CN110679126B - 用于iq发射器的峰均功率比降低 - Google Patents

用于iq发射器的峰均功率比降低 Download PDF

Info

Publication number
CN110679126B
CN110679126B CN201780091301.1A CN201780091301A CN110679126B CN 110679126 B CN110679126 B CN 110679126B CN 201780091301 A CN201780091301 A CN 201780091301A CN 110679126 B CN110679126 B CN 110679126B
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
clipping
error
produce
clipped
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
Application number
CN201780091301.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110679126A (zh
Inventor
C·迈尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Publication of CN110679126A publication Critical patent/CN110679126A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110679126B publication Critical patent/CN110679126B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H04L27/2623—Reduction thereof by clipping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3405—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
    • H04L27/3411—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power reducing the peak to average power ratio or the mean power of the constellation; Arrangements for increasing the shape gain of a signal set

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

一种配置为根据限幅边界来限幅I信号和Q信号的方法，包括：接收I值和Q值，其中，I值和Q值分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标；确定I值和Q值与限幅边界之间的限幅误差；将限幅误差与I值结合以产生限幅后的I值；将相同的限幅误差与Q值结合以产生限幅后的Q值；并将限幅后的I值和限幅后的Q值提供给发射链中的射频数字模拟转换器(RFDAC)。

Description

用于IQ发射器的峰均功率比降低
技术领域
本公开总体上涉及用于IQ发射器的峰均功率比降低。
背景技术
发射信号的峰值与其均方根(RMS)值之间的比率是发射器的重要指标。该比率通常称为峰均功率比(PAPR)，它决定了发射器输出级的效率，或更普遍地，它决定了发射链中任何模拟放大器级的效率。例如，可以通过结合所需的连接范围和成本优化的RF前端设计来定义发射器功率放大器(PA)的RMS输出功率要求。然后，信号PAPR定义了峰值功率要求，以保持PA的足够线性。
发明内容
根据本公开的一方面，提供了一种配置为根据限幅边界来对信号进行限幅的方法，其中，所述信号包括包含一系列I值的I分量和包含一系列Q值的Q分量，其中每个I值和Q值对分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标，所述方法包括：接收I值和Q值；确定所述I值和所述Q值与所述限幅边界之间的限幅误差；将所述限幅误差与所述I值结合以产生限幅后的I值；将所述限幅误差与所述Q值结合以产生限幅后的Q值；以及将所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值提供给发射链中的射频数字模拟转换器RFDAC。
根据本公开的另一方面，提供了一种峰均功率比PAPR降低电路，配置为根据限幅边界对信号进行限幅，其中，所述信号包括包含一系列I值的I分量和包含一系列Q值的Q分量，其中每个I值和Q值对分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标，所述PAPR降低电路包括：限幅电路，配置为：接收I值和Q值；以及确定所述I值和所述Q值与限幅边界之间的限幅误差；和结合电路，配置为：将所述限幅误差与所述I值结合以产生限幅后的I值；将所述限幅误差与所述Q值结合以产生限幅后的Q值；以及将所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值提供给发射链中的射频数字模拟转换器RFDAC。
根据本公开的另一方面，提供了一种发射器，包括：峰均功率比PAPR降低电路，配置为：接收I值和Q值，其中所述I值和所述Q值分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标；和确定所述I值和所述Q值与所述限幅边界之间的限幅误差；将所述限幅误差与所述I值结合以产生限幅后的I值；将所述限幅误差与所述Q值结合以产生限幅后的Q值；和射频数字模拟转换器RFDAC，用于：接收所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值；和基于所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值产生模拟发射信号。
根据本公开的另一方面，提供了一种配置为根据限幅边界来对I信号和Q信号进行限幅的装置，包括：用于接收I值和Q值的模块；用于确定所述I值和所述Q值与所述限幅边界之间的限幅误差的模块；用于将所述限幅误差与所述I值结合以产生限幅后的I值的模块；用于将所述限幅误差与所述Q值结合以产生限幅后的Q值的模块；和用于将所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值提供给发射链中射频数字模拟转换器RFDAC的模块。
附图说明
图1示出了根据所描述的各个方面的限幅I信号和Q信号中的峰值的示例性PAPR降低电路。
图2是示出由图1的PAPR降低电路产生的向量差限幅误差以用于限幅I信号和Q信号中的峰值的图。
图3示出了根据所描述的各个方面的限幅I信号和Q信号中的峰值的示例性PAPR降低电路。
图4示出了根据所描述的各个方面的用于限幅I信号和Q信号中的峰值的示例性方法的流程图。
图5示出了根据所描述的各个方面的具有包括PAPR降低电路的前端的示例用户设备。
具体实施方式
在IQ发射器中，发射信号被分为可以在单独的处理路径中被处理的I分量和Q分量。在任何给定时间，I信号分量的值(以下称为“I值”)和Q信号分量的值(以下称为“Q值”)定义描述要被通信的数据点的笛卡尔坐标。在复平面中，通常将水平轴称为实轴，并标记为“I”轴，并将垂直轴称为虚轴，并标记为“Q”轴。因此，I值定义了数据点相对于I轴的位置，并且Q值定义了数据点相对于Q轴的位置，这与极性发射器不同，在极性发射器中，发射信号分为幅度分量和角度或相位分量。在任何给定的时间上，幅度分量定义数据点到复平面原点的距离，角度或相位分量定义从0度参考位置开始数据点所在的角度。
在数字IQ发射器中，射频(RF)数字模拟转换器(DAC)将数字基带I和Q发射信号分量转换为模拟I和Q发射信号分量，并同时将信号分量升频转换为所需的RF频率。模拟发射信号由功率放大器放大，以通过天线发射。与最小的必要解决方案(例如极性RFDAC)相比，IQ RFDAC当在复杂平面中转换具有圆形边界形状的信号时通常会遭受3分贝(dB)的功率损失。该功率损失是由以下事实引起的：I和Q之和的最大值在最坏的情况下是信号幅度最大值的
Figure GDA0003562694890000031
倍，即圆形边界形状的半径。
某些IQ RFDAC使用最大(|I|+|Q|)数量的温度计编码的DAC单元实现。这种架构在满量程(scale)下具有最大效率，因此，发射信号幅度的任何减小都会导致效率损失。因此，减小发射信号的PAPR可以提高最大输出功率下RFDAC的效率。一些PAPR降低方案限制了瞬时幅度的包络，因此需要计算发射信号的瞬时幅度，这会消耗功率。某些PAPR降低方案可能会限幅不超过RFDAC限制边界的信号部分。
在本文描述的系统、电路和方法通过确定单个限幅误差来减少PAPR，该限幅误差是从I值和Q值中减去超过限幅边界的I值和Q值。用于调节I值和Q值的单个限幅误差的这种应用识别限幅误差中的对称性。因为存在单个限幅误差而不是单独的I值和Q限幅误差，所以本文描述的系统、电路和方法可以使用单个滤波器来滤除限幅误差，从而减少了组件和功耗。
现在将参考附图描述本公开，其中，相同的附图标记始终用于表示相同的元素，并且其中所示的结构和设备不必按比例绘制。如本文所利用的，术语“组件”、“系统”、“接口”、“电路”等旨在指代与计算机有关的实体、硬件、软件(例如，在执行中)和/或固件。例如，电路可以是电路模块、处理器、在处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行文件、程序、存储设备和/或具有处理设备的计算机。
图1示出了发射器的基带架构100的一个示例，其包括示例性的峰均功率比(PAPR)电路110和RFDAC 160。图1示出了单个RFDAC，而在一些示例中，架构100包括多个RFDAC。PAPR降低电路110从基带处理电路(未示出)接收I和Q值(I[k]和Q[k])，并输出与限幅后的I和Q值(I'[k]和Q'[k])相对应的数字发射信号，该数字发射信号降低RFDAC 160处理的信号的PAPR。RFDAC 160将数字发射信号(即I'[k]和Q'[k])转换为通过发射器的功率放大器(未示出)放大后的模拟信号。
PAPR降低电路110包括限幅电路120、滤波器电路130和结合电路140。限幅电路120配置为确定将与I值I[k]和Q值Q[k]两者结合的单个限幅误差e[k]以产生限幅后的I和Q值I'[k]和Q'[k]。滤波器电路130对限幅误差e[k]进行滤波以产生滤波后的限幅误差e'[k]。因为存在单个限幅误差，所以仅需要单个滤波器电路130。这与为I和Q值产生单独的限幅误差的限幅系统形成对比，这种限幅系统可能需要两个滤波器，每个限幅误差需要一个滤波器。结合电路140将滤波后的限幅误差e'[k]与I值I[k]和Q值Q[k]结合，以产生限幅后的I值I'[k]和限幅后的Q值Q'[k]。
图2示出了如何为I值和Q值两者确定单个限幅误差的一个示例。限幅电路120将基带信号I[k]、Q[k]的轨迹限幅为代表RFDAC限制|I|+|Q|＜＝N的菱形。通过将位于由限幅边界|I|+|Q|＝X定义的边界之外的复轨迹点I[k]、Q[k]投影到在限幅边界上的最近点I'[k]、Q'[k]上来实现限幅。图2示出了在第一象限(I＞＝0，Q＝＞0)中的点的投影。限幅边界在复平面中具有45°角，并且投影相对于限幅边界成90°。因此，在该示例中，限幅误差e[k]对应于原始向量I[k]、Q[k]和投影向量I'[k]、Q'[k]之间的向量差的幅度。限幅误差相对于I和Q值的对称性由在图2中的距离D相等的事实示出。这意味着对于I信号和Q信号都可以使用相同的限幅误差。此外，当一个I和Q值对落在限幅边界以下或范围之内时，限幅后的值I'[k]、Q'[k]等于原始值(例如，该点的e[k]＝0)。
图3示出了发射器的基带架构300的一个示例，该发射器包括示例性峰均功率比(PAPR)电路310和对数字发射信号I'[k]、Q'[k]执行硬限幅操作的RFDAC 360。PAPR降低电路310包括限幅电路320、滤波器电路330和结合电路330。限幅电路320确定限幅误差e[k]，限幅误差e[k]如图2所示对应于I[k]、Q[k]和I'[k]、Q'[k]之间的向量差的幅度。限幅电路320包括对I值(322)和Q值(324)实施绝对值或幅度运算的电路或组件。如图2所示，该幅度运算将I和Q值映射到第一象限。i)如果|I|、|Q|定义的点在限幅边界(例如，线|I|+|Q|＝X，其中X是限幅限制)以下则误差电路326确定限幅误差e[k]限幅误差为零或ii)如图2所示误差电路326确定限幅误差e[k]限幅误差为I[k]、Q[k]和I'[k]、Q'[k]之间的向量差的幅度。限幅误差e[k]由滤波器电路330滤波以产生e'[k]。
结合电路340包括符号运算器电路341、346，其将I[k]和Q[k]的原始符号应用于滤波后的限幅误差e'[k]。这补偿了限幅电路320执行的幅度运算。在一个示例中，符号运算器电路对滤波后的限幅误差e'[k]执行2’s的补码运算，以在I或Q值是负值时改变滤波的误差的符号。结合电路345从延迟I[k]的延迟运算器344的输出中减去具有与I[k]相同的符号的滤波后的误差信号。结合电路349从延迟Q[k]的延迟运算器348的输出中减去具有与Q[k]相同的符号的滤波后的误差信号。结合电路345的输出是限幅后的I信号I'[k]。结合电路349的输出是限幅后的Q信号Q'[k]。限幅后的I和Q信号一起形成由RFDAC 360处理的数字发射信号。
只要限幅和滤波后的两个后续峰值在时间上分离的时段长于滤波电路340的稳定时间，则PAPR降低电路310提供正确的限幅后的信号。虽然不能对所有信号进行保证，但仿真表明，由限幅误差的过渡和部分错误的符号的重叠引起的误差小到可以忽略不计，并且以非常低的功率谱密度(PSD)发生。
滤波电路减小限幅误差的高度，因此可能导致最终限幅信号中的峰值再生长。因此，在图3的示例中，RFDAC 360包括硬限幅功能，其对I'[k]和Q'[k]的值施加硬限制。这种硬限幅操作将数字发射信号限制在最终边界。硬限幅操作可以直接在RFDAC输入代码上实现。
图4示出了概述配置为根据限幅边界来限幅I和Q值的方法400的一个实施例的流程图。方法400可以分别由图1和3的PAPR降低电路110、310执行。该方法包括在410处接收I值和Q值。在420处，确定I值和Q值与限幅边界之间的限幅误差。在430处，将限幅误差与I值结合以产生限幅后的I值并与Q值结合以产生限幅后的Q值。在440，该方法包括将限幅后的I值和限幅后的Q值提供给发射链中的功率放大器。
从前面的描述中可以看出，计算单个限幅误差并将限幅误差应用于I信号和Q信号两者会减少实现限幅系统所需的组件数量，同时仍能提供令人满意的结果。
示例性一词的使用旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚看出，否则“X使用A或B”旨在表示任何正常的包含性排列。也就是说，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B两者，则在任何前述情况下都满足“X使用A或B”。另外，在本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一”通常应被解释为表示“一个或多个”，除非另有说明或从上下文中清楚地是指向单数形式。此外，就在详细描述和权利要求中使用术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“带有”或其变体而言，这些术语旨在以类似于术语“包含”的方式是包含性的。
为了为所公开的主题的各个方面提供进一步的背景，图5示出了与网络(例如，基站、无线接入点、毫微微小区接入点等等)的接入有关的用户设备500(例如，移动设备、通信设备、个人数字助理等)的实施例的框图，该用户设备500可以启用和/或利用所公开方面的特征或方面。
根据各个方面，用户设备或移动通信设备500可以与本文描述的PAPR降低电路的一个或多个方面一起使用。用户设备500，例如包括可以耦合到数据存储设备或存储器503的数字基带处理器502、前端504(例如，RF前端、声学前端或其他类似的前端)和用于连接到多个天线5061至506k(k是正整数)的多个天线端口507。天线5061到506k可以从诸如接入点、接入终端、无线端口、路由器等的一个或多个无线设备接收信号或向其发射信号，这些无线设备可以在无线接入网络或经由网络设备(未示出)生成的其他通信网络中运行。
用户设备500可以是用于通信RF信号的无线射频(RF)设备、用于通信声音信号的声音设备或任何其他可以根据一个或多个不同的通信协议或标准与网络或其他设备进行通信的信号通信设备，诸如计算机、个人数字助理、移动电话或智能电话、平板电脑、调制解调器、笔记本电脑、路由器、交换机、中继器、PC、网络设备、基站或类似设备。
前端504可以包括通信平台，该通信平台包括电子组件和相关电路，通过一个或多个接收器或发射器(例如，收发器)508、复用器/解复用器组件512和调制/解调器组件514来对接收或发射的信号进行处理、操纵或整形。前端504耦合到数字基带处理器502和一组天线端口507，其中一组天线5061至506k可以是前端的一部分。
根据本公开的方面，处理器502可以至少部分地将功能赋予移动通信设备500内的基本上任何电子组件。作为示例，处理器502可以配置为至少部分地执行实现图4的方法400的可执行指令和/或计算限幅误差和/或使用限幅误差调整I和Q信号。因此，处理器500可以实现图1和图3的PAPR降低电路110、310的各个方面。在其他实施例中，处理器502或PAPR降低电路包括定制硬件，该定制硬件配置为计算限幅误差和/或利用限幅误差来调整I和Q信号。
处理器502在功能上和/或通信上(例如，通过存储器总线)耦合到存储器503，以便存储或检索用于操作或至少部分赋予通信平台或前端504、锁相环系统510和锁相环系统510的基本上任何其他操作方面功能的所需的信息。锁相环系统510包括可以根据本文所述的各个方面经由核心电压、粗调值、信号、字或选择过程校准的至少一个振荡器(例如，VCO、DCO等)。
处理器502可以操作以使移动通信设备500能够处理数据(例如，符号、比特或码片)以用于与复用器/解复用器组件512进行复用/解复用，或者经由调制/解调器组件514进行调制/解调，例如实现直接和逆快速傅立叶变换、调制速率的选择、数据分组格式的选择、分组间时间等。处理器502可以实现PAPR降低电路(分别为图1和3的110、310)，并执行计算限幅值的存储的指令。存储器503可以存储数据结构(例如，元数据)、代码结构(例如，模块、对象、类、过程等)或指令、网络或设备信息(诸如，策略和规范)、附件协议、用于加扰、扩频和导频(例如参考信号)传输的代码序列、频率偏移、小区ID以及其他数据，这些其他数据用于检测和识别与功率产生期间的RF输入信号、功率输出或其他信号分量有关的各种特性。存储器503可以包括静态随机存取存储器(SRAM)，其存储诸如限幅边界(例如，如图1和图3的PAPR降低电路所使用)的用于计算限幅误差的各种参数。
本文的示例可以包括以下主题，诸如方法、用于执行该方法的动作或步骤的装置、至少一个机器可读介质，该机器可读介质包括当由机器(例如，带有存储器等的处理器)执行时使机器执行根据所描述的实施例和示例的使用多种通信技术的并行通信的方法或装置或系统的动作的可执行指令。
示例1是配置为根据限幅边界来对信号进行限幅的方法，其中，信号包括包含一系列I值的I分量和包含一系列Q值的Q分量，其中每个I值和Q值对分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标。该方法包括接收I值和Q值；确定I值和Q值以及限幅边界之间的限幅误差；将限幅误差与I值结合以产生限幅后的I值；将限幅误差与Q值结合以产生限幅后的Q值；并将限幅后的I值和限幅后的Q值提供给发射链中的射频数字模拟转换器(RFDAC)。
示例2包括示例1的主题，示例2包括或省略任何可选元素，其中确定限幅误差包括确定由I值和Q值限定的点与限幅边界上的最近点之间的向量差。
示例3包括示例1的主题，示例3包括或省略任何可选元素，还包括对限幅误差进行滤波以产生滤波后的限幅误差，并且其中，结合包括将滤波后的限幅误差与I值结合并将滤波后的限幅误差与Q值结合。
示例4包括示例1-3的主题，示例4包括或省略任何可选元素，其中确定限幅误差包括确定I值的幅度；确定Q值的幅度；以及将限幅误差确定为由I值的幅度和Q值的幅度限定的第一点与限幅边界上的到第一点的最近点之间的距离。
示例5包括示例4的主题，示例5包括或省略任何可选元素，其中将限幅误差与I值结合包括将I值的符号应用于限幅误差以产生第一带符号的限幅误差并从I值中减去第一带符号的限幅误差。将限幅误差与Q值结合包括：将Q值的符号应用于限幅误差以产生第二带符号的限幅误差，并从Q值中减去第二带符号的限幅误差。
示例6包括示例5的主题，示例6包括或省略任何可选元素，包括延迟I值以产生延迟的I值；从延迟的I值中减去第一带符号的限幅误差；延迟Q值以产生延迟的Q值；从延迟的Q值中减去第二带符号的限幅误差。
示例7包括示例1-3的主题，示例7包括或省略任何可选元素，进一步包括，当限幅后的I值或限幅后的Q值超过硬限幅限制时，随后对超出硬限幅限制的限幅后的I值或限幅后的Q值进行限幅。
示例8包括示例1-3的主题，示例8包括或省略任何可选元素，还包括响应于确定由I值和Q值限定的点落入限幅边界内，将限幅误差确定为零。
示例9是配置成根据限幅边界对信号进行限幅的峰均功率比(PAPR)降低电路，其中信号包括包含一系列I值的I分量和包含一系列Q值的Q分量，其中每个I值和Q值对分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标。PAPR降低电路包括限幅电路和结合电路。限幅电路配置为接收I值和Q值，并确定I值和Q值与限幅边界之间的限幅误差。结合电路配置为将限幅误差与I值结合以产生限幅后的I值；将限幅误差与Q值结合以产生限幅后的Q值；并将限幅后的I值和限幅后的Q值提供给发射链中的射频数字模拟转换器(RFDAC)。
示例10包括示例9的主题，示例10包括或省略任何可选元素，其中限幅电路配置为通过确定由I值和Q值限定的点和限幅边界上的最近点之间的向量差来确定限幅误差值。
示例11包括示例9的主题，示例11包括或省略任何可选元素，还包括配置为对限幅误差进行滤波以产生滤波后的限幅误差的滤波器电路，并且其中，结合电路配置为将滤波后的限幅误差与I值结合，并将滤波后的限幅误差与Q值结合。
示例12包括示例9-11的主题，示例包括或省略任何可选元素，其中限幅电路配置为通过确定I值的幅度来确定限幅误差；确定Q值的幅度；以及将限幅误差确定为由I值的幅度和Q值的幅度限定的第一点与限幅边界上的到第一点的最近点之间的距离。
示例13包括示例12的主题，示例13包括或省略任何可选元素，其中，结合电路配置为将I值的符号应用于限幅误差以产生第一带符号的限幅误差；从I值中减去第一带符号的限幅误差；将Q值的符号应用于限幅误差以产生第二带符号的限幅误差；并从Q值中减去第二带符号的限幅误差。
示例14包括示例13的主题，示例14包括或省略任何可选元素，其中，结合电路配置为延迟I值以产生延迟的I值；从延迟的I值中减去第一带符号的限幅误差；延迟Q值以产生延迟的Q值；并从延迟的Q值中减去第二带符号的限幅误差。
示例15包括示例9-11的主题，示例15包括或省略任何可选元素，还包括RFDAC，并且其中RFDAC配置为随后对超过硬限幅限制的限幅后的I值或限幅后的Q值进行限幅。
示例16包括示例9-11的主题，示例16包括或省略任何可选元素，其中限幅电路配置为响应于确定由I值和Q值限定的点落入限幅边界内将限幅误差确定为零。
示例17是发射器，包括峰均功率比(PAPR)降低电路和射频数字模拟转换器(RFDAC)。PAPR降低电路配置为接收I值和Q值，其中，I值和Q值分别定义在复平面的实轴和虚轴上传输的数据点的笛卡尔坐标；确定I值和Q值和限幅边界之间的限幅误差；将限幅误差与I值结合以产生限幅后的I值；并将限幅误差与Q值结合以产生限幅后的Q值。RFDAC配置为接收限幅后的I值和限幅后的Q值，并基于限幅后的I值和限幅后的Q值产生模拟发射信号。
示例18包括示例17的主题，示例18包括或省略任何可选元素，其中PAPR降低电路还配置为滤波限幅误差以产生滤波后的限幅误差；将滤波后的限幅误差与I值结合；并将滤波后的限幅误差与Q值结合。
示例19包括示例17-18的主题，示例19包括或省略任何可选元素，其中PAPR降低电路还配置为确定I值的幅度；确定Q值的幅度；以及将限幅误差确定为由I值的幅度和Q值的幅度限定的第一点与限幅边界上的到第一点的最近点之间的距离。
示例20包括示例17-18的主题，示例20包括或省略任何可选元素，其中，PAPR降低电路还配置为响应于确定由I值和Q值限定的点落在限幅边界之内将限幅误差确定为零；将I值的符号应用于限幅误差以产生第一带符号的限幅误差；延迟I值以产生延迟的I值；从延迟的I值中减去第一带符号的限幅误差；将Q值的符号应用于限幅误差以产生第二带符号的限幅误差；延迟Q值以产生延迟的Q值；并从Q值中减去第二带符号的限幅误差。
示例21包括示例17-18的主题，示例21包括或省略任何可选元素，其中RFDAC配置为如果限幅后的I值或限幅后的Q值超过硬限幅限制，则随后对限幅后的I值或限幅后的Q值进行限幅。
示例22是配置为根据限幅边界限幅I信号和Q信号的装置，包括用于接收I值和Q值的模块，其中I值和Q值分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标；确定I值和Q值与限幅边界之间的限幅误差的模块；用于将限幅误差与I值结合以产生限幅后的I值的模块；用于将限幅误差与Q值结合以产生限幅后的Q值的模块；用于将限幅后的I值和限幅后的Q值提供给在发射链中的射频数字模拟转换器(RFDAC)的模块。
示例23包括示例22的主题，示例23包括或省略任何可选元素，其中，用于确定限幅误差的模块配置为确定由I值和Q值限定的点和限幅边界上的最近点之间的向量差。
示例24包括示例22-23的主题，示例24包括或省略任何可选元素，还包括用于滤波限幅误差以产生滤波后的限幅误差的模块，并且其中用于结合的模块配置为将滤波后的限幅误差与I值结合，并将滤波后的限幅误差与Q值结合。
示例25包括示例22-23的主题，示例25包括或省略任何可选元素，还包括：用于响应于确定由I值和Q值限定的点落入限幅边界内将限幅误差确定为零的模块；用于将I值的符号应用于限幅误差以产生第一带符号的限幅误差的模块；用于延迟I值以产生延迟的I值的模块；从延迟的I值中减去第一带符号的限幅误差的模块；用于将Q值的符号应用于限幅误差以产生第二带符号的限幅误差的模块；用于延迟Q值以产生延迟的Q值的模块；用于从Q值中减去第二带符号的限幅误差的模块。
应该理解，本文描述的方面可以通过硬件、软件、固件或其任何组合来实现。当以软件实施时，功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个地方转移到另一地方的任何媒介。存储介质可以是可由通用或专用计算机访问的任何可用介质。
结合本文公开的方面描述的各种说明性逻辑、逻辑框、模块和电路可以用实现本文所述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任意组合来实现。通用处理器可以是微处理器，但可替代地，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器或任何其他这样的配置。另外，至少一个处理器可以包括一个或多个模块，该一个或多个模块可操作以执行本文所述的作用和/或动作中的一个或多个。
对于软件实施方式，本文描述的技术可以与执行本文描述的功能的模块(例如，过程、功能等)一起实施。软件代码可以存储在存储器单元中，并由处理器执行。存储器单元可以在处理器内或在处理器外部实现，在这种情况下，可以通过本领域已知的各种方式将存储器单元通信地耦合到处理器。此外，至少一个处理器可以包括可操作以执行本文所述的功能的一个或多个模块。
此外，结合本文公开的方面描述的方法或算法的作用和/或动作可以直接体现在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或其组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质可以耦合到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息，以及向存储介质写入信息。可替代地，存储介质可以与处理器集成在一起。此外，在一些方面，处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。另外，ASIC可以驻留在用户终端中。或者，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。另外，在一些方面，方法或算法的作用和/或动作可以作为代码和/或指令的一个或任何组合或集合驻留在机器可读介质和/或计算机可读介质上，该机器可读介质和/或计算机可读介质可以被并入计算机程序产品内。
在这一点上，尽管已经结合各种实施例和相应的附图描述了所公开的主题，但是在适用的情况下，应当理解，可以使用其他类似的实施例，或者可以对所描述的用于执行所公开的主题的相同、相似、替换或替代的功能的实施例进行修改和添加，而不偏离本公开的范围。因此，所公开的主题不应限于本文所述的任何单个实施例，而应根据以下所附权利要求书的广度和范围来解释。

Claims (25)

1.一种配置为根据限幅边界来对信号进行限幅的方法，其中，所述信号包括包含一系列I值的I分量和包含一系列Q值的Q分量，其中每个I值和Q值对分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标，所述方法包括：
接收I值和Q值；
确定所述I值和所述Q值与所述限幅边界之间的限幅误差；
将所述限幅误差与所述I值结合以产生限幅后的I值；
将所述限幅误差与所述Q值结合以产生限幅后的Q值；以及
将所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值提供给发射链中的射频数字模拟转换器RFDAC。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定限幅误差包括确定由所述I值和所述Q值限定的点与所述限幅边界上的最近点之间的向量差。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
对所述限幅误差进行滤波以产生滤波后的限幅误差，以及
其中，所述结合包括：
将所述滤波后的限幅误差与所述I值结合；以及
将所述滤波后的限幅误差与所述Q值结合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中确定所述限幅误差包括：
确定所述I值的幅度；
确定所述Q值的幅度；以及
将所述限幅误差确定为由所述I值的幅度和所述Q值的幅度限定的第一点与所述限幅边界上的到所述第一点的最近点之间的距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
将所述限幅误差与所述I值结合包括：
将所述I值的符号应用于所述限幅误差以产生第一带符号的限幅误差；以及
从所述I值中减去所述第一带符号的限幅误差；并且
将所述限幅误差与所述Q值结合包括：
将所述Q值的符号应用于所述限幅误差以产生第二带符号的限幅误差；以及
从所述Q值中减去所述第二带符号的限幅误差。
6.根据权利要求5所述的方法，包括：
延迟所述I值以产生延迟的I值；
从所述延迟的I值中减去所述第一带符号的限幅误差；
延迟所述Q值以产生延迟的Q值；以及
从所述延迟的Q值中减去所述第二带符号的限幅误差。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：如果限幅后的I值或限幅后的Q值超过硬限幅限制，则随后对超过所述硬限幅限制的限幅后的I值或限幅后的Q值进行限幅。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：响应于确定由所述I值和所述Q值限定的点落入所述限幅边界内，将所述限幅误差确定为零。
9.一种峰均功率比PAPR降低电路，配置为根据限幅边界对信号进行限幅，其中，所述信号包括包含一系列I值的I分量和包含一系列Q值的Q分量，其中每个I值和Q值对分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标，所述PAPR降低电路包括：
限幅电路，配置为：
接收I值和Q值；以及
确定所述I值和所述Q值与限幅边界之间的限幅误差；和结合电路，配置为：
将所述限幅误差与所述I值结合以产生限幅后的I值；
将所述限幅误差与所述Q值结合以产生限幅后的Q值；以及
将所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值提供给发射链中的射频数字模拟转换器RFDAC。
10.根据权利要求9所述的PAPR降低电路，其中，所述限幅电路配置为通过确定由所述I值和所述Q值限定的点与所述限幅边界上的最近点之间的向量差来确定所述限幅误差。
11.根据权利要求9所述的PAPR降低电路，还包括配置为对所述限幅误差进行滤波以产生滤波后的限幅误差的滤波器电路，并且其中，所述结合电路配置为将所述滤波后的限幅误差与所述I值结合，并将所述滤波后的限幅误差与所述Q值结合。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的PAPR降低电路，其中所述限幅电路配置为通过以下方式确定所述限幅误差：
确定所述I值的幅度；
确定所述Q值的幅度；以及
将所述限幅误差确定为由所述I值的幅度和所述Q值的幅度限定的第一点与所述限幅边界上的到所述第一点的最近点之间的距离。
13.根据权利要求12所述的PAPR降低电路，其中：
所述结合电路配置为：
将所述I值的符号应用于所述限幅误差以产生第一带符号的限幅误差；
从所述I值中减去所述第一带符号的限幅误差；
将所述Q值的符号应用于所述限幅误差以产生第二带符号的限幅误差；和
从所述Q值中减去所述第二带符号的限幅误差。
14.根据权利要求13所述的PAPR降低电路，其中，所述结合电路配置为：
延迟所述I值以产生延迟的I值；
从延迟的I值中减去所述第一带符号的限幅误差；
延迟所述Q值以产生延迟的Q值；和
从延迟的Q值中减去所述第二带符号的限幅误差。
15.根据权利要求9-11中任一项所述的PAPR降低电路，进一步包括RFDAC，并且其中，所述RFDAC配置为随后对超过硬限幅限制的限幅后的I值或限幅后的Q值进行限幅。
16.根据权利要求9-11中任一项所述的PAPR降低电路，其中，所述限幅电路配置为响应于确定由所述I值和所述Q值限定的点落入所述限幅边界内而将所述限幅误差确定为零。
17.一种发射器，包括：
峰均功率比PAPR降低电路，配置为：
接收I值和Q值，其中所述I值和所述Q值分别定义传输的数据点在复平面的实轴和虚轴上的笛卡尔坐标；和
确定所述I值和所述Q值与限幅边界之间的限幅误差；
将所述限幅误差与所述I值结合以产生限幅后的I值；
将所述限幅误差与所述Q值结合以产生限幅后的Q值；和射频数字模拟转换器RFDAC，用于：
接收所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值；和
基于所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值产生模拟发射信号。
18.根据权利要求17所述的发射器，其中，所述PAPR降低电路还配置为：
对所述限幅误差进行滤波以产生滤波后的限幅误差；
将所述滤波后的限幅误差与所述I值结合；和
将所述滤波后的限幅误差与所述Q值结合。
19.根据权利要求17至18中的任一项所述的发射器，其中，所述PAPR降低电路还配置为：
确定所述I值的幅度；
确定所述Q值的幅度；和
将所述限幅误差确定为由所述I值的幅度和所述Q值的幅度限定的第一点与所述限幅边界上到所述第一点的最近点之间的距离。
20.根据权利要求17至18中任一项所述的发射器，其中，所述PAPR降低电路还配置为：
响应于确定由所述I值和所述Q值限定的点落入所述限幅边界内，将所述限幅误差确定为零；
将所述I值的符号应用于所述限幅误差以产生第一带符号的限幅误差；
延迟所述I值以产生延迟的I值；
从所述延迟的I值中减去所述第一带符号的限幅误差；
将所述Q值的符号应用于所述限幅误差以产生第二带符号的限幅误差；
延迟所述Q值以产生延迟的Q值；以及
从所述Q值中减去所述第二带符号的限幅误差。
21.根据权利要求17至18中的任一项所述的发射器，其中，所述RFDAC配置为如果所述限幅后的I值或所述限幅后的Q值超过硬限幅限制，则随后对所述限幅后的I值或所述限幅后的Q值进行限幅。
22.一种配置为根据限幅边界来对I信号和Q信号进行限幅的装置，包括：
用于接收I值和Q值的模块；
用于确定所述I值和所述Q值与所述限幅边界之间的限幅误差的模块；
用于将所述限幅误差与所述I值结合以产生限幅后的I值的模块；
用于将所述限幅误差与所述Q值结合以产生限幅后的Q值的模块；和
用于将所述限幅后的I值和所述限幅后的Q值提供给发射链中射频数字模拟转换器RFDAC的模块。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，用于确定所述限幅误差的模块配置为确定由所述I值和所述Q值限定的点与所述限幅边界上的最近点之间的向量差。
24.根据权利要求22-23中的任一项所述的装置，还包括：
用于对所述限幅误差进行滤波以产生滤波后的限幅误差的模块，并且其中，用于结合的模块配置为：
将所述滤波后的限幅误差与所述I值结合；和
将所述滤波后的限幅误差与所述Q值结合。
25.根据权利要求22-23中的任一项所述的装置，还包括：
用于响应于确定由所述I值和所述Q值限定的点落入所述限幅边界内而将所述限幅误差确定为零的模块；
用于将所述I值的符号应用于所述限幅误差以产生第一带符号的限幅误差的模块；
用于延迟所述I值以产生延迟的I值的模块；
从所述延迟的I值中减去所述第一带符号的限幅误差的模块；
用于将所述Q值的符号应用于所述限幅误差以产生第二带符号的限幅误差的模块；
用于延迟所述Q值以产生延迟的Q值的模块；和
用于从所述Q值中减去所述第二带符号的限幅误差的模块。
CN201780091301.1A 2017-06-27 2017-06-27 用于iq发射器的峰均功率比降低 Active CN110679126B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2017/039435 WO2019005007A1 (en) 2017-06-27 2017-06-27 REDUCING POWER RATIO TO MEDIUM FOR IQ TRANSMITTERS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110679126A CN110679126A (zh) 2020-01-10
CN110679126B true CN110679126B (zh) 2022-05-27

Family

ID=59297417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780091301.1A Active CN110679126B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 用于iq发射器的峰均功率比降低

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11038732B2 (zh)
EP (1) EP3646543A1 (zh)
CN (1) CN110679126B (zh)
WO (1) WO2019005007A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3646543A1 (en) * 2017-06-27 2020-05-06 INTEL Corporation Peak-to-average power ratio reduction for iq transmitters

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1875595A (zh) * 2003-11-05 2006-12-06 日本电气株式会社 限幅电路和使用它的无线电发射器
EP1758330A1 (en) * 2004-06-14 2007-02-28 Mitsumi Electric Co., Ltd. Amplitude modulation device, amplitude limit method, and computer-readable program
JP2008085460A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Nec Corp 電力クリッピング回路
CN102143114A (zh) * 2010-01-25 2011-08-03 三星电子株式会社 使用峰值加窗降低峰均功率比的方法和装置
CN103338179A (zh) * 2013-07-20 2013-10-02 福州大学 调制误差率可控的ofdm系统峰均比抑制器
US8937993B2 (en) * 2013-05-17 2015-01-20 Scintera Networks Llc Crest factor reduction for brand-limited multi-carrier signals

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3659800B2 (ja) * 1998-04-15 2005-06-15 三菱電機株式会社 位相誤差検出装置
US7418043B2 (en) * 2000-07-19 2008-08-26 Lot 41 Acquisition Foundation, Llc Software adaptable high performance multicarrier transmission protocol
GB2377141B (en) * 2001-06-29 2005-03-23 Nokia Corp A transmitter
US7318185B2 (en) * 2001-08-23 2008-01-08 Nortel Networks Limited Method and apparatus for scrambling based peak-to-average power ratio reduction without side information
US8811917B2 (en) * 2002-05-01 2014-08-19 Dali Systems Co. Ltd. Digital hybrid mode power amplifier system
US7212583B2 (en) * 2002-11-27 2007-05-01 Nokia Corporation Transmission of signal
GB2401516A (en) * 2003-04-17 2004-11-10 Univ Southampton Peak-to-average power ratio reduction by subtracting shaped pulses from a baseband signal
US7769096B2 (en) * 2006-11-22 2010-08-03 Trellis Phase Communications, Lp QM-CPM modems with higher order signaling
US7961025B2 (en) * 2008-01-31 2011-06-14 International Business Machines Corporation Current-mode phase rotator with partial phase switching
JP5212402B2 (ja) * 2010-02-24 2013-06-19 住友電気工業株式会社 ピーク電力抑制回路とこの回路を有する通信装置
JP5201158B2 (ja) * 2010-02-24 2013-06-05 住友電気工業株式会社 信号処理回路とこの回路を有する通信装置
US10129055B2 (en) * 2011-04-21 2018-11-13 Mediatek Singapore Pte. Ltd. PA cell, PA module, wireless communication unit, RF transmitter architecture and method therefor
US8548085B2 (en) * 2011-06-17 2013-10-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Multi-carrier peak power reduction in frequency hopping systems
EP2843845B1 (en) * 2013-08-30 2016-05-25 Alcatel Lucent Randomization of crosstalk probing signals
US10032402B2 (en) * 2014-07-23 2018-07-24 Texas Instruments Incorporated Power and brightness management of solid-state displays
KR101877268B1 (ko) * 2014-09-15 2018-07-11 주식회사 쏠리드 Pc-cfr 장치 및 papr 감소 방법, 및 피크 값 결정 장치
US9966991B2 (en) * 2015-07-28 2018-05-08 John David Terry Method and apparatus for secure network access and group membership in a digital chaos cooperative network
US9559815B1 (en) * 2015-08-26 2017-01-31 Friskydsp Technology Ltd. Generation of OFDM symbols
EP3646543A1 (en) * 2017-06-27 2020-05-06 INTEL Corporation Peak-to-average power ratio reduction for iq transmitters
US10367671B2 (en) * 2017-11-28 2019-07-30 Avago Technologies International Time domain transmitter signal shaping

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1875595A (zh) * 2003-11-05 2006-12-06 日本电气株式会社 限幅电路和使用它的无线电发射器
EP1758330A1 (en) * 2004-06-14 2007-02-28 Mitsumi Electric Co., Ltd. Amplitude modulation device, amplitude limit method, and computer-readable program
JP2008085460A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Nec Corp 電力クリッピング回路
CN102143114A (zh) * 2010-01-25 2011-08-03 三星电子株式会社 使用峰值加窗降低峰均功率比的方法和装置
US8937993B2 (en) * 2013-05-17 2015-01-20 Scintera Networks Llc Crest factor reduction for brand-limited multi-carrier signals
CN103338179A (zh) * 2013-07-20 2013-10-02 福州大学 调制误差率可控的ofdm系统峰均比抑制器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zhiming Deng ; Eric Lu ; Edris Rostami等.9.5 A dual-band digital-WiFi 802.11a/b/g/n transmitter SoC with digital I/Q combining and diamond profile mapping for compact die area and improved efficiency in 40nm CMOS.《2016 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC)》.2016, *

Also Published As

Publication number Publication date
US20200119961A1 (en) 2020-04-16
US11038732B2 (en) 2021-06-15
CN110679126A (zh) 2020-01-10
WO2019005007A1 (en) 2019-01-03
EP3646543A1 (en) 2020-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11394350B2 (en) Method and system for aligning signals widely spaced in frequency for wideband digital predistortion in wireless communication systems
KR101374068B1 (ko) 전력 증폭기에 의해 신호를 증폭하기 위한 방법, 전력 증폭기 시스템, 디바이스, 컴퓨터 프로그램 제품, 및 이의 디지털 저장 매체
US11817892B2 (en) Digital predistortion of signals
US8112047B2 (en) Configurable RF transmitter
US8483312B2 (en) Methods and apparatus for reducing the average-to-minimum magnitude ratio of communications signals in communications transmitters
WO2006001184A1 (ja) 確率密度関数で重み付けした積分処理を用いた線形性評価方法と、それを用いた回路シミュレータ、評価装置、通信回路、およびプログラム
CN110235360B (zh) 频率相关包络跟踪
US20140341315A1 (en) Signal peak-to-average power ratio (par) reduction
US8363752B2 (en) Methods and apparatus for reducing the average-to-minimum magnitude ratio of communications signals in communications transmitters
JP2010041470A (ja) 送信機及び送受信装置
Font-Bach et al. A real-time MIMO-OFDM mobile WiMAX receiver: Architecture, design and FPGA implementation
US9912357B1 (en) Digital polar transmitter having a digital front end
CN110679126B (zh) 用于iq发射器的峰均功率比降低
CN104901914B (zh) 一种多频段联合预失真的处理方法和装置
CN103905370A (zh) 正交振幅调制信号的软解调方法和装置、移动终端
US7243037B2 (en) Signal processing device, use of the signal processing device and method for signal processing
KR20080102848A (ko) 다이렉트 샘플링 방식 무선 수신장치 및 방법
US8731104B2 (en) Apparatus and method for compensating for clipping power losses
KR20220032365A (ko) 위상 고정 루프 및 이를 포함하는 전자 장치
CN110463034B (zh) 数字功率放大器
US10735229B1 (en) Limiter for trasmitters
WO2024059513A1 (en) Multiphase frequency modulation for reduced peak deviation
WO2008072036A1 (en) Test unit for testing the frequency characteristic of a transmitter
Zuo et al. Joint estimation and compensation of frequency-selective I/Q imbalance using loop-back method in OFDM systems
KR20130092886A (ko) 다항식 근사 기법에 기반한 ｄｐｍ 방식의 폴라 트랜스미터

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200310

Address after: California, USA

Applicant after: Apple Inc.

Address before: California, USA

Applicant before: INTEL Corp.

TA01 Transfer of patent application right
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant