CN110268684B - 用于减小par的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的装置。所述装置包括多载波处理电路、存储器和峰消除电路。所述多载波处理电路被配置为处理相应载波上的多个信号并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号。所述多载波处理电路还被配置为处理注入的冲激以获得多载波处理电路的冲激响应。所述存储器被配置为存储所述冲激响应作为削波脉冲。所述峰消除电路被配置为对多载波信号应用所述削波脉冲以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。

Description

用于减小PAR的方法及装置

技术领域

本公开的非限制性和示例实施例总体上涉及无线通信系统中的信号传输，并且具体涉及用于减小要传输的多载波信号(例如，正交频分复用(OFDM)信号)的峰均比(PAR)的方法及装置。

背景技术

本部分介绍可能有助于更好地理解本公开的方面。因此，本部分的陈述应该从这个角度阅读，而不应被理解为关于什么是现有技术中或什么不是现有技术的承认。

特别是随着大规模多输入多输出(MIMO)技术的发展，在各种通信应用中更广泛地使用了多用户和多载波信号。具体地，OFDM信号在当前的长期演进(LTE)无线通信系统中广泛地使用，并且还将在将来世代的通信系统(例如，新无线电(NR)系统)中使用。OFDM信号由频率上紧密间隔且每个都用数据调制的多个相邻的载波组成。由于OFDM无需均衡就能够克服多信道传输的不利作用的能力，OFDM是有吸引力的，而OFDM信号的最大可能功率是平均发射功率的数倍。即，OFDM信号具有很高的PAR。通常，多用户和多载波信号一般都具有高PAR。这导致了对数据转换器的高要求并且尤其是限制了(例如，基站的)发射机中使用的功率放大器(PA)的操作效率。因此，通过在饱和出现之前允许发射更高的平均功率，减小PAR在提高PA效率方面是有益的。

目前，峰消除-波峰因子降低(PC-CFR)通常被用于限制无线通信和其它应用中传输的信号的动态范围。PC-CFR依赖于在所检测的峰区域之内从原始信号减去预先计算的削波脉冲。通过利用无线通信系统的当前载波配置，削波脉冲典型地根据Sinc函数来计算。

在K载波系统(K是无线通信系统中使用的载波的数量)中，假定每个载波已经被配置有带宽B₁，B₂，…，B_K，则削波脉冲计算从Sinc函数的采样开始。对于载波i(i＝1，2，…，K)，采样过程可以表示为：

其中T_s是采样周期；n表示采样编号；以及N表示采样的Sinc函数的长度，即采样的总数。

采样的Sinc函数随后将被频率转换至载波i的所配置的频率位置。假定K个载波的中心频率是ω₁，ω₂，…，ω_K∈(-π，π)，则用于载波i的频率转换后的Sinc函数将是：

为了在具有不同的功率谱密度的载波之中得到更好的性能，频率转换后的Sinc函数可以被加权且随后被一起求和以产生最终的削波脉冲：

其中W_i是用于载波i的加权系数，其满足公式

以确保脉冲中心p(0)＝1，从而简化之后的峰消除操作。

图1示出了用于要被传输的多载波信号的PC-CFR的削波脉冲产生的现有方案。

如图所示，在库110中预存储了如公式(1)所示的n个参考采样Sinc函数。当要传输多载波信号时，可以根据载波配置在载波设置期间从所存储的Sinc函数中选择120适当的Sinc函数。所选择的Sinc函数随后将根据上述公式(2)-(3)被频率转换130、加权140和求和150，以产生削波脉冲。当脉冲产生完成时，所产生的削波脉冲可以被下载至硬件，以用于多载波信号的峰消除。

现有方案的一个问题是，需要大量的存储器来存储Sinc函数以提供合理的精度。该问题在配置诸如1.4MHz LTE载波的窄带载波时变得更严重。这是因为，如果Sinc函数具有与其对应的载波相同或接近的带宽，在给定固定采样速率时，这种窄带Sinc函数将需要更多的采样。

