CN108141426A - 多载波信号的峰值平均功率比减小 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种多载波源信号的传输方法，所述多载波源信号包括由预留载波和数据载波构成的符号。根据本发明，所述方法包括用于生成(101)额外信号从而减小将要传输的所述信号的峰值平均功率比的步骤，所述步骤包括针对每个符号获得表示所述符号的M个时间样本和/或以下步骤的至少一次迭代(16)：‑检测(11)所述符号的具有所述最高振幅或具有高于预定阈值的功率值的P个时间样本，‑激活(12)所述预留载波中的至少一个，‑并且针对每个激活的预留载波：○获得(13)表示所述激活的预留载波的M个时间样本，○对表示所述激活的预留载波的所述M个时间样本应用(14)将所述P个已检测样本考虑在内的相移。

Description

多载波信号的峰值平均功率比减小

技术领域

本发明的领域涉及使用特别是OFDM(正交频分多路复用)类型的多载波调制实现的数字信号的传输。

更具体地说，OFDM调制越来越多地用于特别是多路径传输信道上的数字传输。此多载波调制技术特别是用于解决大体上当在多路径信道上使用多载波调制时观察到的符号间干扰。另外，此技术具有极高频谱效率并且通过单频网络的实施为无线电频谱资源带来了节省。

由于频率选择性信道中的内在鲁棒性，OFDM调制特别是但非排他地用于本地无线网络(WiFi或WiMAX网络)、3GPP、LTE或先进LTE(第三代合作伙伴计划或长期演进)、或者再次地ADSL(非对称数字用户线)和Hiperlan/2(高性能无线电局域网)移动蜂窝式无线电话学，以及用于例如与数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)特别是DVB-T(地面数字电视标准)DBV-T2、DVB-NGH(手持型下一代DVB，用于移动端上所使用的数字地面电视的广播的标准)相关的那些等的标准，或者再次地打算提供沉浸式音频体验以吸引室内和移动电视观众并且由美国高级电视系统委员会(ASTC)所提议的被称为ATSC 3.0的未来数字电视标准。

背景技术

OFDM调制的缺点

OFDM技术的一个主要缺点是经调制信号的包络的固有高振幅波动并且因此导致瞬时功率的主要变化。

事实在于，在时域中，大多数时间但也不间断地关于功率进行对这些独立调制的多个载波的求和。这导致在某些时刻可能超出信号的平均功率超过10dB的瞬时功率峰值。

所发送信号的峰值平均功率比(PAPR)因此大体上极高并且随载波数N的增加而增加。

功率放大器具有非线性特性，所述非线性特性与被称作高PAPR信号的信号的放大一起导致失真：旁波瓣电平的频谱再生、谐波的生成、非线性符号间干扰的形成、载波间干扰的形成。因此，这些失真特别是导致传输错误并且导致二进制错误率(BER)的退化。

减小PAPR的现有技术

在文献中，已经提议众多技术来解决此问题。

常用方案在于确保放大器的工作范围保持受限于线性放大器区域。这不利地限制了放大器的产率(数个百分比而不是经典50％)并且因此导致传输器的损耗的大幅度增加。考虑到功率放大器的损耗可能合计超过传输器执行服务所消耗的功率的50％，上述情况对OFDM特别是在大功率传输器(例如用于蜂窝网络的数字电视广播站和基站)中的使用是极大约束。

第二种途径被称作选择映射。在此途径中，对将要传输的序列的每个符号应用相位旋转。可限定若干相位旋转模式。对于应用到将要传输的序列的每个模式，执行运算以获得对应的OFDM信号并且传输具有最低PAPR的一个信号。同样，此技术不会带来任何失真，但是要求是应以极高可靠性将发送时所使用的旋转序列传达到旋转序列的接收器。这减小了频谱效率并且显著增加了系统通过专用信道传送所使用的有序数目的模式的复杂度。另外，如果此传输有误，那么整个OFDM帧将会丢失。此途径还增加了发送时的复杂度，这是因为必须并行执行若干处理运算以便接着选择最有效的一个处理运算。将已经没必要进行并且将不会采用其它处理运算。

第三种途径，通常被称作ACE(有源群集扩展)技术，是基于群集的修改并且依赖于趋于与决策轴线作出更大距离的移位。然而，此技术的特征在于高阶群集的效率降低并且信号的平均功率增加，并且其特征在于计算的复杂度极高。

第四种途径是基于增加信号以减小PAPR。更具体地说，所增加信号示出与将要校正的信号的相位振幅峰值相对的相位振幅峰值。

“限幅”技术，其在于当信号振幅变得超出预定阈值时对其进行限幅，也是一种信号增加方法。实际上，“限幅”在于消除信号。然而，此类消除在数学上等效于增加校正信号。

然而，此限幅本质上是非线性的并且引入了所发送信号的失真，这不仅导致BER降低而且也导致功率频谱密度(SPD)的旁波瓣的再生。

另一信号增加技术，通常被称作“TR”(音调预留)技术，提议预留不传递信息而传递在发送时优化的符号的某些OFDM多路载波以减小PAPR。这些符号的优化可通过使用例如SOCP(二阶椎规划)类型的凸优化算法(convex optimizing algorithm)来进行。此技术不会使所发送信号发生任何失真。然而，此方法的一个主要缺点在于以下事实：必须预留某一数目的载波以便能够显著减小PAPR。这些载波并不用于发送有效信息数据。这导致频谱效率减小。

