CN103875179B - 多带峰值功率减小 - Google Patents
多带峰值功率减小 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103875179B CN103875179B CN201280046839.8A CN201280046839A CN103875179B CN 103875179 B CN103875179 B CN 103875179B CN 201280046839 A CN201280046839 A CN 201280046839A CN 103875179 B CN103875179 B CN 103875179B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- input signal
- sample
- value
- conversion
- 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
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 65
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 5
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 19
- 241001591005 Siga Species 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 208000021907 Central cloudy dystrophy of François Diseases 0.000 description 2
- 101100129336 Dictyostelium discoideum malA gene Proteins 0.000 description 2
- 101100190460 Shigella flexneri pic gene Proteins 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 101150086151 hrdB gene Proteins 0.000 description 2
- 101150102864 rpoD gene Proteins 0.000 description 2
- 101150117326 sigA gene Proteins 0.000 description 2
- 101150057107 sigB gene Proteins 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2614—Peak power aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3241—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
- H03F1/3282—Acting on the phase and the amplitude of the input signal
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
- H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G7/00—Volume compression or expansion in amplifiers
- H03G7/007—Volume compression or expansion in amplifiers of digital or coded signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03343—Arrangements at the transmitter end
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/111—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a dual or triple band amplifier, e.g. 900 and 1800 MHz, e.g. switched or not switched, simultaneously or not
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/336—A I/Q, i.e. phase quadrature, modulator or demodulator being used in an amplifying circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/429—Two or more amplifiers or one amplifier with filters for different frequency bands are coupled in parallel at the input or output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
执行多带无线电通信装置的传送链中的峰值功率减小。通过使用发生在上变频器的相位变换的知识来确定基带信号样本在更高(上变频的)频率将如何组合,能以减小组合信号的峰值功率的方式执行峰值预测和对应的基带信号修改。
Description
技术领域
本发明一般涉及无线电通信系统、装置和方法,并且更具体地说,涉及用于在这种无线电通信系统、装置和方法中进行峰值功率减小的机制和技术。
背景技术
成立之初,无线电技术被设计并用于语音通信。随着消费电子产业继续成熟以及处理器能力的增大,更多允许在装置之间进行数据的无线传递的装置变得可用,并且更多基于这种传递的数据进行操作的应用变得可用。特别提到的是因特网和局域网(LAN)。这两个创新除其它之外还允许多个用户和多个装置通信并在不同装置与装置类型之间交换数据。随着这些装置和能力的到来,用户(商业和住宅)发现了从移动位置传送数据以及语音的需求。
支持这种语音和数据传递的基础设施和网络同样发展了。有限的数据应用(诸如文本消息传递)被引入到所谓的“2G”系统中,诸如全球移动通信系统(GSM)。随着通用分组无线电服务(GPRS),无线电通信系统上的分组数据变得更加可用于GSM。3G系统、因而还有由通用地面无线电接入(UTRA)标准引入的甚至更高带宽的无线电通信使应用(比如在web上冲浪)对成千上万的用户而言更容易访问(并且具有更可容忍延迟)。
正当新网络设计由网络制造商铺开时,向最终用户装置提供更大数据吞吐量的将来系统也在讨论和发展中。例如,3GPP长期演进(LTE)标准化项目意图为未来几十年的无线电通信提供技术基础。除其它之外,相对于LTE系统还值得注意的是,它们将使用正交频分复用(OFDM)作为传送格式来提供下行链路通信(即从网络到移动终端的传送方向),并且将使用单载波频分多址(FDMA)来提供上行链路通信(即从移动终端到网络的传送方向)。
根据较新的LTE标准设计的无线电通信装置以及根据其它标准设计的那些无线电通信装置可不得不对付它们的传送链中的高峰值平均功率比(PAPR)问题。例如,在多个载波(频率)上传送的无线电通信装置可生成通过它们的传送链传播且具有高PAPR的复合信号。为了满足带外发射要求(它们可由各种无线电通信标准施加),接收此类复合信号并在传送之前放大它们的功率放大器(以及其它组件)需要在大动态范围上提供良好线性。这个要求使在此类无线电通信装置中使用的功率放大器更加昂贵。
因而,峰值功率减小(PPR)机制和技术已经被实现,以便在信号例如到达功率放大器之前减小信号中的峰值功率。有时用于减小输入波形峰值功率的一种方法是实现功率限幅。在功率限幅方法中,无论何时输入信号的振幅低于预定阈值,输入信号就被未改变地传到输出端,并且无论何时输入信号的振幅超过阈值,输出信号就被箝位到阈值级别。当然,限幅操作破坏了原始信号中含有的一些信息。然而,只要阈值保持足够高,用户就应该能够容忍这种信息丢失。
前面描述的用于控制峰值功率的解决方案已经一般性地针对单个或窄带系统,这些系统使用单个上变频器向单个功率放大器呈现信号。当无线电通信系统使用例如在频率间距系统中调谐到两个或更多频率的两个或更多上变频器时,信号通常被组合并且然后由单个功率放大器放大。在此情况下,在基带使用前面描述的技术实现的峰值减小未变成现实。单个或窄带系统与频率间距系统之间在峰值功率减小方案的有效性方面的这个差异主要由于在RF所组合信号的时变相位相对执行峰值功率减小所用相位引起。附加地,不同频带的传送上变频链上的小振幅差异将对峰值功率减小具有一些影响,但主要贡献通常是这些链之间的不同相位。
这个问题随着其中两个宽间隔信号的同时传送变得有可能的多带功率放大器(当前在研究阶段)的到来已经变得更加明显。作为一个示例,考虑能够进行带3(DL: 1805-1880)和带1(DL: 2110至2170)中信号的同时传送的多带功率放大器。在此示例中最坏情况边缘到边缘频率间隔是365MHz。在基带产生组合信号并执行峰值功率减小在计算上非常昂贵,原因在于存在支持间隔频率以使用高采样率表示组合信号的需要。因而,将合乎需要的是,提供需要较少实现资源同时实现与当以更高速率处理时类似的峰值减小的替换方案。
发明内容
执行多带无线电通信装置的传送链中的峰值功率减小。通过使用发生在上变频器的相位变换的知识来确定基带信号样本在上变频频率将如何组合,能以减小组合信号的峰值功率的方式执行峰值预测和对应的基带信号修改。
根据一个示范实施例,用于减小多带信号的峰值功率的方法包含如下步骤:预测与来自第一基带信号的信号样本和来自第二基带信号的信号样本的随后组合关联的峰值;使用预测的峰值来生成至少一个缩放值;使用该缩放值来修改来自第一基带信号的信号样本和来自第二基带信号的信号样本以生成第一修改的基带信号和第二修改的基带信号;对修改的第一基带信号和第二基带信号进行上变频,以生成第一上变频信号和第二上变频信号;以及组合第一上变频信号和第二上变频信号。
根据另一实施例,传送器包含:峰值预测功能,其配置成与来自第一基带信号的信号样本和来自第二基带信号的信号样本的随后组合关联的峰值;缩放值生成功能,其配置成使用预测的峰值来生成至少一个缩放值;信号修改功能,其与每个基带信号关联并配置成使用该缩放值来修改来自第一基带信号的信号样本和来自第二基带信号的信号样本,以生成第一修改的基带信号和第二修改的基带信号;上变频器功能,其与每个基带信号关联并配置成对修改的第一基带信号和第二基带信号进行上变频,以生成第一上变频信号和第二上变频信号;以及组合器功能,其配置成组合第一转换的信号和第二转换的信号。
附图说明
结合在说明书中并构成其一部分的附图例证了一个或多个实施例,并与说明书一起来说明这些实施例。在附图中:
图1例证了可在其中实现示范实施例的示范LTE接入网;
图2描绘了根据一实施例的峰值功率减小;
图3描绘了根据另一实施例的峰值功率减小;
图4示出了根据示范实施例的峰值预测单元;
图5-6是描绘与示范实施例关联的模拟结果的图表;
图7例证了根据另一实施例的峰值预测单元;以及
图8是例证根据另一示范实施例的峰值功率减小方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明示范实施例的描述参考附图。不同附图中的相同附图标记标识相同或类似单元。以下详细描述不限制本发明。而是,本发明的范围由所附权利要求书定义。
说明书通篇提到“一个实施例”或“一实施例”意思是结合一实施例描述的具体特征、结构或特性被包含在本发明的至少一个实施例中。从而,在说明书通篇各处出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”不一定全都是指同一实施例。进一步说,这些具体特征、结构或特性可以任何适合方式组合在一个或多个实施例中。