现有方案的另一个问题是，频率转换、加权和Sinc函数合并消耗了许多计算资源。例如，为了产生用于K载波信号的具有长度N的削波脉冲，需要用于频率转换和加权的2K*(2N+1)个复数乘法运算，以及用于Sinc函数合并的(K-1)*(2N+1)个复数加法运算。这些计算资源仅用于一个天线分支的设置。对于多天线和多载波系统(例如，大规模MIMO系统)，计算资源的消耗将显著增加。

此外，将所产生的削波脉冲的系数下载至硬件通常占用长时间，因为相对于系数的量，处理器输入/输出(I/O)速度典型地不高。

上述问题导致了PC-CFR设置/初始化将占用长时间。当所支持的载波数量和天线数量增加很多(例如，在大规模MIMO系统中)时，这一问题变得更严重或甚至不可行。

将所述计算卸载至硬件(例如，专用集成电路(ASIC)/现场可编程门阵列(FPGA))的现有方案，可以部分地解决上述问题(例如，加快计算速度)。然而，仍需要用于存储Sinc函数的存储器。而且，消耗了许多硬件资源(特别是乘法和加法资源)，并且加速硬件只能够在PC-CFR的设置/初始化时被激活，导致了这部分硬件的利用率很低。

发明内容

本公开的各实施例主要旨在提供针对多载波信号执行峰消除的有效的解决方案。当结合附图阅读时，通过具体实施例的以下描述也将理解本公开的实施例的其它特征和优点，其中，附图以示例的方式示出了本公开实施例的原理。

在本公开的第一方面，提供了一种减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的装置。所述装置包括多载波处理电路、存储器和峰消除电路。所述多载波处理电路被配置为处理相应载波上的多个信号并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号。所述多载波处理电路还被配置为处理注入的冲激以获得多载波处理电路的冲激响应。所述存储器被配置为存储所述冲激响应作为削波脉冲。所述峰消除电路被配置为对多载波信号应用所述削波脉冲以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。

在实施例中，所述多载波处理电路可以被配置为，在第一时间段内处理注入的冲激，以及在第二时间段内处理和合并多个信号。所述峰消除电路被配置为，在所述第二时间段内对所述多载波信号应用削波脉冲。

在实施例中，所述多载波处理电路可以包括多个载波处理分支，每个载波处理分支处理所述相应载波上的所述多个信号中的不同的一个信号。在该实施例中，所述冲激被注入到所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支。

在另一个实施例中，所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支包括：滤波电路，被配置为以预配置的带宽对所述冲激进行滤波；延迟对齐电路，被配置为以预先配置的延迟对齐系数对所述冲激进行延迟对齐；以及频率转换电路，被配置为将所述冲激频率转换至对应载波的频率。所述多载波处理电路包括加法器，被配置为对由所述多个载波处理分支处理的冲激求和以获得所述冲激响应。

在另一个实施例中，所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支还包括：增益调整电路，被配置为调整所述冲激的幅度；以及速率转换电路，被配置为以预先配置的速率转换参数转换所述冲激的速率。

在另一个实施例中，所述预先配置的带宽、所述预先配置的延迟对齐系数、以及所述预先配置的速率转换参数是根据由对应的载波处理分支处理的信号来配置的。

在另一实施例中，所述冲激的幅度是根据所述相应载波上的所述多个信号的功率谱密度来调整的。

在又一个实施例中，所述无线通信系统是时分双工系统。在该实施例中，如果所述多载波信号在从基站至终端设备的下行链路中传输，则所述第一时间段是用于从所述终端设备至所述基站的传输的上行链路时间段，而如果所述多载波信号在从所述终端设备至所述基站的上行链路中传输，则所述第一时间段是用于从所述基站至所述终端设备的传输的下行链路时间段。

在又一个实施例中，所述无线通信系统是频分双工系统。在该实施例中，所述第一时间段是空闲符号时间段。

在本公开的第二方面，提供了一种减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的方法。所述方法包括：通过向用于处理相应载波上的多个信号的多载波处理系统注入冲激以获得所述多载波处理系统的冲激响应，来产生削波脉冲，以及存储所述冲激响应，作为所产生的削波脉冲。所述方法还包括：通过所述多载波处理系统，处理所述相应载波上的所述多个信号，并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号。所述方法还包括：对所述多载波信号应用所产生的削波脉冲，以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。

在实施例中，所述削波脉冲是在第一时间段内产生的，并且所述多个信号是在第二时间段内处理和合并的。所产生的削波脉冲也是在第二时间段内应用的。

在实施例中，所述多载波处理电路包括多个载波处理分支，每个载波处理分支处理所述相应载波上的所述多个信号中的不同的一个信号。在该实施例中，所述冲激被注入到所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支。

在另一个实施例中，所述削波脉冲是通过在所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支处处理所述冲激并对由所述多个载波处理分支处理的冲激求和来产生的。所述处理至少包括：通过具有预先配置的带宽的滤波器对所述冲激进行滤波，以预先配置的延迟对齐系数对所述冲激进行延迟对齐，以及将所述冲激频率转换至对应载波的频率。

在另外的实施例中，在所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支处处理所述冲激还包括：调整所述冲激的幅度，以及以预先配置的速率转换参数来转换所述冲激的速率。

在又一个实施例中，所述预先配置的带宽、所述预先配置的延迟对齐系数、以及所述预先配置的速率转换参数是根据由对应的载波处理分支处理的信号来配置的。

在又一个实施例中，所述冲激的幅度是根据所述相应载波上的所述多个信号的功率谱密度来调整的。

在又一个实施例中，所述无线通信系统是时分双工系统。在该实施例中，如果所述多载波信号在从基站至终端设备的下行链路中传输，则所述第一时间段是用于从所述终端设备至所述基站的传输的上行链路时间段，而如果所述多载波信号在从所述终端设备至所述基站的上行链路中传输，则所述第一时间段是用于从所述基站至所述终端设备的传输的下行链路时间段。

在又一个实施例中，所述无线通信系统是频分双工系统。在该实施例中，所述第一时间段是空闲符号时间段。

根据本公开的各方面或各实施例的上述装置或方法可以重用基站或终端设备的发射机中已经存在的电路，而无需引入新的电路或修改基站或终端设备的当前的电路配置，以产生用于峰消除的削波脉冲。此外，根据本公开的各方面或各实施例的装置或方法可以完全以硬件实现。因此，可以提高计算和处理速度。而且，无需预先存储参考函数(例如，Sinc函数)，因此可以节省存储器资源。另外，无需从用于计算削波脉冲的处理器下载所产生的削波脉冲，因此将不存在由处理器的I/O速度对峰消除的处理时间所施加的限制。

附图说明

根据参考附图的以下详细描述，本公开的各实施例的以上和其它方面、特征和益处将变得显而易见，在附图中相似或相同的参考标号或字母用于指定等同或相同的元素。示出附图以帮助更好地理解本公开的实施例，并且附图不一定按比例绘制，在附图中：

图1示出了用于要传输的多载波信号的PC-CFR的削波脉冲产生的现有方案；

图2示出了根据本公开的实施例的减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的装置；

图3示出了根据本公开的实施例的如图2中所示的多载波处理电路的内部结构；

图4示出了削波脉冲与其冲激激励之间的关系；

图5示出了根据本公开的实施例的图2的装置的典型示例；以及

图6示出了根据本公开的实施例的减小无线通信系统中要传输的多载波信号的PAR的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考说明性实施例来描述本公开的原理和精神。应当理解，所有这些实施例仅仅是为了使本领域技术人员更好地理解和进一步实践本公开而给出的，而不是为了限制本公开的范围。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以形成又一个实施例。为了清楚起见，本说明书中并未描述实际实现的所有特征。

说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“另一个实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是并非每个实施例都必须包括所述特定特征、结构或特性。而且，这些短语不必涉及同一实施例。此外，当结合实施例来描述特定特征、结构或特性时，应认为结合其它实施例来实现这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识内的(不管是否显式描述)。

应该理解的是，尽管术语“第一”和“第二”等可以在本文中用于描述各种元素，但是这些元素不应受这些术语的限制。这些术语仅用来将元素彼此区分。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一元素可以被称作第二元素，并且类似地，第二元素可以被称作第一元素。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出术语的任何和所有组合。