在已知的TR(音调预留)技术中，存在特别是图1所示出的TR基于梯度的技术，已经例如根据DVB-T2和DVB-NGH标准选择所述技术的实施方案。

此技术是迭代的，并且在每次迭代时力图取消瞬时功率峰值中仅存在于将要传输的信号内的一个瞬时功率峰值。为此目的，图1所呈现的此基于梯度的技术根据预留载波集合构建时间脉冲类“核心”，下文中被称作“内核”，并且将此内核移动到时域中，从而使得其与力图减小的功率峰值具有相同时间位置。

然而，这种技术的效率受到其缓慢而难以预测或控制的汇聚的限制。实际上，某些迭代对PAPR的有效减小具有的消极影响可能大于积极影响。

另外，此技术不会过多地实现对在每个预留载波上传输的功率的最优控制，从而使得即使在汇聚之前，此迭代方法也可能在预留载波中的一个上传输的功率变得超出批准的最大值时发生中断。实际上，根据DVB-T2和DVB-NGH标准，在预留载波上传输的功率具体地说无法超出在携带净荷数据的载波上传输的功率超过10dB。

关于此方面，以下文献中已经提议了此方法的一种变型：M.摩尔(M.Mroué)等人的标题为“针对DVB-T2的TR PAPR减小方法的执行和实施方案评估(Performance andImplementation Evaluation of TR PAPR Reductions Methods for DVB-T2)”的数字多媒体广播国际杂志，卷2010，文章编号797393，第10页http://dx.doi.org/10.1155/2010/797393。

根据此变型，被称作图5所示出的TR-OKOP(音调预留一个内核一个峰值)，预留载波被分成多组。单独地基于预留用于同一组的载波，生成如图2所示出的时间脉冲类内核以便在一次迭代过程中减小瞬时功率峰值中仅位于高度局部时间位置中的一个瞬时功率峰值。

此技术因此将迭代次数限制为所实施载波组的数目，而与此同时在每次迭代时控制在所考虑组的所有预留载波上传输的平均功率。

然而，正如根据DVB-T2实施的基于梯度的方法，这种技术的效率有限。实际上，这些技术仅实现在每次迭代时减小一个功率峰值。某些迭代可对减小目标功率峰值有效果但对先前减小的峰值有害。

此外，虽然TR-OKOP的确实现对传输到载波组的功率的控制，但无论如何不会实现对传输到每个载波的功率的精确优化。

在此特定背景下，本发明人已认识到需要一种新颖技术以改进PAPR减小，而与此同时限制实施方案的复杂度。

发明内容

本发明提议一种没有现有技术的所有这些缺点的新颖方案，其呈一种包括由载波集合构成的符号的多载波源信号的传输方法的形式，所述载波集合打算同时发出并且包括预留用于至少一个处理运算以减小所述源信号的峰值平均功率比的载波以及数据载波，

所述方法包括以下步骤：

-生成额外信号并将所述额外信号增加到所述源信号，递送具有小于所述源信号的峰值平均功率比的峰值平均功率比的优化的信号，

-传输所述优化的信号。

根据本发明，生成和增加额外信号的所述步骤包括针对所述源信号的每个符号的获得表示所述符号的M个时间样本的步骤和以下步骤的至少一次迭代：

-从表示所述符号的P个时间样本中检测所述P个时间样本，所述P个样本是所述M个样本中的振幅最高的P个样本，或所述P个样本具有高于预定阈值的功率值，

-在频域中，通过增加所述符号的所述预留载波中的至少一个的预定功率来激活所述预留载波中的所述至少一个，

-针对每个激活的预留载波：

○获得表示所述激活的预留载波的M个时间样本，

○对表示所述激活的预留载波的所述M个时间样本应用将所述P个已检测样本考虑在内的相移，递送表示与所述激活的预留载波相关联的额外信号的M个时间样本，

○向表示所述符号的所述M个时间样本增加表示与所述激活的预留载波相关联的所述额外信号的M个时间样本，递送表示所述符号的M个时间样本以用于下一次迭代的检测步骤。

本发明因此提议一种新颖的信号传输技术，其目的在于改进通常被称作“TR技术”(音调预留技术)的载波预留技术，预留载波在时频空间中的定位对一个或多个接收器已知。实际上，不同于目的在于通过迭代仅减小单个振幅峰值的现有技术TR技术，本发明提议通过在每个次迭代时一次减小若干振幅峰值从而以更大效率减小峰值平均功率比(PAPR)。

正如其它现有技术TR技术的情况，本发明不要求关于接收器侧的特定实施方案。实际上，接收器仅处理数据载波而忽略预留载波，因为只需要了解所述预留载波在时频空间中的位置，此位置大体上在所实施传输标准的频率栅极中指定。

在每次迭代仅激活一个预留载波的特定情况下，此途径可由表述“激活一个预留载波以同时减小多个峰值”形容并且已被发明人命名为“单独TR”或者再次地“ICMP”(针对多个峰值的单独载波分配)。

为此目的，本发明首先实施以下步骤：检测表示所考虑符号的时间样本中将要减小的多个振幅峰值。必须指出，所述方法把振幅看作这些峰值的绝对值。

根据第一替代方案，对于给定符号，这些峰值对应于在表示信号的M个时间样本中具有最高振幅的P个时间样本。在此第一种情况下，本发明力图针对每个符号减小相同峰值数，此数目P由例如算子预定。

根据第二替代方案，这些峰值是具有大于预定阈值的功率的P个样本。在此第二种情况下，将要减小的峰值数可因此随符号不同而不同。

取决于算子的要求或取决于传输情形，确定就第一替代方案而言数目P的最优值或就第二替代方案而言阈值的最优值以便获得所希望的性能。举例来说，当考虑引入到DVB-T2标准的32k模式(其中N＝288个预留载波)时，约为100(例如范围为90到110)的数目P使得能够实现所希望的传输性能。

接着，在频域中，通过向所述符号的所述预留载波中的每一个增加预定功率来激活所述预留载波中的至少一个。

举例来说，如果考虑DVB-T2标准，那么此预先选择的功率在增加时不会超出10dB。为了限制实施根据本发明的方法期间所消耗的功率，此增加的功率将例如是约为5dB或可针对在每次迭代时激活的每个激活的预留载波及逆行单独优化。

因此，本发明可用于通过迭代实现符号的多个振幅峰值的减小，并且与此同时实现对在每个预留载波上增加的功率的完美控制(现有技术方案不是这种情况)。

随后，针对每个激活的预留载波，获得表示所述激活的预留载波的M个时间样本。换句话说，获得表示所述激活的预留载波的这些M个时间样本的每个激活的预留载波被简单并快速计算出(使用简单指数函数)，这是因为其意味着假设所有其它载波被设定为零并且针对每次迭代预定功率被增加到预留载波中的仅一个预留载波。

另外，本发明对表示所述激活的预留载波的所述M个时间样本应用将所述P已检测样本考虑在内的相移，递送表示与所述激活的预留载波相关联的额外信号的M个时间样本。

换句话说，此步骤的目的是使用优化的相移，从而使得时间脉冲梳在已(全面地)检测P峰值的位置处所取的振幅值减小所有这些P峰值所取的振幅值，所述时间脉冲梳对应于每个激活的预留载波的呈频率脉冲形式的激活。

一旦获得此相移，就将表示与所述激活的预留载波相关联的所述额外信号的M个时间样本增加到表示所述符号的所述M个时间样本，递送表示所述符号的M个时间样本以用于下一次迭代的检测步骤。

必须指出，根据本发明，“增加”可等效于增加和/或扣除以便获得优化的信号，原因是峰值的绝对值小于所述源信号的绝对值。

本发明因此每次迭代使用至少一个频率脉冲以减小分布在整个OFDM符号上的若干时间振幅峰值，这种频率脉冲等效于时间脉冲梳。相反，现有技术TR技术产生一次仅可减小一个峰值而不是同时减小多个峰值的时间脉冲类内核。

必须指出，对于每次迭代，分别针对每个激活的预留载波实施获得、应用和增加这三个步骤。

根据本发明的一个特定方面，在用于生成额外信号的所述步骤期间仅激活一次每个预留载波。

因此，迭代数受到限制并且小于或等于用于减小PAPR的预留载波数，因此与现有技术方法相比实现对PAPR减小的更好控制，原因在于汇聚是极其难以预测或控制的。

此外，这种使用每个预留载波以作用于多个峰值使得有可能限制以下事实：某些迭代对PAPR的发展具有的消极影响大于积极影响。实际上，由于若干峰值被同时减小，因此本发明允许PAPR在每次迭代期间更加连续的减小。

在传输方法的一个实施例中，所述相移将所述P已检测样本的振幅以及与所述已检测P个样本具有相同位置并且属于表示所述至少一个激活的预留载波的所述M个时间样本的P个样本的振幅都考虑在内。

必须指出，关于表示所述符号的M个时间样本的P峰值的绝对值考虑振幅。

根据此实施例的一个特定方面，所述相移由以下方程在离散时域中限定：

其中：

x是所述源信号，

maxPos表示所述P已检测样本的所有位置并且v是所述位置中的一个，c是表示所述激活的预留载波的信号。

根据传输方法的另一实施例，同时激活所述符号的至少两个预留载波。

此实施例力图一次激活若干预留载波。换句话说，如果认为将要传输的每个符号具有N个预留载波，那么N个预留载波接着被分布在A个载波的G个群组中，使得N＝G.A，其中A≥2并且G＜N。

同样，必须指出，针对在所考虑迭代期间激活的每个预留载波各自地实施用于获得、应用和增加的三个步骤。换句话说，以“分组”方式(A＝1并且G＝N)执行单独TR途径，其中每次迭代激活单个预留载波。这就是本发明人已将此实施例称作“单独分组TR”或者再次地GICMP(针对多个峰值的分组单独载波分配)的原因。

迭代数因此等于群组的数目G并且因此小于预留载波的数目N，因此使得有可能减小根据本发明的方法的实施时间，特别是当考虑引入到DVB-T2标准的32k模式(其中N＝288个预留载波)时。

根据此实施例的一个特定方面，针对所述至少两个同时激活的预留载波中的每一个实施用于确定相移的步骤。

换句话说，根据此特定方面，针对在所考虑迭代期间激活的每个预留载波，实施用于确定相移的步骤，并且因此存在与每次迭代激活的载波数A相同数目的用于确定相移的步骤。

根据此实施例的另一特定方面，针对所述至少两个同时激活的预留载波实施用于确定所述相移的单个步骤，

用于确定所述相移的所述步骤在用于增加各自地针对所述至少两个同时激活的预留载波中的每一个获得的M个时间样本的步骤之后进行。

换句话说，根据此特定方面，各自地针对每个激活的预留载波实施用于获得、应用和增加的三个步骤，但是对每个激活的预留载波应用相同相移值。

当然，此特定方面关于校正是不太精确的，但是使得能够减小关于每个激活的预留载波实施一个相移确定运算的复杂度。

本发明还涉及一种用于传输包括由载波集合构成的符号的多载波源信号的装置，所述载波集合将同时发出并且包括预留用于至少一个处理运算以减小所述源信号的峰值平均功率比的载波以及数据载波，所述装置包括：

