CN1286542A - 限幅方法和限幅器装置 - Google Patents

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CN1286542A
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小林昭一
新出弘纪
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Abstract

一种限幅方法,用于将具有在两个正交坐标轴上的两个分量I信道和Q信道的信号限幅在由所述两个坐标轴规定的坐标平面上的预定范围内,其中,预定范围是由圆心在两个坐标轴的原点上的同心圆确定的。

Description

限幅方法和限幅器装置
本发明涉及限幅方法和限幅器装置，尤其涉及在CDMA(码分多址)技术用于多址系统的情况下为多用户抑制发送功率的峰值因子的限幅器装置。
在移动无线电通信系统中，尤其在蜂窝式便携电话系统中，基站利用多址方案接入用于通信的空闲无线链路，以便同时与多个移动站(通信终端站)进行通信、多址方案大体分为频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)方案和码分多址(CDMA)方案。基站根据所使用的无线通信系统的多址方案，将多址参数分配给移动站。
虽然在FDMA方案中为多个信道准备了不同的频率，在TDMA方案中准备了移位的时间，但CDMA方案利用频率和时间两者进行多址传输，并通过在信号上发送的固有码识别信道，因此导致了差的频率使用效率和需要宽带的电路。但是，CDMA方案的特征在于，因为信号是通过覆盖码来传输的，所以该方案确保了高保密性，从而得到广泛应用。
从CDMA方案中，尤其在多址处理期间，可能瞬时流过大电流。因此，用于限制发送功率的所谓限幅器器件是非常重要的。
传统上，如图11所示，用于CDMA方案中的限幅器装置包括比较器，用于将限制值与发送数据相比较；和抑制器，用于在发送数据大于限制值的情况下，抑制限制值。
在这种装置中，如图12所示，每当输入包括I信道和Q信道的输入信号作为并行数据时，就将该输入数据与限制值相比较。没有受到限幅的传送数据通过抑制器，而要受到限幅的发送数据则单独受到限幅。
在这种传统的限幅器装置中，存在着发送数据单独受到限幅，峰值因子不能得到抑制的问题。在相位转动了的发送数据受到限幅的情况下，由于受D/A(数字/模拟)转换器的输入动态范围的约束，发送数据的最大功率可以下降多达3dB，因此，难以使用户数量和发送功率优化。
作为另一个例子，提出了如图13所示的限幅电路。该电路适用于在输入包括I信道和Q信道的输入信号作为并行数据的情况下，可变增益乘法器15根据限制值设置部分2预设的限制值调整增益，以及通过限幅电路16将限制值分别与超过某一值的信号的I信道和Q信道相乘，并输出最后的值作为I信道和Q信道。
限幅电路16是一个限幅操作单元，它对分别表示I信道和Q信道的I信道轴和Q信道轴检测是否超过限制值，并且具有其垂直横断面为八角形形状的限幅范围。限幅区域如图14所示。
限幅器装置的工作原理描述如下。
当输入I信道和Q信道数据作为并行数据输入时，可变增益乘法器电路15获得I信道数据和Q信道数据的绝对值之和，并将绝对值之和与限制值设置部分2预设的限制值相比较。在绝对值之和大于限制值的21/2倍的情况下，将输入I信道和Q信道信号与21/2相乘所得的信号除以此和值，并将最后的值输出作为输出信号。另一方面，在绝对值之和等于或小于限制值的21/2倍的情况下，无需相乘直接输出信号，以便使由可变增益乘法器电路转换的输入I信道信号和Q信道信号的绝对值不超过预定限制值。限制操作单元在，例如，日本专利公开5-328776中，作了描述。
在传统方法中，由于分别对I信道和Q信道发送数据进行限幅操作，因此，存在着较大的限制值导致抑制效果不充分的问题。此外，当I信道和Q信道数据经过相位转动时，由于受接收限幅器装置输出的D/A转换器的输入动态范围的约束，I信道和Q信道发送数据的最大功率过分受到抑制。
考虑到上述问题，本发明的目的是能够使功率得到适当控制，并使发送功率优化。
为了达到上面目的，在本发明的第一方面，限幅方法包括下列步骤：将具有在两个正交坐标轴上的两个分量I信道和Q信道的信号限幅在在由两个坐标轴规定的坐标平面上的预定范围内，其中，预定范围是由圆心在两个坐标轴的原点的圆心圆确定的。
根据这样的方法，能够使功率得到最佳抑制而不会过份抑制最大功率。
在本发明的第二方面，限幅方法包括下列步骤：计算具有待发送数据在两个正交坐标轴上的两个分量I信道和Q信道的信号的瞬时功率；确定瞬时功率是否在预定范围内；并在确定瞬时功率超出预定范围的情况下，沿着连接原点和信号分量坐标的直线朝着原点方向移动瞬时功率。
根据这样一种结构，可以简单有效地使功率优化。
在本发明的第三方面，限幅器装置包括：瞬时功率计算器，用于根据发送功率计算瞬时功率值；限制值设置部分，用于设置限制值；比较器，用于将瞬时功率计算器计算的瞬时功率值与限制值相比较；纠正确定部分，用于根据瞬时功率值与限制值的比较结果确定发送数据是否要纠正；和纠正操作部分，用于根据纠正确定部分确定的纠正值纠正发送数据。
根据这样的装置，可以极其有效地使功率优化。
在本发明的第四方面，限幅器装置包括：瞬时功率计算器，用于根据包含I信道和Q信道的并行输入数据计算瞬时功率值；限制值设置部分，用于设置限制值；除法器-比较器，用于将瞬时功率计算器计算的瞬时功率值除以限制值设置部分设置的限制值，比较瞬时功率值与限制值；纠正确定部分，用于根据比较结果确定发送数据是否要纠正；和纠正操作部分，用于根据纠正确定部分确定的纠正值以及输入值纠正发送数据。
除了上述的效果外，纠正值可以通过根据这种装置的除法计算出来，这样就能够实现高精度和可靠的纠正。
在本发明的第五方面，根据本发明第三方面的限幅器装置中的比较器包括减法器-比较器，从瞬时功率计算器计算的瞬时功率值中减去限制值设置部分设置的限制值，比较瞬时功率与限制值，其中纠正确定部分适用于根据减法器-比较器的比较结果，确定输入数据是否要纠正。
根据这样的结构，纠正值可以只通过减法，而无需使用除法就能计算出来，从而简化了装置结构。
在本发明的第六方面，根据本发明第三方面的限幅装置中的瞬时功率计算器计算并行输入I信道和Q信道发送数据的平方值，而无需进行数据的求根运算，其中比较器包括减法器-比较器，用于从瞬时功率计算器计算的瞬时功率值中减去限制值设置部分设置的限制值，比较瞬时功率的平方值与限制值。
根据这样的结构，无需求根运算就可以对发送数据进行操作，从而简化了操作过程。
在本发明的第七方面，根据本发明第三方面的限幅器装置还包括纠正选择器，用于在根据纠正确定部分的结果无需纠正的情况下，无需纠正地输出平行输入I信道和Q信道发送数据。
根据这样的装置，高速处理可以应用于非纠正数据。此外，可以降低功率消耗。
在本发明的第八方面，限幅器装置包括：瞬时功率平均化部分，用于根据并行输入I信道和Q信道发送数据计算瞬时功率值，并在某一时段内获得瞬时功率的平均值；限制值设置部分，用于设置限制值；比较器，用于将瞬时功率平均部分获得的瞬时功率平均值与限制值相比较；纠正确定部分，用于根据瞬时功率的平均值与限制值的比较结果确定发送数据是否要纠正；和纠正操作部分，用于根据纠正确定部分确定的纠正值纠正发送数据。
根据这样的结构，纠正确定是通过瞬时值的平均值作出的，从而允许更稳定的控制。
在本发明的第九方面，根据本发明第八方面的限幅器装置中的瞬时功率计算器计算并行输入I信道和Q信道发送数据的平方值，而无需进行数据的求根运算，其中比较器包括减法器-比较器，于将瞬时功率计算器计算的瞬时功率值与限制值设置部分设置的限制值相减，比较瞬时功率的平方值与限制值。
在本发明的第十方面，根据本发明第八方面的限幅器装置还包括纠正选择器，用于在根据纠正确定部分的结果无需纠正的情况下，无需纠正地输出并行输入I信道和Q信道发送数据。
在本发明的第十一方面，根据本发明第三方面的限幅器装置还包括串行-并行转换器，用于将包括串行输入I信道和Q信道的发送数据转换成并行数据。
在本发明的第十二方面，限幅器装置包括：瞬时功率最大值检测器，用于在某一时段内检测瞬时功率的最大值；限制值设置部分，用于设置限制值；比较器，用于将瞬时功率最大值检测器获得的瞬时功率最大值与限制值相比较；纠正确定部分，用于根据瞬时功率最大值与限制值的比较结果确定发送数据是否要纠正；和纠正操作部分，用于根据纠正确定部分确定的纠正值纠正发送数据。
在本发明的第十三方面，根据本发明第三方面的限幅器装置还包括反馈部分，用于将纠正值与输入数据的和值作为输入数据再次输入瞬时功率计算器进行重复计算。
根据这样的结构，有可能在第一次操作中利用近似纠正值进行粗操作，并在第二次操作中进行细控制。从而通过进行多于一次的操作来达到高精度的纠正。
图1表示根据本发明的限幅区域和限幅方法；
图2表示根据本发明第一实施例的限幅器装置的结构，该限幅器获取瞬时功率，根据与限制值基于除法的比较结果限幅功率，然后输出纠正数据；
图3表示根据本发明第二实施例的限幅器装置的结构，该限幅器获取瞬时功率，根据与限制值基于减法的比较结果限幅功率，然后输出纠正数据；
图4表示根据本发明第四实施例的限幅装置的结构，该限幅器获取瞬时功率，在根据与限制值基于除法的比较结果需要纠正的情况下进行纠正，并在不需要纠正的情况下无需进行纠正地输出原来数据。
图5表示根据本发明第五实施例的限幅装置的结构，该限制器获取瞬时功率的平方值，根据与限制值基于除法的比较结果进行扩大纠正或缩小纠正，并输出最后的数据。
图6表示根据本发明第七实施例的限幅装置的结构，它获取瞬时功率的平方值，在任意时段内根据瞬时功率值的平均值设置限制值，使限制值可变，并与用户数量相对应地进行限幅操作。
图7表示根据本发明第八实施例的限幅器装置的结构，该限幅器从串行输入数据中获取瞬时功率的平均值，根据与限制值基于除法的比较结果进行纠正，并输出纠正数据。
图8表示根据本发明第九实施例的限幅器装置的结构，该限幅器获取任意时段内的瞬时功率和最大值，并对最大值进行归一化。
图9表示根据本发明第十实施例的限幅器装置的结构，该限幅器获取瞬时功率，根据与限制值基于除法的比较结果限制功率，相加或相减纠正值，然后输出纠正数据。
图10表示根据本发明第十一实施例的限幅器装置的结构，该限幅器获取瞬时功率，并根据与限值基于除法的比较结果进行一次或二次的纠正。
图11表示传统限幅器装置的实施例。
图12表示根据传统技术的限幅区域和限幅方法。
图13表示另一个传统限幅器装置的实施例。
图14表示根据图13的传统限幅器装置的限幅区域和限幅方法。
本发明提供了如图1所示的同心圆的限幅区域。同心圆的限幅区域之外的值沿着同心圆的圆心方向再次映射到同心圆的圆周上。本发明提出了获取I信道和Q信道的瞬时功率并根据最后的数据进行限幅的限幅方法。这样就防止了I信道和Q信道的最大功率的下降，并抑制了I信道和Q信道发送数据的峰值因子。下面对本发明的实施例加以描述。(第一实施例)
图2显示根据本发明第一实施例的限幅器装置的结构。在图2中，限幅器装置的特征在于，该限幅器装置包括瞬时功率计算器1，用于根据输入数据计算包括I信道和Q信道数据的并行输入数据的瞬时功率值；限制值设置部分2，用于设置限制值；除法器-比较器3，用于将限制值设置部分设置的限制值除以瞬时功率计算器计算的瞬时功率值，并通过检验最后的值是否大于1来对瞬时功率值与限制值进行比较；纠正确定部分4，用于根据比较结果确定发送数据是否要纠正；和纠正操作部分5，用于根据输入值和纠正确定部分4确定的纠正值计算I信道数据和Q信道数据。
下面描述根据此实施例的向量运算限幅器装置的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。除法器-比较器3将限制值设置部分2设置的任意限制值除以瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)。除法器-比较器3根据相除的值是否大于1来对瞬时功率值与限制值进行比较。纠正确定部分4根据除法器-比较器3的比较结果确定I信道和Q信道输入发送数据是否要纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果大于等于1的情况下跳过纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果小于1的情况下进行纠正。在纠正确定部分4已经确定进行纠正的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据与除法器-比较器3所使用的相除的值相乘进行纠正，并输出最后的数据。在纠正确定部分4已经确定跳过纠正的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以1，不作调整地输出最后的数据。
如前所述，根据此实施例，通过获取I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值、并将此瞬时值与限制值相比较，然后进行纠正，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。(第二实施例)
图3表示根据本发明第二实施例的限幅器装置的结构。除了用减法器-比较器6取代除法器-比较器3以及纠正值设置部分7用于将纠正值加入纠正操作部分之中外，此装置与第一实施例的装置相同。其余的结构是与第一实施例相同的。也就是说，如图3所示，根据第二实施例的限幅器装置包括并行输入I信道和Q信道发送数据输入其中的瞬时功率计算器1；用于设置任意限制值的限制值设置部分2；瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值和限制值设置部分2设置的限制值输入其中的减法器-比较器6；减法器-比较器6的比较结果输入其中的纠正确定部分4；和纠正确定部分4的结果输入其中的纠正值设置部分(表)7；和纠正值设置部分7的纠正确定结果输入其中的纠正操作部分5。
下面描述根据此实施例的向量运算限幅器装置的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。减法器-比较器6从限制值设置部分2设置的任意限制值减去瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值。减法器-比较器6将瞬时功率值与限制值相比较。纠正确定部分4根据减法器-比较器6的比较结果确定I信道和Q信道输入发送数据是否要纠正。纠正确定部分4确定在根据减法器-比较器6的比较结果限制值大于等于瞬时功率值的情况下跳过纠正。纠正确定部分4确定在根据减法器-比较器6的比较结果限制值小于瞬时功率的情况下进行纠正。纠正值设置部分7根据减法器-比较器6的比较结果设置纠正值，并参考该表。纠正操作部分5将I信道和Q信道发送数据乘以纠正值，并输出最后的数据。
如前所述，根据此实施例，通过获取I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值、并将此瞬时值与限制值相比较，然后进行纠正，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。利用减法进行比较比利用除法进行比较可以提供更好的比较结果精度。(第三实施例)
这里说明根据本发明第三实施例的限幅器装置的结构。除了瞬时功率计算器1计算平方值的和值而无需进行求根运算，以及设置平方值为限制值之外，此装置与图2所示的第一实施例的装置完全相同。其余的结构与第二实施例完全相同。
根据此实施例的限幅器装置包括并行输入I信道和Q信道发送数据输入其中的瞬时功率计算器1，此瞬时功率计算器1不进行求根运算；用于设置任意限制值的限制值设置部分2；瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值和限制值设置部分2设置的限制值输入其中的除法器-比较器3；除法器-比较器3的比较结果输入其中的纠正确定部分4；和纠正确定部分4的纠正确定结果输入其中的纠正操作部分5。
下面描述根据此实施例的向量运算限幅器装置的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。除法器-比较器3将限制值设置部分2设置的任意限制值除以瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)。除法器-比较器3将此瞬时功率值与此限制值相比较。纠正确定部分4根据除法器-比较器3的比较结果确定I信道和Q信道发送数据是否要纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果大于等于1的情况下跳过纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果小于1的情况下进行纠正。在纠正确定部分4已经确定进行纠正的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道发送数据乘以限制值设置部分2设置的限制值与瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值相除(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)所得的相除值来进行纠正，并输出最后的数据。在纠正确定部分4已经确定跳过纠正的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以1，并不作调整地输出最后的数据。
如前所述，根据此实施例，在获得I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值时，通过跳过求根装置，提高了瞬时值与限制值相比较的精度，并加速了运算速度。通过纠正I信道和Q信道输入发送数据，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。此外，通过跳过求根运算，简化了运算，并能够进行高速处理。(第四实施例)
图4表示根据本发明第四实施例的限幅器装置的结构。此装置的特征在于，在纠正操作部分5的前一级和后一级分别为I信道和Q信道提供了纠正选择器8，并根据纠正确定部分4的输出在纠正选择器8之间进行转换。
也就是说，如图4所示，根据此实施例的限幅器装置包括并行输入I信道和Q信道发送数据输入其中的瞬时功率计算器1；用于设置任意限制值的限制值设置部分2；瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值和限制值设置部分2设置的限制值输入其中的除法器-比较器3；除法器-比较器3的比较结果输入其中的纠正确定部分4；纠正确定部分4的纠正确定结果输入其中的纠正操作部分5；和纠正选择器8，用于选择要通过纠正操作部分5进行纠正操作，还是要绕过纠正操作部分5。
下面描述如前所述构成的向量运算限幅器装置的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。除法器-比较器3将限制值设置部分2设置的任意限制值除以瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)。除法器-比较器3根据相除值是否大于1来对瞬时功率值与限制值进行比较。纠正确定部分4根据除法器-比较器3的比较结果确定I信道和Q信道输入发送数据是否要纠正。在纠正确定部分4已经确定进行纠正的情况下，将纠正选择器8的输出输入到纠正操作部分5，将I信道和Q信道输入发送数据乘以除法器-比较器3获得的相除值来进行纠正，并输出最后的数据。在纠正确定部分4已经确定跳过纠正的情况下，无需纠正操作部分进行纠正，直接输出纠正选择器8的输出作为I信道和Q信道输入发送数据。
如前所述，根据此实施例，通过获取I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值，并将该瞬时值与限制值相比较，然后对I信道和Q信道输入发送数据进行纠正，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。对于不超过限制值的I信道和Q信道输入发送数据则跳过纠正，从而降低了装置的功率消耗。(第五实施例)
图5表示了根据本发明第五实施例的限幅器装置的结构。此装置除了包括根据第一实施例的限幅器装置之外，还包括瞬时功率平均化部分9，适用于在某一时段内获取瞬时功率的平均值，以确定此平均值是否超过限制值。瞬时功率平均化部分9的输出输入到除法器-比较器3与限制值相比较。其余的结构与第一实施例完全相同。如图5所示，根据此实施例的限幅器装置包括并行输入I信道和Q信道发送数据输入其中的瞬时功率计算器1；瞬时功率计算器1的瞬时功率输入其中的瞬时功率平均化部分9；用于设置任意限制值的限制值设置部分2；瞬时功率计算器1的瞬时功率值和限制值设置部分2的限制值输入其中的除法器-比较器3，和瞬时功率平均化部分9的平均值与限制值设置部分2设置的限制值的比较结果输入其中的除法器-比较器3输出端；除法器-比较器3的比较结果输入其中的纠正确定部分4；和纠正确定部分4的确定结果输入其中的纠正操作部分5。
下面描述根据此实施例的向量运算限幅器装置的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。瞬时功率平均化部分9在任意时段内对瞬时功率计算器1的I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值计算其平均值。在瞬时功率平均化部分9的瞬时功率的平均值低于该任意平均值并小于由用于设置任意限制值的限制值设置部分2设置的限制值的情况下，纠正确定部分4确定进行放大纠正。纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以大于等于1的任意值来放大输入发送数据值，这里假定限制值为最大值。在瞬时功率平均化部分9的瞬时功率的平均值大于限制值设置部分2设置的限制值的情况下，除法器-比较器3将限制值设置部分2设置的限制值除以瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)。除法器-比较器3根据相除值是否大于1来对瞬时功率值与限制值进行比较。在除法器-比较器3的比较结果低于1的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以除法器-比较器3所使用的相除值来进行纠正，并输出最后的数据。在除法器-比较器3的比较结果大于等于1的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以1，无需调整地输出最后的数据。
如前所述，根据此实施例，通过获取I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值，并将瞬时功率的平均值与限制值相比较，就可以放大小的发送功率。通过纠正超过限制值的值就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。这样使功率的使用达到其最大值。(第六实施例)
本发明的第六实施例使用了与第五实施例相同的装置。在图5所示的装置结构中，瞬时功率平均化部分9的输出输入到限制值设置部分2来控制限制值设置部分2的限制值。在此实施例中，此装置适用于在输出比限制值大预定值的情况下降低瞬时功率计算器的输出。虽然在第五实施例中进行了放大纠正，但在此实施例中进行了缩小纠正。
如前所述，根据此实施例，通过获取I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值，并将此瞬时值与限制值相比较，然后进行缩小纠正，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。(第七实施例)
图6表示根据本发明第七实施例的限幅器装置的结构。除了瞬时功率平均化部分9的输出输入到限制值设置部分2之外，此装置与第五和第六实施例的装置完全相同。此装置的特征在于，根据瞬时功率的平均值来确定限制值设置部分2的输出。其余的结构与第五实施例完全相同。
下面描述根据此实施例的向量运算限幅器装置的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。瞬时功率平均化部分9在任意时段内对瞬时功率计算器1的I信道和Q信道输入发送数据的瞬时功率计算其平均值。限制值设置部分2根据瞬时功率平均化部分9的瞬时功率平均值设置最佳限制值。除法器-比较器3将限制值设置部分2设置的限制值除以瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)。除法器-比较器3根据相除值是否大于1来对瞬时功率值与限制值进行比较。纠正确定部分4根据除法器-比较器3的比较结果确定I信道和Q信道输入发送数据是否要纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果大于等于1的情况下跳过纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果小于1的情况下进行纠正。在纠正确定部分4已经确定进行纠正的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以除法器-比较器3所使用的相除值来进行纠正，并输出最后的数据。在纠正确定部分4已经确定跳过纠正的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以1，无需调整地输出最后的数据。
如前所述，根据此实施例，通过获取I信道和Q信道输入发送数据，并根据平均瞬时值将此瞬时值与限制值相比较，然后进行纠正，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。并可以使限制值随着用户数量的增加/减少而变化。(第八实施例)
图7显示根据本发明第八实施例的限幅器装置的结构。虽然在第一至第七实施例中发送数据是并行数据，但在此实施例中发送数据是串行数据。如图7所示，串行-并行转换器10将输入数据分解成I信道输入和Q信道输入，并进行与第一实施例相同的处理，然后按串行数据输出最后的数据。
根据此实施例的限幅器装置包括，串行I信道和Q信道发送数据输入其中的串行-并行转换器10，因此转换成并行数据的I信道和Q信道发送数据输入其中的瞬时功率计算器1；用于设置任意限制值的限制值设置部分2；瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值和限制值设置部分2设置的限制值输入其中的除法器-比较器3；除法器-比较器3的比较结果输入其中的纠正确定部分4；和纠正确定部分4的纠正确定结果输入其中的纠正操作部分5。
下面描述如前所述构成的向量运算限幅器装置的工作原理。
串行-并行转换器将串行输入I信道和Q信道发送数据转换成并行I信道和Q信道发送数据。瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算I信道和Q信道输入发送数据的瞬时功率值。除法器-比较器3将限制值设置部分2设置的任意限制值除以瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)。除法器-比较器3根据相除值是否大于1来对瞬时功率值与限制值进行比较。纠正确定部分4根据除法器-比较器3的比较结果确定I信道和Q信道输入发送数据是否要纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果大于等于1的情况下跳过纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果小于1的情况下进行纠正。在纠正确定部分4已经确定进行纠正的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以除法器-比较器3所使用的相除值来进行纠正，并输出最后的数据。在纠正确定部分4已经确定跳过纠正的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以1，无需调整地输出最后的数据。
如前所述，根据此实施例，通过将串行输入I信道和Q信道发送数据转换成并行I信道和Q信道发送数据，获取I信道和Q信道发送数据的瞬时值，将此瞬时值与限制值相比较，并进行纠正，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。由于是串行输入，故只需要单个单元进行纠正操作，因此缩小了装置的尺寸。(第九实施例)
图8显示根据本发明第九实施例的限幅器装置的结构。根据此实施例的限幅器装置类似于图2所示的第一实施例的限幅器装置，其特征在于，此限幅器装置适用于包括最大功率检测器11，用于在某一时段内从瞬时功率计算器1的瞬时功率中检测出最大功率，并根据最大功率检测器11的输出设置限制值设置部分2的限制值。该限幅器装置还包括纠正值设置部分7，纠正值设置部分7适用于根据比较器的输出和输入数据，从限制值和输入数据中将纠正值设置成一个表。其余结构与第一实施例相同。
如图8所示，根据此实施例的限幅器装置包括并行I信道和Q信道发送数据输入其中的瞬时功率计算器1；最大功率检测器11，用于在任意时段内从瞬时功率计算器1的瞬时值中检测其最大功率；限制值设置部分2，用于将最大功率检测器11的最大瞬时功率值与任意限制值相比较来设定限制值；纠正值设置部分7，用于从限制值设置部分2的限制值和瞬时功率计算器1的瞬时功率值中设置纠正值；和纠正操作部分5，用于将并行输入I信道和Q信道发送数据乘以纠正值设置部分7的纠正值。
下面描述根据此实施例的向量运算限幅器的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。最大功率检测器11在任意时段内从瞬时功率计算器1的I信道和Q信道输入发送数据的瞬时功率中获取其最大值。在最大功率检测器11获取的瞬时功率最大值小于限制值设置部分2设置的限制值的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以大于等于1的值，并输出最后的数据。在最大功率检测器11获取的瞬时功率最大值大于等于限制值设置部分2设置的限制值的情况下，纠正值设置部分7将限制值设置部分2设置的限制值除以最大功率检测器11获取的瞬时功率最大值(瞬时功率最大值作为分母和限制值作为分子)。纠正值设置部分7将瞬时功率最大值与限制值相比较。在纠正值设置部分的比较结果大于等于1的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以此值来放大I信道和Q信道输入发送数据值，并输出最后的数据。在纠正值设置部分的比较结果小于1的情况下，纠正操作部分5将I信道和Q信道输入发送数据乘以由纠正值设置部分7将最大功率检测器11的瞬时功率最大值除以限制值设置部分2设置的限制值所得的相除值来进行纠正，并输出最后的数据。
如前所述，根据此实施例，通过将瞬时功率最大值归一化成限制值，并压缩I信道和Q信道输入发送数据，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。(第十实施例)
图9表示根据本发明第十实施例的限幅器装置的结构。根据此实施例的限幅器装置类似于图2所示的第一实施例的限幅器装置，其特征在于，该限幅器装置包括纠正值设置部分12，和其中纠正值设置部分12根据输入数据和比较器的输出通过表格式进行纠正值设置。其余结构与第一实施例相同。
根据此实施例的限幅器装置包括，并行I信道和Q信道发送数据输入其中的瞬时功率计算器1；用于设置任意限制值的限制值设置部分2；瞬时功率计算器计算的瞬时功率值和限制值设置部分设置的限制值输入其中的除法器-比较器3，除法器-比较器3的比较结果输入其中的纠正确定部分4；纠正值设置部分12，用于根据来自纠正确定部分4的数据设置纠正值；和纠正操作部分5，用于利用纠正值设置部分12设置的纠正值进行纠正。
下面描述此向量运算限幅器装置的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。除法器-比较器3将限制值设置部分2设置的任意限制值除以瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)。除法器-比较器3根据相除值是否大于1来对瞬时功率值与限制值进行比较。纠正确定部分4根据除法器-比较器3的比较结果确定I信道和Q信道输入发送数据是否要纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果等于大于1的情况下跳过纠正。纠正确定部分4确定在除法器-比较器3的比较结果小于1的情况下进行纠正。在纠正确定部分4已经确定进行纠正的情况下，纠正值设置部分12根据限制值设置部分2设置的任意限制值除以瞬时功率计算器计算的瞬时功率值所得的相除值设置纠正值。纠正值设置部分12设置的纠正值与I信道和Q信道输入发送数据相加或相减以纠正I信道和Q信道输入发送数据，然后，输出最后的数据。在纠正确定部分4已经确定跳过纠正的情况下，纠正操作部分假定纠正值为零，无纠正地输出I信道和Q信道输入发送数据。本实施例中的除法器-比较器3可以用减法器-比较器来代替进行相减。这样进一步简化了运算。
如前所述，根据此实施例，通过获取I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值，并将此瞬时值与限制值相比较，然后进行纠正，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。加法器和减法器的使用可以提高校正操作精确度。(第十一实施例)
图10表示根据本发明第十一实施例的限幅器装置的结构。根据此实施例的限幅器装置的特征在于，进行二次纠正操作以提高纠正操作精确度。图中显示了瞬时功率计算器1、限制值设置部分2、除法器-比较器3、纠正确定部分4、一级纠正操作部分13和二级纠正操作部分14。
根据此实施例的限幅器装置包括，并行I信道和Q信道发送数据输入其中的瞬时功率计算器1；用于设置任意限制值的限制值设置部分2；瞬时功率计算器计算的瞬时功率值和限制值设置部分设置的限制值输入其中的除法器-比较器3；除法器-比较器3的比较结果输入其中的纠正确定部分4；纠正确定部分4的结果输入其中的一级纠正操作部分13；和一级纠正操作部分13的结果输入其中的二级纠正操作部分14。
下面描述此向量运算限幅器装置的工作原理。
瞬时功率计算器1利用表达式(Ich2+Qch2)1/2计算并行输入I信道和Q信道发送数据的瞬时功率值。除法器-比较器3将限制值设置部分2设置的任意限制值除以瞬时功率计算器1计算的瞬时功率值(瞬时功率值作为分母和限制值作为分子)。除法器-比较器3根据相除值是否大于1来对该瞬时功率值与限制值进行比较。纠正确定部分4根据除法器-比较器3的比较结果确定I信道和Q信道输入发送数据是否要纠正。在根据纠正确定部分4的结果纠正量较大的情况下，利用一级纠正操作部分13和二级纠正操作部分14进行二次纠正。在根据纠正确定部分4的结果纠正量较小的情况下，只利用一级纠正操作部分或二级纠正操作部分进行纠正。
因此，根据此实施例，通过获取I信道和Q信道输入发送数据的瞬时值，并将瞬时值与限制值进行比较，然后进行纠正，就可以抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。进行二次纠正可以提高纠正操作效率。
虽然在第十一实施例中进行了二次纠正操作，但还可以提供更多的纠正操作级来进行重复纠正。每当进行纠正时，纠正确定部分可以使用不同的加权。
总而言之，本发明提供了无需进行过分的峰值抑制的极好限幅器装置，其中，通过提供瞬时功率计算器、限制值设置部分、比较器、纠正确定部分和纠正操作部分，以便在沿着正交坐标轴表示I信道和Q信道输入发送数据值的I信道值和Q信道值的情况下，确定圆心在I信道和Q信道坐标轴的原点的同心圆的限幅区域，无需抑制发送功率，就可以比分别限幅I信道和Q信道更好地抑制I信道和Q信道输入发送数据的峰值因子。

Claims (13)

1．一种限幅方法，包括下列步骤：
将具有在两个正交坐标轴上的两个分量I信道和Q信道的信号限幅在由所述两个坐标轴规定的坐标平面上的预定范围内，
其中，预定范围是由圆心在所述两个坐标轴的原点上的同心圆确定的。
2．一种限幅方法，包括下列步骤：
计算具有待发送数据在两个正交坐标轴上的两个分量I信道和Q信道的信号的瞬时功率；
确定瞬时功率是否在预定范围内；和
在确定所述瞬时功率超出预定范围的情况下，沿着连接原点和信号分量坐标的直线朝着原点方向移动瞬时功率。
3．一种限幅器装置，包括：
瞬时功率计算器，用于根据发送数据计算瞬时功率值；
限制值设置部分，用于设置限制值；
比较器，用于将瞬时功率值与限制值相比较；
纠正确定部分，用于根据瞬时功率值与限制值的比较结果确定发送数据是否要纠正；和
纠正操作部分，用于根据所述纠正确定部分确定的纠正值纠正发送数据。
4．一种限幅装置，包括：
瞬时功率计算器，用于根据包含I信道和Q信道的并行输入数据计算瞬时功率值；
限制值设置部分，用于设置限制值；
除法器-比较器，用于将所述瞬时功率计算器计算的瞬时功率值除以所述限制值设置部分设置的限制值，来对瞬时功率值与限制值进行比较；
纠正确定部分，用于根据比较结果确定输入发送数据是否要纠正；和
纠正操作部分，用于根据输入值和纠正确定部分确定的纠正值纠正发送数据。
5．根据权利要求3的限幅器装置，其中，所述比较器包括减法器-比较器，用于将瞬时功率值与限制值相减来对瞬时功率值与限制值进行比较，
其中，纠正确定部分适用于根据所述减法器-比较器的比较结果确定输入数据是否要纠正。
6．根据权利要求3的限幅器装置，其中，瞬时功率计算器计算并行输入I信道和Q信道发送数据的平方值，无需对数据进行求根运算，
其中，比较器包括减法器-比较器，用于将瞬时功率计算器计算的瞬时功率值与限制值相减，来对瞬时功率的平方值与限制值进行比较。
7．根据权利要求3的限幅器装置，还包括：
纠正选择器，用于在根据所述纠正确定部分的结果无需纠正的情况下，无纠正地输出所述并行输入I信道和Q信道发送数据。
8．一种限幅器装置，包括：
瞬时功率平均化部分，用于根据并行输入I信道和Q信道发送数据计算瞬时功率值，并在某一时段内获取瞬时功率的平均值；
限制值设置部分，用于设置限制值，
比较器，用于将瞬时功率平均值与限制值相比较；
纠正值确定部分，用于根据瞬时功率平均值与限制值的比较结果确定所述发送数据是否要纠正；和
纠正操作部分，用于根据所述纠正确定部分所确定的纠正值纠正发送数据。
9．根据权利要求8的限幅装置，其中，瞬时功率计算器包括第二瞬时功率计算器，用于计算并行输入I信道和Q信道发送数据的平方值，无需对数据进行求根运算，
其中，比较器包括减法器-比较器，用于将所述瞬时功率计算器计算的瞬时功率值与限制值设置部分设置的限制值相减，来对瞬时功率的平方值与限制值进行比较。
10．根据权利要求8的限幅器装置，还包括：
纠正选择器，用于在根据所述纠正确定部分的结果不需纠正的情况下，无纠正地输出并行输入I信道和Q信道发送数据。
11．根据权利要求3的限幅器装置，还包括：
串行-并行转换器，用于将包含串行输入I信道和Q信道的发送数据转换成并行数据。
12．一种限幅器装置，包括：
瞬时功率最大值检测器，用于在某一时段内检测瞬时功率的最大值；
限制值设置部分，用于设置限制值；
比较器，用于将瞬时功率最大值与所述限制值相比较；
纠正确定部分，用于根据所述瞬时功率最大值与限制值的比较结果确定发送数据是否要纠正；和
纠正操作部分，用于根据所述纠正确定部分所确定的纠正值纠正发送数据。
13．根据权利要求3的限幅器装置，还包括：
反馈部分，用于将所述纠正值与所述输入数据的和值作为输入数据再次输入所述瞬时功率计算器进行重复计算。
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