本文使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，而并非意在限制示例实施例。如本文中使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述”意在也包含复数形式，除非上下文明确地给出相反的指示。还将进一步理解的是，当在本文中使用时，术语“包括(comprises、comprising)”、“具有(has、having)”和/或“包含(includes、including)”指明所陈述的特征、元素和/或组件等的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、元素、组件和/或其组合。

在以下描述和权利要求中，除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。

根据所采用的术语和技术，如本文使用的术语“基站”可以指代节点B(NodeB orNB)、演进NodeB(eNodeB or eNB)、gNB、远程无线电单元(RRU)、无线电头端(RH)、远程无线电头端(RRH)、TRP(发送接收点)、AN(接入节点)、中继节点(RN)、或低功率节点(LPN)(例如，毫微微节点、微微节点)、接入点(AP)等。

术语“终端设备”指代具有无线通信能力的任何终端设备。以示例但不是限制的方式，终端设备可以指代用户设备(UE)，其可以是订户站(SS)、便携式订户站、移动站(MS)或接入终端(AT)。终端设备可以包括但不限于：移动电话、蜂窝电话、智能电话、或个人数字助理(PDA)、便携式电脑、图像捕获终端设备(例如，数字相机)、游戏终端设备、音乐存储和回放设备、可穿戴终端设备、车载无线终端设备等。

图2示出了根据本公开的实施例的减小无线通信系统中要传输的多载波信号(例如，OFDM信号)的峰均比的装置200。

装置200包括多载波处理电路210、存储器220和峰消除电路230。

多载波处理电路210被配置为，处理相应载波上要传输的多个信号并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号。多载波处理电路210还被配置为，处理注入的冲激以获得多载波处理电路的冲激响应。存储器220被配置为，存储所述冲激响应作为削波脉冲以便之后在峰消除中使用。峰消除电路230被配置为，对多载波信号应用削波脉冲，以消除多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。峰消除电路230可以是PC-CFR模块。存储器220可以是峰消除电路230的内置存储器或者可以是与峰消除电路230分离的存储器设备。

在本公开的实施例中，多载波处理电路210可以被配置为，在第一时间段内处理注入的冲激并在第二时间段内处理所述多个信号且合并处理后的多个信号。峰消除电路230可以被配置为，在所述第二时间段内对多载波信号应用削波脉冲。

作为示例，多载波处理电路210可以以两种模式工作，它们可以被称作削波脉冲产生模式和正常操作模式。削波脉冲产生模式仅在峰消除电路230(例如，PC-CFR模块)的设置/初始化或重配置阶段被激活。为了不中断正常操作，可以将削波脉冲产生安排在“空闲”时间段，例如，时分复用(TDD)操作中的上行链路(UL)时间段、或频分复用(FDD)操作中的空闲OFDM符号。注意，正常操作模式通常在峰消除电路的设置/初始化完成之后运行。

具体地，在TDD系统中，如果装置200在基站中实现，则当基站在下行链路(DL)中向终端设备传输多载波信号时，多载波处理电路210可以占用上行链路(UL)时间段(基站在UL时间段期间从终端设备接收)来产生削波脉冲。在这种情况下，第一时间段是用于从终端设备向基站传输的UL时间段。

类似地，如果装置200在终端设备中实现，则当终端设备在UL中向基站传输多载波信号时，多载波处理电路210可以占用DL时间段(终端设备在DL时间段期间从基站接收)来产生削波脉冲。在这种情况下，第一时间段是用于从基站向终端设备传输的DL时间段。

在FDD系统中，在(例如，基站或终端设备的)发射机中实现的装置200的多载波处理电路210可以占用空闲符号(例如，空闲OFDM符号)来产生削波脉冲。在这种情况下，第一时间段是空闲符号时间段。

图3示出了根据本公开的实施例的多载波处理电路210的内部结构。

如图3中所示，多载波处理电路210包括用于处理相应载波上要传输的多个信号的多个载波处理分支211。每个载波处理分支211处理对应载波上的所述多个信号中的不同的一个信号。而且，每个载波处理分支接收和处理注入的冲激。

每个载波处理分支211至少包括：滤波电路2111、延迟对齐电路2112和频率转换电路2113。

以第一载波处理分支作为示例，滤波电路2111用于对第一载波上的信号进行滤波以对信号频谱成形并抑制噪声。要由不同的载波处理分支处理的信号可以具有不同的频谱和带宽。因此，不同的载波处理分支中的滤波电路2111可以被配置有与要处理的信号对应的不同带宽，这将导致不同的滤波器性能(例如，群延迟)。

因此，延迟对齐电路2112通常在滤波电路2111之后，以消除各分支之间的群延迟差异。因为要传输的多个信号可能经过具有不同带宽的滤波电路，所以由滤波所导致的群延迟可能是不同的。因此，不同的载波处理分支中的延迟对齐电路2112可以被配置有不同的延迟对齐系数。

频率转换电路2113用于(例如，经由数控振荡器(NCO))将对应载波上的信号的频率转换至该载波的配置的频率上。因为多个信号将在不同的载波上传输，所以不同的载波处理分支中的频率转换电路2113可以被配置有不同的频率转换参数。

在本公开的实施例中，存在用于产生要注入到每个载波处理分支中的冲激的源。每个分支211的滤波电路2111、延迟对齐电路2112和频率转换电路2113可以被重用于处理注入的冲激。

在该实施例中，滤波电路2111可以被配置为，以如上所述的根据由对应的载波处理分支处理的信号而预配置的带宽来对冲激进行滤波。

延迟对齐电路2112可以被配置为，以如上所述的根据由对应的载波处理分支处理的信号而预配置的延迟对齐系数来对冲激进行延迟对齐。

频率转换电路2113可以被配置为，将冲激频率转换至对应载波的配置的频率。

多载波处理电路210还包括：加法器212，加法器212被配置为合并由多个载波处理分支处理的冲激，以获得多载波处理电路210的冲激响应。

在另外的实施例中，每个载波处理分支还可以包括增益调整电路2114。

增益调整电路2114通常用于调整共享同一天线的载波上的信号功率，其通常被设置以反映不同的载波分支之间的载波功率差异。在该实施例中，增益调整电路2114还可以被配置为，例如根据相应载波上要传输的多个信号的功率谱密度，调整冲激的幅度，使得峰削波可以在各载波上公平地执行，并且可以将所产生的削波脉冲的中心处的幅度归一化到1以简化后续的峰消除操作。

此外，每个载波处理分支可以可选地包括速率转换电路(在图2中未示出)。

速率转换电路通常用于将不同的载波处理分支上的信号采样插值为公共速率以简化之后的操作。因为速率转换电路不改变要传输的信号的频谱，所以在之后的理论分析中将忽略其影响。

不失一般性，假定每个载波处理分支在速率转换之后具有相同的采样速率。那么如图2中所示，在K载波处理系统中，载波分支i的冲激响应可以被描述为：

W_i′h_i(n)，(n＝0，1，…，2N) (4)

其中W_i′是在多载波处理电路处理要传输的信号时(例如，在如上所述的正常操作模式中)设置的增益调整参数，h_i(n)是第i个载波处理分支的传递函数。增益调整参数典型地被设置为反映不同的载波处理分支之间的载波功率差异。

对应地，具有正常I/Q数据x_i(n)(i＝1，2，...k)输入的K载波处理电路的输出是：

其中x_i(n)*h_i(n)是数据x_i(n)与h_i(n)之间的线性卷积，乘以

表示载波i的频率位置。

当冲激注入到K载波处理电路中时，即令

则可以获得整个多载波处理电路210的冲激响应，如：

其中W_i′是可以根据相应载波上要传输的多个信号的功率谱密度而新设置增益调整参数，使得在各载波之间可以公平地执行峰削波，W_i′还可以被调整为使得冲激响应的中心处的幅度可以被归一化到1以简化后续的峰消除操作。每个载波处理分支的响应被延迟对齐，使得在总冲激响应的中心处的延迟对齐的输出是1。

如果将新的增益设置表示为W_i(i＝1，2，…，K)，则上述冲激响应可以被表示为：

该冲激响应随后将被存储在存储器220中作为削波脉冲，以用于后续的峰消除。

为了减小要传输的多载波信号的峰均比，多载波处理电路210的信号输出(表示为y(n))随后将被馈送至峰消除电路230(例如，PC-CFR模块)。

如上所述，峰消除电路230(例如，PC-CFR)依赖于从峰区域减去适当的脉冲，即通过对多载波信号应用适当的脉冲以消除多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。根据本公开的实施例，适当的脉冲是作为削波脉冲存储的上述所产生的冲激响应p(n)。

图4示出了削波脉冲与其冲激激励之间的关系。

如图4中所示，假定在用于处理要传输的信号的峰消除电路的正常操作中，在n＝M处存在峰。

峰消除电路从其输入y(n)减去削波脉冲，使得峰消除电路的削波输出为：

其中th是预定的削波阈值而D是对应的载波处理分支的群延迟。注意到在延迟对齐之后，即使载波可能具有不同的带宽，所有的载波分支都具有相同的群延迟。在上述削波公式(9)中，(|y(M)|-th)项表示要被削波的峰的信号幅度，而

给出了该峰的相位信息。

因为滤波电路典型地运行在低频率且具有许多抽头，其向输入带外噪声上施加大的衰减，这意味着削波之前的信号(即，y(n))与削波之后的信号(即，y′(n))之间的频谱(特别是通带/止带)几乎相同。因此，根据本公开的实施例的装置200可以通过使用载波处理电路产生削波脉冲来有效地防止频谱再生长。

图5示出了根据本公开的实施例的装置200的典型示例，其中多载波处理电路210包括滤波电路5111、延迟对齐电路5112、频率转换电路5113、增益调整电路5114、以及速率转换电路5115。

在实际实现中，出于资源优化的目的，电路5111-5115可以以不同于图5的顺序布置。例如，速率转换电路5115可以被布置在增益调整电路5114之前。

如上所述，电路5111-5115可以在要传输的信号的处理与注入的冲激的处理之间共享。多载波处理电路210可以包括两种工作模式：削波脉冲产生模式和正常操作模式。削波脉冲产生模式仅在峰消除电路230(例如，PC-CFR)的设置/初始化或重配置阶段激活。为了不中断正常操作，可以将削波脉冲产生安排在“空闲”时间段(例如，TDD操作中的上行链路时间段、或FDD操作中的空闲OFDM符号)。

在该示例中，假设在削波脉冲产生之前，每个载波处理分支都已经正确配置，包括以特定的滤波器带宽配置滤波电路、以特定的增益调整参数配置增益调整电路、以特定的速率转换参数配置速率转换电路、以特定的延迟对齐系数配置延迟对齐电路、以及配置对应载波的频率。在多载波处理电路的削波脉冲产生模式中和正常操作模式中，所有参数可以具有相同的值，除了如上所述的增益设置参数之外。

在每个载波处理分支上，除了正常的I/Q数据源之外，还存在用于同时向所有的载波处理分支注入冲激的另一个源。当启用了脉冲产生模式时，载波处理分支将切换至该源。

一旦冲激注入到每个载波处理分支，该冲激将由滤波电路5111进行滤波。因为在每个载波处理分支上运行的载波可能具有不同的带宽，并且对应地，滤波电路5111被配置有不同的带宽，因此这就可以导致不同的滤波器性能(例如，群延迟)。

随后，由增益调整电路5114调整滤波后的冲激。如上所述，在多载波处理电路处于脉冲产生模式时设置的增益调整参数不同于在多载波处理电路处于正常操作模式时设置的增益调整参数。增益调整参数的设置需要考虑脉冲归一化、加权(由于相应载波分支的不同功率谱密度)和群延迟。

调整后的冲激随后被传递至速率转换电路5115。速率转换服务于两个目的：1)在所有载波处理分支上，将不同的采样速率统一为公共速率；2)为后续的载波合并留出足够大的带宽余量。

转换后的冲激随后被传递至延迟对齐电路5112，延迟对齐电路5112使所有载波分支的群延迟彼此相同。由于延迟对齐功能，来自每个分支的输出的中心自动地对齐。

最后，每个对齐的冲激被频率转换至其期望的载波位置并被合并以形成最终的削波脉冲。削波脉冲随后将被写入存储器220(例如，脉冲存储器)。注意存储器可以是峰消除电路中内置的存储器或者可以是与峰消除电路230分离的存储器设备。

图6示出了根据本公开的实施例的减小无线通信系统中要传输的多载波信号的PAR的方法600的流程图。

如图所示，方法600从框610处开始，在框610处通过向多载波处理系统(可以是如上所述的多载波处理电路210)注入冲激以获得多载波处理系统的冲激响应，来产生削波脉冲。多载波处理系统用于处理相应载波上要传输的多个信号。

随后在框620处，存储冲激响应作为所产生的削波脉冲。

在框630处，多载波处理系统处理相应载波上的多个信号，并且在框640处，将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号。

随后在框650处，将所产生的削波脉冲应用于多载波信号，以消除多载波信号的幅度超过预定阈值的峰。

在实施例中，削波脉冲可以在第一时间段内执行。多个信号可以在第二时间段内处理和合并。峰消除可以在第二时间段内执行。

例如，在TDD系统中，如果多载波信号在从基站至终端设备的下行链路中传输，则第一时间段是用于从终端设备至基站的传输的上行链路时间段，而如果多载波信号在从终端设备至基站的上行链路中传输，则第一时间段是用于从基站至终端设备的传输的下行链路时间段。

作为另一个示例，在FDD系统中，第一时间段可以是空闲符号时间段。

在另一个实施例中，多载波处理系统包括多个载波处理分支，每个载波处理分支处理相应载波上的多个信号中的不同的一个信号。在该实施例中，所述冲激被注入到所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支。

在一个实施例中，削波脉冲是通过在多个载波处理分支中的每个载波处理分支处处理冲激且对由多个载波处理分支处理的冲激求和来产生的。所述处理包括：通过具有预先配置的带宽的滤波器对冲激进行滤波、以预先配置的延迟对齐系数对冲激进行延迟对齐、以及将冲激频率转换至对应载波的频率。

在另外的实施例中，在所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支处处理所述冲激还包括：调整所述冲激的幅度，以及以预先配置的速率转换参数来转换所述冲激的速率。

优选地，所述预先配置的带宽、所述预先配置的延迟对齐系数、以及所述预先配置的速率转换参数是根据由对应的载波处理分支处理的信号来配置的。

在另一个实施例中，冲激的幅度是根据相应载波上的多个信号的功率谱密度来调整的。

需要了解的是，方法600的框610、框630和框640处的操作对应于装置200的多载波处理电路210的操作；方法600的框620处的操作存储器220的操作；以及方法600的框650处的操作对应于峰消除电路230的操作，因此在此处将不再重复。

通常，已有的基站或终端设备中的发射机具有多载波处理电路，该多载波处理电路具有多个载波处理分支，每个载波处理分支至少具有用于处理要传输的信号的滤波电路、延迟对齐电路和频率转换电路、以及存储器和PC-CFR模块。因此，根据本公开的实施例的装置200和方法600可以重用已经存在的电路而无需引入新的电路或修改基站或终端设备的当前电路配置。此外，根据本公开的实施例的装置200和方法600可以完全用硬件实现。因此，可以提高计算和处理速度。而且，无需存储参考函数(例如，Sinc函数)，可以节省存储器资源。另外，无需从用于计算削波脉冲的处理器下载所述削波脉冲，因此将不存在由处理器的I/O速度对峰消除的处理时间所施加的限制。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，发明构思可以以各种方式实现。给出上述实施例是为了描述而不是限制本公开，并且应该理解，如本领域技术人员容易理解的，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以采取修改和变化。这样的修改和变化被认为是在本公开和所附权利要求的范围内。本公开的保护范围由所附权利要求限定。

Claims (16)

1.一种减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的装置，包括：

多载波处理电路，被配置为处理相应载波上的多个信号并将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号，

其中，所述多载波处理电路还被配置为处理注入的冲激以获得所述多载波处理电路的冲激响应；

存储器，被配置为存储所述冲激响应作为削波脉冲；以及

峰消除电路，被配置为对所述多载波信号应用所述削波脉冲，以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰，

其中，所述多载波处理电路包括多个载波处理分支，每个载波处理分支处理相应载波上的所述多个信号中的不同的一个信号；并且所述冲激也被注入到所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支，以重用该载波处理分支来处理所述冲激。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述多载波处理电路被配置为：

在第一时间段内处理注入的冲激；

在第二时间段内处理所述多个信号；以及

在所述第二时间段内合并处理后的多个信号；以及

所述峰消除电路被配置为，在所述第二时间段内对所述多载波信号应用所述削波脉冲。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支包括：

滤波电路，被配置为以预配置的带宽对所述冲激进行滤波，

延迟对齐电路，被配置为以预先配置的延迟对齐系数对所述冲激进行延迟对齐，以及

频率转换电路，被配置为将所述冲激频率转换至对应载波的频率；以及

所述多载波处理电路包括加法器，被配置为合并由所述多个载波处理分支处理的冲激以获得所述冲激响应。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支还包括：

增益调整电路，被配置为调整所述冲激的幅度；以及

速率转换电路，被配置为以预先配置的速率转换参数来转换所述冲激的速率。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，

所述预先配置的带宽、所述预先配置的延迟对齐系数、以及所述预先配置的速率转换参数是根据由对应的载波处理分支处理的信号来配置的。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其中，

所述冲激的幅度是根据所述相应载波上的所述多个信号的功率谱密度来调整的。

7.根据权利要求2所述的装置，其中，

所述无线通信系统是时分双工系统；

如果所述多载波信号在从基站至终端设备的下行链路中传输，则所述第一时间段是用于从所述终端设备至所述基站的传输的上行链路时间段；以及

如果所述多载波信号在从所述终端设备至所述基站的上行链路中传输，则所述第一时间段是用于从所述基站至所述终端设备的传输的下行链路时间段。

8.根据权利要求2所述的装置，其中，

所述无线通信系统是频分双工系统；

所述第一时间段是空闲符号时间段。

9.一种减小无线通信系统中要传输的多载波信号的峰均比的方法，包括：

通过向用于处理相应载波上的多个信号的多载波处理系统注入冲激以获得所述多载波处理系统的冲激响应，来产生削波脉冲；

存储所述冲激响应作为所产生的削波脉冲；

由所述多载波处理系统处理所述相应载波上的所述多个信号；

由所述多载波处理系统将处理后的多个信号合并成要传输的多载波信号；以及

对所述多载波信号应用所产生的削波脉冲，以消除所述多载波信号的幅度超过预定阈值的峰，

其中，所述多载波处理系统包括多个载波处理分支，每个载波处理分支处理所述相应载波上的所述多个信号中的不同的一个信号；以及注入所述冲激包括：向所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支注入所述冲激，以重用该载波处理分支来处理所述冲激。

10.根据权利要求9所述的方法，其中

产生所述削波脉冲是在第一时间段内执行的；以及

处理所述多个信号、合并处理后的多个信号和应用所产生的削波脉冲是在第二时间段内执行的。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，产生所述削波脉冲包括：

在所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支处，至少通过以下操作来处理所述冲激：

通过具有预先配置的带宽的滤波器对所述冲激进行滤波，

以预先配置的延迟对齐系数对所述冲激进行延迟对齐，以及

将所述冲激频率转换至对应载波的频率；以及

合并由所述多个载波处理分支处理的冲激。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述多个载波处理分支中的每个载波处理分支处处理所述冲激还包括：

调整所述冲激的幅度；以及

以预先配置的速率转换参数转换所述冲激的速率。

13.根据权利要求12所述的方法，其中

所述预先配置的带宽、所述预先配置的延迟对齐系数、以及所述预先配置的速率转换参数是根据由对应的载波处理分支处理的信号来配置的。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，

所述冲激的幅度是根据所述相应载波上的所述多个信号的功率谱密度来调整的。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，

所述无线通信系统是时分双工系统；

如果所述多载波信号在从基站至终端设备的下行链路中传输，则所述第一时间段是用于从所述终端设备至所述基站的传输的上行链路时间段；以及

如果所述多载波信号在从所述终端设备至所述基站的上行链路中传输，则所述第一时间段是用于从所述基站至所述终端设备的传输的下行链路时间段。

16.根据权利要求10所述的方法，其中，

所述无线通信系统是频分双工系统；

所述第一时间段是空闲符号时间段。

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