CN202841188U - Msr系统发射机削峰装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种MSR系统发射机削峰装置，包括：载波信号幅值获取模块，用于从MSR信号中获取载波数据信号各采样点信号的幅值；连接所述载波信号幅值获取模块的削峰门限获取模块，用于获取当前MSR系统发射机所需的削峰门限；分别连接所述载波信号幅值获取模块和所述削峰门限获取模块的削峰处理模块，用于根据载波信号幅值获取模块输入的信号幅值和所述削峰门限获取模块输入的削峰门限，对所述MSR信号进行削峰处理。本实用新型可以根据多制式载波RF带宽和每个制式载波个数自适应调整削峰门限，以达到从基站射频功放出来的MSR信号峰均比最佳，使器件线性和效率得到平衡，同时提高发射信号质量。

Description

MSR系统发射机削峰装置
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，特别涉及MSR(Multi-Standard Radio)系统发射机削峰(CFR(Crest Factor Reduction))装置。 
背景技术
通讯系统一般采用频谱利用率较高的BPSK、QPSK、8PSK、16QAM等调制方式，这些调制方式不仅对载波的相位进行调制，还对载波的幅度进行调制，因此，这些调制方式产生有较大峰均比的非恒包络调制信号。其中影响最严重的是射频功放，目前只能通过削峰算法解决，如果信号削峰过大，信号损失严重，对器件效率和通讯信号质量造成影响，如果信号削峰太小，使有源器件工作在非线性区，产生带外互调分量，邻道泄露比差，对其余系统造成干扰。 
随着无线网络的发展，多制式(Multi-Standard Radio：MSR)融合已成为一种趋势，多制式下的多载波信号必然带来更高的峰均比，目前一般采用的是固定削峰门限的削峰策略，而随着多载波信号的RF(Radio Frequency)带宽越来越宽，削峰速率以及峰值处理资源有限的情况下，固定削峰门限的削峰策略显然不能很好的解决射频功放线性和信号质量的矛盾。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种MSR系统发射机削峰装置，通过自适应确定削峰门限，解决射频功放线性和信号质量的矛盾。 
本实用新型的所提供的一种MSR系统发射机削峰装置包括： 
载波信号幅值获取模块，用于从MSR信号中获取载波数据信号各采样点信号的幅值； 
连接所述载波信号幅值获取模块的削峰门限获取模块，用于获取当前MSR系统发射机所需的削峰门限； 
分别连接所述载波信号幅值获取模块和所述削峰门限获取模块的削峰处理模块，用于根据载波信号幅值获取模块输入的信号幅值和所述削峰门限获取模块输入的削峰门 限，对所述MSR信号进行削峰处理。 
优选地，所述削峰门限获取模块包括：带宽及载波个数获取子模块，用于从所述MSR系统获取当前载波信号的射频带宽及每个制式下的载波个数；连接在所述带宽及载波个数获取子模块与所述载波信号幅值获取模块之间的削峰门限确定子模块，用于根据带宽及载波个数获取子模块送入的射频带宽和载波个数以及载波信号幅值获取模块送入的幅值，查表得出所述削峰门限。 
优选地，所述削峰处理模块包括：分别连接所述载波信号幅值获取模块和削峰门限确定子模块的初始削峰系数计算子模块，用于将载波信号幅值获取模块输入的信号幅值与削峰门限确定子模块输入的削峰门限进行比较，计算出初始削峰系数；连接所述初始削峰系数计算子模块的抵消脉冲削峰系数产生子模块，用于对初始削峰系数计算子模块送入的初始削峰系数进行峰值搜索、滤波处理后得到抵消脉冲削峰系数；连接所述抵消脉冲削峰系数产生子模块的抵消脉冲产生子模块，用于根据抵消脉冲削峰系数产生子模块送入的抵消脉冲削峰系数产生抵消脉冲；连接所述抵消脉冲产生子模块的削峰子模块，用于将抵消脉冲产生子模块送入的抵消脉冲与所述MSR信号进行抵消处理，得到削峰后的MSR信号。 
优选地，所述载波信号幅值获取模块包括：获取载波数据信号各采样点信号的采样点信号获取子模块；连接所述采样点信号获取子模块的信号幅值计算子模块，用于计算各采样点信号的信号幅值。 
优选地，所述初始削峰系数计算子模块是连接所述信号幅值计算子模块的峰值检测单元。 
优选地，所述抵消脉冲削峰系数产生子模块包括：连接所述峰值检测单元的峰值搜索单元；连接所述峰值搜索单元的峰值滤波单元。 
本实用新型的MSR系统发射机削峰装置还包括连接在所述信号幅值计算子模块与抵消脉冲产生子模块之间的相角延时子模块。 
优选地，所述削峰子模块是减法器。 
现对于现有技术，本实用新型的技术效果是，可以根据多制式载波RF带宽和每个制式载波个数自适应调整削峰门限，以达到从基站射频功放出来的MSR信号峰均比最佳，使器件线性和效率得到平衡，同时提高发射信号质量。 
附图说明
图1是实用新型的MSR系统发射机削峰装置的原理图； 
图2是图1中削峰门限获取模块的原理图； 
图3是图1中削峰处理模块的原理图； 
图4是本实用新型的MSR系统发射机削峰装置的电路图； 
图5是说明本实用新型工作原理的示意图。 
具体实施方式
图1显示了本实用新型的MSR系统发射机削峰装置的基本结构，如图1所示，该削峰装置包括： 
载波信号幅值获取模块1，用于从MSR信号中获取载波数据信号各采样点信号的幅值； 
连接载波信号幅值获取模块1的削峰门限获取模块2，用于获取当前MSR系统发射机所需的削峰门限； 
分别连接载波信号幅值获取模块1和削峰门限获取模块2的削峰处理模块3，用于根据载波信号幅值获取模块输入的信号幅值和所述削峰门限获取模块输入的削峰门限，对所述MSR信号进行削峰处理。 
图2显示了图1中的削峰门限获取模块2的具体结构，该削峰门限获取模块2包括： 
带宽及载波个数获取子模块21，用于从MSR系统获取当前载波信号的射频带宽及每个制式下的载波个数； 
连接在带宽及载波个数获取子模块21与所述载波信号幅值获取模块1之间的削峰门限确定子模块22，用于根据带宽及载波个数获取子模块21送入的射频带宽和载波个数以及载波信号幅值获取模块1送入的幅值，查表得出所述削峰门限。 
图3显示了图1中的削峰处理模块3的具体结构，如图3所示，该削峰处理模块3包括： 
分别连接载波信号幅值获取模块1和削峰门限确定子模块21的初始削峰系数计算子模块31，用于将载波信号幅值获取模块1输入的信号幅值与削峰门限确定子模块21输入的削峰门限进行比较，计算得出初始削峰系数； 
连接初始削峰系数计算子模块31的抵消脉冲削峰系数产生子模块32，用于对初始削峰系数计算子模块31送入的初始削峰系数经过峰值搜索、滤波处理后得到抵消脉冲削峰系数；
连接抵消脉冲削峰系数产生子模块32的抵消脉冲产生子模块33，用于根据抵消脉冲削峰系数产生子模块32送入的抵消脉冲削峰系数产生抵消脉冲； 
连接抵消脉冲产生子模块33的削峰子模块34，用于将抵消脉冲产生子模块33送入的抵消脉冲与所述MSR信号进行抵消处理，得到削峰后的MSR信号。 
图4显示了本实用新型的MSR系统发射机削峰装置的一个具体实施例、如图4所示，本实用新型的载波信号幅值获取模块1可以包括：获取载波数据信号各采样点信号的采样点信号获取子模块，它可以由现场可编程门阵列FPGA构成；连接采样点信号获取子模块FPGA的信号幅值计算子模块，用于计算各采样点信号的信号幅值。 
如图4所示，图3中的初始削峰系数计算子模块31可以是连接信号幅值计算子模块的峰值检测单元。 
此外，如图4所示，图3中的抵消脉冲削峰系数产生子模块32可以包括：连接所述峰值检测单元的峰值搜索单元；以及连接所述峰值搜索单元的峰值滤波单元。 
此外，如图4所示，本实用新型还可以包括连接在所述信号幅值计算子模块与抵消脉冲产生子模块之间的相角延时子模块。 
此外，如图4所示，图3中的削峰子模块是减法器。 
本实用新型的上述结构是基于以下基本原理构成的： 
1、判断MSR系统是否存在载波数据信号，如果是则获取载波信号各采样点的幅值； 
2、MSR系统获取当前载波信号的RF带宽和每个制式下的载波个数； 
3、综合功率值（即幅值）、RF带宽和制式载波个数查表得出当前MSR工作系统下发射机削峰算法需要的削峰门限； 
4、各采样点信号幅值与削峰门限进行比较，计算得出初始削峰系数； 
5、通过峰值搜索模块以及滤波处理等模块产生适合削峰的抵消脉冲削峰系数； 
6、根据削峰系数产生抵削脉冲，该脉冲和原始信号抵消，完成削峰。 
本实用新型解决了MSR系统下RF带宽和制式载波个数不一致，而削峰速率一定情况下，从发射机DAC出来的信号峰均比相差较大，导致射频功放线性、效率以及信号质量难以兼顾的问题，具体工作原理如图5所示，包括： 
步骤一：首先判断MSR系统是否存在载波数据信号，如果存在，计算各采样点信号的幅值和相位； 
步骤二：MSR系统获取当前MSR系统每个制式下的载波个数； 
步骤三：MSR系统计算当前MSR信号的RF带宽所属区间； 
步骤四：利用规定的标志信号判断当前多载波信号的RF带宽和载波个数相对上一时刻是否发生变化，若发生变化，执行步骤5，否则执行步骤6； 
步骤五：更新在用MSR系统载波信号RF带宽所属区间以及每个制式下的载波个数； 
步骤六：根据计算的各采样点信号的幅度、RF带宽信息和制式载波个数查表得出本次削峰操作的削峰门限，如信号幅值大于削峰门限，则信号幅值和削峰门限直接相减，并计算加权初始削峰系数，对于小于削峰门限的信号直接置零处理； 
步骤七：通过峰值搜索等模块，确定峰值位置，根据链路当前载波频率等信息，通过系数滤波能模块对初始峰值系数进行处理，产生适合当前削峰处理的削峰系数； 
步骤八：根据构造的削峰系数，与原始信号相比，构造抵消脉冲，用抵消脉冲减去信号脉冲完成削峰处理； 
此外，通过查表削峰门限的方式，对于MSR系统下不同RF带宽和制式载波个数不一致时采用不同的削峰门限，表格削峰门限的计算方法如下： 
1.如果检测到载波信号为单制式/单模信号： 
a.如果为单载波数据信号，则削峰门限CFR_limit＝Limit(SR_SC)； 
b.如果为多载波数据信号，则削峰门限CFR_limit＝Limit(SR_SC)+K(RF_BW)； 
其中，Limit(SR_SC)表示某单制式单载波工作系统的削峰门限。RF_BW为单制式多载波系统下的RF带宽，补偿系数Limit(SR_SC)≥K≥0，K与RF带宽有关，单载波下K为0，既定单制式多载波系统下K随RF带宽增加非线性增加，不同制式下K随RF带宽变化规律可以不一致，主要取决于不同制式信号的峰均比。 
2.如果检测到的载波信号为多制式/多模信号，例如为GSM&E_UTRA&UTRA混模信号： 
MSR_CFR_limit＝Limit(S_Radio)+K(RF_BW)； 
其中Limit(S_Radio)＝MAX[G单载波信号下削峰门限，E_UTRA单载波信号下削峰门限，UTRA单载波信号下削峰门限]，补偿系数Limit(S_Radio)≥K≥0，单载波信号下K 为0，K随RF带宽增加非线性增加，K与RF带宽和MSR系统每个制式信号的载波个数有关。 
本实用新型可以根据多制式载波RF带宽和每个制式载波个数自适应调整削峰门限，以达到从基站射频功放出来的MSR信号峰均比最佳，使器件线性和效率得到平衡，提高了发射信号质量。 
尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。 

Claims (9)

1.一种MSR系统发射机削峰装置，其特征在于，包括：
载波信号幅值获取模块，用于从MSR信号中获取载波数据信号各采样点信号的幅值；
连接所述载波信号幅值获取模块的削峰门限获取模块，用于获取当前MSR系统发射机所需的削峰门限；
分别连接所述载波信号幅值获取模块和所述削峰门限获取模块的削峰处理模块，用于根据载波信号幅值获取模块输入的信号幅值和所述削峰门限获取模块输入的削峰门限，对所述MSR信号进行削峰处理。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述削峰门限获取模块包括：
带宽及载波个数获取子模块，用于从所述MSR系统获取当前载波信号的射频带宽及每个制式下的载波个数；
连接在所述带宽及载波个数获取子模块与所述载波信号幅值获取模块之间的削峰门限确定子模块，用于根据带宽及载波个数获取子模块送入的射频带宽和载波个数以及载波信号幅值获取模块送入的幅值，查表得出所述削峰门限。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述削峰处理模块包括：
分别连接所述载波信号幅值获取模块和削峰门限确定子模块的初始削峰系数计算子模块，用于将载波信号幅值获取模块输入的信号幅值与削峰门限确定子模块输入的削峰门限进行比较，计算得出初始削峰系数；
连接所述初始削峰系数计算子模块的抵消脉冲削峰系数产生子模块，用于对初始削峰系数计算子模块送入的初始削峰系数经过峰值搜索、滤波处理后得到抵消脉冲削峰系数。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述削峰处理模块还包括：
连接所述抵消脉冲削峰系数产生子模块的抵消脉冲产生子模块，用于根据抵消脉冲削峰系数产生子模块送入的抵消脉冲削峰系数产生抵消脉冲；
连接所述抵消脉冲产生子模块的削峰子模块，用于将抵消脉冲产生子模块送 入的抵消脉冲与所述MSR信号进行抵消处理，得到削峰后的MSR信号。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述载波信号幅值获取模块包括：
获取载波数据信号各采样点信号的采样点信号获取子模块；
连接所述采样点信号获取子模块的信号幅值计算子模块，用于计算各采样点信号的信号幅值。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述初始削峰系数计算子模块是连接所述信号幅值计算子模块的峰值检测单元。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述抵消脉冲削峰系数产生子模块包括：
连接所述峰值检测单元的峰值搜索单元；以及
连接所述峰值搜索单元的峰值滤波单元。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括连接在所述信号幅值计算子模块与抵消脉冲产生子模块之间的相角延时子模块。
9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述削峰子模块是减法器。 
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: SANECHIPS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: ZTE Corp.

Contract record no.: 2015440020319

Denomination of utility model: Peak clipping device of MSR system transmitter

Granted publication date: 20130327

License type: Common License

Record date: 20151123

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CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130327

CX01 Expiry of patent term