单元中分别对各载波上的若干用户数据

乘以其对应的一次旋转因子，即对其进行各载波内独立相位旋转：

$c_n^{\′m}=c_n^m\·w_n^m=c_n^m\·\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right);$

(3)面向各个载波，根据某一多载波相位旋转算法，从二次旋转因子获取单元中确定每个载波对应的二次相位旋转角度θ_n和二次旋转因子w_n，且有：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_n=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right)\\ \left|w_n\right|=1\end{array}\right.;$

(4)得到二次旋转因子后，在二次相位旋转单元中对各载波上的已经通过一次相位旋转后的所有用户数据，乘以其所在载波对应的二次旋转因子，即对其进行载波间的相位旋转：

$c_n^{\′\′m}=c_n^{\′m}\·w_n=c_n^{\′m}\·\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right);$

(5)经过两次旋转后的载波n上的所有用户数据合并形成本载波的载波数据，并与其他载波的经过两次旋转后的载波数据，继续进行常规的载波调制和合路等处理。

所述两次旋转可以改进为：首先把一次旋转因子获取单元获取一次相位旋转因子乘以二次旋转因子获取单元获取的相应二次相位旋转因子得到复合相位旋转因子，然后把各用户数据乘以相应的复合相位旋转因子，即得到两次旋转后的用户数据，完成两次相位旋转。

所述的载波内独立相位旋转，其算法包括线性圆周相位旋转算法、四点圆周相位旋转算法、随机相位旋转算法；

所述的线性圆周相位旋转算法为：

设第一次旋转前的用户数据为

其中n为各载波索引，载波个数为N，n的取值为1，2，…N，m为当前时隙下用户索引，载波n的用户个数为M_n，m的取值为1，2，…M_n。其对应的线性圆周相位旋转因子生成为：

$w_n^m=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right)=\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}(m-1)}{M_n})$

亦即将各载波内的若干用户数据所对应的旋转角度，分别均匀地分布在单位圆上，使各用户旋转不同的角度；

所述的四点圆周相位旋转算法为：

在线性圆周相位旋转算法的基础上，用户数据

对应的圆周相位旋转因子生成为：

$w_n^m=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right)=\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}(m-1)}{4})={\left(j\right)}^{m-1}$

亦即将各载波的用户数据所对应的旋转角度，依次分布在单位圆的四个特定点上，四个点对应的相位旋转因子可以预先存储在硬件空间中，而且四个点的复值只包含了实部或虚部；

所述的随机相位旋转算法为：

预先利用某些随机函数，至少生成本载波所能承载的最大用户数个数的随机相位，并存储在硬件空间中。

目前所有的相位旋转算法，只要对于载波内各用户合并后信号的峰均比抑制有益，都可以作为一次相位旋转中采用的载波独立相位旋转算法。可选地，不同的载波可以使用不同的载波独立相位旋转算法。

所述的载波间相位旋转算法包括线性圆周相位旋转算法、四点圆周相位旋转算法、随机相位旋转算法。

所述的线性圆周相位旋转算法为：

设经过第一次旋转后的用户数据为

载波数据为其叠加

代表了某个载波下的所有用户数据，其中n为各载波索引，载波个数为N，n的取值为1，2，…N，m为当前时隙下用户索引，载波n的用户个数为M_n，m的取值为1，2，…M_n。其对应的圆周相位旋转因子生成为：

$w_n=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right)=\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}(n-1)}{N})$

亦即将载波间的载波数据所对应的旋转角度，均匀地分布在单位圆上，使载波间的载波数据旋转不同的角度；

所述的四点圆周相位旋转算法为：

在线性圆周相位旋转算法的基础上，载波数据其对应的圆周相位旋转因子生成为：

$w_n=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right)=\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}(n-1)}{4})={\left(j\right)}^{n-1}$

亦即将各载波的载波数据所对应的旋转角度，均匀地分布在单位圆的四个特定点上，四个点对应的相位旋转因子可以预先存储在硬件空间中，而且四个点的复值只包含了实部或虚部；

所述的随机相位旋转算法为：

预先利用某些随机函数，至少生成系统的最大载波数个数的随机相位，并将其对应的相位旋转因子预先存储在硬件空间中。

一种降低峰均比的方法，该方法的一种改进，其具体步骤为

(1)经过调制、扩频、加扰和插入Midamble码之后的用户数据为

其中n为各载波索引，m为当前时隙下用户索引，相位旋转装置从其一次旋转因子获取单元中获取每个用户数据

对应的一次相位旋转角度

和一次旋转因子有：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_n^m=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right)\\ \left|w_n^m\right|=1\end{array}\right.;$