-模块，其用于生成额外信号并且将所述额外信号增加到所述源信号，递送具有小于所述源信号的峰值平均功率比的峰值平均功率比的优化的信号，

-模块，其用于传输所述优化的信号。

用于生成和增加额外信号的所述模块是值得注意的，在于其包括针对所述源信号的每个符号的用于获得表示所述符号的M个时间样本的实体，并且进一步包括：

-实体，其用于检测表示所述符号的所述M个时间样本中的P个时间样本，所述P个样本是所述M个样本中振幅最高的所述P个样本，或者所述P个样本呈现高于预定阈值的功率，

-实体，其用于通过向所述符号的所述预留载波中的至少一个增加预定功率值来激活所述预留载波中的所述至少一个，

-针对每个激活的预留载波：

○实体，其用于获得表示所述激活的预留载波的M个时间样本，

○实体，其用于对表示所述激活的预留载波的所述M个时间样本应用将所述P个已检测样本考虑在内的相移，递送表示与所述激活的预留载波相关联的额外信号的M个时间样本，

○实体，其用于向表示所述符号的所述M个时间样本增加表示与所述激活的预留载波相关联的所述额外信号的M个时间样本，递送表示所述符号的M个时间样本以用于随后迭代的检测步骤。

这种装置特别适合于实施如上文中描述的传输方法，在此方法的每次迭代时实施模块的用于生成额外信号的实体。

当然，此装置可包括关于如上文中描述的传输方法的不同特性，这些特性可组合或分开。因此，此传输装置的特性和优点与上文中描述的传输方法的特性和优点相同。因此不再充分详细地描述。

本发明的另一方面还涉及一种表示根据上文中描述的传输方法传输的信号的信号。这种信号可在数据媒体上传输和/或存储在数据媒体上。

此信号当然地可包括根据本发明的传输方法的不同特性。

根据一个实施方案，如上文中描述的传输方法的不同步骤由包括软件指令的一个或多个软件程序或软件模块实施，所述软件指令将由被设计成命令执行根据本发明的方法的不同步骤的传输装置的数据处理器执行。

本发明因此目的还在于提供能够由计算机或由数据处理器执行的计算机程序，此程序包括命令执行如上文中提及的传输方法的步骤的指令。

此程序可无论如何使用任何编程语言并且呈源码、目标代码或在源码和目标代码之间的中间码(例如无论如何以部分编译形式或以任何其它期望形式)的形式。

所提议技术的目的还在于提供可由数据处理器读取的信息载波并且包括如在上文中提及的程序的指令。

信息载波可以是无论如何能够存储程序的任何实体或通信端。举例来说，载波可包括存储装置，如ROM，例如CD ROM或微电子电路ROM(记忆棒、SSD)或者再次地磁记录装置，例如软性磁盘或硬盘驱动器。

此外，信息载波可以是如可经由电缆或光缆，通过无线电或通过其它装置传送的电信号或光学信号的可传输载波。根据所提议技术的程序可特别是上传到因特网类型网。

作为替代方案，信息载波可以是程序并入到其中的集成电路，所述电路适于执行或适用于执行所讨论的方法。

根据一个实施例，所提议技术借助于软件和/或硬件组件实施。在这方面中，术语“模块”在本文中可同样对应于软件组件和硬件组件或一组硬件和软件组件。

软件组件对应于一个或多个软件模块编程、程序的一个或多个子程序或更通常对应于程序的任何元件或能够根据下文中所关注的模块实施功能或一组功能的一件软件。这种软件组件通过物理实体的数据处理器(终端机、服务器、网关、路由器等)执行，并且能够访问此物理实体的硬件资源(存储器、记录载波、通信总线、电子输入/输出板、用户界面等)。

同样，硬件组件对应于硬件总成的能够根据下文中所关注的组件实施功能或一组功能的任何元件。它可以是用于执行软件的可编程硬件组件或具有集成处理器的组件，例如集成电路、智能卡、存储卡、用于执行固件的电子板等。

附图说明

本发明的其它特征和优点通过以下借助于简单的、说明性并且非穷举的实例对优选实施例的描述和附图更加明显地呈现出来，在所述附图中：

-图1和2，其已经参考现有技术进行了描述，示出用于减小PAPR的TR技术，

-图3呈现根据本发明的传输方法的主要步骤，

-图4和5各自地示出根据本发明的第一实施例的方法和装置，被称作“单独TR”，

-图6和7各自地示出根据本发明的第二实施例的第一变型的方法和装置，被称作“分组单独TR”，

-图8和9各自地示出根据本发明的第二实施例的第二变型的方法和装置，被称作“分组单独TR”。

具体实施方式

5.1一般原理

本发明的一般原理是基于每次迭代激活至少一个预留载波以相对于数据载波向其增加预定功率电平。

这种对应于频率脉冲的激活在时域中生成脉冲梳以便同时减小将要传输的信号的符号的多个功率峰值。

为此目的，对所形成脉冲梳应用将这些功率峰值考虑在内的相移。这种相移使得在增加步骤(即，减法)期间可能会使振幅减小脉冲梳在位置上与将要传输的信号的符号的多个功率峰值吻合。

下文中，参考图3，提供根据本发明的传输方法的一般步骤的描述。

根据本发明的方法主要包括以下步骤：

-生成101额外信号并将所述额外信号增加到所述源信号，递送具有小于所述源信号的峰值平均功率比的峰值平均功率比的优化的信号，

-传输102所述优化的信号。

具体地说，用于生成并增加(101)额外信号的所述步骤包括针对所述源信号的每个符号的用于获得表示所述符号的M个时间样本的步骤(10)以及以下步骤的至少一次迭代(16)：

-检测(11)表示所述符号的所述M个时间样本中的P个时间样本，所述P个时间样本是所述M个样本中的振幅最高的P个样本，或所述P个样本呈现高于预定阈值的功率，

-在频域中，通过增加所述符号的预留载波中的至少一个的预定功率来激活(12)所述预留载波中的所述至少一个，

-针对每次迭代(16)的每个激活的预留载波：

○获得(13)表示所述激活的预留载波的M个时间样本，

○对表示所述激活的预留载波的所述M个时间样本应用(14)将所述P已检测样本考虑在内的相移，递送表示与所述激活的预留载波相关联的额外信号的M个时间样本，

○向表示所述符号的所述M个时间样本增加(15)表示与所述激活的预留载波相关联的所述额外信号的M个时间样本，递送表示所述符号的M个时间样本以用于下一次迭代的检测步骤。

下文中针对本发明的不同实施例详细地描述这些主要步骤中的每一个。

5.2根据本发明的第一实施例的描述

参考图3到5，呈现本发明人已命名为“单独TR”或者再次地ICMP(针对多个峰值的单独载波分配)的本发明的第一实施例。

此第一实施例对应于每次迭代仅激活一个预留载波的特定情况，激活的预留载波随迭代不同而不同，从而使得在实施根据本发明的传输方法期间每个符号仅激活一次预留载波。

换句话说，针对将要根据本发明的传输方法进行传输的符号对A＝1载波的G＝N群组进行处理。

此第一实施例的前三次迭代(g＝1、2和3)和第N次迭代的频率显示(左边)和时间显示(右边)在图4中表示。

针对将要传输的给定符号，首先获得10表示所述符号的M个时间样本(401)并将其存储在例如如图5所示出的获得实体100的缓冲存储器中，图5示出根据根据本发明的传输方法实施此第一实施例的迭代的装置，所述装置的模块和实体由处理单元(未示出)的处理器(未示出)驱动，所述处理器本身由存储在存储器(未示出)中的计算机程序(未示出)驱动并且实施根据本发明的传输方法。

这些时间样本(401)例如直接由算子提供，或预先进行存储，或者再次地来自快速傅里叶逆变换(IFFT)的实施方案，IFFT算子与模块的其它实体(100到160)时分多路复用以生成并增加根据本发明的额外PAPR减小信号。

接着，在表示所考虑符号的这些M个时间样本(401)中指数g＝1的第一次迭代期间，具有最高振幅的P个样本(其编号特别是由参数maxSens限定)或者具有高于预定阈值Vclip的功率的P个样本(将要减小的峰值数在此情况下也可随符号不同而不同)由如图5中表示的检测实体110进行检测11。

这些P个样本对应于环绕在第一次迭代的时间显示中的多个峰值。

在此第一实施例的第一次迭代期间，通过增加由算子限定的预定功率值来激活(12)第一预留载波P_g(其中g＝1)41。举例来说，此功率值比数据载波的功率A_ref大A_max＝5dB。

此载波的激活12等效于应用频率脉冲。表示此激活的预留载波41的M个时间样本410由图5的获得实体130获得13，其中假设所有其它载波被设定为零，并且采取不同于根据如由图1和2示出的现有技术的TR技术实施的时间脉冲类内核的脉冲梳的形式。

这种获得实体130特别是由至少一个倍增器以及通过在必要时应用“模π”而实现极坐标变换成两个笛卡尔坐标的一个CORDIC工具形成。

接着，使此脉冲梳410被相移(14)，以便在位置上和在相反振幅(即，与每个峰值的振幅相对的振幅)上与先前在M个时间样本401中检测11的峰值吻合。

为此目的，由图5的确定实体160来确定相移，如下：

其中：

x_g＝1是包括表示第一次迭代(g＝1)期间的符号的M个样本的时间向量，

maxPos是已检测P个样本的所有位置并且v是第一次迭代(g＝1)期间所述位置中的一个，

c_g＝1是包括表示在第一次迭代(g＝1)期间激活的所述预留载波的M个样本的时间向量，使得：

其中：

P_g＝1是在此第一次迭代期间激活的预留载波的位置。

这种确定实体160特别是由四个倍增器和四个加法器/减法器形成。

这种相移因此将表示所考虑符号的M个时间样本(401)中检测的P个样本的振幅x[v]以及属于表示激活的预留载波43的M个时间样本410的相同位置(maxPos位置中的一个中的v)的P个样本的振幅c[v]都考虑在内。

对脉冲梳应用(14)相移是使得：

一旦此脉冲梳410被相移(其也被称为经相移“梳内核”)，所述脉冲梳410就由图5的增加实体150增加到表示所考虑符号的M个时间样本401，递送表示所述符号的M新时间样本x_g＝2[k]402以用于最后一次迭代的检测步骤11，使得：

x_g＝2[k]＝x_g＝1[k]+c_g＝1[k]_d

在这些M新时间样本x_g＝2[k]402中索引为g＝2的第二次迭代期间，P峰值被检测11为环绕在第二次迭代的时间显示中。

可注意到，这些峰值的振幅及其位置从第一次迭代开始已发生变化。

接着激活(12)第二预留载波P_g＝2(继续表示激活的第一载波以便认为其已经被激活)，获得表示此激活的预留载波42的M个时间样本420，其中假设所有其它载波被设定为零，并且因此采取不同于在第一次迭代期间获得的脉冲梳410的脉冲梳420的形式。

以与第一次迭代相同的方式，对此脉冲梳420应用相移以便在位置上和在相反振幅(即，与每个P的振幅相对的振幅)上与先前检测的新时间样本402中的峰值11吻合。

以与第一次迭代类似的方式确定此相移，如下：

其中：

x_g＝2是包括表示在第二次迭代(g＝2)期间的符号的M个样本的时间向量，

maxPos是已检测P个样本的所有位置并且v是在第二次迭代(g＝2)期间的所述位置中的一个，

c_g＝2是包括表示在第二次迭代(g＝2)期间激活的所述预留载波的M个样本的时间向量。

一旦此脉冲梳420被相移(其也被称为经相移“梳内核”)，所述脉冲梳420进而被增加(15)到表示来自第一次迭代的符号的M个时间样本402，递送表示所述符号的M新时间样本403，使得：

x_g＝3[k]＝x_g＝2[k]+c_g＝2[k]_d

用于第三次迭代的检测步骤11，如此类推直至还尚未被激活的最后的预留载波44。

在这些M新时间样本x_g＝N[k]472中的索引为g＝N(例如对于DVB-T2和DVB-NGH标准的8K模式为N＝72)的此最后一次迭代期间，P峰值被检测11为环绕在最后一次迭代的时间显示中。

可注意到，这些峰值的振幅及其位置从第一次迭代开始已经发生变化，并且峰值的振幅特别是已在运算期间减小。

接着激活(12)最后一个预留载波P_g(其中例如g＝N＝72)44，从而获得表示此激活的预留载波44的M个时间样本440，其中假设所有其它载波被设定为零，并且因此采取不同于在第一次迭代期间获得的脉冲梳410的脉冲梳440的形式。

以与第一次迭代相同的方式，对此脉冲梳440应用相移以便在位置上和在相反振幅(即，与每个峰值的振幅相对的振幅)上与来自倒数第二次迭代的时间样本472中的先前检测的峰值11吻合。

一旦此脉冲梳440已经被相移(其也被称作经相移“梳内核”)，其进而被增加(15)到表示来自倒数第二次迭代的符号的M个时间样本472，递送将要传输的M新时间样本(未示出)。

根据此实施例，因此将已经进行了与预留载波数一样多的迭代。

因此，如果考虑DVB-T2和DVB-NGH标准的2K模式(18个预留载波)、4K模式(36个预留载波)或8K模式(72个预留载波)，那么因此将各自地存在18次、36次和72次迭代。这就性能而言是可接受的。

相比之下，具有288个预留载波的32K模式需要288次迭代，这可能导致过度冗长的计算时间和/或需要过量硬件资源。提议下文中描述的第二实施例作为后一种情况的方案。

5.3根据本发明的第二实施例的描述

根据传输方法的第二实施例，同时激活所考虑符号的至少两个预留载波。

此实施例的目的在于一次激活若干预留载波。换句话说，如果连接将要传输的每个符号具有N个预留载波，那么N个预留载波接着被分成A个载波的G个群组，使得N＝G.A，其中A≥2并且G＜N。

同样，必须指出，各自地对在所考虑迭代期间激活的每个载波实施获得(13)、应用(14)和增加(15)的三个步骤。换句话说，以分组方式执行“单独TR”途径，其中每次迭代(即，A＝1并且G＝N)仅激活一个预留载波。这就是本发明人已将此实施例称作“分组单独TR”或者再次地GICMP(针对多个峰值的分组单独载波分配)的原因。

迭代数因此等于群组的数目G并且因此小于预留载波的数目N，从而减小根据本发明的方法的实施时间，特别是当考虑引入到DVB-T2标准的32K模式(其中N＝288个预留载波)时。

5.3.1第一变型：

参考图6和7，呈现本发明人已命名为“分组单独TR”的本发明的此第二实施例的第一变型。

根据此第一变型，由图7所示出的相移实体来实施用于确定相移的步骤(71)，图7示出对于一次迭代对应于第二实施例的此第一变型的装置，所述装置的模块和实体由处理单元(未示出)的处理器(未示出)驱动，所述处理器本身由存储在存储器(未示出)中的计算机程序(未示出)驱动并且实施根据本发明的传输方法。

换句话说，根据此特定方面，针对在所考虑迭代期间激活的每个载波，实施用于确定相移的步骤(71)。因此存在与每次迭代激活的载波的数目A一样多的相移确定步骤(71)(并且因此对应的确定实体)。

图6特别是示出以下情况：每次迭代激活两个预留载波(给出A＝2)，各自地是第一次迭代为预留载波51和52、第二次迭代为载波53和54、最后一次迭代为预留载波56和57。

因此，如果考虑具有N＝72个预留载波的8K模式，那么因此将存在G＝36组的每次迭代激活的两个载波，并且因此将实施36次迭代，而不是根据上文中描述的第一实施例的72次。

图7特别是示出以下情况：每次迭代激活多于三个预留载波，给出A>3。每次迭代激活三到六个载波的这种实施例将使得特别是有可能根据引入到DVB-T2标准中的32K模式(其中N＝288个预留载波)各自地用G＝96或G＝48次迭代来处理符号，从而有效减小实施根据本发明的方法所消耗的时间。

就像第一实施例一样，在此第二实施例中，首先获得10并存储表示所考虑符号的M个时间样本(401)，并且P峰值被检测11为环绕在图6的第一次迭代的时间显示中。

在此第二实施例的此第一变型的第一次迭代期间，通过增加由算子限定的预定功率值来激活(12)引用为51、52的前两个预留载波P_g＝1,i＝1和P_g＝1,i＝2。

接着，表示第一激活的预留载波51的M个时间样本510和表示第二激活的预留载波52的M个时间样本520由图7的各自的获得实体130并行获得(13)，其中假设对于这些激活的预留载波中的每一个，所有其它载波被设定为零，并且采取不同于根据如图1和2示出的现有技术TR技术实施的单个时间脉冲类内核的不同脉冲梳的形式。

接着，这些脉冲梳510和512被并行(14)单独相移，从而使得各自在位置上和在相反振幅(即，与每个峰值的振幅相对的振幅)上与先前检测的M个时间样本401中的峰值11吻合。

为此目的，如下并行确定(71)各自的相移：

x_g＝1是包括表示第一次迭代(g＝1)时的符号的M个样本(401)的时间向量，

maxPos表示已检测P个样本的所有位置并且v是在第一次迭代(g＝1)期间的所述位置中的一个，

c_g＝1,i＝1是包括表示在此第一次迭代(g＝1)期间激活的所述第一预留载波51的M个样本(510)的时间向量，使得：

其中：

P_g＝1,i＝1是在此第一次迭代期间激活的第一预留载波51的位置，

c_g＝1,i＝2是包括表示在此第一次迭代(g＝1)期间激活的所述第二预留载波52的M个样本(520)的时间向量，使得：

其中：

P_g＝1,i＝2是在此第一次迭代期间激活的第二预留载波52的位置。

接着，对应于这两个激活的载波的两个时间脉冲梳510和520被如下并行相移(14)：

一旦这些脉冲梳被相移(其也被称为经相移“梳内核”)，它们就都由图7的增加实体150增加到表示所考虑符号的M个时间样本401，递送表示所述符号的M新时间样本x_g＝2[k]502以用于第二次迭代的检测步骤11，使得：

x_g＝2[k]＝x_g＝1[k]+c_{g＝1，i＝1}[k]_d+c_{g＝1，i＝2}[k]_d或者再次地

如此类推直至还尚未被激活的最后两个预留载波56和57。

可注意到，由于增加这两个梳510和520而不是根据第一实施例增加一个梳，PAPR的减小由于迭代而加速。实际上，图6的第二次迭代的M新时间样本峰值x_g＝2[k]502的振幅小于第一实施例的图4的第二次迭代的M新时间样本峰值x_g＝2[k]502的振幅。

5.3.2第二变型：

参考图8和9，呈现本发明人已命名为“分组单独TR”的本发明的此第二实施例的第二变型。

此第二实施例力图减小在由根据第一变型的激活的预留载波实施的用于确定相移(71)的步骤期间实施的资源数。

实际上，此步骤要求应存在与每次迭代激活的预留载波数一样多的相位确定实体。

为此目的，本发明的第二实施例的此第二变型提议如由图9示出的相移确定步骤的“因式分解(factorizing)”，图9示出对于一次迭代对应于第二实施例的此第二变型的装置，所述装置的模块和实体由处理单元(未示出)的处理器(未示出)驱动，所述处理器本身由存储在存储器(未示出)中的计算机程序(未示出)驱动并且实施根据本发明的传输方法。

因此，针对所述至少两个同时激活的预留载波实施用于确定所述相移的单个步骤(92)。

为了实现这个目的，此相移确定步骤在增加(91)各自地针对所述至少两个同时激活的预留载波中的每一个获得的M个时间样本的步骤之后进行。

因此，A-1相移确定实体，其各自包括四个倍增器和两个加法器/减法器，被实施图9所示出的增加91步骤的一个加法器代替。

换句话说，根据此特定方面，分别针对每个激活的预留载波实施用于获得(13)、应用(14)和增加(15)的三个步骤。然而，对每个激活的预留载波应用相同相移值。

就像第一实施例一样，在此第二实施例中，全部首先获得10并存储表示所考虑符号的M个时间样本(401)并且P峰值被检测11为环绕在图8的第一次迭代的时间显示中。

在此第二实施例的此第一变型的第一次迭代期间，通过增加由算子限定的预定功率值来激活(12)引用为51、52的前两个预留载波。P_g＝1,i＝1和P_g＝1,i＝2。

接着，表示第一激活的预留载波51的M个时间样本510和表示第二激活的预留载波52的M个时间样本520由图9的各自的获得实体130并行获得(13)，其中假设对于这些激活的预留载波中的每一个，所有其它载波被设定为零，并且采取不同于根据如图1和2示出的现有技术的TR技术实施的单个时间脉冲类内核的不同脉冲梳的形式。

接着增加(91)时间脉冲梳510和512，使得：

c_g，s＝c_{g＝1，i＝1}[k]+c_{g＝1，i＝2}[k]或者再次地c_g，s＝∑_i∈Ac_g，i

并且如下确定(93)单个相移：

其中：

x_g＝1是包括表示在第一次迭代(g＝1)期间的符号的M个样本(401)的时间向量，

maxPos是已检测P个样本的位置集合并且v是在第一次迭代(g＝1)期间的所述位置中的一个。

接着，如下并行使对应于这两个激活的载波的两个时间脉冲梳510和520相移(14)：

一旦这些脉冲梳被相移(其也被称为经相移“梳内核”)，它们就都由图9的增加实体150增加到表示所考虑符号的M个时间样本401，递送表示所述符号的M新时间样本x_g＝2[k]502以用于第二次迭代的检测步骤11，使得：

x_g＝2[k]＝x_g＝1[k]+c_{g＝1，i＝1}[k]_d+c_{g＝1，i＝2}[k]_d或者再次地

如此类推直至还尚未被激活的最后两个预留载波56和57。

Claims (10)

1.包括由载波集合构成的符号的多载波源信号的传输方法，所述载波集合打算同时发出并且包括预留用于至少一个处理运算以减小所述源信号的峰值平均功率比的载波以及数据载波，

所述方法包括以下步骤：

生成(101)额外信号并且将所述额外信号增加到所述源信号，递送具有小于所述源信号的所述峰值平均功率比的峰值平均功率比的优化的信号，

传输(102)所述优化的信号，

其特征在于，生成和增加额外信号的所述步骤包括针对所述源信号的每个符号的用于获得表示所述符号的M个时间样本的步骤和以下步骤的至少一次迭代(16)：

从表示所述符号的P个时间样本中检测(11)所述P个时间样本，所述P个样本是所述M个样本中的振幅最高的P个样本，或所述P个样本呈现高于预定阈值的功率值，

在频域中，通过增加所述符号的所述预留载波中的至少一个的预定功率来激活(12)所述预留载波中的所述至少一个，

针对每个激活的预留载波：

获得(13)表示所述激活的预留载波的M个时间样本，

对表示所述激活的预留载波的所述M个时间样本应用(14)将所述P个已检测样本考虑在内的相移，递送表示与所述激活的预留载波相关联的额外信号的M个时间样本，

向表示所述符号的所述M个时间样本增加(15)表示与所述激活的预留载波相关联的所述额外信号的所述M个时间样本，递送表示所述符号的M个时间样本以用于下一次迭代的检测步骤。

2.根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，在用于生成额外信号的所述步骤期间激活(12)每个预留载波仅一次。

3.根据权利要求1或2中任一权利要求所述的传输方法，其特征在于，所述相移同时将所述P个已检测样本的所述振幅以及与所述已检测P个样本具有相同位置并且属于表示所述至少一个激活的预留载波的所述M个时间样本的P个样本的所述振幅考虑在内。

4.根据权利要求3所述的传输方法，其特征在于，所述相移由以下方程在离散时域中限定：

其中：

x是包括表示所述符号的所述M个样本的时间向量，

maxPos是所述P个已检测样本的所有位置并且v是所述位置中的一个，

c是包括表示所述激活的预留载波的所述M个样本的时间向量。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的传输方法，其特征在于，同时激活所述符号的至少两个预留载波。

6.根据权利要求5所述的传输方法，其特征在于，针对所述至少两个同时激活的预留载波中的每一个实施用于确定相移的步骤(71)。

7.根据权利要求5所述的传输方法，其特征在于，针对所述至少两个同时激活的预留载波实施用于确定所述相移的单个步骤(92)，

用于确定所述相移的所述步骤在用于增加各自地针对所述至少两个同时激活的预留载波中的每一个获得的M个时间样本的步骤(92)之后进行。

8.用于传输包括由载波集合构成的符号的多载波源信号的装置，所述载波集合将同时发出并且包括预留用于至少一个处理运算以减小所述源信号的所述峰值平均功率比的载波以及数据载波，所述装置包括：

模块，其用于生成额外信号并且将所述额外信号增加到所述源信号，递送具有小于所述源信号的所述峰值平均功率比的峰值平均功率比的优化的信号，

模块，其用于传输所述优化的信号，

其特征在于，用于生成和增加额外信号的所述模块包括针对所述源信号的每个符号的用于获得表示所述符号的M个时间样本的实体，并且进一步包括：

实体(110)，其用于检测表示所述符号的所述M个时间样本中的P个时间样本，所述P个样本是所述M个样本中振幅最高的P个样本，或者所述P个样本具有高于预定阈值的功率，

实体，其用于通过向所述符号的所述预留载波中的至少一个增加预定功率值来激活所述预留载波中的所述至少一个，

针对每个激活的预留载波：

实体(130)，其用于获得表示所述激活的预留载波的M个时间样本，

实体(140)，其用于对表示所述激活的预留载波的所述M个时间样本应用将所述P个已检测样本考虑在内的相移，递送表示与所述激活的预留载波相关联的额外信号的M个时间样本，

实体(150)，其用于向表示所述符号的所述M个时间样本增加表示与所述激活的预留载波相关联的所述额外信号的M个时间样本，递送表示所述符号的M个时间样本以用于随后迭代的检测步骤。

9.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的传输方法进行传输的信号。

10.可从通信网络下载和/或存储在可由计算机读取和/或可由微处理器执行的载波上的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括用于当在计算机上执行时实施根据权利要求1到7中任一权利要求所述的传输方法的程序代码指令。