CN1921468B - 一种降低正交频分复用通信系统峰均比的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降低正交频分复用通信系统峰均比的装置和方法，该装置包括：一量化派生核存储器、一幅值计算器、一比较器、一峰值与位置搜索器、一修剪因子计算器、一量化派生核选择器、一循环移位器、一加法器、及一迭代控制器，本发明的装置通过离线计算出该正交频分复用通信系统中FFT点数为N的时域信号的原始核，由其生成一组量化派生核并存储；然后实时将一个正交频分复用通信系统的时域符号与一设定的目标峰值进行比较，将峰值幅度小于该目标峰值的时域符号直接输出，将峰值幅度大于该目标峰值的时域符号进行实时迭代处理，降低峰均比后输出。本发明不仅满足了系统对峰均比的要求，而且工作效率高、实现简单。

Description

一种降低正交频分复用通信系统峰均比的装置和方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种降低正交频分复用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信系统中峰均比的方法，以改善和提高通信系统的性能。

背景技术

正交频分复用技术为结合时分多路复用(TDM)与频分多路复用(FDM)的二维多路复用技术，它提供了高速率数据传输的一种途径。通过将一高速传输的数据流转换为一组低速并行传输的数据流，使系统对多径衰落信道频率选择性的敏感度大大降低，而循环前缀的引入，又进一步增强了系统抗符号间干扰(ISI)的能力。除此之外的带宽利用率高、实现简单等特点使OFDM在无线通信领域的应用越来越广，诸如IEEE802.11a、IEEE802.16、IEEE802.20等标准都是基于OFDM技术。除此之外，此项技术在3GPP长期演进(LTE)的考虑中也最受瞩目。

虽然，采用OFDM技术的通信系统具有很多优点，但它的一个主要缺点是具有较高的峰均比(PAPR：Peak-to-Average Power Ratio)，峰均比的计算公式为：

$\mathrm{PAPR}=10\lg \frac{\underset{n}{\max }\left({\left|x_n\right|}^2\right)}{\mathrm{mean}\left({\left|x_n\right|}^2\right)}$

其中，

表示OFDM符号的最大功率，mean(|x_n|²)表示OFDM符号的平均功率。

高的峰均比会带来很多不利的影响，如，对功率放大器的线性度要求高，如果功率放大器线性部分的动态范围不能满足信号的变化范围，则接收信号会产生畸变，破坏OFDM信号各子载波的正交性，使系统性能恶化，同时增加带外干扰。此外，高峰均比还会降低功率放大器功率的转换效率，这点对终端尤为重要。

目前，已经提出的降低OFDM通信系统峰均比的方法主要有：信号预畸变，包括限幅、压扩变换技术等；高速编码技术；选择性映射(SLM)；部分传送序列(PTS)；分组编码技术；预留子载波方法等。

但是上述这些降低PAPR的方法都有其自身的局限性，主要存在以下不足。采用限幅技术对信号进行限幅会引入限幅噪声，当采用滤波器消除这些噪声时又会引起峰值再生，此外使用滤波器还会引起诸如延时大，需要匹配滤波等缺点；采用压扩变换技术需要发射端变换和接收端逆变换对应性强，同时由于经变换后OFDM符号的平均功率会稍有差异，因此经逆变换后信号会存在一定的差异；采用SLM、PTS和编码技术是以增加冗余度为代价来换取PAPR的降低，当子载波数较大时，这几种方法都需要较大的计算量和复杂度，在目前实用的OFDM通信系统中，子载波数一般都比较大，因此其计算量和复杂度难以接受，同时这些方法需要传递一部分反馈信息，通用性比较差；而预留子载波方法因为需要预留一部分子载波专门用来降低峰均比，所以带来带宽利用率降低的问题，同时由于预留子载波数量不会太多，因此降低PAPR的效果不会太理想，另外，预留子载波方法计算量大的缺点也是阻止其发展的一个重要原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种降低正交频分复用通信系统峰均比的装置和方法，克服现有降低峰均比的装置的缺陷，使用统一量化修剪法来降低峰均比，满足系统对峰均比的要求。

为了实现上述目的，本发明提供了一种降低正交频分复用通信系统峰均比的方法，其特点在于，包括如下步骤：

离线计算出该正交频分复用通信系统中FFT点数为N的时域信号的原始核，将该原始核生成一组量化派生核，并存储该组量化派生核；

实时将一个正交频分复用通信系统的时域符号与一设定的目标峰值进行比较，将峰值幅度小于该目标峰值的时域符号直接输出，将峰值幅度大于该目标峰值的时域符号进行实时迭代处理，降低峰均比后输出。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在该离线处理中原始核通过不占用保护带来生成，其包括如下步骤：

假设该正交频分复用通信系统FFT的点数为N，则原始核是一个N点的时域信号；

先生成一个全1的N点序列；

然后在该序列的左右保护带和/或直流位置处置零；

接着对该序列使用IFFT变换；

最后以IFFT变换后序列幅度最大值处的幅度值为归一化因子对该序列进行归一化处理，便得到N点的原始核。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在该离线处理中原始核通过占用所有子载波来生成，其包括如下步骤：

首先生成一个全1的N点序列；

然后对该序列使用IFFT变换；

最后以IFFT变换后序列幅度最大值处的幅度值为归一化因子对该序列进行归一化处理，便得到N点的原始核。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在该离线处理中，所有派生核都是由原始核乘以一个复数α得到，该派生核的量化是指对所乘复数α的量化，其包括对其相角和幅值的分别量化，且相角的量化在[-π π)之间进行，幅值的量化区间取决于FFT的点数和步长μ，该量化过程包括如下步骤：

假设把相角量化为s份，把幅值量化为t份，则对复数α总的量化份数为q＝s×t；

各量化的派生核为p_k＝α_k·p＝α_k·(p₁，p₂，L，p_N)，k＝1，2，L，q，其中p_k表示第k个量化的派生核，p表示原始核，α_k表示α的第k个量化值。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在该离线处理中，各量化派生核p_k可以用量化后的α_k与步长μ的比值α_k/μ值来作为代表进行存储。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在该离线处理中，所有派生核都是由原始核乘以一个复数α得到，该派生核的量化是指对所乘复数α的量化，其包括对其实部和虚部的分别量化，量化区间取决于FFT的点数和步长μ，该量化过程包括如下步骤：

假设把实部量化为s份，把虚部量化为t份，则对复数α总的量化份数为q＝s×t；

各量化的派生核为p_k＝α_k·p＝α_k·(p₁，p₂，L，p_N)，k＝1，2，L，q，其中p_k表示第k个量化的派生核，p表示原始核，αk表示α的第k个量化值。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在该离线处理中，各量化派生核p_k可以用量化后的α_k与步长μ的比值α_k/μ值来作为代表进行存储。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在该实时迭代处理中，可进行多次迭代，每次迭代包括如下步骤：

所降峰值位置和幅值的确定，通过比较N点需降峰均比的信号，找出前n大幅值的位置和对应的幅值；

修剪因子的计算，计算并选出该前n大幅值中每个幅值对应的修剪因子a_m，m＝1，L，n；

对量化派生核的选择和周期循环移位，根据所选出的n个修剪因子选择各自对应的合适的量化派生核，并对所选择的n个量化派生核分别进行周期循环移位，分别循环移位至对应的各个峰值所在位置；

周期循环移位后的量化派生核与需降峰均比信号的合并，把所有n个周期循环移位后的量化派生核和需降峰均比的信号点点对应代数加，形成新的需降峰均比的信号，完成本次迭代。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在迭代次数达到规定最大迭代次数后、或者在峰均比降低到规定值后、或者在两次迭代后的峰均比之差小于一预定值后，结束该多次迭代处理过程。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，该前n大幅值中n值在1～10内选取。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，每个幅值对应的修剪因子a_m为一个复数，第m个幅值对应的修剪因子a_m，m＝1，L，n为：a_m＝x_m-A·exp(j·angle(x_m))，其中x_m表示信号的第m个幅值，A表示目标峰值，angle(·)表示对复数求相角。

上述的降低峰均比的方法，其特点在于，在对量化派生核的选择中，选择的是修剪因子a_m，m＝1，L，n和量化派生核代表α_k/μ，k＝1，L，q最接近的量化派生核，该修剪因子a_m与量化派生核代表α_k/μ接近程度的判断可以该两复数差的模、或以两复数实部差的绝对值加虚部差的绝对值做为标准来衡量两复数的接近程度。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种降低正交频分复用通信系统峰均比的装置，其特点在于，该装置设置于正交频分复用通信系统发射机中IFFT模块输出之后，并行串行转换之前，该装置包括：

一量化派生核存储器，用于将该正交频分复用通信系统中FFT点数为N的时域信号的原始核生成的一组量化派生核存储；

一比较单元，用于实时将一个正交频分复用通信系统的时域符号与一设定的目标峰值进行比较，将峰值幅度小于该目标峰值的时域符号直接输出，并在峰值幅度大于该目标峰值时触发一实时迭代处理单元进行实时迭代处理；

一实时迭代处理单元，用于将峰值幅度大于该目标峰值的时域符号进行实时迭代处理，降低峰均比后输出。

上述的降低正交频分复用通信系统峰均比的装置，其特点在于，

该比较单元包含有：

一幅值计算器，用于计算一初始输入该降低装置的正交频分复用通信系统的N点时域符号各个点的幅值；

一比较器，用于将该幅值计算器计算所得的幅值与一目标峰值进行比较，并将幅值小于目标峰值的时域符号直接输出；

该实时迭代处理单元包含有：

一峰值与位置搜索器，由该比较器比较过程中幅值大于目标峰值、需进行迭代处理降低峰均比时触发，用于找出需降峰均比的信号中前n大幅值的位置和对应的幅值；

一修剪因子计算器，用于根据该前n大幅值计算出每个幅值对应的修剪因子；

一量化派生核选择器，用于读取该量化派生核存储器中存储的量化派生核，并根据前n大幅值中各个幅值对应的修剪因子选择合适的量化派生核；

一循环移位器，用于对所选择的n个量化派生核分别进行周期循环移位；

一加法器，用于将所有n个周期循环移位后的量化派生核和需降峰均比的信号进行点点对应代数加，形成新的需降峰均比的信号，完成本次迭代，该新的需降峰均比的信号输入至该峰值与位置搜索器进行下一次迭代处理，经迭代处理后的时域符号从加法器中输出；

一迭代控制器，用于在多次迭代处理完成后控制迭代过程的结束。

根据本发明的一个方面，本发明采用首先统一离线计算，离线量化并存储计算结果，以后实时处理只需要比较和查询操作，从而以非常低的计算量将多个子载波所产生的PAPR降低到一定水平，从而满足系统对PAPR的要求。本发明在不损失带宽利用率的前提下，可将多个子载波所产生的PAPR降低到一定水平，从而满足系统对PAPR的要求。并且，当在上行使用本发明时，用户使用子载波数不受限的条件下，可将多个子载波所产生的PAPR降低到一定水平，从而满足系统对PAPR的要求。另外，当在上行使用本发明时，在对其他用户和本用户的干扰控制在可接受的条件下，可将多个子载波所产生的PAPR降低到一定水平，从而满足系统对PAPR的要求。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明OFDM系统发射机中PAPR降低装置所处位置示意图；

图2为本发明的PAPR降低装置的内部结构图。

具体实施方式

本发明的降低峰均比的方法的内容主要分为两部分：离线处理部分和实时迭代部分。离线处理部分主要包括原始核的计算，派生核的量化以及量化后派生核的存储等。实时迭代部分中的一次迭代主要包括所降峰值位置和幅值的确定，修剪因子的计算，对量化派生核的选择和周期循环移位以及周期循环移位后的量化派生核与需降峰均比信号的合并等。

第一部分：离线处理。离线处理又包括如下内容：

1、原始核的计算。原始核的生成有多种方式，如通过占用部分子载波或占用全部子载波来产生原始核等等，本发明的实施例中仅列出两种原始核的产生方式，但可以理解的是，其他原始核的产生方式也应属于本发明的保护范围。假设系统FFT的点数为N，则原始核是一个N点的时域信号，一种原始核通过不占用保护带来生成，具体产生如下：首先生成一个全1的N点序列，然后在该序列的左右保护带和/或直流位置处置零，接着对该序列使用IFFT变换，最后以IFFT变换后序列幅度最大值处的幅度值为归一化因子对该序列进行归一化处理，便得到N点的原始核。在该离线处理中原始核的计算还可以采用如下方式：原始核通过占用所有子载波生成，具体步骤包括：先生成一个全1的N点序列；接着对该序列使用IFFT变换；最后以IFFT变换后序列幅度最大值处的幅度值为归一化因子对该序列进行归一化处理，便得到N点的原始核。

2、派生核的量化。派生核是由原始核生成的，所有派生核都是由原始核乘以一个复数α得到。因此这里所说派生核的量化实际是指对所乘复数α的量化。对一个复数的量化可以对其相角和幅值分别量化，相角的量化在[-π π)之间进行，幅值的量化区间取决于FFT的点数和步长μ。假设把相角量化为s份，把幅值量化为t份，则对复数α总的量化份数为q＝s×t，所以各量化的派生核可以写为p_k＝α_k·p＝α_k·(p₁，p₂，L，p_N)，k＝1，2，L，q，其中p_k表示第k个量化的派生核，p表示原始核，α_k表示α的第k个量化值。或者，对所乘复数α的量化也可以有另一种方式：对其实部和虚部的分别量化，量化区间取决于FFT的点数和步长μ，该量化过程包括如下步骤：

假设把实部量化为s份，把虚部量化为t份，则对复数α总的量化份数为q＝s×t；

各量化的派生核为p_k＝α_k·p＝α_k·(p₁，p₂，L，p_N)，k＝1，2，L，q，其中p_k表示第k个量化的派生核，p表示原始核，α_k表示α的第k个量化值。

3、量化派生核的存储。把生成的量化派生核事先存储起来，各量化派生核p_k可以用量化后的α_k与步长μ的比值α_k/μ值来作为代表。

第二部分：实时迭代，这是一个多次迭代过程，由于每次迭代过程的处理步骤一样，所以以下以其中的一次迭代过程为例来进行描述。

1、所降峰值位置和幅值的确定。通过比较N点需降峰均比的信号(一个OFDM时域符号)，找出前n大幅值(即：从最大值开始，取n个)的位置和对应的幅值，n值的选取比较自由，但为了降低计算量，n值的选取一般为1～10；

2、修剪因子的计算。第一步选定的每个峰值对应一个修剪因子，每个修剪因子是一个复数，选取的原则是为了能使迭代快速收敛，本发明推荐的修剪因子是基于最速下降求取的。本发明所提的只是其中的一种(是基于梯度下降法)，还有基于共轭梯度法的修剪因子等等，这些方法都是普通的众所周知的优化迭代方法。第m个峰值对应的修剪因子a_m，m＝1，L，n为：

a_m＝x_m-A·exp(j·angle(x_m))        (2)

其中x_m表示信号的第m个峰值，A表示目标峰值，angle(·)表示对复数求相角。

3、对量化派生核的选择和周期循环移位。根据第二步所求取的各个峰值对应的修剪因子选择合适的量化派生核，选择的原则是修剪因子a_m，m＝1，L，n和量化派生核代表α_k/μ，k＝1，L，q最接近。接近程度的判断可以使用两者差的模做为标准，判断两个复数接近程度有很多种方法，本发明所提到的只是其中的一种(即用两复数差的模来衡量)，还有比如用两复数实部差的绝对值加虚部差的绝对值来表示等等，这些方法都是普通的众所周知的衡量两复数接近程度的方法。最后对所选择的n个量化派生核分别进行周期循环移位，分别循环移位至对应的各个峰值所在位置；

4、周期循环移位后的量化派生核与需降峰均比信号的合并。把所有n个周期循环移位后的量化派生核和需降峰均比的信号点点对应代数加，形成新的需降峰均比的信号，完成本次迭代。

以上迭代过程的结束可以由多种准则来实现，如规定最大迭代次数，或峰均比降低到规定值或两次迭代后的峰均比之差小于一预先规定的值等。

下面结合图1、2所示的本发明的降低OFDM通信系统峰均比的装置，详细说明本发明降低峰均比的方法。在OFDM通信系统发送装置中，如图1所示，本发明的PAPR的装置置于OFDM通信系统中IFFT模块输出之后，并行串行转换之前，用于降低OFDM时域符号的峰均比。如图2所示，该降低OFDM通信系统峰均比的装置包括一量化派生核存储器10、比较单元20、实时迭代处理单元30，其中比较单元20包含有幅值计算器和比较器；实时迭代处理单元30包含有峰值位置搜索器、修剪因子计算器、量化派生核选择器、循环移位器、加法器和迭代控制器。量化派生核存储器10用于存储离线计算所得的量化派生核p_k，k＝1，2，L，q。量化派生核的计算见上面所述方法的离线处理部分的描述。当N点OFDM时域符号输入PAPR降低装置，先经幅值计算器计算出N点OFDM符号各个点的幅值，再经比较器，与设定的目标峰值进行比较，如果此OFDM符号的峰值幅度小于设定的目标峰值，则此OFDM符号不经其他处理，直接从PAPR降低装置输出；否则，此OFDM符号进行实时迭代处理。

在实时迭代处理过程中，需降峰均比的信号(一个初始输入PAPR降低装置的OFDM时域符号或经迭代处理的OFDM时域符号)首先经峰值位置搜索器，找出前n大幅值的位置和对应的幅值，n值的选取比较自由，但为了降低计算量，n值的选取一般为1～10；

然后此n个峰值分别输入修剪因子计算器，计算出各个峰值对应的修剪因子a_m，m＝1，L，n。修剪因子的计算见上面所述方法的实时迭代部分的描述。

再后，修剪因子a_m，m＝1，L，n和量化派生核代表α_k/μ，k＝1，L，q输入量化派生核选择器，依次选出各个修剪因子对应合适的量化派生核。

再后，所选择的n个量化派生核经循环移位器，分别进行周期循环移位，分别循环移位至对应的各个峰值所在位置。

最后，所有n个循环移位后的量化派生核和需降峰均比的信号经加法器，点点对应代数加，形成新的需降峰均比的信号，完成本次迭代。

同时，经过多次迭代处理后，通过迭代控制器控制迭代过程的结束。

以下将给出本发明的详细实施例。在以下描述中，公知的功能或构造将不进行详细论述，以防不必要的细节掩盖发明本身。

以1024个FFT点数为例，假设423个子载波作为保护带，其中212个作为左保护带，211个作为右保护带；一个直流子载波；其他600个子载波用来发送业务数据。

在发送端进行离线和实时迭代处理，其中离线处理只需离线计算出量化派生核后，在发送端预先将其值存储即可；当产生的OFDM符号其峰值幅度大于某一给定值时，在本实施例中，该给定值为1.78，对应的峰均比为5.0dB，即当OFDM符号幅度均值归一化后，峰值幅度大于1.78时，则进行PAPR降低模块的实时迭代处理，否则不经任何处理直接输出该模块。以下对OFDM符号需进行PAPR处理的过程做详细说明：

第一部分：离线处理。

1、原始核的计算，此实施例中采用不占用保护带的方式来产生原始核。首先生成一个全1的1024点序列，然后在该序列的423个左右保护带和1个直流子载波处置零，接着对该序列使用1024点IFFT变换，最后以IFFT变换后序列幅度最大值处的幅度值为归一化因子对该序列进行归一化处理，便得到1024点的原始核；

2、派生核的量化。派生核是由原始核生成的，所有派生核都是由原始核乘以一个复数α得到。因此这里所说派生核的量化实际是指对所乘复数α的量化。对一个复数的量化可以对其相角和幅值分别量化，相角的量化在[-π π)之间进行，幅值的量化区间取决于FFT的点数和步长μ。此实施例中，步长μ为0.2，把α相角量化为6份，分别为±π/6，±π/2，±5π/6，把幅值量化为5份，分别为0.01，0.04，0.08，0.12，0.16，则对复数α总的量化份数为30，所以各量化派生核可以写为p_k＝α_k·p＝α_k·(p₁，p₂，L，p_N)，k＝1，2，L，30，其中p_k表示第k个量化派生核，p表示原始核，α_k表示α的第k个量化值；

3、量化派生核的存储。把生成的量化派生核事先存储起来，各量化派生核p_k可以用量化后的α_k与步长μ的比值α_k/μ值，即用5α_k来作为代表。

此实施例考虑上行数据传输情况，对下行传输作类似的处理。设某用户占用300个子载波来发送业务数据，每个业务载波上的数据随机产生，16QAM调制，此时PAPR的值为8.4dB(CCDF＝10＾-3)。当信号的幅值大于目标峰值幅度1.78时，需进行下面所述的实时迭代过程：

第二部分：实时迭代

1、所降峰值位置和幅值的确定。通过比较1024点需降峰均比的信号(一个初始输入PAPR降低模块的OFDM时域符号或经迭代处理的OFDM时域符号)，找出前5大幅值的位置和对应的幅值；

2、修剪因子的计算。此实施例基于最速下降求取修剪因子。设第i次迭代后的前5大幅值的第m个峰值对应的修剪因子为

m＝1，L，5为：

$a_m^i=x_m^i-A\·\exp (j\·\mathrm{angle}\left(x_m^i\right))---\left(3\right)$

其中，i＝0表示初始OFDM符号处理，表示第i次迭代后信号的前5大幅值的第m个峰值，A表示目标峰值的幅度值，此实施例为1.78，angle(·)表示对复数求相角。

3、对量化派生核的选择和周期循环移位。根据第二步所求取的各个峰值对应的修剪因子选择合适的量化派生核，选择的原则是修剪因子

m＝1，L，5和量化派生核代表5α_k，k＝1，L，30最接近。此实施例中，接近程度的判断使用两者差的模作为标准。最后对所选择的5个量化派生核分别进行周期循环移位，分别循环移位至对应各个的峰值所在的位置；

4、周期循环移位后的量化派生核与需降峰均比信号的合并。把所有5个周期循环移位后的量化派生核和需降峰均比的信号点点对应代数加，形成新的需降峰均比的信号，完成第i次迭代。

在此实施例中，迭代过程的结束由规定最大迭代次数准则来实现。此处最大迭代次数为10次，OFDM时域符号经10次迭代后，其峰均比降为5.7dB(CCDF＝10＾-3)，已达到通信系统的要求。同时经计算可得对未用子载波的干扰，即对其他用户的干扰很小，在此实施例中，降峰均比对其他用户的载波带来的平均SNR为23.9dB。同样，降峰均比对此用户本身占用的子载波带来的干扰也可以接受，其带来的平均SNR为21.9dB。

利用上面描述的方法，我们很容易推广FFT点数，目标峰均比，派生核的量化，步长选择，修剪因子的确定方法，迭代次数，迭代结束准则等为其他情形，熟悉本技术领域的人员应理解，因此，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种降低正交频分复用通信系统峰均比的方法，其特征在于，包括如下步骤： 

离线计算出该正交频分复用通信系统中FFT点数为N的时域信号的原始核，将该原始核乘以一个复数生成一组量化派生核，并存储该组量化派生核； 

实时将一个正交频分复用通信系统的时域信号与一设定的目标峰值进行比较，将峰值幅度小于该目标峰值的时域信号直接输出，将峰值幅度大于该目标峰值的时域符号进行实时迭代处理，降低峰均比后输出； 

在迭代处理中，计算前n大幅值的峰值对应的修剪因子，根据修剪因子选择合适的量化派生核，并分别周期循环移位选择的量化派生核至对应的峰值幅度所在位置，与峰值幅度大于该目标峰值的时域符号合并，降低峰均比后输出。 

2.根据权利要求1所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在该离线处理中原始核通过不占用保护带来生成，其包括如下步骤： 

假设该正交频分复用通信系统FFT的点数为N，则原始核是一个N点的时域信号； 

先生成一个全1的N点序列； 

然后在该序列的左右保护带和/或直流位置处置零； 

接着对该序列使用IFFT变换； 

最后以IFFT变换后序列幅度最大值处的幅度值为归一化因子对该序列进行归一化处理，便得到N点的原始核。 

3.根据权利要求1所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在该离线处理中原始核通过占用所有子载波来生成，其包括如下步骤： 

首先生成一个全1的N点序列； 

然后对该序列使用IFFT变换； 

最后以IFFT变换后序列幅度最大值处的幅度值为归一化因子对该序列进行归一化处理，便得到N点的原始核。 

4.根据权利要求2或3所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在该离线处理中，所有派生核都是由原始核乘以一个复数α得到，该派生核的量化是指对所乘复数α的量化，其包括对其相角和幅值的分别量化，且相角的量化在 [-ππ)之间进行，幅值的量化区间取决于FFT的点数和步长μ，该量化过程包括如下步骤： 

假设把相角量化为s份，把幅值量化为t份，则对复数α总的量化份数为q=s×t； 

各量化的派生核为p_k=α_k·p=α_k·(p₁，p₂，…，p_N)，k=1，2，…，q，其中p_k表示第k个量化的派生核，p表示原始核，α_k表示α的第k个量化值。 

5.根据权利要求4所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在该离线处理中，各量化派生核p_k可以用量化后的α_k与步长μ的比值α_k/μ值来作为代表进行存储。 

6.根据权利要求2或3所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在该离线处理中，所有派生核都是由原始核乘以一个复数α得到，该派生核的量化是指对所乘复数α的量化，其包括对其实部和虚部的分别量化，量化区间取决于FFT的点数和步长μ，该量化过程包括如下步骤： 

假设把实部量化为s份，把虚部量化为t份，则对复数α总的量化份数为q=s×t； 

各量化的派生核为p_k=α_k·p=α_k·(P₁，P₂，…，p_N)，k=1，2，…，q，其中p_k表示第k个量化的派生核，p表示原始核，α_k表示α的第k个量化值。 

7.根据权利要求6所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在该离线处理中，各量化派生核p_k可以用量化后的α_k与步长μ的比值α_k/μ值来作为代表进行存储。 

8.根据权利要求1所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在该实时迭代处理中，可进行多次迭代，每次迭代包括如下步骤： 

所降峰值位置和幅值的确定，通过比较N点需降峰均比的信号，找出前n大幅值的位置和对应的幅值； 

修剪因子的计算，计算并选出该前n大幅值中每个幅值对应的修剪因子α_m，m=1，…，n；

对量化派生核的选择和周期循环移位，根据所选出的n个修剪因子选择各自对应的合适的量化派生核，并对所选择的n个量化派生核分别进行周期循环移位，分别循环移位至对应的各个峰值所在位置； 

周期循环移位后的量化派生核与需降峰均比信号的合并，把所有n个周期 循环移位后的量化派生核和需降峰均比的信号点点对应代数加，形成新的需降峰均比的信号，完成本次迭代。 

9.根据权利要求8所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在迭代次数达到规定最大迭代次数后、或者在峰均比降低到规定值后、或者在两次迭代后的峰均比之差小于一预定值后，结束该多次迭代处理过程。 

10.根据权利要求8所述的降低峰均比的方法，其特征在于，该前n大幅值中n值在1～10内选取。 

11.根据权利要求8所述的降低峰均比的方法，其特征在于，每个幅值对应的修剪因子α_m为一个复数，第m个幅值对应的修剪因子α_m，m=1，…，n为：α_m=x_n-A·exp(j·angle(x_m))，其中x_m表示信号的第m个幅值，A表示目标峰值，angle(·)表示对复数求相角。 

12.根据权利要求8所述的降低峰均比的方法，其特征在于，在对量化派生核的选择中，选择的是修剪因子α_m，m=1，…，n和量化派生核代表α_k/μ，k=1，…，q最接近的量化派生核，该修剪因子α_m与量化派生核代表α_m/μ接近程度的判断可以该两复数差的模、或以两复数实部差的绝对值加虚部差的绝对值做为标准来衡量两复数的接近程度。 

13.一种降低正交频分复用通信系统峰均比的装置，其特征在于，该装置设置于正交频分复用通信系统发射机中IFFT模块输出之后，并行串行转换模块之前，该装置包括： 

一量化派生核存储器，用于将离线计算出的该正交频分复用通信系统中FFT点数为N的时域信号的原始核乘以一个复数生成的一组量化派生核存储； 

一比较单元，用于实时将一个正交频分复用通信系统的时域符号与一设定的目标峰值进行比较，将峰值幅度小于该目标峰值的时域信号直接输出，并在峰值幅度大于该目标峰值时触发一实时迭代处理单元进行实时迭代处理； 

一实时迭代处理单元，用于将峰值幅度大于该目标峰值的时域信号进行实时迭代处理，在迭代处理中，计算前n大幅值的峰值对应的修剪因子，根据修剪因子选择合适的量化派生核，并分别周期循环移位选择的量化派生核至对应的峰值幅度所在位置，与峰值幅度大于该目标峰值的时域符号合并，降低峰均比后输出。 

14.根据权利要求13所述的降低正交频分复用通信系统峰均比的装置， 其特征在于， 

该比较单元包含有： 

一幅值计算器，用于计算一初始输入该降低装置的正交频分复用通信系统的N点时域信号各个点的幅值； 

一比较器，用于将该幅值计算器计算所得的幅值与一目标峰值进行比较，并将幅值小于目标峰值的时域信号直接输出； 

该实时迭代处理单元包含有： 

一峰值与位置搜索器，当幅值大于目标峰值、需进行迭代处理降低峰均比时触发，用于找出需降峰均比的信号中前n大幅值的位置和对应的幅值； 

一修剪因子计算器，用于根据该前n大幅值计算出每个幅值对应的修剪因子； 

一量化派生核选择器，用于读取该量化派生核存储器中存储的量化派生核，并根据前n大幅值中各个幅值对应的修剪因子选择合适的量化派生核； 

一循环移位器，用于对所选择的n个量化派生核分别进行周期循环移位； 

一加法器，用于将所有n个周期循环移位后的量化派生核和需降峰均比的信号进行点点对应代数加，形成新的需降峰均比的信号，完成本次迭代，该新的需降峰均比的信号输入至该峰值与位置搜索器进行下一次迭代处理，经迭代处理后的时域符号从加法器中输出； 

一迭代控制器，用于在多次迭代处理完成后控制迭代过程的结束。 

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