(2)面向各个载波，根据某一多载波相位旋转算法，从二次旋转因子获取单元中确定每个载波对应的二次相位旋转角度θ_n和二次旋转因子w_n，有：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_n=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right)\\ \left|w_n\right|=1\end{array}\right.;$

(3)得到二次旋转因子后，将步骤(1)所得到一次相位旋转因子乘以步骤(2)所得到的二次相位旋转因子，所得结果为复合相位旋转因子；

(4)将用户数据

乘以复合相位旋转因子，即完成相位旋转装置对用户数据的相位旋转；

(5)完成相位旋转的所有用户数据合并形成本载波的载波数据，并与其他载波的完成旋转后的载波数据，继续进行常规处理，所述常规处理包括载波调制和合路。

目前所有的相位旋转算法，只要对于各载波合路后信号的峰均比抑制有益，都可以作为二次相位旋转中采用的载波间相位旋转算法。

一种降低峰均比的装置，该装置应用于TD-SCDMA系统中，所述TD-SCDMA系统包括多个调制扩频加扰模块，多个插入MIDAMBLE模块，多个降低峰均比的相位旋转装置，多个载波上多用户数据叠加模块，多个FIR脉冲成型滤波模块、多个DUC模块以及N路多载波合路模块；所述调制扩频加扰模块，插入MIDAMBLE模块，降低峰均比的相位旋转装置，载波上多用户数据叠加模块，FIR脉冲成型滤波模块以及DUC模块依次相连；所述多个DUC模块的输出端汇集连接至N路多载波合路模块。

本发明具有如下的优点及效果：

(1)充分考虑了用户信息，将旋转的对象扩大为各载波下的用户数据。

(2)各载波相互独立，各载波内单独使用相位旋转算法对其用户数据进行处理，避免了载波间通信的资源消耗。

(3)针对各载波数据合路后峰均比再生的问题，采用了二次相位旋转，将各载波数据分别旋转一定角度，降低了载波间数据的相关性，降低了载波数据合路后的峰均比。

附图说明

图1为TD-SCDMA业务时隙结构的示意图；

图2为本发明一种降低峰均比的装置结构示意图；

图3为利用本发明一种降低峰均比的装置的TD-SCDMA系统的结构示意图；

图4为本发明一种降低峰均比的方法的实施例一的流程示意图；

图5为本发明一种降低峰均比的方法的实施例二的流程示意图。

具体实施方式

图2为本发明一种降低峰均比的装置及其方法的所述相位旋转装置结构示意图，该装置包括用于获取各载波上所有用户数据所对应的一次旋转因子和一次相位旋转角度的一次旋转因子获取单元、用于对各载波上所有用户数据及其对应的上述一次旋转因子进行乘法操作的一次相位旋转单元、用于获取各载波上所有用户数据所对应的二次旋转因子和二次相位旋转角度的二次旋转因子获取单元和用于对各载波上所有用户数据及其对应的上述二次旋转因子进行乘法操作的二次相位旋转单元。

所述的一次旋转因子获取单元可以通过硬件空间预存的方式直接获取旋转因子，或者可以通过旋转因子计算单元实时计算的方式获取旋转因子，或者可以通过硬件空间预存和旋转因子计算单元实时计算两者结合的方式获取旋转因子。

所述的二次旋转因子获取单元可以通过硬件空间预存的方式直接获取旋转因子，或者可以通过旋转因子计算单元实时计算的方式获取旋转因子，或者可以通过硬件空间预存和旋转因子计算单元实时计算两者结合的方式获取旋转因子。

图3为利用本发明一种降低峰均比的装置及其方法的TD-SCDMA系统的结构示意图。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。需要注意的是，示意图图3、4中的实线表示步骤的执行流向，而虚线仅表示某些步骤中需要存储和读取数据空间时，数据的流向。

下面所给出的两个实施例中载波的个数都为N，n为各载波索引，n的取值为1，2，…N，载波n的用户个数为M_n，m为当前时隙下用户索引，m的取值为1，2，…M_n。

实施例一

结合本发明方法的示意图图3，具体实现步骤如下：

(1)n＝1，m＝1；

(2)对某载波n，根据某一用户数据的索引m，在该载波下的用户数据存储空间，提取其经过调制、扩频、加扰和插入Midamble码之后的用户数据

(3)相应地，在同一载波下的一次相位旋转因子存储空间，提取索引为m的一次相位旋转因子

此旋转因子预先使用计算机基于四点圆周相位旋转算法生成；

(4)将所述提取的用户数据

和一次相位旋转因子

相乘得到第一次相位旋转之后的用户数据

所述乘法采用复数乘法器；

优选地，步骤4可优化为以下形式从而节约所述的复数乘法器：

一次相位旋转之后的用户数据根据前述对应于此用户的一次相位旋转因子而决定：

首先定义为取用户数据

的实部，定义

为取用户数据

的虚部；

当旋转因子为1时， $c_n^{\′m}=c_n^m;$

当旋转因子为j时， $\mathrm{real}\left\{c_n^{\′m}\right\}=-\mathrm{imag}\left\{c_n^m\right\},$ $\mathrm{imag}\left\{c_n^{\′m}\right\}=\mathrm{real}\left\{c_n^m\right\};$

当旋转因子为-1时， $c_n^{\′m}=-c_n^m;$

当旋转因子为-j时， $\mathrm{real}\left\{c_n^{\′m}\right\}=\mathrm{imag}\left\{c_n^m\right\},$ $\mathrm{imag}\left\{c_n^{\′m}\right\}=-\mathrm{real}\left\{c_n^m\right\};$

(5)相应地，在同一载波下的二次相位旋转因子存储空间，提取索引为n的二次相位旋转因子w_n，此旋转因子预先使用计算机基于线性圆周相位旋转算法生成；

(6)将前述一次相位旋转之后的用户数据

与提取的二次相位旋转因子w_n相乘得到二次相位旋转之后的用户数据

所述乘法采用复数乘法器；

以下步骤7～9实现了载波下用户数据的合并：

(7)提取载波n数据存储空间的载波数据，此载波数据应为前m-1个经过了两次旋转的所有用户数据的合并结果

若当前用户索引为1，则载波数据存储空间为空；

(8)将所述提取的载波数据与完成两次相位旋转的索引为m的用户数据

相加，得到m个用户数据的合并结果

所述加法采用复数加法器；

(9)将前m个用户数据的合并结果

存储覆盖到本载波的载波数据存储空间；

(10)m＝m+1；

(11)如果m大于M_n，跳至步骤12；否则，重复上述步骤2～10，完成载波n下，M_n个用户数据的旋转及合并；

(12)n＝n+1，m＝1；

(13)如果n大于N，N载波的处理完成；否则，重复上述步骤2～12，完成N个载波的处理。

实施例二

结合本发明方法的示意图图4，具体实现步骤如下；

(1)n＝1，m＝1；

(2)对某载波n，根据某一用户数据的索引m，在该载波下的用户数据存储空间，以索引的顺序排列，提取其经过调制、扩频、加扰和插入Midamble码之后的用户数据

(3)相应地，在同一载波下的复合相位旋转因子存储空间，提取索引为m的复合相位旋转因子

此复合旋转因子为预先使用计算机分别基于四点圆周相位旋转算法和线性圆周相位旋转算法生成的对应于此用户的两级相位旋转因子的乘积；

(4)将所述提取的用户数据

和复合相位旋转因子

相乘，所述乘法采用复数乘法器；

以下步骤5～7实现了载波下用户数据的合并：

(5)提取载波n数据存储空间的载波数据，此载波数据应为前m-1个经过了两次旋转的用户数据的合并结果若当前用户索引为1，则载波数据存储空间为空；

(6)将提取的载波数据

与完成两次相位旋转的索引为m的用户数据相加，得到m个用户数据的合并结果

所述加法采用复数加法器；

(7)将前m个用户数据的合并结果

存储覆盖到本载波的载波数据存储空间。

(8)m＝m+1；

(9)如果m大于M_n，跳至步骤10；否则，重复上述步骤2～8，完成载波n下，M_n个用户数据的旋转及合并；

(10)n＝n+1，m＝1；

(11)如果n大于N，N载波的处理完成；否则，重复上述2～10步骤，完成N个载波的处理。

相对于原实施例，优化的实施例将对应于每一个用户数据的原有的两级相位旋转因子相乘，得到复合相位旋转因子，采用的复数乘法器个数和相位因子存储空间个数减少了一半。

本发明一种降低峰均比的装置，该装置应用于TD-SCDMA系统中，如图3所示，所述TD-SCDMA系统包括多个调制扩频加扰模块，多个插入MIDAMBLE模块，多个降低峰均比的相位旋转装置，多个载波上多用户数据叠加模块，多个FIR脉冲成型滤波模块、多个DUC模块以及N路多载波合路模块；所述调制扩频加扰模块，插入MIDAMBLE模块，降低峰均比的相位旋转装置，载波上多用户数据叠加模块，FIR脉冲成型滤波模块以及DUC模块依次相连；所述多个DUC模块的输出端汇集连接至N路多载波合路模块。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种降低峰均比的装置，其特征在于，所述降低峰均比的装置，即相位旋转装置，其具体包括用于获取各载波上所有用户数据所对应的一次旋转因子和一次相位旋转角度的一次旋转因子获取单元、用于对各载波上所有用户数据及其对应的上述一次旋转因子进行乘法操作的一次相位旋转单元、用于获取各载波上所有用户数据所对应的二次旋转因子和二次相位旋转角度的二次旋转因子获取单元和用于对各载波上所有用户数据及其对应的上述二次旋转因子进行乘法操作的二次相位旋转单元。

2.根据权利要求1所述的一种降低峰均比的装置，其特征在于，所述一次旋转因子分别通过硬件空间预存的方式直接获取旋转因子，或者通过旋转因子计算单元实时计算的方式获取旋转因子，或者通过硬件空间预存和旋转因子计算单元实时计算两者结合的方式获取旋转因子。

3.根据权利要求1所述的一种降低峰均比的装置，其特征在于，所述二次旋转因子分别通过硬件空间预存的方式直接获取旋转因子，或者通过旋转因子计算单元实时计算的方式获取旋转因子，或者通过硬件空间预存和旋转因子计算单元实时计算两者结合的方式获取旋转因子。

4.采用权利要求1～3任意一项所述一种降低峰均比的装置的一种降低峰均比的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)经过调制、扩频、加扰和插入Midamble码之后的用户数据为

其中n为各载波索引，m为当前时隙下用户索引，相位旋转装置从其一次旋转因子获取单元中获取每个用户数据

对应的一次相位旋转角度和一次旋转因子

有：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_n^m=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right)\\ \left|w_n^m\right|=1\end{array}\right.;$

(2)得到一次相位旋转因子后，在一次相位旋转单元中分别对各载波上的若干用户数据

乘以其对应的一次旋转因子，即对其进行各载波内独立相位旋转：

$c_n^{\′m}=c_n^m\·w_n^m=c_n^m\·\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right);$

(3)面向各个载波，根据某一多载波相位旋转算法，从二次旋转因子获取单元中确定每个载波对应的二次相位旋转角度θ_n和二次旋转因子w_n，且有：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_n=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right)\\ \left|w_n\right|=1\end{array}\right.;$

(4)得到二次旋转因子后，在二次相位旋转单元中对各载波上的已经通过一次相位旋转后的所有用户数据，乘以其所在载波对应的二次旋转因子，即对其进行载波间相位旋转：

$c_n^{\′\′m}=c_n^{\′m}\·w_n{=c}_n^{\′m}\·\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right);$

(5)经过两次旋转后的载波n上的所有用户数据合并形成本载波的载波数据，并与其他载波的经过两次旋转后的载波数据，继续进行常规处理，所述常规处理包括载波调制和合路。

5.根据权利要求4所述的一种降低峰均比的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的载波内独立相位旋转，其算法包括线性圆周相位旋转算法、四点圆周相位旋转算法、随机相位旋转算法；

所述的线性圆周相位旋转算法为：旋转前的用户数据为

n为各载波索引，载波个数为N，n的取值为1，2，…N，m为当前时隙下用户索引，载波n的用户个数为M_n，m的取值为1，2，…M_n，其对应的线性圆周相位旋转因子生成为：

$w_n^m=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right)=\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}(m-1)}{M_n})$

即将各载波内的若干用户数据所对应的旋转角度，分别均匀地分布在单位圆上；

所述的四点圆周相位旋转算法为：在线性圆周相位旋转算法的基础上，用户数据

对应的圆周相位旋转因子生成为：

$w_n^m=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right)=\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}(m-1)}{4})={\left(j\right)}^{m-1}$

即将各载波的用户数据所对应的旋转角度，依次分布在单位圆的四个特定点上，四个点对应的相位旋转因子预先存储在硬件空间中，四个点的复值只包含了实部或虚部；

所述的随机相位旋转算法为：预先利用随机函数，生成本载波所能承载的最大用户数个数的随机相位，并存储在硬件空间中。

6.根据权利要求4所述的一种降低峰均比的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的载波间相位旋转，其算法包括线性圆周相位旋转算法、四点圆周相位旋转算法、随机相位旋转算法：

所述的线性圆周相位旋转算法为：经过一次旋转后的用户数据为载波数据为其叠加

n为各载波索引，载波个数为N，n的取值为1，2，…N，m为当前时隙下用户索引，载波n的用户个数为M_n，m的取值为1，2，…M_n，其对应的圆周相位旋转因子生成为：

$w_n=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right)=\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}(n-1)}{N})$

即将载波间的载波数据所对应的旋转角度，均匀地分布在单位圆上；

所述的四点圆周相位旋转算法为：在线性圆周相位旋转算法的基础上，载波数据其对应的圆周相位旋转因子生成为：

$w_n=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right)=\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}(n-1)}{4})={\left(j\right)}^{n-1}$

即将各载波的载波数据所对应的旋转角度，均匀地分布在单位圆的四个特定点上，四个点对应的相位旋转因子预先存储在硬件空间中，四个点的复值只包含了实部或虚部；

所述的随机相位旋转算法：预先利用随机函数，生成系统的最大载波数个数的随机相位，并将其对应的相位旋转因子预先存储在硬件空间中。

7.采用权利要求1～3任意一项所述一种降低峰均比的装置的一种降低峰均比的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)经过调制、扩频、加扰和插入Midamble码之后的用户数据为

其中n为各载波索引，m为当前时隙下用户索引，相位旋转装置从其一次旋转因子获取单元中获取每个用户数据

对应的一次相位旋转角度

和一次旋转因子

有：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_n^m=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n^m\right)\\ \left|w_n^m\right|=1\end{array}\right.;$

(2)面向各个载波，根据某一多载波相位旋转算法，从二次旋转因子获取单元中确定每个载波对应的二次相位旋转角度θ_n和二次旋转因子w_n，有：

$\left\{\begin{array}{c}{w}_n=\exp \left({\mathrm{j\θ}}_n\right)\\ \left|w_n\right|=1\end{array}\right.;$

(3)得到二次旋转因子后，将步骤(1)所得到一次相位旋转因子乘以步骤(2)所得到的二次相位旋转因子，所得结果为复合相位旋转因子；

(4)将用户数据乘以复合相位旋转因子，即完成相位旋转装置对用户数据

的相位旋转；

(5)完成相位旋转的所有用户数据合并形成本载波的载波数据，并与其他载波的完成旋转后的载波数据，继续进行常规处理，所述常规处理包括载波调制和合路。

8.根据权利要求1～3任意一项所述的一种降低峰均比的装置的应用，其特征在于，所述装置应用于TD-SCDMA系统中，所述TD-SCDMA系统包括多个调制扩频加扰模块，多个插入MIDAMBLE模块，多个降低峰均比的相位旋转装置，多个载波上多用户数据叠加模块，多个FIR脉冲成型滤波模块、多个DUC模块以及N路多载波合路模块；所述调制扩频加扰模块，插入MIDAMBLE模块，降低峰均比的相位旋转装置，载波上多用户数据叠加模块，FIR脉冲成型滤波模块以及DUC模块依次相连；所述多个DUC模块的输出端汇集连接至N路多载波合路模块。

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