CN102970266A - 一种多频段信号削峰的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种多频段信号削峰的方法及装置，用以通过滤波法对多频段信号进行单通道宽频功放之前的峰值预估后削除处理，能有效避免过削和漏削，降低EVM，并提升应用的灵活性。该方法包括：通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号；依次判断所预测的输出信号的信号值是否高于削峰阈值；当确定存在高于削峰阈值的信号值时，确定该信号值对应的采样点所在区域的最大峰值；根据该最大峰值确定所述多频段信号中各个频段的信号对应的削峰幅相参数；由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰序列；将所述各个频段的信号分别减去对应的削峰序列，得到削峰后的多频段信号。

Description

一种多频段信号削峰的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种多频段信号削峰的方法及装置。

背景技术

参见表1，E-UTRA（Evolved Universal Terrestrial Radio Access network,演进的通用陆基无线接入网）频段划分如下。

表1

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，普遍面临着多制式、多频段的挑战，以中国移动为例，在TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分多址接入)制式上分得了F(1880MHz-1920MHz)、A(2010MHz-2025MHz)和D(2570MHz-2620MHz)等多个频段，尽管频谱资源丰富，但频段间隔较大。

现有技术针对多频段多载波信号的处理，有两套方案。

方案一：例如A+F的方案有在模拟信号合路的设计实例，此种设计中把A和B通路信号在数字域完全分开，在功放前合并，在功放后再分路以便进行反馈，反馈DPD（Digital Pre-Distortion,数字预失真）进行分路切换本振的方法。实际上是针对两个频段窄带宽带峰均比抑制（Crest Factor Reduction,CFR）+DPD的简单组合，各频段使用单独的PA(Power Amplifier，功率放大器)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，用两个独立的功放。

该方案的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；另外，由于目前TD-SCDMA(Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access,时分同步码分多址接入)/LTE（Long TermEvolution,长期演进）应用的频段多而分散，室内、室外频段组合方案十分复杂，这与其它两种3G制式有着明显的不同。过多的频段组合导致了现网中RRU(Radio Remote Unit,射频拉远单元)设备型号众多，在每一期网络建设中都有多种新型RRU出现，生命周期短，给运营商的网络部署和后续运维带来极大的麻烦。

方案二：F+A信号合路进行CFR和DPD处理，合路信号经过同一MCPA(Multi Carrier Power Amplifier,多载波功放)，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（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的时钟处理能力。例如F频段覆盖1880-1915MHz的频带，而A频段覆盖2010-2025的频带，因此可以得到：A+F带宽跨度为145MHz，而实际使用带宽只有35M+15M=50M。图1示意了F和A频段的分布以及三阶和五阶交调信号的分布情况。这种宽频的削峰处理（CFR）将是阻碍宽频RRU实现A/F共射频通道的一个瓶颈技术之一。

针对方案二提出的削峰算法中，有的是基于F频段和A频段完成各自的多载波叠加之后，然后在数字中频完成A/F频段的多载波信号叠加：

s_{FA_band}＝s _{F_band} (kT)+s _{A_band} (kT)

对叠加后的信号s_{FA_band}进行CFR操作，参见图2，这种载波叠加后生成的削峰序列时域脉冲呈现多个毛刺，这样会导致削峰后EVM（Error VectorMagnitude,误差向量幅度）恶化加剧的情况。并且此时的削峰操作消耗的资源多，效果也不太理想。

为此还有提出在多频段信号合并之前进行削峰，该方法事先预测所接收到的多频段的多载波信号在经过合并处理后的峰值，并根据预测的结果进行相应的预削峰处理，以降低基站设备支持多频段时采用单通道宽频功放的峰均比过大的问题，具有较大的可行性。现有技术中，对多载波信号合并处理后的峰值的预测方法主要有相位选择法，绝对值求和法两种方法：相位选择法相对简单，装置框图如图3所示，公式的表达形式为PX(n)＝max(|x1(n)+x2(n)·exp(j2πp/P)|),p＝0,1...P-1，其中，PX(n)为预测结果，x1(n)、x2(n)分别为各频段信号，p=0,2…P-1，P为4或者8。减少了过削的可能性，适合多个频段但是存在一定的漏削的可能；绝对值求和最为简单，装置框图如图4所示，公式表达为PX(n)＝|x1(n)|+|x2(n)|，能够有效的削除各种峰值，降低系统的峰均比，但是存在一定的过削，EVM的恶化最大。此外，以上提到的方法对多频段的频点有要求：例如f1和f2需要满足

也就是频段1输入信号在频段搬移时和频段2的输入信号相位相差π,这样限制了仅仅只有一些多频段的信号能够有效削峰，预测不够灵活。

发明内容

本发明实施例提供了一种多频段信号削峰的方法及装置，用于对多频段信号进行单通道宽频功放之前的峰值预估后削除处理，能有效避免过削和漏削，降低EVM，并能适用于各种频段。

本发明实施例提供的一种多频段信号削峰的方法包括：

通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号；

依次判断所预测的输出信号的信号值是否高于削峰阈值；

当确定存在高于削峰阈值的信号值时，确定该信号值对应的采样点所在区域的最大峰值；

根据该最大峰值确定所述多频段信号中各个频段的信号对应的削峰幅相参数；

由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰序列；

将所述各个频段的信号分别减去对应的削峰序列，得到削峰后的多频段信号。

本发明实施例提供的一种多频段信号削峰的装置包括：

峰值预测模块，用于通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号；

阈值检测模块，用于依次判断所预测的输出信号的信号值是否高于削峰阈值；

峰值确定模块，用于当确定存在高于削峰阈值的信号值时，确定该信号值对应的采样点所在区域的最大峰值；

幅相确定模块，用于根据该最大峰值确定所述多频段信号中各个频段的信号对应的削峰幅相参数；

削峰序列产生模块，用于由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰序列；

峰值对削模块，用于将所述各个频段的信号分别减去对应的削峰序列，得到削峰后的多频段信号。

通过以上技术方案可知，本发明通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号，准确模拟输出结果，并根据该输出结果确定更为合适的削峰序列，解决了现有技术在单通道宽频功放时由于预测不准确导致的过削和漏削等EVM过大的问题；并且该方法不具有现有技术中对各频段信号的频点有一定要求的缺点，灵活性强，提高了该削峰方法的应用范围。

附图说明

图1为现有技术中F和A频段以及三阶和五阶交调信号的频段分布图；

图2为现有技术中对叠加后的多频段信号进行CFR的效果示意图；

图3为现有技术中相位选择法的装置框图；

图4为现有技术中绝对值求和法的装置框图；

图5为本发明实施例提供的一种多频段信号削峰的方法的流程示意图；

图6为本发明具体实施例提供的一种多频段信号削峰的装置的接口框图；

图7为本发明具体实施例提供的一种多频段信号削峰的装置的详细框图；

图8为本发明具体实施例提供的一种多频段信号削峰的方法的流程示意图；

图9为本发明具体实施例提供的滤波法的装置框图；

图10为本发明具体实施例提供的一种峰值检测方法的削峰效果图；

图11为本发明具体实施例提供的另一种峰值检测方法的削峰效果图；

图12为本发明具体实施例提供的一种峰值检测方法的场景示意图；

图13为本发明具体实施例提供的一种峰值检测方法的另一场景示意图；

图14为本发明具体实施例提供的一种峰值检测方法的检测效果图；

图15为本发明具体实施例提供的一种峰值检测方法的另一检测效果图；

图16为本发明具体实施例提供的多频段信号削峰效果验证的装置框图；

图17为本发明具体实施例提供的绝对值求和法的CCDF曲线对比图；

图18为本发明具体实施例提供的绝对值求和法削峰前后时域效果图；

图19为本发明具体实施例提供的滤波法CCDF曲线对比图；

图20为本发明具体实施例提供的滤波法削峰前后时域效果图；

图21为本发明具体实施例提供的绝对值求和法的EVM效果图；

图22为本发明具体实施例提供的滤波法的EVM效果图；

图23为本发明实施例提供的一种多频段信号削峰的装置结构图；

图24为本发明实施例提供的一种多频段信号削峰的另一装置结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种多频段信号削峰的方法及装置，用以通过滤波法对多频段信号进行单通道宽频功放之前的峰值预估后削除处理，能有效避免过削和漏削，降低EVM，并对信号的频段没有要求，提升应用的灵活性。

参见图5，本发明实施例提供的一种多频段信号削峰的方法包括：

S101、通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号；

S102、依次判断所预测的输出信号的信号值是否高于削峰阈值；

S103、当确定存在高于削峰阈值的信号值时，确定该信号值对应的采样点所在区域的最大峰值；

S104、根据该最大峰值确定所述多频段信号中各个频段的信号对应的削峰幅相参数；

S105、由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰序列；

S106、将所述各个频段的信号分别减去对应的削峰序列，得到削峰后的多频段信号。

较佳的，S101包括：对该多频段信号中各个频段的信号分别进行内插滤波；对内插滤波后的各个频段的信号分别进行频谱搬移；将频谱搬移后的各个频段的信号合并；抽取合并信号，得到预测的输出信号。显然，频谱搬移是将各个频段的信号均搬移至同一个中频。以上方法称为滤波法，该方法与信号实际进行合并处理输入DAC的过程采用相同的半带滤波器，相同的频谱搬移函数，因此预测的输出信号具有很高的准确性，通用性，能够满足多频段分布的各类场景的应用。并且由于HB滤波器有一半是零并且滤波器系数呈现对称性，增加的资源有限。

S102中的削峰阈值，为预设值，由功放等设备的参数决定。

较佳的，S103具体为，从该采样点开始，在一段预设的采样间隔内，确定各采样点对应的信号值；确定所述信号值中的最大值为最大峰值。为避免采样间隔所限导致的峰值遗漏问题，可以采取方案A：对所述采样间隔后的采样点，逐个判断采样点对应的信号值；当确定所述信号值大于所述最大峰值时，将该信号值确定为最大峰值；当确定所述信号值小于所述最大峰值时，结束判断；或者，方案B：对所述采样间隔后的采样点，逐个判断采样点对应的信号值；当确定所述信号值大于所述最大峰值时，将该信号值确定为最大峰值；当确定所述信号值小于削峰阈值时，结束判断。所述区域，指的是用于进行最大峰值判断的不小于预设采样间隔的动态区域。

较佳的，S104，具体包括：由该最大峰值和该最大峰值所在采样点对应的各个频段的信号值，确定各个频段的信号对应的削峰比例；由该最大峰值、削峰阈值、所述削峰比例，确定各个频段的信号对应的削峰幅相参数。削峰比例与最大峰值正相关，与最大峰值所在采样点对应的各个频段的输入信号的信号值正相关；削峰幅相参数用于确定削峰脉冲的幅度和相位，与削峰比例正相关，与最大峰值和削峰阈值的差值正相关。

较佳的，S105，由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰脉冲；将确定的各个频段的信号对应的全部削峰脉冲，确定为该频段的信号对应的削峰序列。所述原型削峰序列，是预先存储的专用于削峰的固定长度序列，根据S104得到的削峰幅相参数对原型削峰序列进行调整，就可以得到所需要的削峰脉冲。由于削峰实际针对的是包含大于削峰阈值的峰值的有限长度的采样区间，而多频段信号合并后会有多个这样的采样区间，因此削峰脉冲通常有多个，需要根据所有的削峰脉冲输出削峰序列，便于S106进行削峰。

下面给出本发明的具体实施例：MCPA(Multi Carrier Power Amplifier,多载波功放)技术是射频宽带化的关键技术。采用宽带MCPA技术的RRU把不同频段组合，在不同频段的射频输出功率和载波等系统资源完全共享，可以根据运营商的需要和用户发展来进行灵活配置，达到资源最大化利用，有利于提升RRU的成熟度和可靠性，以及提升网络质量。该技术可应用于TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址接入)／LTE(Long Term Evolution，长期演进)／LTE-A(Long TermEvolution Advanced，高级长期演进)。

参见图6，为本发明提供的一种多频段信号削峰的装置及接口框图；

多频段OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)调制信号经过内插滤波后输入到多频段削峰模块的信号如下：

$\underset{\‾}{x_{\mathrm{band}1}}\left(\mathrm{nT}\right)=\underset{f=1}{\overset{F}{\mathrm{\Σ}}}(d_{n}f(t-{\mathrm{nT}}_f)\·\exp \left({\mathrm{j\ω}}_{f_{11}}\mathrm{nT}\right)$

$\underset{\‾}{x_{\mathrm{band}2}}\left(\mathrm{nT}\right)=\underset{f=1}{\overset{F}{\mathrm{\Σ}}}(d_{n}f(t-{\mathrm{nT}}_f)\·\exp \left({\mathrm{j\ω}}_{f_{21}}\mathrm{nT}\right)$

x _band1 (nT)、x _band2 (nT)分别记作x1(n)、x2(n)

d_n：表示的是基带数据，包括对信号的IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，快速傅里叶逆变换)处理，将数据符号通过IFFT变为采样点；

f(t)：可以认为是FIR(Finite Impulse Response，有限长单位冲激响应)滤波器的处理；

ω_f11，ω_f21：分别是频段1和频段2的频点，每一个频段还有可能是多个载波信号的叠加；。

OFDM调制信号经过第一级内插滤波，完成OFDM信号的频谱成型和第一次频谱搬移。进入本发明的多频段削峰装置，完成多频段信号的削峰处理后，开始第二次内插滤波和频谱搬移处理，此时可以观测CFR效果。完成多频段信号的载波叠加后进入DAC（Digital to Analog Converter,数模转换器）处理模块，DAC内部还会做进一步的内插滤波，不过此时PAR（Peak to Average Ratio,峰均比）的增长很有效，一般低于0.3dBc。

如图6，进一步算出 $z\left(n\right)=y1\left(n\right).*\exp (-j\·\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{fs}}f1*n)+y2\left(n\right).*\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{fs}}f2*n),$ 其中.*表示函数直接相乘，区别于向量乘法；y1(n)、y2(n)分别为x1(n)、x2(n)经过本发明削峰装置后的输出，z(n)为输入DAC前的合并信号。

而现有技术绝对值求和法和相位选择法：对f1和f2是的频点有要求，需要满足

也就是频段1输入信号在频段搬移时和频段2的输入信号相位相差π,这样多频段叠加后的信号如下：

$z\left(n\right).*\exp (-j\·\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{fs}}f2*n)=y1\left(n\right).*\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{fs}}f1*n)*.\exp (-j\·\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{fs}}f2*n)+y2\left(n\right)$

$z^{\′}\left(n\right)=y1\left(n\right).*\exp (j\·\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{fs}}(f1-f2)*n)+y2\left(n\right)$

z'(n)＝y1(n).*exp(j·π*n)+y2(n)

可见现有技术中的峰值点预测不够灵活，而本发明适用更多的频段范围。

参见图7，为本发明具体实施例提供的一种多频段信号削峰的装置详细框图；对应于图7，本发明具体实施例提供的一种多频段信号削峰的方法的步骤如图8所示：

S201、峰值预测；

为了EVM最小恶化：为此本发明设计了滤波法来进行多载波的预测，滤波预测装置框图如图9。

步骤如下：

1、频段1和频段2信号首先内插后滤波，输入的信号速率翻倍；

2、提速后的频段1信号和频段2信号搬移到各自的频点；

3、频段1和频段2的信号叠加后取绝对值作为多频段信号的峰值预测点。

具体表达式如下：

PX′(n)＝|conv(x1(n),HB)·exp(j2πf₂₁·n)+conv(x2(n),HB)·exp(j2πf₂₂·n)|

PX(n)＝PX′(1:2:end)

其中conv是卷积函数，HB是半带滤波函数，x1(n)、x2(n)为不同频段的输入信号，f₂₁,f₂₂是对应不同频段信号的频谱搬移量，PX′(n)是多路信号合并得到的信号，PX(n)是信号抽取后得到的信号。

S202、峰值检测；

预测峰值信号生成之后，设置信号的削峰门限（削峰阈值）是THD(TresHolD)，THD与功放的参数有关。如果采用检测到一个峰值点就进行削峰操作，由于这种跨频段的信号峰值一般比较尖锐且分布密集，如图10示，则会存在峰值过削的情况。

本发明提出使用两个连续窗来寻找峰值点。第一个窗（WIN1）：采用一段采样间隔Delay_tap内，寻找最大峰值点进行削峰，则能够有效的削除最大峰值信号，如图11示；具体方法为：

PX(n)＞THD时开始记录，寻找随后Delay_tap个信号的最大峰值点，即在[n,n+Delay_tap]中寻找最大幅值点，记为PX_max(n+k)：

PX_max(n+k)＝max(PX(n),PX(n+1),...PX(n+Delay_tap))

设置：

MAX_PEAK＝PX_max(n+k)，

peak_posi＝(n+k)

但是存在的一种可能是随后的信号仍然有一个更大的峰值遗漏，例如图12所示，检测到信号序列23点之后，在检测到的Delay_tap窗：[n,n+Delay_tap]中23采样点最大，按照上述算法就应该削除23点峰值信号。但是随后采样点36大于检测到的MAX_PEAK，如果仍然采样上述算法就会遗漏随后的峰值点。为此本发明在上述第一步峰值检测装置的基础上提出了第二个窗（WIN2）来寻找本次更大的峰值点。

第二个窗的设计有两种方案：

第一种方案：

判断接下来的预测信号PX(n+Delay_tap+1)是否大于前面固定窗检测中检测到的最大幅值MAX_PEAK，如果大于最大幅值，

PX(n+Delay_tap+1)＞MAX_PEK

则更新最大峰值和峰值点位置

MAX_PEAK＝PX(n+Delay_tap+1)

peak_posi＝(n+Delay_tap+1)

一直到PX(n+Delay_tap+m)＜MAX_PEK则停止检测。

第二种方案：

检测接下来的预测信号PX(n+Delay_tap+1)虽然小于MAX_PEAK，但是此时的信号大于削峰门限，使用第一种方式仍然存在遗漏大峰值点信号的可能，如图13所示。

为此针对第二窗的提出改进方案：

完成第一步检测后，判断出接下来的信号PX(n+Delay_tap+1)＞THD则继续检测，一直到出现低于门限的信号PX(n+Delay_tap+N)＜THD,寻找在其中的最大值

[MAX_PEAK2,peak_posi2]＝MAX(PX(n+Delay_tap+1:n+Delay_tap+N))

如果

MAX_PEK2＞MAX_PEAK

则更新最大峰值和峰值点位置

MAX_PEAK＝MX_PEAK2

peak_posi＝peak_posi2

通过两次峰值检测可以有效检测最大峰值点，即不会遗漏最大峰值功率点，也不减少过削现象的发生，从而减少EVM的损失。仿真了2个20MHz多频段信号的预测峰值幅度点，如图14、图15所示。图14为第一次峰值检测的效果图，图15为第二次峰值检测的效果图。

这样图13中第40个采样点被有效检测，完成了预测信号的峰值检测，可见，第二窗的设计提高了峰值检测的效果。

S203、削峰比例定级；

由于存在不同频段的信号由于对峰值点的贡献不同，所以不同频段削峰比例不同，按比例削除各自频段的峰值点使得系统EVM恶化最小，各个频段削峰比例按照如下处理确定。

$\mathrm{factor}\left(1\right)=\frac{x1(\mathrm{peak}\_\mathrm{posi})}{\mathrm{PX}(\mathrm{peak}\_\mathrm{posi})}$

$\mathrm{factor}\left(2\right)=\frac{x2(\mathrm{peak}\_\mathrm{posi})}{\mathrm{PX}(\mathrm{peak}\_\mathrm{posi})}$

$\begin{array}{c}\·\\ \·\\ \·\\ \mathrm{factor}\left(l\right)=\frac{\mathrm{xl}(\mathrm{peak}\_\mathrm{posi})}{\mathrm{PX}(\mathrm{peak}\_\mathrm{posi})}\end{array}$

其中，l为频段编号。

S204、峰值信号幅相定标；

sp(l,n)＝(PX(peak_posi)-THD)·factor(l),n＝peak_posi

PX(peak_posi(n))为预测信号的峰值点；THD为门限值。

sp(l,n)即所述的削峰幅相参数。

S205、峰值分配；

由峰值分配Peak Allocator模块执行，将检测到的每一个峰值分配一个削峰脉冲产生模块（CPG）,这个CPG模块标记为“占用状态”，并且每一个CPG模块一次只能对一个峰值点进行处理（峰值对削）,，一旦完成这个峰值点的对削操作，这个CPG标记为“空闲状态”，一旦处于“空闲状态”时，出现新的峰值点时，Peak Allocator模块会分配空闲的CPG模块来处理这个峰值点。

S206、产生削峰脉冲；

削峰脉冲产生模块（CPG）主要存储着固定长度的原型削峰序列，如果某一CPG被Peak Allocator模块调用，那么将要完成对应的峰值点的幅相和原型削峰序列的乘积。如果所有的CPG模块都在被使用，那么对于接下来检测到的峰值点都在本级不会进行削峰处理。

S207、脉冲求和；

由脉冲求和SUM模块完成，将所有的CPG模块的输出都相加，形成削峰序列。

S208、峰值对削；

用原始信号经过延时后，减去SUM模块形成的削峰序列,得到CFR模块的最终输出结果。

削峰后的信号用x1_1(n),x2_1(n)表示，削峰序列用s1_noise(n)，s2_noise(n)表示，得到削峰处理的数学模型如下：

x1_1(n)＝x1(n)-s1_noise(n)

s1_noise(n)＝(PX(peak_posi)-THD)·factor(1).*h1(n)

x2_1(n)＝x2(n)-s2_noise(n)

s2_noise(n)＝(PX(peak_posi)-THD)·factor(2).*h2(n)

一般情况下一级削峰很难削除所有峰值信号，需要多级削峰，如果采用2级削峰，最终的输出结果为：

y1(n)＝x1_1(n)-s12_noise(n)

y2(n)＝x2_1(n)-s22_noise(n)

其中，y1(n)，y2(n)为二次削峰后的信号，s12_noise(n)，s22_noise(n)表示二次削峰的削峰序列。

对以上方案的削峰效果进行验证，验证的装置框图如图16所示，包括两种情景下的仿真，并将它们进行对比：

1：中频信号不通过削峰模块，直接进入后级的滤波和多频段载波叠加处理。

2：中频信号通过削峰模块，然后进入后级的滤波和多频段载波叠加处理。

各个参数设计如图16所示，频段1的信号速率为30.72MHz,第一次滤波提速后为122.88MHz，信号合并后速率为245.76MHz，最终速率达到491.52MHz。频段跨度是122.88mhz然后122.88+20=144.88MHz，信号速率是491.52MHz，当信号速率相比信号占用的频段带宽大于3倍以上

时，峰值基本不再增长，所以在信号速率提高到491.52MHz测试削峰前后的CCDF(Complementary cumulative distribution function,逆累计概率分布)曲线完全能够判决处本装置的削峰效果。

总之，该系统在低速时削峰，高速时看效果。低速削峰易于FPGA实现并且节省资源，高速观测效果有效。

具体的，对中频信号通过削峰模块的仿真测试，采用两种预测算法（现有技术的绝对值求和法，以及本发明的滤波法）分别测试多频段载波信号叠加前，调制到不同频率的情况。

在根据如图16所示验证装置进行仿真时，频段1采用的频点是-61.44MHz，频段2采用的频点是61.44MHz，这样，多频段信号叠加前信号的采样速率是245.76MHz，满足FS/(F1+F2)=2的要求。

绝对值求和法与中频信号不通过削峰模块情况的CCDF曲线对比如图17所示，绝对值求和法削峰前后时域效果如图18所示；滤波法与中频信号不通过削峰模块情况的CCDF曲线对比如图19所示，滤波法削峰前后时域效果如图20所示；在削除同样峰值的情况下，滤波法相对绝对值求和削峰减少了过削的概率。同时观测这两种算法的EVM的恶化，滤波法EVM的性能要优于绝对值求和法，大概在1%左右，如图21、图22所示。

参见图23，本发明实施例提供的一种设备包括：

峰值预测模块31，用于通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号；

阈值检测模块32，用于依次判断所预测的输出信号的信号值是否高于削峰阈值；

峰值确定模块33，用于当确定存在高于削峰阈值的信号值时，确定该信号值对应的采样点所在区域的最大峰值；

幅相确定模块34，用于根据该最大峰值确定所述多频段信号中各个频段的信号对应的削峰幅相参数；

削峰序列产生模块35，用于由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰序列；

峰值对削模块36，用于将所述各个频段的信号分别减去对应的削峰序列，得到削峰后的多频段信号。

较佳的，峰值预测模块31具体用于：

对该多频段信号中各个频段的信号分别进行内插滤波；

对内插滤波后的各个频段的信号分别进行频谱搬移；

将频谱搬移后的各个频段的信号合并；

抽取合并信号，得到预测的输出信号。

较佳的，峰值确定模块33用于确定该采样点所在区域的最大峰值时，具体用于：

从该采样点开始，在一段预设的采样间隔内，确定各采样点对应的信号值；

确定所述信号值中的最大值为最大峰值。

较佳的，峰值确定模块33还用于：

对所述采样间隔后的采样点，逐个判断采样点对应的信号值；

当确定所述信号值大于所述最大峰值时，将该信号值确定为最大峰值；

当确定所述信号值小于所述最大峰值时，结束判断。

较佳的，峰值确定模块33还用于：

对所述采样间隔后的采样点，逐个判断采样点对应的信号值；

当确定所述信号值大于所述最大峰值时，将该信号值确定为最大峰值；

当确定所述信号值小于削峰阈值时，结束判断。

较佳的，参见图24，所述幅相确定模块34，包括：

削峰比例定级模块37，用于由该最大峰值和该最大峰值所在采样点对应的各个频段的信号值，确定各个频段的信号对应的削峰比例；

峰值信号幅相定标模块38，用于由该最大峰值、削峰阈值、所述削峰比例，确定各个频段的信号对应的削峰幅相参数。

较佳的，如图24所示，所述削峰序列产生模块35，包括：

削峰脉冲产生模块39，用于由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰脉冲；

脉冲求和模块30，用于将确定的各个频段的信号对应的全部削峰脉冲，确定为该频段的信号对应的削峰序列。

综上所述，本发明实施例提供了一种多频段信号削峰的方法及装置，用于对多频段信号进行单通道宽频功放之前的峰值预估后削除处理，能有效避免过削和漏削，降低EVM，并能适用于各种频段。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

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。

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。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种多频段信号削峰的方法，其特征在于，该方法包括：

通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号；

依次判断所预测的输出信号的信号值是否高于削峰阈值；

当确定存在高于削峰阈值的信号值时，确定该信号值对应的采样点所在区域的最大峰值；

根据该最大峰值确定所述多频段信号中各个频段的信号对应的削峰幅相参数；

由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰序列；

将所述各个频段的信号分别减去对应的削峰序列，得到削峰后的多频段信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号，包括：

对该多频段信号中各个频段的信号分别进行内插滤波；

对内插滤波后的各个频段的信号分别进行频谱搬移；

将频谱搬移后的各个频段的信号合并；

抽取合并信号，得到预测的输出信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定该信号值对应的采样点所在区域的最大峰值，包括：

从该采样点开始，在一段预设的采样间隔内，确定各采样点对应的信号值；

确定所述信号值中的最大值为最大峰值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

对所述采样间隔后的采样点，逐个判断采样点对应的信号值；

当确定所述信号值大于所述最大峰值时，将该信号值确定为最大峰值；

当确定所述信号值小于所述最大峰值时，结束判断。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

对所述采样间隔后的采样点，逐个判断采样点对应的信号值；

当确定所述信号值大于所述最大峰值时，将该信号值确定为最大峰值；

当确定所述信号值小于削峰阈值时，结束判断。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该最大峰值确定所述多频段信号中各个频段的信号对应的削峰幅相参数，包括：

由该最大峰值和该最大峰值所在采样点对应的各个频段的信号值，确定各个频段的信号对应的削峰比例；

由该最大峰值、削峰阈值、所述削峰比例，确定各个频段的信号对应的削峰幅相参数。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰序列，包括：

由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰脉冲；

将确定的各个频段的信号对应的全部削峰脉冲，确定为该频段的信号对应的削峰序列。

8.一种多频段信号削峰的装置，其特征在于，该装置包括：

峰值预测模块，用于通过滤波预测多频段信号合并处理后的输出信号；

阈值检测模块，用于依次判断所预测的输出信号的信号值是否高于削峰阈值；

峰值确定模块，用于当确定存在高于削峰阈值的信号值时，确定该信号值对应的采样点所在区域的最大峰值；

幅相确定模块，用于根据该最大峰值确定所述多频段信号中各个频段的信号对应的削峰幅相参数；

削峰序列产生模块，用于由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰序列；

峰值对削模块，用于将所述各个频段的信号分别减去对应的削峰序列，得到削峰后的多频段信号。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，峰值预测模块具体用于：

对该多频段信号中各个频段的信号分别进行内插滤波；

对内插滤波后的各个频段的信号分别进行频谱搬移；

将频谱搬移后的各个频段的信号合并；

抽取合并信号，得到预测的输出信号。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，峰值确定模块用于确定该采样点所在区域的最大峰值时，具体用于：

从该采样点开始，在一段预设的采样间隔内，确定各采样点对应的信号值；

确定所述信号值中的最大值为最大峰值。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，峰值确定模块还用于：

对所述采样间隔后的采样点，逐个判断采样点对应的信号值；

当确定所述信号值大于所述最大峰值时，将该信号值确定为最大峰值；

当确定所述信号值小于所述最大峰值时，结束判断。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，峰值确定模块还用于：

对所述采样间隔后的采样点，逐个判断采样点对应的信号值；

当确定所述信号值大于所述最大峰值时，将该信号值确定为最大峰值；

当确定所述信号值小于削峰阈值时，结束判断。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述幅相确定模块，包括：

削峰比例定级模块，用于由该最大峰值和该最大峰值所在采样点对应的各个频段的信号值，确定各个频段的信号对应的削峰比例；

峰值信号幅相定标模块，用于由该最大峰值、削峰阈值、所述削峰比例，确定各个频段的信号对应的削峰幅相参数。

14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述削峰序列产生模块，包括：

削峰脉冲产生模块，用于由所述削峰幅相参数和固定长度的原型削峰序列，分别生成各个频段的信号对应的削峰脉冲；

脉冲求和模块，用于将确定的各个频段的信号对应的全部削峰脉冲，确定为该频段的信号对应的削峰序列。

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