CN104954051A - 脉冲成型滤波器的优化装置、发射机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种脉冲成型滤波器的优化装置、发射机及方法，该装置包括：第一确定单元，确定初始峰均功率比阈值，并根据初始峰均功率比阈值确定初始滤波器系数；第二确定单元，根据初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定优化的约束条件，其中，约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束；优化单元，在满足约束条件的情况下对初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，获得优化后的滤波器系数。根据包括在滤波器系数符号域上的阈值约束的约束条件进行优化，能够简单方便的获得低峰均功率比的脉冲成型滤波器，从而在不改变现有的通信系统结构的条件下有效降低了发送信号的峰均功率比。

Description

脉冲成型滤波器的优化装置、发射机及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种脉冲成型滤波器的优化装置、发射机及方法。

背景技术

为了提高无线发射机的功率放大的效率，需要降低发送信号的峰均功率比（PAPR,Peak-to-Average Power Ratio）。目前的降低峰均功率比的方法主要适用于多载波系统，一般通过改变各个子载波之间的相位关系来实现。而在单载波系统中，发送信号的峰均功率比主要由以下两个因素决定，一个是调制信号的阶数，另一个是脉冲成型滤波器的滤波器系数。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

目前，适用于单载波系统的降低峰均功率比的方法一般都需要改变现有的通信系统的结构，复杂程度高且增加了成本。而使用低峰均功率比的脉冲成型滤波器能够在不改变现有通信系统结构的条件下降低发送信号的峰均功率比，但是，利用现有的优化方法对滤波器系数进行优化时，由于峰均功率比的目标函数不可导，使得设计低峰均功率比的脉冲成型滤波器存在困难。

本发明实施例提供一种脉冲成型滤波器的优化装置、发射机及方法，根据包括在滤波器系数符号域上的阈值约束的约束条件对脉冲成型滤波器的滤波器系数进行优化，能够简单方便的获得低峰均功率比的脉冲成型滤波器，从而在不改变现有的通信系统结构的条件下有效降低发送信号的峰均功率比。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种脉冲成型滤波器的优化装置，所述装置包括：第一确定单元，所述第一确定单元用于确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值，并根据所述初始峰均功率比阈值确定所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数；第二确定单元，所述第二确定单元用于根据所述脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对所述脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，所述约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束；优化单元，所述优化单元用于在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，从而获得所述脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种发射机，所述发射机包括根据本发明实施例的第一方面所述的脉冲成型滤波器的优化装置。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种脉冲成型滤波器的优化方法，所述方法包括：确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值，并根据所述初始峰均功率比阈值确定所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数；根据所述脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对所述脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，所述约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束；在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，从而获得所述脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

本发明的有益效果在于：根据包括在滤波器系数符号域上的阈值约束的约束条件对脉冲成型滤波器的滤波器系数进行优化，能够简单方便的获得低峰均功率比的脉冲成型滤波器，从而在不改变现有的通信系统结构的条件下有效降低了发送信号的峰均功率比。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例1的脉冲成型滤波器的优化装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1的优化单元对滤波器系数进行优化的方法流程图；

图3是本发明实施例2的发射机的结构示意图；

图4是本发明实施例2的发射机的系统构成的硬件结构图；

图5是本发明实施例3的脉冲成型滤波器的优化方法流程图；

图6是本发明实施例4的脉冲成型滤波器的优化方法流程图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

实施例1

图1是本发明实施例1的脉冲成型滤波器的优化装置的结构示意图。如图1所示，该装置100包括：第一确定单元101、第二确定单元102以及优化单元103，其中，

第一确定单元101用于确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值，并根据初始峰均功率比阈值确定脉冲成型滤波器的初始滤波器系数；

第二确定单元102用于根据脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，该约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束；

优化单元103用于在满足该约束条件的情况下对脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，即对滤波器系数进行优化，直到满足预先设定的条件，从而获得脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

由上述实施例可知，根据包括在滤波器系数符号域上的阈值约束的约束条件对脉冲成型滤波器的滤波器系数进行优化，能够简单方便的获得低峰均功率比的脉冲成型滤波器，从而在不改变现有的通信系统结构的条件下有效降低发送信号的峰均功率比。

在本实施例中，第一确定单元101可根据实际需要确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值，在确定初始峰均功率比阈值后，可使用现有的任一种方法确定脉冲成型滤波器的初始滤波器系数，例如，使得根据该初始滤波器系数计算得到的峰均功率比小于等于该初始峰均功率比阈值，即满足以该初始峰均功率比阈值为基础的阈值约束。

本实施例在根据初始峰均功率比阈值确定初始滤波器系数时，除了上述阈值约束，还可以包括其他现有的约束条件，例如，还可以包括无码间干扰约束、频谱约束和功率约束。

在本实施例中，可利用以下的公式（1）计算脉冲成型滤波器的峰均功率比：

$f\left(s\right)=\frac{\underset{0\≤j\≤N-1}{\max }{\left\{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\right|s(j+(i-1)*N)\left|\right\}}^2}{\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\Σ}}}s{\left(n\right)}^2}---\left(1\right)$

其中，f(s)表示脉冲成型滤波器的峰均功率比，s(n)表示脉冲成型滤波器的系数，M表示脉冲成型滤波器覆盖的符号数量，N表示采样速率，1≤i≤M，0≤j≤N-1。

在本实施例中，在确定初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数之后，第二确定单元102根据该初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，该约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束。

在本实施例中，该脉冲成型滤波器的滤波器系数符号域可使用现有的任一种方法获得。例如，在上述公式（1）的基础上引入符号域，则可以获得该脉冲成型滤波器在滤波器系数符号域上的阈值约束，用以下的公式（2）表示：

$\frac{{\{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}s(j+(i-1)*N)*\mathrm{sign}\left(s_0(j+(i-1)*N)\right)\}}^2}{\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\Σ}}}s{\left(n\right)}^2}\≤P_r,j=\mathrm{0,1},...,N-1---\left(2\right)$

s(n₁)≥0,n₁∈I₊,

s(n₂)<0,n₂∈I_-,I₊∪I_-={0,1,2,…,MN}

其中，P_r表示脉冲成型滤波器的峰均功率比阈值，s(n)表示脉冲成型滤波器的系数，s₀(n)表示脉冲成型滤波器的初始系数；M表示脉冲成型滤波器覆盖的符号数量，N表示采样速率，1≤i≤M，0≤j≤N-1；I₊表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数正符号域，即s₀(n)≥0对应的滤波器系数所对应的索引的集合，I_-表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数负符号域，即s₀(n)<0对应的滤波器系数所对应的索引的集合。

通过在滤波器系数符号域上表示阈值约束，能够去掉公式（1）中有关绝对值的计算，从而能够对该阈值约束进行求导运算，以用于对滤波器系数和峰均功率比阈值进行调整和优化。

在本实施例中，该约束条件还可以包括其他现有的约束条件。例如，该约束条件还可以包括无码间干扰约束、频谱约束以及功率约束。该约束条件可用以下的公式（3）表示：

其中，P_r表示脉冲成型滤波器的峰均功率比阈值，s(n)表示脉冲成型滤波器的系数，s₀(n)表示脉冲成型滤波器的初始系数；M表示脉冲成型滤波器覆盖的符号数量，N表示采样速率，1≤i≤M，0≤j≤N-1；I₊表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数正符号域，即s₀(n)≥0对应的滤波器系数所对应的索引的集合，I_-表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数负符号域，即s₀(n)<0对应的滤波器系数所对应的索引的集合；p(j*N)=0表示无码间干扰约束，p(n)表示s(n)及其相应接收匹配滤波器的卷积；S(f)≤A(f)表示频谱约束，S(f)表示s(n)的频谱；表示功率约束，P_s表示脉冲成型滤波器的平均功率，P₀表示脉冲成型滤波器的初始功率，ε表示功率修正因子，其是一足够小的正数。

在本实施例中，在建立了上述约束条件之后，优化单元103在满足该约束条件的情况下对脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，从而获得脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

在本实施例中，该预先设定的条件可使用现有的任一种方法进行设定。例如，该预先设定的条件是迭代次数达到预先设定的阈值，或者峰均功率比阈值的调整量小于预先设定的阈值，本发明实施例不对该预先设定的条件进行限制。

在本实施例中，优化单元103可使用现有的任一种优化算法对滤波器系数进行优化。例如，可利用罚函数法进行优化。

以下对本实施例的利用罚函数法中的内部点法对滤波器系数进行优化的方法进行示例性的说明。利用内部点法对滤波器系数进行优化的目标函数可利用以下的公式（4）表示：

$f(s,P_r)=t\&CenterDot;P_r-\log P_r-\underset{j=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\log {\mathrm{\&delta;}}_j-\underset{k=0}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\log {\mathrm{\&delta;}}_{f,k}-\log {\mathrm{\&delta;}}_s-\underset{n=0}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\log {\mathrm{\&delta;}}_n$

${\mathrm{\&delta;}}_j={P_r}^2-{\{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}s(j+(i-1)*N)*\mathrm{sign}\left(s_0(j+(i-1)*N)\right)\}}^2,{\mathrm{\&delta;}}_{f,k}=A\left(k\right)-{|\underset{n=0}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{-j\left(\frac{2\mathrm{pi}}{\mathrm{MN}+1}\right)\mathrm{nk}}\&CenterDot;s\left(n\right)|}^2---\left(4\right)$

${\mathrm{\&delta;}}_s=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\&Sigma;}}}s{\left(n\right)}^2-P_0,$ δ_n＝s(n)

其中，f(s,P_r)表示优化的目标函数，P_r表示脉冲成型滤波器的峰均功率比阈值，s(n)表示脉冲成型滤波器的系数，s₀(n)表示脉冲成型滤波器的初始系数；M表示脉冲成型滤波器覆盖的符号数量，N表示采样速率，1≤i≤M，0≤j≤N-1；t表示障碍参数，且t>0。

通过对上述公式（4）中的自变量s(n)和P_r求解梯度以及海塞（Hessian）矩阵，能够实现用以下的公式（5）表示调整后的s(n)和P_r，其中，求解梯度以及Hessian矩阵可使用现有的任一种方法。公式（5）表示如下：

s=s+βV

(5)

P_r=P_r-β

其中，V表示搜索方向，β表示搜索步长，即调整量，β≥0，且该步长需要保证每次迭代都在可行域内。

s(n)和P_r的初始值分别是脉冲成型滤波器的初始系数s₀(n)和初始峰均功率比阈值P_r0，经过上述公式（5）的调整后，重新计算梯度及Hessian矩阵，继续调整搜索方向及搜索步长，当达到预先设定的迭代次数之后，停止调整。此时，获得脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数s(n)。

图2是本实施例的优化单元对滤波器系数进行优化的方法流程图。如图2所示，该方法包括：

步骤201：利用内部点法建立对滤波器系数进行优化的目标函数；

步骤202：对该目标函数中的自变量s(n)和P_r求解梯度以及Hessian矩阵，获得调整后的s(n)和P_r；

步骤203：判断是否达到预先设定的迭代次数，如果判断结果为“是”，则进入步骤204；如果判断为“否”，则进入步骤202重新进行调整；

步骤204：输出目前的s(n)作为优化后的滤波器系数。

由上述实施例可知，根据包括在滤波器系数符号域上的阈值约束的约束条件对脉冲成型滤波器的滤波器系数进行优化，能够简单方便的获得低峰均功率比的脉冲成型滤波器，从而在不改变现有的通信系统结构的条件下有效降低发送信号的峰均功率比。

实施例2

图3是本发明实施例2的发射机的结构示意图，如图3所示，该发射机300包括脉冲成型滤波器的优化装置301，该脉冲成型滤波器的优化装置301的结构与功能与实施例1中的记载相同，此处不再重复。

图4是本发明实施例2的发射机400的系统构成的硬件结构图。如图4所示，发射机400可以包括中央处理器401和存储器402；存储器402耦合到中央处理器401。该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。

如图4所示，该发射机400还可以包括：脉冲成型滤波器403、通信单元404、输入单元405、显示器406、电源407。

在一个实施方式中，脉冲成型滤波器的优化装置的功能可以被集成到中央处理器401中。其中，中央处理器401可以被配置为：确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值，并根据所述初始峰均功率比阈值确定所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数；根据所述脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对所述脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，所述约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束；在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，从而获得所述脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

其中，中央处理器401还可以被配置为：利用罚函数法在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整。

中央处理器401还可以被配置为：利用实施例1中的公式（2）和（3）作为约束条件对脉冲成型滤波器的滤波器系数进行优化。

在另一个实施方式中，脉冲成型滤波器的优化装置可以与中央处理器401分开配置，例如可以将脉冲成型滤波器的优化装置为与中央处理器401连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现脉冲成型滤波器的优化装置的功能。

在本实施例中，在获得优化后的滤波器系数后，将该滤波器系数提供给脉冲成型滤波器403进行相应的设置。

在本实施例中发射机400也并不是必须要包括图4中所示的所有部件

如图4所示，中央处理器401有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，中央处理器401接收输入并控制发射机400的各个部件的操作。

存储器402，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器401可执行该存储器402存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。发射机400的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。

由上述实施例可知，根据包括在滤波器系数符号域上的阈值约束的约束条件对脉冲成型滤波器的滤波器系数进行优化，能够简单方便的获得低峰均功率比的脉冲成型滤波器，从而在不改变现有的通信系统结构的条件下有效降低发送信号的峰均功率比。

实施例3

图5是本发明实施例3的脉冲成型滤波器的优化方法流程图，对应于实施例1的脉冲成型滤波器的优化装置。如图5所示，该方法包括：

步骤501：确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值，并根据初始峰均功率比阈值确定脉冲成型滤波器的初始滤波器系数；

步骤502：根据脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，该约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束；

步骤503：在满足该约束条件的情况下对该脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，从而获得脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

在本实施例中，该约束条件还可以包括其他现有的约束条件。例如，该约束条件还可以包括无码间干扰约束、频谱约束以及功率约束。

在本实施例中，确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值以及初始滤波器系数的方法、确定对所述脉冲成型滤波器进行优化的约束条件的方法以及在该约束条件下对滤波器系数进行优化的方法与实施例1的记载相同，此处不再重复。

由上述实施例可知，根据包括在滤波器系数符号域上的阈值约束的约束条件对脉冲成型滤波器的滤波器系数进行优化，能够简单方便的获得低峰均功率比的脉冲成型滤波器，从而在不改变现有的通信系统结构的条件下有效降低发送信号的峰均功率比。

实施例4

图6是本发明实施例4的脉冲成型滤波器的优化方法流程图，对应于实施例1的脉冲成型滤波器的优化装置。如图6所示，该方法包括：

步骤601：确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值、频谱约束和功率约束；

步骤602：根据该初始峰均功率比阈值、频谱约束和功率约束，确定初始滤波器系数，使得该初始滤波器满足以该初始峰均功率比阈值为基础的阈值约束、以及频谱约束和功率约束；

步骤603：根据该初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，该约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束、无码间干扰约束、频谱约束以及功率约束；

步骤604：在满足该约束条件的情况下对初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，从而获得脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

在本实施例中，确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值以及初始滤波器系数的方法、确定对所述脉冲成型滤波器进行优化的约束条件的方法、上述各项约束条件以及在该约束条件下对滤波器系数进行优化的方法与实施例1的记载相同，此处不再重复。

由上述实施例可知，根据包括在滤波器系数符号域上的阈值约束的约束条件对脉冲成型滤波器的滤波器系数进行优化，能够简单方便的获得低峰均功率比的脉冲成型滤波器，从而在不改变现有的通信系统结构的条件下有效降低发送信号的峰均功率比。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在脉冲成型滤波器的优化装置或发射机中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述脉冲成型滤波器的优化装置或发射机中执行实施例3或4所述的脉冲成型滤波器的优化方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在脉冲成型滤波器的优化装置或发射机中执行实施例3或4所述的脉冲成型滤波器的优化方法。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种脉冲成型滤波器的优化装置，所述装置包括：

第一确定单元，所述第一确定单元用于确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值，并根据所述初始峰均功率比阈值确定所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数；

第二确定单元，所述第二确定单元用于根据所述脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对所述脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，所述约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束；

优化单元，所述优化单元用于在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，从而获得所述脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述在滤波器系数符号域上的阈值约束用以下的公式（1）表示：

$\frac{{\{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}s(j+(i-1)*N)*\mathrm{sign}\left(s_0(j+(i-1)*N)\right)\}}^2}{\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\&Sigma;}}}s{\left(n\right)}^2}\&le;P_r,j=\mathrm{0,1},...,N-1---\left(1\right)$

s(n₁)≥0,n₁∈I₊,

s(n₂)<0,n₂∈I_-,I₊∪I_-={0,1,2,L,MN}

其中，P_r表示脉冲成型滤波器的峰均功率比阈值，s(n)表示脉冲成型滤波器的系数，s₀(n)表示脉冲成型滤波器的初始系数；M表示脉冲成型滤波器覆盖的符号数量，N表示采样速率，1≤i≤M，0≤j≤N-1；I₊表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数正符号域，即s₀(n)≥0对应的滤波器系数所对应的索引的集合，I_-表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数负符号域，即s₀(n)<0对应的滤波器系数所对应的索引的集合。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述约束条件用以下的公式（2）表示：

其中，P_r表示脉冲成型滤波器的峰均功率比阈值，s(n)表示脉冲成型滤波器的系数，s₀(n)表示脉冲成型滤波器的初始系数；M表示脉冲成型滤波器覆盖的符号数量，N表示采样速率，1≤i≤M，0≤j≤N-1；I₊表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数正符号域，即s₀(n)≥0对应的滤波器系数所对应的索引的集合，I_-表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数负符号域，即s₀(n)<0对应的滤波器系数所对应的索引的集合；p(j*N)=0表示无码间干扰约束，p(n)表示s(n)及其相应接收匹配滤波器的卷积；S(f)≤A(f)表示频谱约束，S(f)表示s(n)的频谱；表示功率约束，P_s表示脉冲成型滤波器的平均功率，P₀表示脉冲成型滤波器的初始功率，ε表示功率修正因子，其是一足够小的正数。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述优化单元利用罚函数法在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述约束条件还包括无码间干扰约束、频谱约束和功率约束。

6.一种发射机，所述发射机包括根据权利要求1所述的脉冲成型滤波器的优化装置。

7.一种脉冲成型滤波器的优化方法，所述方法包括：

确定脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值，并根据所述初始峰均功率比阈值确定所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数；

根据所述脉冲成型滤波器的初始峰均功率比阈值和初始滤波器系数确定对所述脉冲成型滤波器进行优化的约束条件，其中，所述约束条件包括在滤波器系数符号域上的阈值约束；

在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整，直到满足预先设定的条件，从而获得所述脉冲成型滤波器的优化后的滤波器系数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述在滤波器系数符号域上的阈值约束用以下的公式（1）表示：

$\frac{{\{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}s(j+(i-1)*N)*\mathrm{sign}\left(s_0(j+(i-1)*N)\right)\}}^2}{\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{\mathrm{MN}}{\mathrm{\&Sigma;}}}s{\left(n\right)}^2}\&le;P_r,j=\mathrm{0,1},...,N-1---\left(1\right)$

s(n₁)≥0,n₁∈I₊,

s(n₂)<0,n₂∈I_-,I₊∪I_-={0,1,2,…,MN}

其中，P_r表示脉冲成型滤波器的峰均功率比阈值，s(n)表示脉冲成型滤波器的系数，s₀(n)表示脉冲成型滤波器的初始系数；M表示脉冲成型滤波器覆盖的符号数量，N表示采样速率，1≤i≤M，0≤j≤N-1；I₊表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数正符号域，即s₀(n)≥0对应的滤波器系数所对应的索引的集合，I_-表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数负符号域，即s₀(n)<0对应的滤波器系数所对应的索引的集合。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述约束条件用以下的公式（2）表示：

其中，P_r表示脉冲成型滤波器的峰均功率比阈值，s(n)表示脉冲成型滤波器的系数，s₀(n)表示脉冲成型滤波器的初始系数；M表示脉冲成型滤波器覆盖的符号数量，N表示采样速率，1≤i≤M，0≤j≤N-1；I₊表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数正符号域，即s₀(n)≥0对应的滤波器系数所对应的索引的集合，I_-表示脉冲成型滤波器的初始滤波器系数负符号域，即s₀(n)<0对应的滤波器系数所对应的索引的集合；p(j*N)=0表示无码间干扰约束，p(n)表示s(n)及其相应接收匹配滤波器的卷积；S(f)≤A(f)表示频谱约束，S(f)表示s(n)的频谱；表示功率约束，P_s表示脉冲成型滤波器的平均功率，P₀表示脉冲成型滤波器的初始功率，ε表示功率修正因子，其是一足够小的正数。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整包括：

利用罚函数法在满足所述约束条件的情况下对所述脉冲成型滤波器的初始滤波器系数以及初始峰均功率比阈值进行调整。