示范实施例通过预测将发生在每个频带的对应基带信号的上变频期间的相位转变来解决频率间距系统中的峰值功率减小。预测的相位转变然后可用于修改其中一个或多个基带信号,使得当组合修改的基带信号时,避免了组合的频率间隔信号中的大峰值。在此上下文中,此类系统将采用在频率上间隔非零量的至少两个不同频带。在一些示范实施例中,两个不同频带之间的非零频率间隔可能是相当大的,例如在数百MHz数量级,然而不需要相当大的间隔。
为了对于对根据示范实施例在多带系统中的峰值功率减小进行更详细讨论而提供一些上下文,首先考虑在图1-2中例证的示范无线电通信系统。开始于图1中的无线电接入网节点和接口,将看到,在LTE系统的上下文中提供这个具体示例。尽管如此,本发明在其应用性上不限于与LTE系统关联的传送器或传送,并且相反可用在任何无线电通信系统中,其包含但不限于宽带码分多址(WCDMA)、CDMA、GSM、UTRA、E-UTRA、高速分组接入(HSPA)、UMB、WiMaX以及其它系统、装置和方法。然而,由于依照LTE提供图1中的示例,所以通过空中接口传送和接收的网络节点被称为eNodeB,其中例证了所述eNodeB 100中的多个eNodeB。
在空中接口的上下文中,每个eNodeB 100负责向一个或多个小区102传送信号,并从一个或多个小区102接收信号。每个eNodeB包含多个天线(例如2个、4个或更多传送天线),并相对于此类信号的物理层来处置包含但不限于编码、解码、调制、解调、交织、去交织等功能。eNodeB 100还负责与处置系统中的通信关联的许多更高功能,例如包含调度用户、切换判定等。需要有关与可在其中采用这些示范实施例的LTE或其它系统关联的传送功能或接收功能的更多信息的感兴趣读者被引到Erik Dahlman等人的在2007年由Elsevier公司出版的题为“3G Evolution-HSPA and LTE for Mobile Broadband”的书,它的公开通过参考结合于此。每一个小区102都支持与一个或多个移动台(MS)104(也频繁地被称为“用户设备”(UE))的无线电通信(上行链路和下行链路)。
图2中示出了例如在eNodeB 100或MS104中可采用以便为多带传送器提供峰值功率减小的峰值功率减小机制的概括示范实施例。其中,两个基带信号(SigA和SigB)被输入到处理单元200以便两个基带信号(SigA和SigB)在组合器或加法器206组合之前在单元202和204中上变频到期望RF频率Fa和Fb,并且最后传送。信号SigA和SigB初始都被提供到峰值预测单元208,并且提供到相应的信号修改单元210和212。信号修改单元210和212以意图基于从峰值预测单元208接收的信息减小组合信号(SigOut)的峰值功率的方式来处理基带信号SigA和SigB(例如通过对它们进行限幅或缩放)。
在组合器206组合的信号的相位影响是否将在组合信号(SigOut)中形成不合乎需要的峰值。从而,根据示范实施例,峰值预测单元208使用其对如下方面的了解来识别上变频的组合SigOut中的潜在峰值:上变频器202和204将对基带信号SigA和SigB如何操作以将这些信号上变频到它们的相应RF频率Fa和Fb。更特别地,将由任何给定上变频器202、204对基带信号集合执行的相位/振幅转变可被先验确定,并且该知识可由峰值预测单元208用于求进入的基带信号的值,并且例如以逐个样本为基础将信号修改信息提供到信号修改单元210、212。
为了例证根据各种实施例可如何使用在图2中示出的一般架构来实现峰值功率减小,现在将相对于图3来描述使用特定上变频器架构的更详细示例。然而,本领域技术人员应该认识到,本发明不限于具有图3所示具体上变频器架构的应用,并且可与其它上变频器架构一起使用。更特别地,图3示出了利用有关如下方面的知识的示范实施例:特定数字上变频器300和302如何操作,以便由峰值预测单元304预测在数字上变频器300和302处处理基带信号SigA和SigB的样本时将发生的上变频转变(相位和振幅)。基于这些预测,峰值预测单元304将指令限幅(或缩放)单元306和308在进入的基带信号的上变频之前有选择地对进入的基带信号进行限幅,所用方式使得期望的组合信号(SigOut)在单元310处被组合时经受峰值减小。
两个输入信号sigA和sigB在此示范实施例中都在基带,不过这并不是对于所有实施例都要求的。提供了低通滤波器以限制信号的限幅后带宽。上变频器的数字性质使它直截了当地预测从基带到组合节点信号变换(相位和振幅)将要是什么。
如上面所提到的,单元300和302的这个具体上变频器架构的选择纯粹是示范性的,并且这种类型上变频器本身在美国专利申请公布2010/0098191中描述了,该申请的公开通过参考全部结合于此。简要地说,每个上变频器300、302包含:低通滤波器(LPF)312,其限制信号的限幅后带宽;(复)基带调谐器314,其将到每个上变频器的具体基带频率输入移到参考频率;数字上采样器316,其通过将每个样本输入的N个样本输出到上采样器来对基带信号进行上采样(N例如基于频带Fa或Fb以及传送链中的采样率来选择);图像选择滤波器318,其滤出不合乎需要的图像;以及正交调制器320。
对于图3中示出的具体(仍纯粹是例证性的)上变频器架构300、302,峰值预测单元304可根据实施例设计如下。如上面所提到的,对于任何给定上变频器架构,可预测如下相位/振幅转变,所述相位/振幅转变是将带给为了进行上变频而输入的如下基带信号集合中的样本的。正常情况下,对于上变频器架构300、302,对于任意输入基带信号,将存在非常大量的可能相位关系。然而,对于完全在上变频器300、302通带中的频带受限信号,预计将仅存在N个可能的相位关系,原因在于对于数字上采样器316和图像选择滤波器318的给定组合,这些相位关系将每N个样本就重复。
从而,为了给峰值预测单元304提供关于由于上变频器300、302的操作而发生的所有可能相位关系或变换的知识,这N个相位关系可基于下面通过示范Matlab代码所示的各种参数的知识来计算。
function cmplxPF = phaseFactor(fTune, tGrpdly, fsIn, fsDAC, N)
% cmplxPFA = phaseFactor(fTune, tGrpdly, fsIn, fsDAC, N)
%返回N个复旋转以预测iDRF的输出相位
% fTune = 滤波器调谐频率
% tGrpdly = 样本中以滤波器群延迟的值
% fsIn = BB 输入采样率
% fsDAC =滤波器运行的采样率
% N是iDRF的内插因子
initCmplxPF = exp(1j*2*pi*fTune*tGrpdly);
rotFreq = round(fTune/fsIn)*fsIn;
if rotFreq > fsDAC/2
rotFreq = rotFreq - fsDAC;
end
deltaPhase = 2*pi*rotFreq/fsDAC;
tempPhase = [0, deltaPhase*ones(1, N-1)];
phase = cumsum(tempPhase);
cmplxPF = initCmplxPF * (cos(phase) + 1j*sin(phase));
本领域技术人员将认识到,上述程序代码是可确定N个相位关系(例如cmplxPF值)的一种方式的例证,并且可应用其它技术来计算这些相位关系。一旦已经计算了N个相位关系,就可将它们存储在峰值功率预测单元304中(或存储在存储装置中,从中可获得用于基于进入的基带信号样本来确定潜在峰值的值)。由于这些值对于给定频率转变是静态的,因此它们仅需要被计算一次。现在将相对于图4描述根据示范实施例在峰值功率预测和基带信号修改时对这些预定相位关系的使用。
图4例证了可实现信号修改块210(或限幅块306)和峰值预测块208(或304)的一种示范方式,不过,本领域技术人员将认识到此类功能也可用其它方式实现。其中,基带信号SigA和SigB中的每个信号的进入的基带信号样本可沿预测路径发送,并且首先分别在块400和402进行频率调整,以反映在调谐器314中对实际信号所做的频率调整。然后,每个频率调整的样本可被输入到内插和图像选择滤波器相位预测单元404和406,其中每个样本乘以每一个不同的预定复相位变换值或关系,即块404中的A0-A(N-1)和块406中的B0-B(N-1)(通过静态复系数与时变复数据的复数乘法)。
现在对于将由上变频器给予的每个可能相位关系所调整的SigA和SigB的样本版本中的每个版本从块404和406输出到加法器408,在加法器408中它与来自另一样本流的其配对样本相加在一起。也就是说,已经乘以A0的来自基带信号SigA的样本版本被加到已经乘以B0的来自基带信号SigB的样本版本,已经乘以A1的来自基带信号SigA的样本版本被加到已经乘以B1的来自基带信号SigB的样本版本,依此类推,并且已经乘以A(N-1)的来自基带信号SigA的样本版本被加到已经乘以B(N-1)的来自基带信号SigB的样本版本。
根据这个实施例,每一个组合样本然后被输出到最大检测功能410,最大检测功能410操作,以从两个基带样本流中选择将生成最大峰值的相位调整的样本的组合。与这个最大峰值关联的信息然后被输出到缩放值生成器412,缩放值生成器412使用最大峰值来生成要被缩放的SigA和SigB中的对应样本(即然后将发送到上变频器的那些基带信号的版本)之一(或二者)的缩放值。缩放值然后被发送到乘法器414和416,在这些乘法器中执行基带信号SigA和SigB的缩放。要指出,如果由缩放值生成器412接收的最大峰值例如在预定限幅/缩放阈值以下,则缩放值生成器可输出值1,使得不执行对应基带信号样本的缩放。
要指出,尽管总体缩放要求由组合信号的预测峰值确定,但可存在采取这个总体缩放要求作为输入来产生每个输入信号的各个缩放值的一个或多个功能。在图4的示例中,总体缩放值同样应用于sigA和sigB。然而,本领域技术人员将认识到,根据其它实施例,可向一个信号应用相比另一个信号更大的缩放。而且,在一些情形下,可能合乎需要的是,不向输入信号应用缩放,使得输入信号不遭受失真。例如,考虑根据一实施例的示范系统,其中两个频率间隔带包含与GSM波形组合的WCDMA波形。根据这个实施例的总体缩放要求基于组合信号,但应用于GSM信号的缩放可以为0,使得没有给它带来失真,同时向WCDMA波形应用非零缩放。
进一步说,将认识到,上面相对于图4描述的示范技术例证了用于利用相位变换信息来缩放或修改在上变频之后要组合的输入信号的一种机制。例如,并且替换地,系统可将输入信号之一的相位与通过应用上变频器相位变换中的差异而修改的第二输入信号的N个可能相位相比较,以便找到最坏情况相位对准。然后,作为结果的角度(最坏情况相位对准)可用于修改第二输入信号,并且然后将第二输入信号与第一输入信号组合以执行峰值预测,并且因此生成总体缩放值。
执行模拟,以例如根据这些实施例例证(1)无需使用与上变频器关联的相位变换信息(图5),以及(2)使用与上变频器关联的相位变换信息(图6)的峰值功率减小。更特别地,图5示出了未使用上面描述的可预测相位/振幅技术的两种信道情形的互补累积分布函数(CCDF)。其中,可以看到,未限幅的信号500与群502中最佳限幅的信号之间的差异提供了峰值减小0.858dB。尽管某一小峰值减小在图5的模拟中显示为无需使用上变频器变换信息而实现的,但相信这个峰值减小是与输入信号中峰值的随机性质相关的随机事件。
图6示出了使用与图5中相同的CCDF/两个信道情形的类似模拟结果,其中通过以上面描述的方式使用上变频的相位/振幅信息呈现出了改进的性能。更特别地,相对于没有对它执行限幅或缩放的信号600,在此模拟中对于信号602的最佳者发生了2.74dB的峰值减小。在两种情况下,通过限幅创建的失真量(EVM)是相同的。
尽管不要求,但前述峰值功率减小技术可应用在带之间具有大频率间隔的多带信号上,例如其中频率间隔是信号自身带宽的数倍。例如,基带信号的带宽可以是25MHz,并且上变频信号之间的频率间隔可以是100MHz。作为另一示例,在图5和6的模拟中使用的两个上变频信号的频率间隔是815MHz。
要指出,尽管前述讨论和上述实施例参考两个信号的组合,但其它实施例类似地可使用三个或更多信号来实现,或者甚至有选择地应用于基带信号以保持信号质量,例如,即使当预测峰值时考虑所有三个信号的上变频后组合,也可仅修改这三个信号中的两个信号来实现峰值减小。在此情况下,未接收到修改的第三信号将被上变频,并且无失真地传送。而且,尽管数字上变频在一些实施例中可用于使预测将由上变频电路对基带信号样本执行的相位变换更为容易,但也可使用模拟上变频电路。多个缩放值可根据由上变频器所执行的相位变换的先验知识来导出,这些值可以是独特的。例如,正在组合的至少一些基带信号可具有相同的缩放值,或者替换地,正在组合的至少一些基带信号可具有不同的缩放值。
在某些情况下,并且根据一些实施例,使用上变频器的相位变换的知识使组合信号的峰值功率减小中的优化能够实现。然而,在其它情况下,并且根据其它实施例,例如根据正在处理的带之间的频率间隔和/或该实现的可接受复杂度,在预测峰值时不需要考虑对上变频器的实际相位变换的使用。例如,如图7所示,作为替换方案可执行基带幅度限幅以使用上变频器的相位变换的实际知识来对基带信号进行缩放。其中,在块800和802,确定分别来自基带信号SigA和基带信号SigB的信号样本的幅度。在加法器804,这些幅度被加在一起,并且这个值然后由缩放值生成器806用于生成缩放值(例如好像在上变频之后两个信号的相位相长性地加在一起)。如上所述,作为结果的缩放值在乘法器808和810中用于对对应的基带信号样本进行缩放。从而,本文所用的短语“预测峰值”(相对于随后将在上变频之后组合的两个或更多基带信号样本)意图包含(1)使用由上变频器执行相位变换的知识来预测峰值以及(2)无需使用由上变频器执行的相位变换的知识来预测峰值(包含假设最坏情况相位变换)。
根据一个实施例,用于峰值功率减小的一般方法可采用在图8流程图中示出的步骤。其中,在步骤900,预测与来自至少两个输入信号中每个信号的信号样本的随后组合关联的峰值。在步骤902,预测的峰值用于生成至少一个缩放值。在步骤904,使用至少一个缩放值来修改来自至少两个输入信号的信号样本以生成第一修改的输入信号和第二修改的输入信号。在步骤906,修改的第一输入信号和第二输入信号然后被上变频以生成第一上变频信号和第二上变频信号。然后在步骤908,可组合第一上变频信号和第二上变频信号。
前面对示范实施例的描述提供了例证和描述,但不意图是详尽的,或将本发明限于所公开的精确形式。修改和变化鉴于以上教导是可能的,或者可从本发明的实践中获取。如下权利要求书及其等效方案定义了本发明的范围。
Claims (20)
1.一种用于减小信号的峰值功率的方法,所述方法包括:
通过预测将发生在上变频到射频期间的相位转变来预测与来自至少两个输入信号中每个输入信号的信号样本的随后组合关联的峰值;
使用预测的峰值来生成至少一个缩放值;
使用所述至少一个缩放值来修改来自所述至少两个输入信号的信号样本以生成修改的输入信号;
将所述修改的输入信号上变频到其各自的射频,以生成上变频信号;以及
组合所述上变频信号由此提供峰值功率减小的信号,
其中预测步骤进一步包括:
通过基于与所述上变频相关联的参数生成多个静态复相位变换值,来使用在所述上变频期间执行的所有可能的相位变换的知识来预测所述峰值。
2.如权利要求1所述的方法,其中上变频步骤进一步包括:
对所述修改的输入信号进行低通滤波;
调整所述低通滤波的输出的频率;
对通过因子N的频率调整的输出进行上采样;
对上采样的输出进行图像选择滤波;以及
对所述图像选择滤波的输出进行正交调制。
3.如权利要求2所述的方法,其中预测所述峰值的步骤进一步包括:
将与所述上变频关联的N个复相位变换值中的每个值与来自所述至少两个输入信号的所述信号样本相乘以生成相位变换的信号样本;
将已经与对应复相位变换值相乘的来自所述至少两个输入信号中一个输入信号的相位变换的信号样本与来自所述至少两个输入信号中另一个输入信号的信号变换的信号样本相加以生成组合信号样本;
选择所述组合信号样本中的最大信号样本;以及
求所述组合信号样本中的所述最大信号样本的值以生成所述至少一个缩放值。
4.如权利要求3所述的方法,其中求值步骤进一步包括:
确定所述组合信号样本中的所述最大信号样本是否超过预定阈值。
5.如权利要求1所述的方法,其中使用上采样器和图像选择滤波器执行所述上变频,并且另外其中所述参数包含滤波器调谐频率、所述图像选择滤波器的群延迟值、所述至少两个输入信号的输入采样率、所述图像选择滤波器操作所用的采样率以及所述上采样器的内插因子。
6.如权利要求1所述的方法,其中第一上变频信号与第二上变频信号之间的频率间隔至少是100MHz。
7.如权利要求1所述的方法,其中生成至少一个缩放值的步骤进一步包括:
为所述至少两个输入信号中的至少一些输入信号生成不同缩放值。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述不同缩放值之一是0,并且所述不同缩放值之一是非零。
9.如权利要求1所述的方法,其中生成至少一个缩放值的步骤进一步包括:
为所述至少两个输入信号中的至少一些输入信号生成相同缩放值。
10.如权利要求1所述的方法,其中预测与来自所述至少两个输入信号中每个输入信号的信号样本的随后组合关联的峰值的步骤进一步包括:
将所述至少两个输入信号中一个输入信号的相位与通过应用上变频器相位变换中的差异而修改的所述至少两个输入信号中另一个输入信号的可能相位相比较以确定最坏情况相位对准;
使用所述最坏情况相位对准来修改所述至少两个输入信号中的另一个输入信号;以及
将所述至少两个输入信号中修改的另一个输入信号与所述至少两个输入信号中所述一个输入信号组合以预测所述峰值。
11.一种传送器,包括:
峰值预测单元,其配置成通过预测将发生在上变频到射频期间的相位转变来预测与来自至少两个输入信号的信号样本的随后组合关联的峰值;
缩放值生成单元,其配置成使用预测的峰值生成至少一个缩放值;
信号修改单元,其与每个输入信号关联并配置成使用所述至少一个缩放值来修改来自所述至少两个输入信号的信号样本以生成修改的输入信号;
上变频器单元,其与每个输入信号关联并配置成将所述修改的输入信号上变频到其各自的射频,以生成上变频信号;以及
组合器单元,其配置成组合所述上变频信号,
其中,所述峰值预测单元还被配置成:通过基于与所述上变频相关联的参数生成多个静态复相位变换值,来使用在所述上变频器单元的操作期间执行的所有可能的相位变换的知识来预测所述峰值。
12.如权利要求11所述的传送器,其中所述上变频器单元进一步包括:
低通滤波器,其配置成对所述修改的输入信号进行滤波;
调谐器,其配置成调整所述低通滤波器的输出的频率;
上采样器,其配置成通过因子N对所述调谐器的输出进行上采样;
图像选择滤波器,其配置成对所述上采样器的输出进行滤波;及
正交调制,其配置成对所述图像选择滤波的输出进行调制。
13.如权利要求12所述的传送器,其中峰值预测单元进一步包括:
第一组多个乘法器,各配置成将与所述上变频器关联的N个复相位变换值中的一个复相位变换值与来自所述至少两个输入信号中一个输入信号的信号样本相乘以生成第一相位变换的信号样本;
第二组多个乘法器,各配置成将与所述上变频器关联的N个复相位变换值中的一个复相位变换值与来自所述至少两个输入信号中另一个输入信号的所述信号样本相乘以生成第二相位变换的信号样本;
多个加法器,各配置成将已经与对应复相位变换值相乘的第一相位变换的信号样本与第二相位变换的信号样本相加以生成组合信号样本;
最大单元,其配置成选择所述组合信号样本中的最大信号样本;并且
其中所述缩放值生成单元求所述组合信号样本中的所述最大信号样本的值以生成所述至少一个缩放值。
14.如权利要求13所述的传送器,其中所述缩放值生成单元进一步配置成确定所述组合信号样本中的最大组合信号样本是否超过预定阈值。
15.如权利要求11所述的传送器,其中所述上变频器单元包含上采样器和图像选择滤波器,并且另外其中所述参数包含滤波器调谐频率、所述图像选择滤波器的群延迟值、所述输入信号的输入采样率、所述图像选择滤波器操作所用的采样率以及所述上采样器单元的内插因子。
16.如权利要求11所述的传送器,其中第一上变频信号与第二上变频信号之间的频率间隔至少是100MHz。
17.如权利要求11所述的传送器,其中所述缩放值生成单元进一步配置成为所述至少两个输入信号中的至少一些输入信号生成不同缩放值。
18.如权利要求17所述的传送器,其中所述不同缩放值之一是0,并且所述不同缩放值之一是非零。
19.如权利要求11所述的传送器,其中权利要求15的所述传送器,
其中所述缩放值生成单元进一步配置成为所述至少两个输入信号中的至少一些输入信号生成相同缩放值。
20.如权利要求11所述的传送器,其中所述峰值预测单元进一步配置成:将所述至少两个输入信号中一个输入信号的相位与通过应用上变频器相位变换中的差异而修改的所述至少两个输入信号中另一个输入信号的可能相位相比较以确定最坏情况相位对准;使用所述最坏情况相位对准来修改所述至少两个输入信号中的另一个输入信号;以及将所述至少两个输入信号中修改的另一个输入信号与所述至少两个输入信号中的所述一个输入信号组合以预测所述峰值。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/190660 | 2011-07-26 | ||
US13/190,660 US8412124B2 (en) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Multi-band peak power reduction |
PCT/IB2012/053254 WO2013014551A1 (en) | 2011-07-26 | 2012-06-27 | Multi-bank peak power reduction |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103875179A CN103875179A (zh) | 2014-06-18 |
CN103875179B true CN103875179B (zh) | 2017-11-07 |
Family
ID=46799282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280046839.8A Active CN103875179B (zh) | 2011-07-26 | 2012-06-27 | 多带峰值功率减小 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8412124B2 (zh) |
EP (1) | EP2737624B1 (zh) |
CN (1) | CN103875179B (zh) |
BR (1) | BR112014001864B1 (zh) |
CA (1) | CA2842006C (zh) |
HU (1) | HUE037233T2 (zh) |
IL (1) | IL230490A (zh) |
WO (1) | WO2013014551A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9571042B2 (en) | 2012-07-26 | 2017-02-14 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Digital upconversion for multi-band multi-order power amplifiers |
DE102013114832B3 (de) * | 2013-12-23 | 2015-01-08 | Intel IP Corporation | Verfahren, Basisbandsignalgenerator und Computerprogramm zum Bereitstellen eines Basisbandsignals |
US20190013981A1 (en) | 2015-12-28 | 2019-01-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Peak power reduction for adaptive modulation schemes |
WO2019035749A1 (en) * | 2017-08-17 | 2019-02-21 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | COHERENT MULTIBAND PIC DETECTION |
FI20195895A1 (en) | 2019-10-16 | 2021-04-17 | Nokia Solutions & Networks Oy | Distribution of limiting noise between bands |
WO2022177482A1 (en) | 2021-02-22 | 2022-08-25 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and device(s) for supporting machine learning based crest factor reduction and digital predistortion |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5872531A (en) * | 1991-05-29 | 1999-02-16 | Pacific Microsonics, Inc. | Signal encode/decode system |
EP1469648B1 (en) * | 2003-04-15 | 2007-05-02 | Nokia Corporation | Selective mapping in a multicarrier system |
CN102246477A (zh) * | 2009-04-07 | 2011-11-16 | 华为技术有限公司 | 提高线路驱动器的功率效率 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6236864B1 (en) | 1998-11-27 | 2001-05-22 | Nortel Networks Limited | CDMA transmit peak power reduction |
US7061991B2 (en) * | 2000-07-21 | 2006-06-13 | Pmc - Sierra Inc. | Systems and methods for the reduction of peak to average signal levels of multi-bearer single-carrier and multi-carrier waveforms |
US20020191705A1 (en) * | 2001-06-05 | 2002-12-19 | Melsa Peter J. | Method and apparatus for peak prediction enabling peak-to-average ratio (PAR) reduction |
US8243857B2 (en) | 2008-06-23 | 2012-08-14 | Apple Inc. | Cordic based complex tuner with exact frequency resolution |
US8553807B2 (en) | 2008-10-20 | 2013-10-08 | Apple Inc. | Methods and systems for programmable digital up-conversion |
CA2763134C (en) | 2009-06-26 | 2021-01-19 | Hypres, Inc. | System and method for controlling combined radio signals |
-
2011
- 2011-07-26 US US13/190,660 patent/US8412124B2/en active Active
-
2012
- 2012-06-27 CA CA2842006A patent/CA2842006C/en active Active
- 2012-06-27 BR BR112014001864-2A patent/BR112014001864B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-06-27 EP EP12755902.9A patent/EP2737624B1/en active Active
- 2012-06-27 WO PCT/IB2012/053254 patent/WO2013014551A1/en active Application Filing
- 2012-06-27 HU HUE12755902A patent/HUE037233T2/hu unknown
- 2012-06-27 CN CN201280046839.8A patent/CN103875179B/zh active Active
-
2014
- 2014-01-16 IL IL230490A patent/IL230490A/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5872531A (en) * | 1991-05-29 | 1999-02-16 | Pacific Microsonics, Inc. | Signal encode/decode system |
EP1469648B1 (en) * | 2003-04-15 | 2007-05-02 | Nokia Corporation | Selective mapping in a multicarrier system |
CN102246477A (zh) * | 2009-04-07 | 2011-11-16 | 华为技术有限公司 | 提高线路驱动器的功率效率 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL230490A0 (en) | 2014-03-31 |
CA2842006A1 (en) | 2013-01-31 |
CA2842006C (en) | 2020-08-25 |
BR112014001864A8 (pt) | 2018-08-28 |
IL230490A (en) | 2016-06-30 |
CN103875179A (zh) | 2014-06-18 |
BR112014001864B1 (pt) | 2021-01-05 |
EP2737624A1 (en) | 2014-06-04 |
US20130027090A1 (en) | 2013-01-31 |
WO2013014551A1 (en) | 2013-01-31 |
BR112014001864A2 (pt) | 2017-02-21 |
EP2737624B1 (en) | 2017-08-09 |
US8412124B2 (en) | 2013-04-02 |
HUE037233T2 (hu) | 2018-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102082752B (zh) | 一种数字预失真处理方法及设备 | |
CN103875179B (zh) | 多带峰值功率减小 | |
EP1502362B1 (en) | System and method for eliminating signal zero crossings in single and multiple channel communication systems | |
EP3941011B1 (en) | Processing transmission signals in radio transmitter | |
EP2541781B1 (en) | Rf transmitter architecture and method therefor | |
EP1415448B1 (en) | System and method for post filtering peak power reduction in multi-carrier communications systems | |
CN112166585B (zh) | 超宽带峰值因子降低 | |
US10541657B2 (en) | Method and apparatus for digital pre-distortion with reduced oversampling output ratio | |
CN102870494B (zh) | 用于无线通信的高效率、远程可重构的远程射频头单元系统及方法 | |
CN1337088A (zh) | 利用预失真的多频发射机及发射方法 | |
CN102948081A (zh) | 具有宽带功率放大器的远程射频头单元及方法 | |
US10516424B2 (en) | Signal processing arrangement for a transmitter | |
EP1330041B1 (en) | A method and an apparatus for improving the carriers' output power of a broadband multi-carrier base-station | |
KR20110073226A (ko) | 다중 모드 광대역 무선통신 장치 및 방법 | |
US20030012292A1 (en) | System and method for post filtering peak power reduction in communications systems | |
EP3278524B1 (en) | Method and apparatus for peak to average power reduction in wireless communication systems using spectral mask filling | |
EP2161841B1 (en) | Predistortion of a radio frequency signal | |
WO2022177482A1 (en) | Method and device(s) for supporting machine learning based crest factor reduction and digital predistortion | |
US20240162925A1 (en) | Method and arrangements for supporting intermodulaton component suppression in a transmitter system with digital predistortion and feedforward linearization | |
WO2024046581A1 (en) | Reduced complexity frequency selective linearization | |
EP1405427B1 (en) | System and method for post filtering peak power reduction in communications systems | |
Harris et al. | A reduced PAPR PR-NMDFB based DUC architecture for transmit downlink of combined 3GPP LTE and UMTS signals | |
WO2009056482A2 (en) | Signal processor for selectively performing spectral shaping | |
JP2001237800A (ja) | マルチキャリア送信方法およびマルチキャリア送信回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |