CN102437994B - 多频段宽带信号的削峰方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多频段宽带信号的削峰方法和设备，通过应用本发明实施例的技术方案，事先预测所接收到的多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值，并根据预测的结果进行相应的预削峰处理，保证多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰均比，从而，解决了现有的基站设备单通道采用宽频功放，且同时支持多频段时，所存在的信号的峰均比问题，配合数字预失真方案来保证功放的线性和效率，确保同一系统多频段应用、异系统共模、共平台实现技术可行。

Description

多频段宽带信号的削峰方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种多频段宽带信号的削峰方法和设备。

背景技术

伴随国内外移动运营商的高度认可、近年来的大规模部署商用，BBU(Base Band Unit，基带处理单元)+RRU(Radio Remote Unit，射频拉远单元)的建网模式呈现出从根本上改变传统网络架构的趋势。

由于各国家和地区频谱政策差异，相应的全球移动运营商获得的频谱资源相对分散(包括900MHz/1800MHz/2100MHz/2300MHz/2600MHz等)，普遍面临着多制式、多频段的挑战。以中国移动为例，在TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)制式上先后分得了F(1880MHz-1920MHz)、A(2010MHz-2025MHz)、E(2320MHz-2370MHz)和D(2570MHz-2620MHz)4个频段，尽管频谱资源丰富，但频段间隔较大。为了满足TD(Time Division，时分)网络适应不同频段、应用场景需求，RRU产品已经有十数种之多，即使是主流厂商也难以全部覆盖。而且未来一旦频段划分再调整，现有窄带RRU设备也不得不替换，这些都促使射频尽快向宽带化方向发展。

一般来说，一个基站站点如果开通几个不同制式的基站，意味着同时在几个频段上运行，就需配置几个独立RRU，建站时常因RRU多而造成天面要求高、站点获取难、部署和维护成本高等问题，且无法满足后续演进时不同频段间的频谱与功率资源动态调配需求。与此同时，无线技术从2G(2ndGeneration，第二代移动通信系统)到3G(3rd Generation，第三代移动通信系统)、再向3.9G/LTE(Long Term Evolved，长期演进)的演进道路，使移动运营商不得不面临运营多个制式网络的现实问题。为了实现更灵活的网络架构，更高的频谱利用率和集成度，具体到RRU则要在频谱宽度上更具可扩展性，窄带RRU设备显然无法满足。以宽带RRU为代表的射频宽带化可实现多制式、多频段时设备合一，有效解决上述一系列问题，已成为满足运营商需求与推动行业发展的共同趋势。

在射频宽带化的背后，关键性技术即为宽带MCPA(Multi Carrier PowerAmplifier，多载波功放)。传统技术实现F、A、E多频段组网至少需7款RRU、建站、维护困难，扩容时设备更换频繁。而采用宽带MCPA技术仅需3款RRU可实现TD-SCDMA室外、室外打室内和室内全场景覆盖，实现网络长期稳定发展。同时，相对采用传统技术的RRU产品，室外宽带MCPA RRU重量、体积均至少减小20％，有利于快速工程实施。相比传统将2个功放“双拼”的RRU产品，宽带MCPA电子元器件减少30％，可靠性提升60％以上，功耗降低20％以上。

窄带RRU无法同时支持TD和TD-LTE所在的不同频段，而基于MCPA技术的宽带RRU只需通过软件升级便得以在TD-LTE时代继续存在，实现真正意义上的平滑演进和未来多制式网络的融合共存。受市场需求影响，整个宽带RRU产业链已渐渐趋于成熟。

而解决MCPA的核心技术就是CFR(Crest Factor Reduction，宽带峰均比抑制)技术以及DPD(Digital Pre-Distortion，宽带数字预失真)技术。这两种方案是互相补充和制约的。

下面对目前业界上针对多频段的几种常用CFR+DPD解决方案进行说明。

如图1所示，为现有技术中采用常规多频段CFR技术的一种应用场景的示意图，其实际上是针对两个频段窄带CFR+DPD的简单组合，各频段使用单独的PA，F和A在物理通道上是隔离的，信号彼此之间没有影响，其采用的CFR方案为传统峰值脉冲抵消算法。

如图2所示，为现有技术中采用常规多频段CFR技术的另一种应用场景的示意图，F+A信号合路进行CFR和DPD处理，合路信号经过同一MCPA功放，F+A频段合路信号频段跨越120Mhz以上，为了完成CFR和DPD的算法，通常会采用较高的中频处理速率，当然也要受限于目前FPGA的时钟处理能力，中频时钟速率一般低于250Msps。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

上述的如图1所示的方案是两个单频段CFR+DPD系统的直接组合，采用两个独立的功放，其优点是不需要对现有算法做任何修改，性能稳定，缺点是设备体积大、效率低、成本高，不符合技术演进要求，也很难满足运营商对绿色基站的需求。

而上述的图2所示的方案中，CFR模块能保证进入DAC(Digital to AnalogConverter，数模转换器)的入口峰均比，但是DAC后峰均比抬升较大，抬升内插滤波对峰均比的抬升的程度主要取决于信号带宽与采样处理速率的比值，比值越小，抬升越大，F+A信号带宽占据145Mhz，而受限于目前的FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，时钟采样速率最高为250Msps，这样DAC引入峰值再生一般可能在1.5dB左右，如果要保证进入PA(Power Amplifier，功率放大器)的峰均比较低，CFR削峰门限要设置的更低，这样消耗资源会增加，EVM(Error Vector Magnitude，误差矢量振幅)恶化也较大，另一种解决方案就是保持现有CFR削峰门限，PA做一定的功率回退，这样功放效率大大降低。该方案为了保证DPD方案的正常实施，一般中频处理速率较高，这样也使得CFR中削峰滤波器设计难度加大。

发明内容

本发明实施例提供一种多频段宽带信号的削峰方法和设备，解决现有的技术方案中基站设备单通道采用宽频功放，且同时支持多频段时，所存在的信号的峰均比问题。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了一种多频段宽带信号的削峰方法，至少包括以下步骤：

步骤A、预测所接收到的多频段的多载波信号在经过数模转换DAC处理后的峰值；

步骤B、判断所预测的峰值是否高于峰值检测阈值；

步骤C、当所预测的峰值高于所述峰值检测阈值时，分别确定相应的各频段的多载波信号的峰值调整值；

步骤D、根据所确定的峰值调整值，分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量；

步骤E、将所接收到的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。

另一方面，本发明实施例还提供了一种多频段宽带信号的削峰处理单元，至少包括：

接收模块，用于接收多频段的多载波信号；

预测模块，用于预测所述接收模块所接收到的多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值；

第一判断模块，用于判断所述预测模块所预测的峰值是否高于峰值检测阈值；

确定模块，用于当所述第一判断模块判断所预测的峰值高于所述峰值检测阈值时，分别确定相应的各频段的多载波信号的峰值调整值；

生成模块，用于根据所述确定模块所确定的峰值调整值，分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量；

处理模块，用于将所述接收模块所接收到的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，事先预测所接收到的多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值，并根据预测的结果进行相应的预削峰处理，保证多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰均比，从而，解决了现有的基站设备单通道采用宽频功放，且同时支持多频段时，所存在的信号的峰均比问题，配合数字预失真方案来保证功放的线性和效率，确保同一系统多频段应用、异系统共模、共平台实现技术可行。

附图说明

图1为现有技术中采用常规多频段CFR技术的一种应用场景的示意图；

图2为现有技术中采用常规多频段CFR技术的另一种应用场景的示意图；

图3为本发明实施例所提出的一种多频段宽带信号的削峰方法的流程示意图；

图4为本发明实施例所应用的技术场景的系统结构示意图；

图5为本发明实施例所提出的一种Pre-Peak CFR方案的流程示意图；

图6为本发明实施例提出的一种多频段宽带信号的削峰处理单元的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有的采用独立功放的技术方案存在体积大、效率低、成本高的缺陷，而对于基站设备在单通道采用宽频功放，且同时支持多频段时信号的技术方案，虽然可以解决上述问题，但会出现在保证DAC入口峰均比的情况下，无法保证DAC处理后的峰均比的问题，影响具体的应用效果，和实际实施过程的技术标准需要。

为了克服这样的缺陷，本发明实施例提出了一种多频段宽带信号的削峰方法，通过事先预测多频段宽带信号在DAC处理后的峰值，对相应频段的信号进行预削峰处理，保证其在经过DAC处理后的峰均比。

如图3所示，为本发明实施例所提出的一种多频段宽带信号的削峰方法的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S301、预测所接收到的多频段的多载波信号在经过数模转换DAC处理后的峰值。

步骤S302、判断所预测的峰值是否高于峰值检测阈值。

当所预测的峰值高于所述峰值检测阈值时，执行步骤S303；

当所预测的峰值没有高于所述峰值检测阈值时，执行步骤S306。

在具体的处理场景中，所述峰值检测阈值，具体是根据预设的削峰阈值计算得到的，其中，所述峰值检测阈值的取值稍高于所述预设的削峰阈值。

步骤S303、分别确定相应的各频段的多载波信号的峰值调整值。

步骤S304、根据所确定的峰值调整值，分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。

步骤S305、将所接收到的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。

步骤S306、判断当前所处理的数据长度位置是否为所述多频段的多载波信号的最大数据长度位置。

如果不是，返回步骤S301，继续预测所接收到的多频段的多载波信号的下一个数据长度位置上的信号在经过DAC处理后的峰值；

如果是，直接执行步骤304，根据当前的累计脉冲抵消向量生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。

在具体的处理场景中，为了对具体的处理过程的长度和效率进行控制，可以预先设置生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中的信号迭代次数阈值。

当在生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中的信号迭代次数达到所述信号迭代次数阈值时，直接根据当前的累计脉冲抵消向量生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。

通过这样的处理，可以避免出现无限制的迭代处理，或者过多次数的迭代处理所带来的处理时间的延长，提高相应处理的效率。

另一方面，为了能使相应的输出信号得到及时准确的处理，在执行步骤S301至步骤S304的过程中，还需要对所接收到的多频段的多载波信号进行数据延时处理，直到步骤S304的处理完成，分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量之后，才执行步骤S301，将数据延时处理后的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，事先预测所接收到的多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值，并根据预测的结果进行相应的预削峰处理，保证多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰均比，从而，解决了现有的基站设备单通道采用宽频功放，且同时支持多频段时，所存在的信号的峰均比问题，配合数字预失真方案来保证功放的线性和效率，确保同一系统多频段应用、异系统共模、共平台实现技术可行。

下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。

如图4所示，为本发明实施例所应用的技术场景的系统结构示意图，本发明实施例提出了应用于这样的架构下的Pre-Peak CFR算法的详细过程，保证CFR处理后经过一系列的处理后进入PA的峰均比。

Pre-Peak CFR方案的基本思想通过事先预测多频段信号DAC后峰值，对F频段和A频段的信号进行预削峰处理，保证DAC后的峰均比。

下面以F+A宽频系统为例，详细对基于图4所示的系统架构下的Pre-PeakCFR实现方案进行说明。

在这样的处理流程中，具体以F频段和A频段的信号的处理过程为例进行说明，当然，如果相应的需要处理其他频段的信号，则相应的处理过程需要进行相应的调整，这样的变化并不影响本发明的保护范围。

如图5所示，为本发明实施例所提出的一种Pre-Peak CFR方案的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S501、CFR模块接收F频段和A频段的多载波信号。

在本发明以下的实施例描述中，具体的输入信号为F频段和A频段的多载波信号，记做y_f＝{y_f(i)，i＝1～N}和y_a＝{y_a(i)，i＝1～N}，其中，N为多载波信号的数据长度。

在CFR模块接收到F频段和A频段的多载波信号之后，一方面，需要将相应的信号进行数据延迟处理，另一方面，需要根据接收到的相应的信号的信息执行后续的步骤S502。

步骤S502、预测接收到的多载波信号的峰值。

在实际的操作处理中，具体的预测方法包括以下两种：

方法一、首先，确定F频段和A频段的多载波信号上的各相位点的信号在经过DAC处理后的可能取值：

$y(i,m)=y_f\left(i\right)+y_a\left(i\right)\·\exp \left(j2\mathrm{\π}(\frac{f_{\mathrm{gap}}}{f_s}i+\frac{m}{P\_\mathrm{Num}})\right),$

其中，f_s为数字中频速率；

f_gap为F频段和A频段的中心频段间隔；

i为数据长度位置，初始化i＝0；

P_Num为选择的相位点数量；

m为当前的相位点，m＝0...P_Num-1。

通过上述表达式得到F/A经过HB、NCO合路以及DAC后的可能值，目前考虑的可能取值个数为P_Num。

然后，根据以下公式，在上述公式所确定的多个可能取值中，确定F频段和A频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值，作为预测的峰值：

y_max(i)＝max(|y(i，m)|)。

通过上述过程，可以求出多个可能取值中最大的幅度值作为预测峰值，这样可以最大程度上保证无漏削。

方法二、实际上是对上述的方法一的简化处理，即通过下面方式直接进行峰值预测：

y_max(i)＝||y_f(i)||+||y_a(i)||，其中，||·||表示对数据进行求模操作。

这样的处理虽然精度不如方法一，但在处理效率上显然要优于方法一，计算快捷，简单，在实际的应用场景中，可以根据实际的需要确定应用上述的哪种方法，具体应用的方法内容的变化并不会影响本发明的保护范围。

步骤S503、进行峰值检测，比较步骤S502所得到的多载波预测信号y_max(i)与预设的峰值检测阈值A₁的大小。

在实际的应用中，在步骤S503之前，或者是在系统初始化时，需要通过削峰阈值A₂来计算峰值检测阈值A₁，A₁通常稍高于A₂，其具体的取值可根据实际情况设定。

如果步骤S503的判断结果为y_max(i)＞A₁，则需要计算相应的峰值窗口{m，i≤m≤i+Win_length}内的所有预测峰值y_max(m)，在y_max(m)(i≤m≤i+Win_length)中寻找最大峰值，得到预测峰值位置i_max以及F频段的多载波信号的峰值点y_f(i_max)和A频段的多载波信号的峰值点y_a(i_max)，在具体的处理场景中，峰值窗口Win_length取值可以为23，在完成上述处理后，进一步执行步骤S504。

如果步骤S503的判断结果为y_max(i)＜A₁，则判断当前所处理的数据长度位置是否为F/A频段的多载波信号的最大数据长度位置，即判断当前的i是否等于N。

当i＜N时，确定i＝i+1，并返回执行步骤S502，继续预测所接收到的多频段的多载波信号的下一个数据长度位置(i+1)上的信号在经过DAC处理后的峰值，并根据预测的结果进行后续的处理。

当i＝N时，则确定当前的累计脉冲抵消向量和

分别为F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量，并直接执行步骤S506。

步骤S504、进行峰值调整，计算F/A信号的峰值调整值c_f(i_max)和c_a(i_max)。

根据以下的公式确定步骤S503中所得到的F频段的多载波信号的峰值点y_f(i_max)的削减值c_f(i_max)，作为F频段的多载波信号的峰值调整值：

$c_f\left(i_{\max }\right)=\frac{(y_{\max }\left(i_{\max }\right)-A_2)}{y_{\max }\left(i_{\max }\right)}\·y_f\left(i_{\max }\right)=(1-\frac{A_2}{y_{\max }\left(i_{\max }\right)})\·y_f\left(i_{\max }\right).$

根据以下的公式确定步骤S503中所得到的A频段的多载波信号的峰值点y_f(i_max)的削减值c_f(i_max)，作为A频段的多载波信号的峰值调整值：

$c_a\left(i_{\max }\right)=\frac{(y_{\max }\left(i_{\max }\right)-A_2)}{y_{\max }\left(i_{\max }\right)}\·y_a\left(i_{\max }\right)=(1-\frac{A_2}{y_{\max }\left(i_{\max }\right)})\·y_a\left(i_{\max }\right).$

步骤S505、分别对步骤S504所输出的调整值c_f(i_max)和c_a(i_max)完成相乘操作，生成F/A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量。

在实际的应用中，在步骤S505之前，或者是在系统初始化时，需要根据频点配置以及削峰滤波器长度K产生F/A频段的多载波信号的削峰滤波器系数h_f和h_a，其中，相应的数据维数为1×K，K为削峰滤波器长度。

在本步骤中，将F频段的多载波信号的峰值调整值c_f(i_max)与F频段的多载波信号的削峰滤波器系数h进行向量相乘，得到F频段的多载波信号的脉冲抵消子向量，同时，将A频段的多载波信号的峰值调整值c_a(i_max)与A频段的多载波信号的削峰滤波器系数h_a进行向量相乘，得到A频段的多载波信号的脉冲抵消子向量。

将得到的脉冲抵消子向量分别按照以下公式增加至累计脉冲抵消向量和

中：

$y_f^{-}(i_{\max }-\mathrm{floor}(K/2)+n)=y_f^{-}(i_{\max }-\mathrm{floor}(K/2)+n)+c_f\left(i_{\max }\right)\·h_f\left(n\right),n=1...K,$

$y_a^{-}(i_{\max }-\mathrm{floor}(K/2)+n)=y_a^{-}(i_{\max }-\mathrm{floor}(K/2)+n)+c_a\left(i_{\max }\right)\·h_a\left(n\right),n=1...K,$

其中，floor(·)表示向下取整数，累计脉冲抵消向量

和

初始化为数值为零，维数为1×N的向量。

在完成上述的累加处理后，确定i＝i_max+floor(K/2)，并判断当前所处理的数据长度位置是否为F/A频段的多载波信号的最大数据长度位置，即判断当前的i是否等于N。

当i＜N时，确定i＝i+1，并返回执行步骤S502，继续预测所接收到的多频段的多载波信号的下一个数据长度位置(i+1)上的信号在经过DAC处理后的峰值，并根据预测的结果进行后续的处理。

当i＝N时，则确定当前的累计脉冲抵消向量和分别为F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量，并直接执行步骤S506。

步骤S506、将步骤S501中进行数据延迟处理的F/A频段的多载波输入数据y_f和y_a与相应的削峰抵消脉冲向量

和

相减，输出相应的削峰输出结果y_f和y_a，实现对输入信号进行峰值抵消过程。

具体的处理过程如下：

$y_f\left(n\right)=y_f\left(n\right)-y_f^{-}\left(n\right),$

$y_a\left(n\right)=y_a\left(n\right)-y_a^{-}\left(n\right),$

其中，n＝1...N。

需要进一步指出的是，在上述的步骤S506开始执行之前，无论是步骤S503中的返回步骤S502的处理，还是步骤S505中的返回步骤S502的处理，均属于CFR模块的迭代处理过程，为了提高相应的处理效率，避免迭代处理过多所带来的处理效率降低的情况，可以预先设定CFR模块的迭代次数N_Loop_Num，初始状态下，循环变量Iter_num＝0。

在具体的处理场景中，每次对于同一个多载波信号执行步骤S502的过程均属于依次迭代处理过程，因此，需要在每次针对同一个多载波信号执行步骤S502的处理时，均需要按照以下规则对当前的循环变量进行处理：

(1)如果Iter_num＜N_Loop_Num，则Iter_num＝Iter_num+1，并继续执行步骤S502及其后续流程。

(2)如果Iter_num＝N_Loop_Num，则停止循环，直接执行步骤S506，输出相应的削峰输出结果y_f和y_a。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，事先预测所接收到的多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值，并根据预测的结果进行相应的预削峰处理，保证多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰均比，从而，解决了现有的基站设备单通道采用宽频功放，且同时支持多频段时，所存在的信号的峰均比问题，配合数字预失真方案来保证功放的线性和效率，确保同一系统多频段应用、异系统共模、共平台实现技术可行。

为了实现本发明实施例的技术方案，本发明实施例还提供了一种多频段宽带信号的削峰处理单元，其结构示意图如图6所示，至少包括：

接收模块601，用于接收多频段的多载波信号；

预测模块602，用于预测所述接收模块601所接收到的多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值；

第一判断模块603，用于判断所述预测模块602所预测的峰值是否高于峰值检测阈值；

确定模块604，用于当所述第一判断模块603判断所预测的峰值高于所述峰值检测阈值时，分别确定相应的各频段的多载波信号的峰值调整值；

生成模块605，用于根据所述确定模块604所确定的峰值调整值，分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量；

处理模块606，用于将所述接收模块601所接收到的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。

进一步的，该多频段宽带信号的削峰处理单元还包括：

第二判断模块607，用于在所述第一判断模块603判断所预测的峰值没有高于所述峰值检测阈值时，判断当前所处理的数据长度位置是否为所述多频段的多载波信号的最大数据长度位置；

如果不是，则通知预测模块602继续预测所接收到的多频段的多载波信号的下一个数据长度位置上的信号在经过DAC处理后的峰值；

如果是，则通知生成模块605直接根据当前的累计脉冲抵消向量生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。

另一种场景下，该多频段宽带信号的削峰处理单元还包括：

设置模块608，用于预先设置生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中的信号迭代次数阈值；

第三判断模块609，用于在生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中，判断当前的信号迭代次数是否达到所述设置模块608所设置的信号迭代次数阈值，并在判断结果为是时，直接通知所述生成模块605根据当前的累计脉冲抵消向量生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。

另一种场景下，该多频段宽带信号的削峰处理单元还包括：

延时模块610，用于对所述接收模块601所接收到的多频段的多载波信号进行数据延时处理；

所述处理模块606，具体用于当所述生成模块605分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量之后，将所述延时模块610进行数据延时处理后的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。

在实际的应用场景中，上述的多频段宽带信号的削峰处理单元，具体可以为一种CFR模块，应用于单通道采用宽频功放，且同时支持多频段的基站设备中。

当然，在符合本发明技术思想的前提下，具体的多频段宽带信号的削峰处理单元的类型的变化并不会影响本发明的保护范围。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例的技术方案，事先预测所接收到的多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值，并根据预测的结果进行相应的预削峰处理，保证多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰均比，从而，解决了现有的基站设备单通道采用宽频功放，且同时支持多频段时，所存在的信号的峰均比问题，配合数字预失真方案来保证功放的线性和效率，确保同一系统多频段应用、异系统共模、共平台实现技术可行。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或网络侧设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。

Claims (18)

1.一种多频段宽带信号的削峰方法，其特征在于，至少包括以下步骤： 

步骤A、预测所接收到的多频段的多载波信号在经过数模转换DAC处理后的峰值； 

步骤B、判断所预测的峰值是否高于峰值检测阈值； 

其中，所述峰值检测阈值，具体为： 

根据预设的削峰阈值计算得到的，其中，所述峰值检测阈值的取值稍高于所述预设的削峰阈值； 

步骤C、当所预测的峰值高于所述峰值检测阈值时，分别确定相应的各频段的多载波信号的峰值调整值； 

其中，所述各频段的多载波信号的峰值调整值，是根据确定的不同频段的多载波信号的峰值点的削减值得来的； 

步骤D、根据所确定的峰值调整值，分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量； 

其中，所述各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量，是根据当前的各频段的多载波信号的累计脉冲抵消向量得来的； 

步骤E、将所接收到的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A，具体包括： 

接收到F频段的多载波信号y_f={y_f（i），i=1～N}和A频段的多载波信号y_a={y_a（i），i=1～N}，其中，N为多载波信号的数据长度； 

根据以下公式，确定F频段和A频段的多载波信号上的各相位点的信号在经过DAC处理后的可能取值： 

其中，f_s为数字中频速率，f_gap为F频段和A频段的中心频段间隔，P_Num为选择的相位点数量，m为当前的相位点，m=0…P_Num-1； 

根据以下公式，在所确定的多个可能取值中，确定F频段和A频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值，作为预测的峰值： 

y_max(i)＝max(|y(i,m)|)。 

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A，具体包括： 

接收到F频段的多载波信号y_f={y_f（i），i=1～N}和A频段的多载波信号y_a={y_a（i），i=1～N}，其中，N为多载波信号的数据长度； 

根据以下公式，确定F频段和A频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值，作为预测的峰值： 

y_max(i)＝||y_f(i)||+||y_a(i)||，其中，||·||表示对数据进行求模操作。 

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B之后，还包括： 

步骤F、当所预测的峰值没有高于所述峰值检测阈值时，判断当前所处理的数据长度位置是否为所述多频段的多载波信号的最大数据长度位置； 

如果不是，返回步骤A，继续预测所接收到的多频段的多载波信号的下一个数据长度位置上的信号在经过DAC处理后的峰值； 

如果是，直接执行步骤D，根据当前的累计脉冲抵消向量生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。 

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤F，具体包括： 

在接收到F频段的多载波信号y_f={y_f（i），i=1～N}和A频段的多载波信号y_a={y_a（i），i=1～N}，其中，N为多载波信号的数据长度的情况下： 

当所预测的峰值y_max（i）没有高于所述峰值检测阈值时，判断i是否小于N； 

如果判断结果为是，确定i=i+1，并返回步骤A，继续预测所接收到的F频段和A频段的多载波信号在当前的数据长度位置上的信号在经过DAC处理后的峰值y_max（i），并根据预测的结果进行后续的处理； 

如果判断结果为否，直接执行步骤D，分别确定当前的累计脉冲抵消向量

和

分别为F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量，并按照以下公式将所接收到的F频段和A频段的多载波信号分别减去F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号： 

其中，n=1…N。 

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C，具体包括： 

在接收到F频段的多载波信号y_f={y_f（i），i=1～N}和A频段的多载波信号y_a={y_a（i），i=1～N}，其中，N为多载波信号的数据长度的情况下： 

当所预测的峰值y_max（i）高于所述峰值检测阈值时，计算峰值窗口{m，i≤m≤i+Win_length}内的所有预测的峰值y_max（m）（i≤m≤i+Win_length），根据其中的最大值，确定所预测的峰值的位置i_max以及F频段的多载波信号的峰值点y_f（i_max）和A频段的多载波信号的峰值点y_a（i_max）； 

分别根据以下公式确定F频段的多载波信号的峰值点y_f（i_max）的削减值c_f（i_max）和A频段的多载波信号的峰值点y_a（i_max）的削减值c_a（i_max），作为相应的各频段的多载波信号的峰值调整值： 

其中，A₂为削峰阈值。 

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D之前，还包括： 

根据当前系统中的频点配置，以及削峰滤波器长度K，分别设置各频段的多载波信号的削峰滤波器系数； 

其中，削峰滤波器系数的数据维数为1×K。 

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤D，具体包括： 

在接收到F频段的多载波信号y_f={y_f（i），i=1～N}和A频段的多载波信号y_a={y_a（i），i=1～N}，其中，N为多载波信号的数据长度的情况下： 

将F频段的多载波信号的峰值调整值c_f（i_max）和A频段的多载波信号的峰值调整值c_a（i_max）分别与F频段的多载波信号的削峰滤波器系数h_f和A频段的多载波信号的削峰滤波器系数h_a进行向量相乘，得到相应的脉冲抵消子向量； 

将所得到的脉冲抵消子向量按照以下公式增加到相应的累计脉冲抵消向 量

和

中： 

其中，floor(·)表示向下取整数； 

确定i＝i_max+floor(K/2)，并判断i是否小于N； 

如果判断结果为否，确定当前的累计脉冲抵消向量

和

分别为F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量； 

其中，K为削峰滤波器长度。 

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定i＝i_max+floor(K/2)，并判断i是否小于N之后，还包括： 

如果判断结果为是，确定i=i+1； 

返回步骤A，继续预测所接收到的F频段和A频段的多载波信号在当前的数据长度位置上的信号在经过DAC处理后的峰值y_max（i），并根据预测的结果进行后续的处理。 

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤E，具体包括： 

在接收到F频段的多载波信号y_f={y_f（i），i=1～N}和A频段的多载波信号y_a={y_a（i），i=1～N}，其中，N为多载波信号的数据长度的情况下： 

在确定当前的累计脉冲抵消向量

和

分别为F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量之后，按照以下公式将所接收到的F频段和A频段的多载波信号分别减去F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号： 

其中，n=1…N。 

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 

预先设置生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中的信号迭代次数阈值； 

当在生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中的信号 迭代次数达到所述信号迭代次数阈值时，直接根据当前的累计脉冲抵消向量生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。 

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，具体包括： 

在接收到F频段的多载波信号y_f={y_f（i），i=1～N}和A频段的多载波信号y_a={y_a（i），i=1～N}，其中，N为多载波信号的数据长度的情况下： 

预先设置生成F频段和A频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中的信号迭代次数阈值N_Loop_Num； 

当通过步骤D将得到的脉冲抵消子向量增加到相应的累计脉冲抵消向量 和

之后，判断当前的迭代次数Iter_Num是否达到N_Loop_Num； 

如果Iter_Num＜N_Loop_Num，则Iter_Num=Iter_Num+1，返回步骤A，继续预测所接收到的F频段和A频段的多载波信号在当前的数据长度位置上的信号在经过DAC处理后的峰值y_max（i），并根据预测的结果进行后续的处理； 

如果Iter_Num=N_Loop_Num或Iter_Num＞N_Loop_Num，确定当前的累计脉冲抵消向量和

分别为F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量，并按照以下公式将所接收到的F频段和A频段的多载波信号分别减去F频段和A频段的多载波信号的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号： 

其中，n=1…N。 

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行步骤A至步骤D的过程中，还包括： 

对所接收到的多频段的多载波信号进行数据延时处理； 

当所述步骤D的处理完成，分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量之后，执行步骤E，将数据延时处理后的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。 

14.一种多频段宽带信号的削峰处理单元，其特征在于，至少包括： 

接收模块，用于接收多频段的多载波信号； 

预测模块，用于预测所述接收模块所接收到的多频段的多载波信号在经过DAC处理后的峰值； 

第一判断模块，用于判断所述预测模块所预测的峰值是否高于峰值检测阈值； 

其中，所述峰值检测阈值，具体为： 

根据预设的削峰阈值计算得到的，其中，所述峰值检测阈值的取值稍高于所述预设的削峰阈值； 

确定模块，用于当所述第一判断模块判断所预测的峰值高于所述峰值检测阈值时，分别确定相应的各频段的多载波信号的峰值调整值； 

其中，所述各频段的多载波信号的峰值调整值，是根据确定的不同频段的多载波信号的峰值点的削减值得来的； 

生成模块，用于根据所述确定模块所确定的峰值调整值，分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量； 

其中，所述各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量，是根据当前的各频段的多载波信号的累计脉冲抵消向量得来的； 

处理模块，用于将所述接收模块所接收到的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。 

15.如权利要求14所述的多频段宽带信号的削峰处理单元，其特征在于，还包括： 

第二判断模块，用于在所述第一判断模块判断所预测的峰值没有高于所述峰值检测阈值时，判断当前所处理的数据长度位置是否为所述多频段的多载波信号的最大数据长度位置； 

如果不是，则通知预测模块继续预测所接收到的多频段的多载波信号的下一个数据长度位置上的信号在经过DAC处理后的峰值； 

如果是，则通知生成模块直接根据当前的累计脉冲抵消向量生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。 

16.如权利要求14所述的多频段宽带信号的削峰处理单元，其特征在于，还包括： 

设置模块，用于预先设置生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中的信号迭代次数阈值； 

第三判断模块，用于在生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量的过程中，判断当前的信号迭代次数是否达到所述设置模块所设置的信号迭代次数阈值，并在判断结果为是时，直接通知所述生成模块根据当前的累计脉冲抵消向量生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量。 

17.如权利要求14所述的多频段宽带信号的削峰处理单元，其特征在于，还包括： 

延时模块，用于对所述接收模块所接收到的多频段的多载波信号进行数据延时处理； 

所述处理模块，具体用于当所述生成模块分别生成各频段的多载波信号相应的削峰抵消脉冲向量之后，将所述延时模块进行数据延时处理后的多频段的多载波信号分别减去相对应的削峰抵消脉冲向量，输出削峰处理后的多频段的多载波信号。 

18.如权利要求14至17中任意一项所述的多频段宽带信号的削峰处理单元，具体为： 

一种宽带峰均比抑制CFR模块，应用于单通道采用宽频功放，且同时支持多频段的基站设备中。 

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