CN103001907B - 一种数字削峰方法和装置 - Google Patents
一种数字削峰方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103001907B CN103001907B CN201110273219.5A CN201110273219A CN103001907B CN 103001907 B CN103001907 B CN 103001907B CN 201110273219 A CN201110273219 A CN 201110273219A CN 103001907 B CN103001907 B CN 103001907B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- bandwidth
- carrier
- peak clipping
- carrier signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 30
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 16
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
本发明公开了一种数字削峰方法和装置，属于通信领域。所述数字削峰方法包括：根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号；获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率；根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数，将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号；将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号。本发明实施例使得峰值的漏消概率降低。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种数字削峰方法和装置。
背景技术
LTE-A(Long Term Evolution–Advanced，高级长期演进)是3GPP LTE(3rd GenerationPartnership Project Long Term Evolution，第三代合作伙伴计划长期演进)系统的进一步演进和增强系统。在LTE-A系统中，为了满足国际电信联盟对于第四代通信技术的峰值数据速率要求引入了CA(Carrier Aggregation，载波聚合)技术，也称频谱聚合技术或者带宽扩展技术；CA技术通过聚合方式将多个LTE载波扩展成LTE-A系统的传输载波以得到更宽的传输带宽。但是CA技术具有较大的PAPR(Peak to Average Power Ratio，峰值平均功率比)，它直接影响着整个系统的运行成本和效率。
现有技术中降低PAPR的技术包括PC-CFR(Peak Cancellation-Crest Factor Reduction，峰值对消波峰因子降低)；PC-CFR方案中由频谱成型而再生的信号是基于峰值采样点的，所述信号在经过合适的延迟处理后被用于消减超过阀值的原始峰值信号，降低PAPR。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有PC-CFR技术对于小带宽、低速率的通信系统来说能够有效地降低PAPR，但是对于引入CA后的大带宽、高速率的LTE-A通信系统而言，PC-CFR技术存在峰值漏消的情况，不能有效地降低PAPR，使得峰值漏消的概率增加。
发明内容
为了降低峰值漏消的概率，本发明实施例提供了一种数字削峰方法和装置。所述技术方案如下：
一种数字削峰方法，所述方法包括：
根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号；
获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率；
根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数，将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号；
将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号；
其中，所述方法还包括：
当N个第二载波信号中存在连续的M个第一带宽载波信号，将所述连续的M个第一带宽载波信号进行合并，得到N-M+1个第三载波信号；当所述N-M+1个第三载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到X个第一载波信号；其中所述N、M和X为正整数，且X<N-M+1<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
将所述X个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号；
或者，所述方法还包括：
当N个第二载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到Y个第一载波信号；其中所述N和Y为正整数，且Y<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
将所述Y个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
一种数字削峰装置，包括：
输出噪声生成模块，用于根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号；
获取模块，用于获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率；
噪声成型模块，用于根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数，将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号；
削峰信号生成模块，用于将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号；
其中，所述装置还包括：
第一获取模块，用于当N个第二载波信号中存在连续的M个第一带宽载波信号，将所述连续的M个第一带宽载波信号进行合并，得到N-M+1个第三载波信号；当所述N-M+1个第三载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到X个第一载波信号；其中所述N、M和X为正整数，且X<N-M+1<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
第一聚合模块，用于将所述X个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号；
或者，所述装置还包括：
第二获取模块，用于当N个第二载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到Y个第一载波信号；其中所述N和Y为正整数，且Y<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
第二聚合模块，用于将所述Y个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过根据CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率自适应的生成CA削峰系数，再与输出噪声信号执行滤波处理后与延迟后的CA信号进行相关运算得到削峰信号，实现削峰处理；相比较现有技术而言，本发明实施例所述的方法综合考虑了各个第一载波信号的削峰系数，可以消除各种情况下的峰值，有效地降低了PAPR，且不会出现峰值漏消的情况，降低了峰值漏消的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中提供的一种数字削峰方法实施例的流程图；
图2是本发明实施例2提供的一种数字削峰方法实施例的流程图；
图3是本发明实施例2提供的削峰前后频谱对照图；
图4是本发明实施例2提供的削峰前后CCDF曲线图；
图5是本发明实施例2提供的第一载波信号合并后削峰前后的频谱对照图；
图6是本发明实施例3提供的一种数字削峰装置实施例的第一结构示意图；
图7是本发明实施例3提供的一种数字削峰装置实施例的第二结构示意图；
图8是本发明实施例3提供的数字削峰装置实施例的第三结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种数字削峰方法和装置。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
参考图1，图1是本发明实施例1提供的一种数字削峰方法实施例的流程图；所述数字削峰方法包括：
S101：根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号。
该步骤中将CA信号的幅度值|x(n)|和预设的削峰门限A进行比较，获取输出噪声信号；所述削峰门限A为限幅信号允许的最大幅度，由LTE-A通信系统预先设置。
S102：获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率。
该步骤中从所述CA信号的载波聚合配置信息中获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率。
S103：根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数，将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号。
S104：将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号。
该步骤中，削峰信号y(n)＝x(n)-fir_noise(n)，其中，所述x(n)为CA信号，fir_noise(n)为滤波成型的噪声信号。
进一步，所述将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号包括：
将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行多相滤波处理生成滤波成型的噪声信号。
进一步，所述方法还包括：
在所述将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减之前将所述滤波成型的噪声信号执行镜像滤波处理，生成第一信号；
相应的，所述将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号包括：
将延迟后的所述CA信号与所述第一信号对其相减，生成第一削峰信号。
进一步，所述根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数包括：
根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率计算各个第一载波信号所对应的削峰系数；
将所述各个第一载波信号所对应的削峰系数相加生成CA削峰系数。
进一步，所述根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率计算各个第一载波信号所对应的削峰系数包括：
将各个第一载波信号分别作为当前第一载波信号，计算所述当前第一载波信号的削峰系数，执行如下操作：
将所述当前第一载波信号的带宽和采样速率输入滤波器进行滤波处理，生成所述当前第一载波信号的滤波系数；
根据所述当前第一载波信号的频点，将所述当前第一载波信号的滤波系数进行频谱搬移生成所述当前第一载波信号的削峰系数。
进一步，所述滤波器的通带频率Fpass大于等于第一预设值，且所述Fpass小于等于第二预设值，其中所述第一预设值为15kHz*12*NRB*(1-α)，所述第二预设值为15kHz*12*NRB；所述滤波器的阻带频率Fstop大于等于第三预设值，且所述Fstop小于等于第四预设值，其中所述第三预设值为BWchannel，所述第四预设值为BWchannel*(1+α)；其中所述NRB为资源块的数目，所述α为调节因子，且0<α<1，所述BWchannel为所述第一载波信号的带宽。
进一步，所述Fstop等于BWchannel。
进一步，所述根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号包括：
当所述CA信号的幅度值|x(n)|小于等于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为0；
当所述CA信号的幅度值|x(n)|大于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为：|x(n)|-A，其中，n为时间参数，n为正整数。
进一步，所述方法还包括：
当N个第二载波信号中存在连续的M个第一带宽载波信号，将所述连续的M个第一带宽载波信号进行合并，得到M个第三载波信号；当所述M个第三载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到所述X个第一载波信号；其中所述N、M和X为正整数，且X<M<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于所述预设带宽的载波信号；
将所述X个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
进一步，所述方法还包括：
当N个第二载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到Y个所述第一载波信号；其中所述N和Y为正整数，且Y<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于所述预设带宽的载波信号；
将所述Y个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
本实施例所述的方法，通过根据CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率自适应的生成CA削峰系数，再与输出噪声信号执行滤波处理后与延迟后的CA信号进行相关运算得到削峰信号，实现削峰处理；相比较现有技术而言，本发明实施例所述的方法综合考虑了各个第一载波信号的削峰系数，可以消除各种情况下的峰值，有效地降低了PAPR，且不会出现峰值漏消的情况，降低了峰值漏消的概率。
实施例2
参考图2，图2是本发明实施例2提供的一种数字削峰方法实施例的流程图；所述数字削峰方法包括：
S201：根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号。
实际应用中，计算CA信号x(n)对应的的幅度值|x(n)|，将CA信号的幅度值|x(n)|和预设的削峰门限A进行比较，获取输出噪声信号noise(n)；
其中，所述输出噪声信号noise(n)的计算公式如下所示：
也就是说，当所述CA信号的幅度值|x(n)|小于等于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为0；当所述CA信号的幅度值|x(n)|大于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为：|x(n)|-A，其中，n为时间参数，n为正整数。
所述削峰门限A为限幅信号允许的最大幅度，由LTE-A通信系统预先设置。
S202：获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率。
所述CA信号由多个第一载波信号聚合而成，所述各个第一载波信号的频点、贷款和采样频率都保存在所述CA信号的载波聚合配置信息中。于是，此步骤中，具体可以从所述CA信号的载波聚合配置信息中获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率。
S203：根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数。
该步骤包括：根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率计算各个第一载波信号所对应的削峰系数；将所述各个第一载波信号所对应的削峰系数相加生成CA削峰系数。
其中，所述根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率计算各个第一载波信号所对应的削峰系数包括：
将各个第一载波信号分别作为当前第一载波信号，计算所述当前第一载波信号的削峰系数，执行如下操作：
将所述当前第一载波信号的带宽和采样速率输入滤波器进行滤波处理，生成所述当前第一载波信号的滤波系数；
根据所述当前第一载波信号的频点，将所述当前第一载波信号的滤波系数进行频谱搬移生成所述当前第一载波信号的削峰系数。
具体地，例如所述CA信号由3个第一载波信号(第一载波信号1、第一载波信号2和第一载波信号3)聚合而成，第一载波信号1的频点、带宽和采样速率分别为f1、bw1和fs1，第一载波信号2的频点、带宽和采样速率分别为f2、bw2和fs2，第一载波信号3的频点、带宽和采样速率分别为f3、bw3和fs3；
将第一载波信号1作为当前第一载波信号，计算所述第一载波信号1的削峰系数，具体地，将所述第一载波信号1的bw1和fs1输入滤波器1进行滤波，生成所述第一载波信号1的滤波系数1；根据所述第一载波信号1的f1，将所述滤波系数1进行频谱搬移生成所述第一载波信号1的削峰系数1；
所述将所述滤波系数1进行频谱搬移生成所述第一载波信号1的削峰系数1，具体为：将所述滤波系数1与exp(j2pi*f1*t)执行乘法运算实现频谱搬移，生成削峰系数1，其中pi为圆周率。
分别将第一载波信号2或第一载波信号3作为当前第一载波信号，计算所述第一载波信号2对应的削峰系数2或所述第一载波信号3对应的削峰系数3，具体计算方法和削峰系数1的计算方法类似，在此不再赘述，具体可参见削峰系数1的相关描述。
所述削峰系数1、削峰系数2和削峰系数3的处理可以是同步的，也可以是先计算削峰系数1后再计算削峰系数2，计算完削峰系数2后再计算削峰系数3；本发明实施例对于削峰系数1、削峰系数2和削峰系数3的计算顺序不作任何限定，在此不再赘述。
所述削峰系数1、削峰系数2和削峰系数3将计算得到后，将所述削峰系数1、削峰系数2和削峰系数3相加生成CA削峰系数ca_fir，即：ca_fir＝削峰系数1+削峰系数2+削峰系数3。
所述滤波器的通带频率Fpass大于等于第一预设值，且所述Fpass小于等于第二预设值，其中所述第一预设值为15kHz*12*NRB*(1-α)，所述第二预设值为15kHz*12*NRB；
即：15kHz*12*NRB*(1-α)≤Fpass≤15kHz*12*NRB
所述滤波器的阻带频率Fstop大于等于第三预设值，且所述Fstop小于等于第四预设值，其中所述第三预设值为BWchannel，所述第四预设值为BWchannel*(1+α)；
即：BWchannel≤Fstop≤BWchannel*(1+α)
其中，所述NRB为资源块的数目；所述α为调节因子，且0<α<1；所述BWchannel为所述第一载波信号的带宽。
优选的，所述Fstop等于BWchannel，这样可以防止PAPR由于削峰导致的恶化。
通常取α＝0.1，BWchannel可以为10MHz、15MHz或20MHz；当BWchannel为10MHz时，NRB为50，当BWchannel为20MHz时，NRB为100。
例如当α＝0.1，BWchannel＝20MHz，NRB＝100时，所述Fpass和Fstop分别为：
16.2MHz≤Fpass≤18MHz，20MHz≤Fstop≤22MHz
S204：将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号。
实际应用中，将所述CA削峰系数ca_fir与所述输出噪声信号noise(n)按照如下公式执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号fir_noise(n)：
fir_noise(n)＝conv(noise(n),ca_fir)，其中conv为卷积运算符。
优选的，将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行多相滤波处理生成滤波成型的噪声信号；例如，可以将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行两相滤波处理生成滤波成型的噪声信号。
S205：将所述滤波成型的噪声信号执行镜像滤波处理，生成第一信号。
因为在多相滤波处理时，一般会通过在多相滤波器系数中填充零值来实现，这样就会产生镜像，例如：两相滤波处理会产生一个镜像，N相滤波处理会产生N-1个镜像；所以经过多相滤波处理后生成的滤波成型的噪声信号需要再经过镜像滤波处理，消除填入零值造成的镜像，生成第一信号；这样不仅降低了运算量，而且在资源节省的同时性能也会有所提升。
S206：将延迟后的所述CA信号与所述第一信号对齐相减，生成第一削峰信号。
具体地，将所述CA信号经过适当的延迟，将所述延迟后的所述CA信号与所述第一信号对齐相减，生成第一削峰信号y'(n)。
本实施例中，所述CA信号中每个第一载波信号内子载波的配置可以是满配置，也可以是非满配置；例如，对于20MHz带宽的第一载波信号而言，配置1200个子载波应该是满配置的话，如果配置的子载波数小于1200个时就表示为非满配置。
优选的，所述CA信号中每个第一载波信号内子载波的配置为满配置，这样可以避免过快地对削峰系数进行调整。当所述CA信号中每个第一载波信号均为满配置时，表示如果消除一个20MHz带宽的CA信号，CA削峰系数的带宽也需要是20MHz。
在本发明实施例中，所述CA信号进行削峰前后的频谱比较如图3所示，图3是本发明实施例2提供的CA信号削峰前后频谱对照图；图3以由3个第一载波信号聚合而成的CA信号为例，所述3个第一载波信号的带宽分别为1.4MHz、20MHz和1.4MHz；图3中点实线表示输入信号，即CA信号x(n)；实线表示输出信号，即第一削峰信号y'(n)；虚线表示CA削峰系数ca_fir。
从图3可以看出，输入信号的频谱曲线和输出信号的频谱曲线大部分重合，几乎没有恶化，即削峰前后频谱失真小。
各种概率下的峰均比就形成了CCDF(complementary cumulative distribution function，互补累积分布函数)曲线，CCDF曲线是衡量PAPR性能的一个指标。
参考图4，图4是本发明实施例2提供的削峰前后CCDF曲线图；图4中实线表示输入信号，即CA信号x(n)；点线表示输出信号，即第一削峰信号y'(n)。
从图4可以看出，输出信号的峰均比相比较输入信号的峰均比而言有效地降低了3dBc。
本实施例中，第一载波信号支持的带宽从1.4MHz到20MHz不尽相同，在同样速率下小带宽载波信号的削峰系数设计难度大，频谱失真较大，鉴于此，当大带宽第一载波信号和小带宽第一载波信号聚合时，本实施例所述方法还包括：
当N个第二载波信号中存在连续的M个第一带宽载波信号，将所述连续的M个第一带宽载波信号进行合并，得到M个第三载波信号；当所述M个第三载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到所述X个第一载波信号；其中所述N、M和X为正整数，且X<M<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
所述第一带宽载波信号就是所述小带宽第一载波信号，所述第二带宽载波信号就是所述大带宽第一载波信号，所述预设带宽有LTE-A通信系统设定。
将所述X个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
或者，
当N个第二载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到Y个所述第一载波信号；其中所述N和Y为正整数，且Y<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
将所述Y个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
具体地，例如：对于4个第二载波信号(3MHz+20MHz+20MHz+3MHz)聚合的情况，所述预设带宽可以为20MHz，两个第一带宽载波信号(3MHz)不连续，且第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，本实施例可以将3MHz+20MHz和20MHz+3MHz先分别进行合并，生成两个23MHz的所述第一载波信号，再将两个所述第一载波信号进行聚合处理生成所述CA信号，将所述CA信号用于后续的削峰处理流程。
对于7个第二载波信号(3MHz+20MHz+1.4MHz+3MHz+1.4MHz+20MHz+3MHz)聚合的情况，所述预设带宽可以为20MHz；7个第二载波信号中存在3个连续的第一带宽信号，优选的，可以先将连续的第一带宽载波信号(1.4MHz+3MHz+1.4MHz)进行合并，得到5个第三载波信号(3MHz+20MHz+5.8MHz+20MHz+3MHz)；由于5个第三载波信号中的两个第一带宽载波信号(3MHz)分别与两个第二带宽载波信号(20MHz)相邻，于是将3MHz+20MHz和20MHz+3MHz分别进行合并，生成3个所述第一载波信号(23MHz+5.8MHz+23MHz)，再将所述3个第一载波信号进行聚合处理生成所述CA信号，将所述CA信号用于后续的削峰处理流程。
由于多载波的聚合情况多种多样，本实施例只是列举了两个例子进行载波合并的描述，但是本实施例的载波合并并不局限于此，只要是可以将小带宽载波信号进行载波合并处理的方法都在本实施例保护范围之内，在此不再赘述。
在将所述第一载波信号聚合生成所述CA信号之前进行的载波合并处理的方式使得削峰系数易于设计，且削峰前后频谱失真小，如图5所示，图5是本发明实施例2提供的载波合并后削峰前后的频谱对照图；图5以4个载波信号(3MHz+20MHz+20MHz+3MHz)进行载波合并后进行削峰处理的情况为例来说明。图5中点实线表示输入信号，即CA信号x(n)；实线表示输出信号，即第一削峰信号y'(n)；虚线表示CA削峰系数ca_fir。
本实施例中对S201与S202的顺序并没有具体限定，可以先执行S201再执行S202，也可以先执行S202再执行S201。
本实施例所述的方法，通过根据CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率自适应的生成CA削峰系数，再与输出噪声信号执行滤波处理后与延迟后的CA信号进行相关运算得到削峰信号，实现削峰处理；相比较现有技术而言，本发明实施例所述的方法综合考虑了各个第一载波信号的削峰系数，可以消除各种情况下的峰值，有效地降低了PAPR，且不会出现峰值漏消的情况，降低了峰值漏消的概率。
此外，本实施例所述的方法可以针对CA聚合的各种情况，根据CA中各个第一载波信号的情况自适应的生成削峰系数，且可以及时跟踪调整；削峰前后频谱几乎没有恶化，失真小且边缘子载波受损小；采用多相滤波可以节省资源，减低运算量，优化性能。
实施例3
参考图6，图6是本发明实施例3提供的一种数字削峰装置实施例的第一结构示意图；所述数字削峰装置包括：
输出噪声生成模块601，用于根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号。
获取模块602，用于获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率。
噪声成型模块603，用于根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数，将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号。
削峰信号生成模块604，用于将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号。
第二种实施方式中，所述噪声成型模块603包括噪声成型子模块6031；
所述噪声成型子模块6031，用于将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行多相滤波处理生成滤波成型的噪声信号。
进一步地，在第二种实施方式的基础上，所述数字削峰装置还包括第一信号生成模块605，如图7所示，图7是本发明实施例3提供的一种数字削峰装置实施例的第二结构示意图；
所述第一信号生成模块605，用于在所述将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减之前将所述滤波成型的噪声信号执行镜像滤波处理，生成第一信号；
相应的，所述削峰信号生成模块604包括削峰信号生成子模块6041；
所述削峰信号生成子模块6041，用于将延迟后的所述CA信号与所述第一信号对齐相减，生成第一削峰信号。
上述三种实施方式中，所述噪声成型模块603包括：计算子模块6032和削峰系数生成子模块6033，如图8所示，图8是本发明实施例3提供的数字削峰装置实施例的第三结构示意图；
所述计算子模块6032，用于根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率计算各个第一载波信号所对应的削峰系数。
所述削峰系数生成子模块6033，用于将所述各个第一载波信号所对应的削峰系数相加生成CA削峰系数。
可选的，所述计算子模块6032包括：
削峰系数计算单元，用于将各个第一载波信号分别作为当前第一载波信号，计算所述当前第一载波信号的削峰系数，执行如下操作：将所述当前第一载波信号的带宽和采样速率输入滤波器进行滤波处理，生成所述当前第一载波信号的滤波系数；根据所述当前第一载波信号的频点，将所述当前第一载波信号的滤波系数进行频谱搬移生成所述当前第一载波信号的削峰系数。
另一种实施方式中，所述输出噪声生成模块包括：第一生成子模块和第二生成子模块；
所述第一生成子模块，用于当所述CA信号的幅度值|x(n)|小于等于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为0。
所述第二生成子模块，用于当所述CA信号的幅度值|x(n)|大于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为：|x(n)|-A，其中，n为时间参数，n为正整数。
上述所有实施方式中，所述数字削峰装置还包括：第一获取模块和第一聚合模块；
或者，所述数字削峰装置还包括：第二获取模块和第二聚合模块。
所述第一获取模块，用于当N个第二载波信号中存在连续的M个第一带宽载波信号，将所述连续的M个第一带宽载波信号进行合并，得到M个第三载波信号；当所述M个第三载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到所述X个第一载波信号；其中所述N、M和X为正整数，且X<M<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号。和，
所述第一聚合模块，用于将所述X个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
所述第二获取模块，用于当N个第二载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到Y个所述第一载波信号；其中所述N和Y为正整数，且Y<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号。和，
所述第二聚合模块，用于将所述Y个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
本实施例所述的装置，通过根据CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率自适应的生成CA削峰系数，再与输出噪声信号执行滤波处理后与延迟后的CA信号进行相关运算得到削峰信号，实现削峰处理；相比较现有技术而言，本发明实施例所述的方法综合考虑了各个第一载波信号的削峰系数，可以消除各种情况下的峰值，有效地降低了PAPR，且不会出现峰值漏消的情况，降低了峰值漏消的概率。
此外，本实施例所述的装置可以针对CA聚合的各种情况，根据CA中各个第一载波信号的情况自适应的生成削峰系数，且可以及时跟踪调整；削峰前后频谱几乎没有恶化，失真小且边缘子载波受损小；采用多相滤波可以节省资源，减低运算量，优化性能。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种数字削峰方法，其特征在于，所述方法包括：
根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号；
获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率；
根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数，将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号；
将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号；
其中，所述方法还包括：
当N个第二载波信号中存在连续的M个第一带宽载波信号，将所述连续的M个第一带宽载波信号进行合并，得到N-M+1个第三载波信号；当所述N-M+1个第三载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到X个第一载波信号；其中所述N、M和X为正整数，且X<N-M+1<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
将所述X个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号；
或者，所述方法还包括：
当N个第二载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到Y个第一载波信号；其中所述N和Y为正整数，且Y<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
将所述Y个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号包括：
将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行多相滤波处理生成滤波成型的噪声信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在所述将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减之前将所述滤波成型的噪声信号执行镜像滤波处理，生成第一信号；
相应的，所述将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号包括：
将延迟后的所述CA信号与所述第一信号对齐相减，生成第一削峰信号。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数包括：
根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率计算各个第一载波信号所对应的削峰系数；
将所述各个第一载波信号所对应的削峰系数相加生成CA削峰系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率计算各个第一载波信号所对应的削峰系数包括：
将各个第一载波信号分别作为当前第一载波信号，计算所述当前第一载波信号的削峰系数，执行如下操作：
将所述当前第一载波信号的带宽和采样速率输入滤波器进行滤波处理，生成所述当前第一载波信号的滤波系数；
根据所述当前第一载波信号的频点，将所述当前第一载波信号的滤波系数进行频谱搬移生成所述当前第一载波信号的削峰系数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤波器的通带频率Fpass大于等于第一预设值，且所述Fpass小于等于第二预设值，其中所述第一预设值为15kHz*12*NRB*(1-α)，所述第二预设值为15kHz*12*NRB；所述滤波器的阻带频率Fstop大于等于第三预设值，且所述Fstop小于等于第四预设值，其中所述第三预设值为BWchannel，所述第四预设值为BWchannel*(1+α)；其中所述NRB为资源块的数目，所述α为调节因子，且0<α<1，所述BWchannel为所述第一载波信号的带宽。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述Fstop等于BWchannel。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号包括：
当所述CA信号的幅度值|x(n)|小于等于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为0；
当所述CA信号的幅度值|x(n)|大于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为：|x(n)|-A，其中，n为时间参数，n为正整数。
9.一种数字削峰装置，其特征在于，包括：
输出噪声生成模块，用于根据载波聚合CA信号的幅度值和预设的削峰门限，生成输出噪声信号；
获取模块，用于获取所述CA信号中各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率；
噪声成型模块，用于根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率生成CA削峰系数，将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行滤波处理生成滤波成型的噪声信号；
削峰信号生成模块，用于将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减，生成削峰信号；
其中，所述装置还包括：
第一获取模块，用于当N个第二载波信号中存在连续的M个第一带宽载波信号，将所述连续的M个第一带宽载波信号进行合并，得到N-M+1个第三载波信号；当所述N-M+1个第三载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到X个第一载波信号；其中所述N、M和X为正整数，且X<N-M+1<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
第一聚合模块，用于将所述X个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号；
或者，所述装置还包括：
第二获取模块，用于当N个第二载波信号中的第一带宽载波信号与第二带宽载波信号相邻，将所述第一带宽载波信号与所述第二带宽载波信号合并，得到Y个第一载波信号；其中所述N和Y为正整数，且Y<N，所述第一带宽载波信号为小于预设带宽的载波信号，所述第二带宽载波信号为大于等于所述预设带宽的载波信号；
第二聚合模块，用于将所述Y个第一载波信号进行聚合得到所述CA信号。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述噪声成型模块包括：
噪声成型子模块，用于将所述CA削峰系数与所述输出噪声信号执行多相滤波处理生成滤波成型的噪声信号。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，进一步包括：
第一信号生成模块，用于在所述将延迟后的所述CA信号与所述滤波成型的噪声信号对齐相减之前将所述滤波成型的噪声信号执行镜像滤波处理，生成第一信号；
相应的，所述削峰信号生成模块包括：
削峰信号生成子模块，用于将延迟后的所述CA信号与所述第一信号对齐相减，生成第一削峰信号。
12.根据权利要求9-11任一项所述的装置，其特征在于，所述噪声成型模块包括：
计算子模块，用于根据所述各个第一载波信号的频点、带宽和采样速率计算各个第一载波信号所对应的削峰系数；
削峰系数生成子模块，用于将所述各个第一载波信号所对应的削峰系数相加生成CA削峰系数。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述计算子模块包括：
削峰系数计算单元，用于将各个第一载波信号分别作为当前第一载波信号，计算所述当前第一载波信号的削峰系数，执行如下操作：将所述当前第一载波信号的带宽和采样速率输入滤波器进行滤波处理，生成所述当前第一载波信号的滤波系数；根据所述当前第一载波信号的频点，将所述当前第一载波信号的滤波系数进行频谱搬移生成所述当前第一载波信号的削峰系数。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述输出噪声生成模块包括：
第一生成子模块，用于当所述CA信号的幅度值|x(n)|小于等于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为0；
第二生成子模块，用于当所述CA信号的幅度值|x(n)|大于所述预设的削峰门限A时，所述输出噪声信号noise(n)为：|x(n)|-A，其中，n为时间参数，n为正整数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110273219.5A CN103001907B (zh) | 2011-09-15 | 2011-09-15 | 一种数字削峰方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110273219.5A CN103001907B (zh) | 2011-09-15 | 2011-09-15 | 一种数字削峰方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103001907A CN103001907A (zh) | 2013-03-27 |
| CN103001907B true CN103001907B (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=47930058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110273219.5A Active CN103001907B (zh) | 2011-09-15 | 2011-09-15 | 一种数字削峰方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103001907B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103491045B (zh) * | 2013-09-03 | 2016-08-24 | 大唐移动通信设备有限公司 | 多载波削峰处理方法与装置 |
| CN103701479B (zh) * | 2013-12-16 | 2017-04-19 | 联想(北京)有限公司 | 一种信息处理的方法及一种基站 |
| CN111541482B (zh) * | 2020-04-20 | 2021-10-01 | 北京邮电大学 | 一种直接检测光通信系统中数字信号预处理方法及装置 |
| CN114584446A (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 华为技术有限公司 | 载波信号的处理方法、通信装置及通信系统 |
| CN115250219B (zh) * | 2021-04-25 | 2023-09-15 | 北京金山云网络技术有限公司 | 削峰进度的预测方法、装置和电子设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101316251A (zh) * | 2008-07-17 | 2008-12-03 | 京信通信系统（中国）有限公司 | 对宽带信号进行削峰的方法及系统 |
| CN101848182A (zh) * | 2009-03-25 | 2010-09-29 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种实现自适应削峰的方法和装置 |
| CN101867541A (zh) * | 2009-04-20 | 2010-10-20 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种信号波峰削除的方法及设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002364386A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-23 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Amplitude peak cancellation |
-
2011
- 2011-09-15 CN CN201110273219.5A patent/CN103001907B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101316251A (zh) * | 2008-07-17 | 2008-12-03 | 京信通信系统（中国）有限公司 | 对宽带信号进行削峰的方法及系统 |
| CN101848182A (zh) * | 2009-03-25 | 2010-09-29 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种实现自适应削峰的方法和装置 |
| CN101867541A (zh) * | 2009-04-20 | 2010-10-20 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种信号波峰削除的方法及设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103001907A (zh) | 2013-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9521024B2 (en) | Device of crest factor reduction | |
| EP2936690B1 (en) | Techniques for managing interference in multiple channel communications system | |
| CN103001907B (zh) | 一种数字削峰方法和装置 | |
| JP5170267B2 (ja) | 信号ピーク電圧抑圧装置 | |
| CN102970266B (zh) | 一种多频段信号削峰的方法及装置 | |
| JP6259918B2 (ja) | マルチキャリアのピーク抑圧処理方法及び装置 | |
| US8446202B2 (en) | Power limiting circuit | |
| US10257007B2 (en) | Signal processing method and device | |
| US8743981B2 (en) | Modulation method and apparatus | |
| JP5085896B2 (ja) | 信号ピーク電圧抑圧装置 | |
| WO2011103809A1 (zh) | 一种信号波峰削除的方法及设备 | |
| US11283661B2 (en) | Method and apparatus for signal processing | |
| CN104396205B (zh) | 通信无线电中的通用峰值功率降低 | |
| US20150222382A1 (en) | OFDM Signal Processing Method and Apparatus | |
| CN103929390A (zh) | 一种lte系统的基带消峰方法及装置 | |
| CN104243379B (zh) | 无线通信系统中ofdm信号峰值功率的抑制方法及发射机 | |
| EP2533441B1 (en) | Channel estimate interpolation circuit and channel estimate interpolation method | |
| JPWO2017081980A1 (ja) | 送信装置、通信装置、送信信号生成方法、受信装置および復調方法 | |
| Choi et al. | Filter design of interpolation-based SC-FDMA transmitter for random access preamble generation | |
| CN108667758B (zh) | 一种削峰方法及装置 | |
| Traverso | A new family of filters for PAPR reduction of carrier aggregated signals | |
| EP4097847A1 (en) | Methods and apparatuses for windowing-based channel filtering in an ofdm-based communication network | |
| CN115001453A (zh) | 基于ifir结构的fbmc-oqam原型滤波器设计方法 | |
| JP2012100018A (ja) | スペクトラム検知装置、スペクトラム検知方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210420 Address after: Unit 3401, unit a, building 6, Shenye Zhongcheng, No. 8089, Hongli West Road, Donghai community, Xiangmihu street, Futian District, Shenzhen, Guangdong 518040 Patentee after: Honor Device Co.,Ltd. Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen Patentee before: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |