專利名稱：基帶消波方法、裝置及通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基帶消波方法、裝置及通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
微波存耳又全球互通(WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access)的下行鏈路的協(xié)議支持正交頻分復(fù)用(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing )和正交步貞分多址(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技術(shù)，這是一種多載波系統(tǒng)。對于包含N個子載波 的OFDMA信號，其基帶信號可表示為x(O = I g , o《"AAr ( 1 )其中X^X。,《,…，J^J表示N個子載波上的調(diào)制符號，T表示每個子載波周期。調(diào)制方式采用快速傅里葉逆變換(IFFT)來實現(xiàn)。這樣數(shù)據(jù)X屬于頻域信號，x(O屬于時域信號。設(shè)jc(")為x(0經(jīng)過抽樣的離散信號。WiMAX協(xié)議 規(guī)定頻域信號X的子載波分為數(shù)據(jù)子載波和部分保護(hù)子載波。其中部分保護(hù)子載波不用于傳輸數(shù)據(jù)。同時協(xié)議也規(guī)定了數(shù)據(jù)子載波和部分保護(hù)子載波的數(shù)目和分布的位置。對輸入的調(diào)制信號X，調(diào)制符號之間具有相對獨立性，根據(jù)中心極限定 理，只要N足夠大，則基帶信號的實部和虛部服從高斯分布iV(0^2)。其幅度服從瑞利分布，p(x)-與e卡，^為信號平均功率。為了描述信號相對自身平均功率的動態(tài)范圍，需要定義信號的峰均比。 通常峰均比定義包括塊峰均比(block PAPR: block Peak to average power ration)或者典型峰均比(sample PAPR )。 block PAPR定義為一段時間內(nèi)信號 最大功率與平均功率之比，其中T表示每個子載波周期<formula>formula see original document page 7</formula>( 2 )Sample PAPR定義信號瞬時功率與平均功率比值，T表示每個子載波周期iWi = i i二 - (3 )Sample PAPR的分布與基帶信號是否過采樣無關(guān)。其累積分布函數(shù)(CDF: cumulative distribution ftinction)為P(/M尸i 《xH1-ex (4)公式(4)是概率的表示，x代表某一個峰平比。Block PAPR的分布與基 帶信號是否過采樣以及過采樣率有關(guān)。在尼奎斯特(Nyquist)速率采樣情況 下(過采樣率為1),可以近似認(rèn)為各個采樣點是獨立同分布的高斯變量。一 個OFDM符號內(nèi)的Block PAPR概率分布函數(shù)為P{/MPi^x} = (l-(5)公式(4)是概率的表示，x代表某一個峰平比。對OFDMA信號進(jìn)行過 采樣能夠更準(zhǔn)確反應(yīng)信號的變化情況。對于真實信號可認(rèn)為是IFFT之后的結(jié) 果經(jīng)過SINC插值得到。其中，PAPR較大是OFDMA系統(tǒng)的一個重要問題。較大的瞬時值要求系 統(tǒng)的功率放大器、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換等器件有很大的動態(tài) 范圍。尤其對于功放，高峰均比引起的功放效率降低。另外，具有過大的動 態(tài)輸入范圍的信號經(jīng)過模擬器件時會引起信號的非線性失真?，F(xiàn)有技術(shù)采用載波預(yù)留(TR: Tone Reservation)解決WiMAX信號峰平 比較高的問題，其基本思想為預(yù)留一部分子載波不發(fā)送數(shù)據(jù)，在預(yù)留的子載 波上構(gòu)造信號用以抵消原有信號的峰值。下面簡單介紹TR算法的原理TR方法輸出的離散信號為<formula>formula see original document page 8</formula>其中如果利用W表示數(shù)據(jù)子載波集合；"表示預(yù)留子載波集合。貝寸，<formula>formula see original document page 8</formula>式中;c[w]表示由數(shù)據(jù)子載波A經(jīng)逆傅立葉變換得到的時域信號，c["]表示 由數(shù)據(jù)子載波Ct經(jīng)逆傅立葉變換得到的時域信號。TR方法的目的就是設(shè)計&使輸出信號x(,)的峰值功率降低。當(dāng)信號通過 線性信道后，在接收端通過快速傅立葉變換(FFT)分離出各個子載波上調(diào)制 的信號。接收端可以直接丟棄用于PAPR抑制的預(yù)留子載波信號。TR方法就 是求解如下優(yōu)化問題，<formula>formula see original document page 8</formula>其中F-'表示離散傅立葉反變換(IDFT)運算；(:*最終求取的最優(yōu)結(jié)果(需要預(yù)留的子載波)；C代表預(yù)留子載波構(gòu)成的數(shù)據(jù)矩陣；X代數(shù)據(jù)子載波構(gòu)成的矩陣；0為由預(yù)留子載波"上的調(diào)制信號構(gòu)成的空間。上述問題是一個約束優(yōu)化問題。將其整理后，可變形為，<formula>formula see original document page 8</formula>上式中C為預(yù)留子載波構(gòu)成的數(shù)據(jù)矩陣，Q為由與預(yù)留子載波相對應(yīng)的逆 傅立葉變換系數(shù)構(gòu)成的矩陣，E表示PAPR抑制后的最大信號幅度。上述優(yōu)化 問題是在滿足輸出信號幅度小于五的前提下，使E最小。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)方案至少存在如下問題:由 于上述約束條件由平方項構(gòu)成，目標(biāo)函數(shù)為線性函數(shù)，因此上述優(yōu)化問題屬 于凸規(guī)劃。求解未知變量較多的線性規(guī)劃問題的準(zhǔn)確最優(yōu)解需要的計算量非 常大，是實際系統(tǒng)不能允許的。實現(xiàn)中通常采用次優(yōu)的迭代方法來求解次優(yōu) 解。但即使是使用次優(yōu)的迭代方法求解，實現(xiàn)代價也依然過大。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例提供了基帶消波方法、裝置及通信系統(tǒng)，使用本發(fā)明實施 例提供的技術(shù)方案，可以降低信號峰平比，提高消波的效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明實施例提供了一種基帶消波方法，該方法包括 接收正交頻分多址信號；獲取所述接收正交頻分多址信號的全局極大值點； 根據(jù)所述全局極大值點和保存的對消核進(jìn)行對消核計算，獲取對消脈沖； 使用所述對消脈沖對所述接收正交頻分多址信號進(jìn)行脈沖對消。 本發(fā)明實施例還提供了一種基帶消波裝置，包括 接收單元，用于接收正交頻分多址信號； 保存單元，用于保存對消核；計算單元，用于獲取所述接收單元接收的所述接收正交頻分多址信號的 全局極大值點；使用所述全局極大值點和所述對消核進(jìn)行對消核計算，獲取 對消脈沖；對消單元，用于使用所述計算單元計算獲取的所述對消脈沖對所述接收 正交頻分多址信號進(jìn)行脈沖對消。本發(fā)明實施例還提供了一種通信系統(tǒng)，包括信號發(fā)送裝置，用于發(fā)送接收正交頻分多址信號；基站，用于接收所述接收正交頻分多址信號；計算所述接收正交頻分多 址信號的幅度的全局極大值點；使用所述全局極大值點和保存的對消核進(jìn)行 對消核計算，獲得對消脈沖；使用所述對消脈沖對所述接收正交頻分多址信 號進(jìn)行脈沖對消。綜上所述，本發(fā)明實施例可以通過接收的OFDMA信號的全局極大值點 和對消核計算得到對消脈沖，從而使得到的對消脈沖與接收的OFDMA信號 對應(yīng)，進(jìn)而使用得到的對消脈沖對OFDMA信號進(jìn)行脈沖對消，可以更準(zhǔn)確地對消掉OFDMA信號中的峰值，從而降低信號峰平比；同時使用本發(fā)明實 施例提供的技術(shù)方案不需要大規(guī)模的計算過程，提高了消波的效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實 施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面 描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的 一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講， 在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例中基帶消波方法實施例一的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例中保護(hù)子載波構(gòu)成的對消核的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)子載波構(gòu)成的對消核的示意圖；消核的示意圖；圖5為本發(fā)明實施例中基帶消波方法實施例二的流程圖；圖6為本發(fā)明實施例中離散傅立葉變換對；圖7為本發(fā)明實施例中抽樣離散數(shù)據(jù)對應(yīng)連續(xù)信號的傅立葉變換對；圖8為本發(fā)明實施例中抽樣離散數(shù)據(jù)四倍插值的傅立葉變換對；圖9為本發(fā)明實施例中時域信號一倍速率和四倍速率脈沖對消過程示意圖；圖10為本發(fā)明實施例中基帶消波裝置實施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖11為本發(fā)明實施例中通信系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而 不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作 出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。先介紹本發(fā)明實施例提供的基帶消波方法，圖1描述了基帶消波方法實施例一的流程，包括步驟101 、接收OFDMA信號；步驟102 、獲取OFDMA信號的全局極大值點；具體地，獲取的全局極大值點可以是對OFDMA信號進(jìn)行IFFT調(diào)制后的 時域信號x(") (" = 0,...,7V-1)的最大幅值A(chǔ)l和相位信息Pl,進(jìn)一步，還可 以記錄最大幅值點的位置Ll (丄le(0，…，7V-l))。其中，為了使獲得的全局極 大值點更加準(zhǔn)確，可以對接收的OFDMA信號進(jìn)行插值處理，進(jìn)而使用插值 后的OFDMA信號獲取OFDMA信號的全局極大值點。由于并不是所有的OFDMA信號都需要進(jìn)行消波處理，因此在獲取了 OFDMA信號的全局極大值點后，可以進(jìn)一步判斷全局極大值點的幅度是否超 過預(yù)置的消波門限，假設(shè)消波門限為T;如果最大幅度值超過消波門限r(nóng),則 需要進(jìn)行消波處理，否則不進(jìn)行消波處理。其中，消波門限T是根據(jù)能夠承 受的消波程度預(yù)置的，具體可以根據(jù)消波后對數(shù)據(jù)的損傷、消波的效果等等 因素預(yù)置消波門限值；步驟103、根據(jù)全局極大值點和保存的對消核進(jìn)行對消核計算，獲取對消 脈沖；其中，保存的對消核是預(yù)先計算得到的，因此在根據(jù)全局極大值點和保 存的對消核進(jìn)行對消核計算前可以進(jìn)一步包括使用預(yù)留的子載波在OFDMA 信號中的位置獲取對消核；保存對消核。對消核具體可以根據(jù)OFDMA信號 中預(yù)留的子載波在OFDMA信號中的位置計算得到，即在預(yù)留子載波的位置 確定后，就可以計算得到相應(yīng)的對消核；其中，保存的對消核可以是經(jīng)過插 值處理的，使用經(jīng)過插值處理的對消核在進(jìn)行對消核計算時可以降低計算量， 但是會增大存儲需要的空間；也可以是沒有經(jīng)過插值處理的，使用沒有經(jīng)過 插值處理的對消核在進(jìn)行對消核計算時會增加計算量，但是需要的存儲空間 小。如果對消核經(jīng)過了插值處理，在保存上述對消核前進(jìn)一步包括對上述對 消核進(jìn)行插值的步驟，此時保存的對消核是插值后的對消核。預(yù)留的子載波可以是部分的數(shù)據(jù)子載波或部分的保護(hù)子載波，也可以是 部分?jǐn)?shù)據(jù)子載波和部分保護(hù)子載波的混合體。進(jìn)行對消脈沖計算時可以使用部分子載波先構(gòu)造一個對消脈沖，然后再使用數(shù)據(jù)子載波構(gòu)造另一個對消脈 沖，將這兩個對消脈沖加權(quán)求和構(gòu)成整體的對消核，這樣既能滿足峰均比抑 制效果，又能保證數(shù)據(jù)的傳輸率。下面介紹確定部分保護(hù)子載波和數(shù)據(jù)子載波對消核的方法。設(shè)x(") ( " = (), ,TV-1 )是WiMAX基帶過來的信號經(jīng)過IFFT調(diào)制后得到 的時域信號，(A = 0,...,7V —1)是WiMAX基帶頻域信號。根據(jù)WiMAX 協(xié)議的規(guī)定，Z(/t)由數(shù)據(jù)子載波部分和部分保護(hù)子載波部分構(gòu)成，部分保護(hù) 子載波不傳輸數(shù)據(jù)。如果將數(shù)據(jù)子載波的一部分預(yù)留下來，只用于消波，則 預(yù)留子載波可以分為數(shù)據(jù)子載波和預(yù)留子載波。使用TR消波算法，如果將事 先預(yù)留的子載波也可以構(gòu)造出 一個時域的對消核，則利用這一對消核可以加 強(qiáng)對中的峰值點進(jìn)行對消。由于預(yù)留的子載波只是部分子載波，直接將其進(jìn)行IFFT變換，不能得到 時域上的沖擊向量。因此為了得到時域上的對消脈沖核e^1 0 ... Of,可以 采用最小均方誤差(MSE)準(zhǔn)則進(jìn)行擬合。按這種準(zhǔn)則方式，使預(yù)留子載波的線性組合與沖擊向量的均方誤差最小 設(shè)計對消脈沖，p = argmin|QPf-e|2 (10)(io)式中Q為由與預(yù)留子載波相對應(yīng)的逆傅立葉變換系數(shù)構(gòu)成的矩陣。令《表示預(yù)留的第z'個子載波的編號；^表示FFT點數(shù)；丄表示過采樣率。貝'J，<formula>formula see original document page 12</formula> 對消脈沖如下求取p-(Q"Q)畫'Q (11)其中，如果預(yù)留子載波包括數(shù)據(jù)子載波，則需要預(yù)先發(fā)送MAC層指示， MAC層指示包括需要進(jìn)行載波預(yù)留的數(shù)據(jù)子載波在OFDMA信號中的位置， 從而使發(fā)送OFDMA信號的裝置可以確定預(yù)留哪些數(shù)據(jù)子載波。對消核計算具體可以包括使用全局極大值點的幅度與消波門限的差對 所述對消核進(jìn)行幅度調(diào)整、使用全局極大值點的相位對對消核的相位調(diào)整、使用全局極大值點的位置對對消核的峰值點的位置調(diào)整中任一或任意組合。步驟104、使用對消脈沖對OFDMA信號進(jìn)行脈沖對消。峰值對消時使用需要消波的OFDMA信號與對消脈沖進(jìn)行減操作，即將 步驟101中接收的OFDMA信號減去步驟103中獲取的對消脈沖，其中，執(zhí) 行完步驟104后，可以根據(jù)需要使用步驟104得到的OFDMA信號繼續(xù)進(jìn)行 消波操作，即以步驟104得到的OFDMA信號作為新的OFDMA信號迭代扭^ 行步驟102- 104。需要說明的是，本發(fā)明實施例并不限定每次脈沖對消僅能消除一個全局局最大的兩個或以上的點)，從而每次迭代可以消除兩個或以上的全局極大值 點，進(jìn)一步降低需要迭代的次數(shù)，提高消波效率。從上可知，本實施例可以通過接收的OFDMA信號的全局極大值點和對 消核計算得到對消脈沖，從而使得到的對消脈沖與接收的OFDMA信號對應(yīng)， 進(jìn)而使用得到的對消脈沖對OFDMA信號進(jìn)行脈沖對消，可以更準(zhǔn)確地對消 掉OFDMA信號中的峰值，從而降低信號峰平比；同時使用本發(fā)明實施例提 供的技術(shù)方案不需要大規(guī)模的計算過程，提高了消波的效率。其中，對消核的形狀由預(yù)留的子載波，即部分保護(hù)子載波或數(shù)據(jù)子載波 上的位置和數(shù)據(jù)決定。下面以WiMAX系統(tǒng)10M帶寬1024個子載波為例來說明對消核的計算。 因協(xié)議規(guī)定部分保護(hù)子載波為(0~91)與(933~1023 ),數(shù)據(jù)子載波為 (92~1932 )。取部分^f呆護(hù)子載波如68 91和933 956可以構(gòu)造對消核如圖2; 從圖2中可以看出， 一黃軸是抽樣點(0~2000),縱軸為歸一化幅度(0~1 );部 分保護(hù)子載波構(gòu)成的對消核為從抽樣點IOOO為中間最高數(shù)據(jù)開始，向兩邊成 對稱狀態(tài)；在抽樣點1000處分別向抽樣點0及2000處各有5個幅度，從幅 度兩邊向抽樣點1000逐步提高。取所有數(shù)據(jù)子載波可以構(gòu)造對消核如圖3,橫軸是抽樣點(0-2000),縱 軸為歸一化幅度(0 1);并在抽樣點1000處呈現(xiàn)縱向的單點突出；其他抽樣 點的幅度幾乎為零。其次，將部分保護(hù)子載波的對消核、數(shù)據(jù)子載波的對消核加權(quán)得到完整的對消核；例如可以將數(shù)據(jù)子載波構(gòu)成的對消核的加權(quán)系數(shù)為0.45,部分保護(hù)子載 波構(gòu)成的對消核的加權(quán)系數(shù)為0.55,如圖可以看出，將圖2、圖3的對消核加 權(quán)后就可形成圖4所示的完整的對消核，橫軸是抽樣點(0~2000 ),縱軸為歸 一化幅度(0 1)。所述的加權(quán)系數(shù)可以求取的按照在誤差矢量振幅(EVM: error vector magnitude )指標(biāo)和消波指標(biāo)之間取一個折衷，只要能夠保證消波 效果就可以了，其中，本發(fā)明實施例并不對加權(quán)系數(shù)的具體取值進(jìn)行限定。進(jìn)行完整的對消核計算時可以使用將兩個對消脈沖加權(quán)求和構(gòu)成整體的 對消核，這樣既能滿足峰均比抑制效果，又能保證滿足EVM指標(biāo)。采用這種 對消核還有一個好處是如果數(shù)據(jù)子載波與預(yù)留子載波有重合時，能夠保證信 號惡化指標(biāo)。當(dāng)數(shù)據(jù)子載波與預(yù)留子載波有重合時，兩個對消核的加權(quán)系數(shù) 影響消波效果和信號惡化程度。數(shù)據(jù)子載波構(gòu)造的對消核比重越大，消波效 果越好，但對信號惡化越大，反之，消波效果越差，對信號惡化越小。當(dāng)然 如果數(shù)據(jù)子載波與預(yù)留子載波沒有重合時，信號不惡化。圖5描述了本發(fā)明實施例提供的基帶消波方法實施例二的流程，包括步驟501 、接收OFDMA信號并緩存；步驟502、獲取OFDMA信號全局極大值點；具體是獲取OFDMA信號 經(jīng)過IFFT調(diào)制后的時域信號x(") (" = 0,...，iV-1)的最大幅值A(chǔ)和相位信息， 并且記錄最大幅值點的位置"。("。e(0,…，W-1))。其中，該步驟可以進(jìn)一步包括判斷OFDMA信號是否要進(jìn)行消波；如 果最大幅度值超過消波門限r(nóng),則需要進(jìn)行消波處理，否則不進(jìn)行消波處理。 本發(fā)明實施例假設(shè)需要進(jìn)行消波。步驟503、將OFDMA信號進(jìn)行高倍插值調(diào)整，得到插值后的OFDMA 信號。本發(fā)明實施例可以采用高倍插值，因為高倍插值能夠提高信號分辨率， 以便更準(zhǔn)確的進(jìn)行峰值對消，獲得更好的消波效果。首先介紹時域插值進(jìn)行消波的基本原理，其中，為了表述方便，此處介 紹的高倍插值以4倍為例，但是并不是限定本發(fā)明實施例僅能采用4倍插值。設(shè)WiMAX系統(tǒng)IFFT調(diào)制之前的基帶信號為( A: = 0，...,iV-1 ),調(diào)制 之后的信號為x(") (" = 0，'.'，W-1), X(A)和x(")都是離散值，且X(A:)和;cOO是 一對離散傅立葉變換對，可以通過快速傅立葉逆變換得到x(w) , x(w)可以 通過快速傅立葉變換得到X("; Z(A:)和x(")的對應(yīng)關(guān)系如圖6所示，圖中的 虛線代表抽樣之前的連續(xù)信號。如果和;c(")抽樣之前的連續(xù)信號分別對應(yīng)為和x(O ,這時XO)和 x(O也應(yīng)該為 一對連續(xù)傅立葉變換對，XO)可以通過快速傅立葉逆變換得到 x(O， x(O可以通過快速傅立葉變換得到義(w); Z(w)和JC(O的對應(yīng)關(guān)系如圖7 所示，圖7中的虛線箭頭表示連續(xù)信號對應(yīng)的抽樣信號。義0t)和;c(")分別對應(yīng)離散抽樣值，和x(O分別對應(yīng)連續(xù)信號值。由于 和分別是X(一和x(O在某一抽樣率的情況下得到的結(jié)果，因此如果對 和x( )進(jìn)行插值，如4倍速率的插值，插值后的和x(")仍然是一對離 散傅立葉變換對，Z(A)可以通過快速傅立葉逆變換得到xO)， x(")可以通過快 速傅立葉變換得到X("; 4倍插值后可以得到如圖8的結(jié)果，圖8中的實線箭 頭表示由一倍速率下信號進(jìn)行插值的結(jié)果，虛線箭頭代表抽樣之前的連續(xù)信 號。如下給出在時域峰值點進(jìn)行消波的情況分析。在一倍速率下進(jìn)行的TR消 波，并不能保證連續(xù)信號的峰值被抑制下去。如圖9所示，描述了時域信號 一倍速率和四倍速率脈沖對消過程，在峰值點被抑制的過程中， 一倍速率下 的對消核最高峰不能保證與連續(xù)信號的最高峰對齊，與相鄰的數(shù)據(jù)點在對消 后出現(xiàn)新的峰值的概率是比較大的。如果在4倍速率下進(jìn)行消波，則4倍速 率下的對消核最高峰將與連續(xù)信號的最高峰盡量對齊，，此時即使連續(xù)信號的 峰值依然不能被抑制下去，但是由于對消核的最高峰更接近連續(xù)信號的最高 峰，則與相鄰的數(shù)據(jù)點在對消后再次出現(xiàn)新的峰值的概率相對小了很多。為 了得到好的峰均比抑制效果，本發(fā)明實施例并不將插值倍數(shù)限定于4倍速率。圖9中一倍速率下的對消核其實只有實線箭頭表示的部分，虛線箭頭只 是為了與4倍速率下的對消核進(jìn)行比較而給出的。 一倍速率下實際進(jìn)行對消 操作時，只有實線表示的對消核與WiMAX基帶信號進(jìn)行對消。實際進(jìn)行對消操作時，需要先對四倍速率下的對消核進(jìn)行抽取，因此也只有一倍速率下的虛線箭頭與WiMAX基帶信號進(jìn)行對消。但是，采用四倍速率下的對消核 既能達(dá)到插值消波的效果，實現(xiàn)復(fù)雜度也較低。其中上述插值使用的方法可以是立方插值、sinc插值、二相插值和多相有 限脈沖響應(yīng)(FIR)插值等。但是本發(fā)明實施例并不限定所使用的插值方法， 使用其它提高信號時間分辨率的插值方法也不會影響本發(fā)明實施例的實現(xiàn)， 實際使用時可以綜合考慮性能和實現(xiàn)復(fù)雜度來選4奪相應(yīng)的插值方法。如下以立方插值為例進(jìn)行說明，立方插值利用連續(xù)的4個樣點，估計插 值后的信號，立方插值的輸出為乃=a (/"K+i + Po +i + & OK—2 (12)其中^,x,.，;^,x卜2為輸入信號，//插值系數(shù)為/ 、 1 3 1 6 6(13)(14)/人1 32 1 ， a)C") = -/" _〃 -(15)Z 、 13 1 2 1 a(/") = _"^/" -^(16)其中A表示輸出點相對于jc,.的歸一化時間間隔。當(dāng)/z-l時力^j^，當(dāng)// = 0 時力=《。立方插值可以實現(xiàn)任何插值速率的計算。實現(xiàn)中為得到l/8采樣周期時間分辨率，需要計算// =丄^,三個點的立方插值結(jié)果。如果需要得到1/164 4 4采樣周期時間分辨率，則需要計算// =丄,,2 ^二七個點的立方插值結(jié)果。8888888步驟504、將對消核與插值后的OFDMA信號進(jìn)行對消核計算，獲得對消 脈沖；具體可以使用最大幅值A(chǔ)2的位置L2和OFDMA信號的最大幅值點的 位置L1 (丄le(0,…,7V-l))，進(jìn)行對消核計算，獲得對消脈沖。對消核計算包括對消核的幅度計算、位置調(diào)整、相位調(diào)整中任一或任意 組合。對消核的幅度調(diào)整是用事先存儲的對消核與幅度值相乘，幅度值的大 d、就是全局最大值的幅度與消波門限的差；對消核的相位調(diào)整是使用全局最大值的相位與對消核相乘；位置調(diào)整將對消核循環(huán)移位，使對消核的峰值點 與全局極大值對齊。
步驟505、使用對消脈沖對OFDMA信號進(jìn)行脈沖對消。
從上可知，本實施例可以通過接收的OFDMA信號的全局極大值點和對 消核計算得到對消脈沖，從而使得到的對消脈沖與接收的OFDMA信號對應(yīng)， 進(jìn)而使用得到的對消脈沖對OFDMA信號進(jìn)行脈沖對消，可以更準(zhǔn)確地對消 掉OFDMA信號中的峰值，從而降低信號峰平比；同時使用本發(fā)明實施例提 供的技術(shù)方案不需要大規(guī)模的計算過程，提高了消波的效率。
該步驟參照步驟104執(zhí)行。為了更好的理解本發(fā)明實施例提供的基帶消 波方法實施例二，下面以IOM帶寬(1024點數(shù)據(jù))為例介紹一個整個算法計 算過程的說明
首先1024點數(shù)據(jù)需要緩存起來，其作用有兩個 一個是用于檢測獲取峰 值信息，以便計算對消核；第二個是用于脈沖對消，得到消峰后的結(jié)果。
其次根據(jù)緩存的1024點數(shù)據(jù)計算幅值，尋找幅值的最大值，記為Al， 并要記錄最大值點相對應(yīng)的相位信息，記為Pl (也就是幅值最大點數(shù)據(jù)的實 部和虛部，并作歸一化處理)和最大值點的位置，記為Ll,如果這個最大值 幅度A1大于消波門限，則需要進(jìn)行消波，否則不消波。
如果需要消波，則對緩存的1024點數(shù)據(jù)進(jìn)行插值操作，得到4倍速率下 的數(shù)據(jù)(4096點)，對其進(jìn)行幅值計算，得到4096點幅值的最大值A(chǔ)4和位 置L4。
接著根據(jù)這個最大值的位置L4以及插值前數(shù)據(jù)的最值信息Al和Pl進(jìn) 行對消核的計算，包括如下步驟1)讀取4096點的對消核；2)將這4096 點對消核進(jìn)行循環(huán)移位，使得對消核的最大幅值點位置與4096點數(shù)據(jù)最大值 幅值點的位置L4對齊，其中，4096點的對消核最大幅值位置總在中間，為 2048,而數(shù)據(jù)的最大幅值點的位置L4就不一定了，如果在1000,則需要將對 消核循環(huán)左移1048; 3 )將移位后的4096點對消核進(jìn)行抽取，得到1024點的 對消核，抽取的方法可以是每隔4個點取一個數(shù)據(jù)，以第一個數(shù)據(jù)開始；4) 經(jīng)過抽取后的對消核與Al-T和Pl相乘得到對消脈沖，其中Al是實數(shù)值，而Pl是復(fù)數(shù)的相位值，T是消波門限值。
最后讀取緩存的1024點數(shù)據(jù)減去對消脈沖(也是1024點的)。得到一次 消峰的結(jié)果。以上過程完成了一次消波操作，可以重復(fù)以上過程，直到達(dá)到 預(yù)定的消波次數(shù)或得到需要的消波結(jié)果。
本發(fā)明實施例還提供了基帶消波裝置，圖IO描述了基帶消波裝置實施例 一的結(jié)構(gòu)，包括
接收單元1001,用于接收OFDMA信號；
保存單元1002,用于保存對消核；
保存單元1002保存的對消核可以是經(jīng)過插值處理，也可以是沒有經(jīng)過插 值處理。
計算單元1003,用于計算接收單元1001接收的OFDMA信號的全局極大 值點；使用全局極大值點和對消核進(jìn)行對消核計算，獲取對消脈沖；
對消單元1004,用于使用計算單元1003計算獲取的對消脈沖對OFDMA 信號進(jìn)行脈沖對消。
從上可知，基帶消波裝置的本實施例可以通過接收的OFDMA信號的全 局極大值點和對消核計算得到對消脈沖，從而使得到的對消脈沖與接收的 OFDMA信號對應(yīng)，進(jìn)而使用得到的對消脈沖對OFDMA信號進(jìn)行脈沖對消， 可以更準(zhǔn)確地對消掉OFDMA信號中的峰值，從而降低信號峰平比；同時使 用本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案不需要大規(guī)模的計算過程，提高了消波的效 率。
由于并不是所有的OFDMA信號都需要進(jìn)行脈沖對消，因此為了提高系 統(tǒng)處理效率，本發(fā)明實施例提供的基帶消波裝置還可以包括
判斷單元，用于在計算單元1003計算得到全局極大值點后，判斷全局極 大值點的幅度是否超過預(yù)置的消波門限；
此時，計算單元1003用于在判斷單元判斷全局極大值點的幅度超過消波 門限時，使用全局極大值點與對消核進(jìn)行對消核計算。
進(jìn)一步，為了提高消波準(zhǔn)確性，本發(fā)明實施例提供的基帶消波裝置還可以包括
插值單元，用于對OFDMA信號進(jìn)行插值處理，獲得插值后的OFDMA 信號；
此時，計算單元1003用于使用插值后的OFDMA信號計算OFDMA信號 的幅度的全局極大值點。
波裝置計算得到，此時本發(fā)明實施例提供的基帶消波裝置中的計算單元1003, 還用于使用預(yù)留的子載波在OFDMA信號中的位置獲取對消核，將對消核存 入保存單元1002。
其中，如果預(yù)留的子載波包括保護(hù)子載波和數(shù)據(jù)子載波，計算單元1003 可以具體包括
第一計算單元，用于使用預(yù)留的保護(hù)子載波在OFDMA信號中的位置獲 取與保護(hù)子載波對應(yīng)的第 一對消核；
第二計算單元，用于使用預(yù)留的數(shù)據(jù)子載波在OFDMA信號中的位置獲 取與數(shù)據(jù)子載波對應(yīng)的第二對消核；
加權(quán)單元，用于對第一對消核和所述第二消核進(jìn)行加權(quán)相加，得到對消核。
如果預(yù)留的子載波包括了數(shù)據(jù)子載波，由于發(fā)送OFDMA信號的裝置并 不知道該預(yù)留哪些數(shù)據(jù)子載波，因此本發(fā)明實施例提供的基帶消波裝置還可 以包括發(fā)送單元，用于發(fā)送在數(shù)據(jù)子載波上進(jìn)行載波預(yù)留的MAC層指示， 該MAC層指示包括需要進(jìn)行預(yù)留的數(shù)據(jù)子載波的位置。
本發(fā)明實施例提供的基帶消波裝置可以是基站。
本發(fā)明實施例還提供了通信系統(tǒng)，圖11描述了通信系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)， 包括
信號發(fā)送裝置1101,用于發(fā)送OFDMA信號；
基站1102,用于接收OFDMA信號；計算OFDMA信號的幅度的全局極 大值點；使用全局極大值點和保存的對消核進(jìn)行對消核計算，獲得對消脈沖；使用對消脈沖對OFDMA信號進(jìn)行脈沖對消。
從上可知，本實施例中的基站可以通過接收的OFDMA信號的全局極大 值點和對消核計算得到對消脈沖，從而使得到的對消脈沖與接收的OFDMA 信號對應(yīng)，進(jìn)而使用得到的對消脈沖對OFDMA信號進(jìn)行脈沖對消，可以更 準(zhǔn)確地對消掉OFDMA信號中的峰值，從而降低信號峰平比；同時使用本發(fā) 明實施例提供的技術(shù)方案不需要大規(guī)模的計算過程，提高了消波的效率。
是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機(jī) 可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括如下步驟
接收正交頻分多址信號；
獲取所述接收正交頻分多址信號的全局極大值點；
根據(jù)所述全局極大值點和保存的對消核進(jìn)行對消核計算，獲取對消脈沖；
使用所述對消脈沖對所述接收正交頻分多址信號進(jìn)行脈沖對消。
上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
以上對本發(fā)明所提供的基帶消波方法與裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng) 域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍 上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種基帶消波方法，其特征在于，該方法包括接收正交頻分多址信號；獲取所述接收正交頻分多址信號的全局極大值點；根據(jù)所述全局極大值點和保存的對消核進(jìn)行對消核計算，獲取對消脈沖；使用所述對消脈沖對所述接收正交頻分多址信號進(jìn)行脈沖對消。
2、 如權(quán)利要求1所述的基帶消波方法，其特征在于，根據(jù)所述全局極大 值點和對消核進(jìn)行對消核計算前進(jìn)一步包括判斷所述全局極大值點的幅度是否超過預(yù)置的消波門限；如果超過所述消波門限，則進(jìn)入所述根據(jù)所述全局極大值點和保存的對 消核進(jìn)行對消核計算，獲取對消脈沖的步驟。
3、 如權(quán)利要求2所述的基帶消波方法，其特征在于，所述根據(jù)所述全局 極大值點和保存的對消核進(jìn)行對消核計算的步驟包括使用所述全局極大值點的幅度與所述消波門限的差對所述對消核進(jìn)行幅 度調(diào)整、使用所述全局極大值點的相位對所述對消核的相位調(diào)整、使用所述 全局極大值點的位置對所述對消核的峰值點的位置調(diào)整中任一或任意組合。
4、 如權(quán)利要求1所述的基帶消波方法，其特征在于，獲取所述接收正交 頻分多址信號的全局極大值點前進(jìn)一步包括對所述接收正交頻分多址信號進(jìn)行插值處理，獲得插值后的接收正交頻 分多址信號；所述獲取所述接收正交頻分多址信號的全局極大值點的步驟具體為獲 取所述插值后的接收正交頻分多址信號的全局極大值點。
5、 如權(quán)利要求1所述的基帶消波方法，其特征在于，所述根據(jù)所述全局 極大值點和保存的對消核進(jìn)行對消核計算，獲取對消脈沖前，進(jìn)一步包括使用預(yù)留的子載波在接收正交頻分多址信號中的位置獲取所述對消核； 保存所述對消核。
6、 如權(quán)利要求5所述的基帶消波方法，其特征在于，保存所述對消核前進(jìn)一步包括對所述對消核進(jìn)行插值處理，獲得插值后的對消核； 所述保存所述對消核的步驟具體為保存所述插值后的對消核。
7、 如權(quán)利要求5所述的基帶消波方法，其特征在于，使用所述預(yù)留的子 載波的位置獲取所述對消核具體為使用所述預(yù)留的子載波在接收正交頻分多址信號中的位置采用最小均方 誤差準(zhǔn)則獲取所述對消核。
8、 如權(quán)利要求5至7任一所述的基帶消波方法，其特征在于，所述預(yù)留 的子載波包括保護(hù)子載波和數(shù)據(jù)子載波，所述使用所述預(yù)留的子載波在接收 正交頻分多址信號中的位置獲取所述對消核的步驟包括使用所述預(yù)留的保護(hù)子載波在接收正交頻分多址信號中的位置獲取與所 述保護(hù)子載波對應(yīng)的第 一對消核；使用所述預(yù)留的數(shù)據(jù)子載波在接收正交頻 分多址信號中的位置獲取與所述數(shù)據(jù)子載波對應(yīng)的第二對消核；對所述第 一對消核和所述第二消核進(jìn)行加權(quán)相加，得到所述對消核。
9、 如權(quán)利要求5至7任一所述的基帶消波方法，其特征在于，所述預(yù)留 的子載波包括數(shù)據(jù)子載波，該方法進(jìn)一步包括發(fā)送在數(shù)據(jù)子載波上進(jìn)行載波預(yù)留的MAC層指示，所述MAC層指示包 括需要進(jìn)行載波預(yù)留的數(shù)據(jù)子載波在接收正交頻分多址信號中的位置。
10、 一種基帶消波裝置，其特征在于，包括 接收單元，用于接收正交頻分多址信號； 保存單元，用于保存對消核；計算單元，用于獲取所述接收單元接收的所述接收正交頻分多址信號的 全局極大值點；使用所述全局極大值點和所述對消核進(jìn)行對消核計算，獲取 對消脈沖；對消單元，用于使用所述計算單元計算獲取的所述對消脈沖對所述接收 正交頻分多址信號進(jìn)行脈沖對消。
11、 如權(quán)利要求IO所述的基帶消波裝置，其特征在于，還包括判斷單元，用于在所述計算單元計算得到所述全局極大值點后，判斷所 述全局極大值點的幅度是否超過預(yù)置的消波門限；所述計算單元，用于在所述判斷單元判斷所述全局極大值點的幅度超過 所述消波門限時，使用所述全局極大值點與所述對消核進(jìn)行對消核計算。
12、 如權(quán)利要求IO所述的基帶消波裝置，其特征在于，還包括插值單元，用于對所述接收正交頻分多址信號進(jìn)行插值處理，獲得插值 后的接收正交頻分多址信號；所述計算單元，用于使用所述插值后的接收正交頻分多址信號計算所述 接收正交頻分多址信號的幅度的全局極大值點。
13、 如權(quán)利要求IO所述的基帶消波裝置，其特征在于，所述計算單元， 還用于使用預(yù)留的子載波在接收正交頻分多址信號中的位置獲取所述對消 核，將所述對消核存入所述保存單元。
14、 如權(quán)利要求13所述的基帶消波裝置，其特征在于，所述預(yù)留的子載 波包括保護(hù)子載波和數(shù)據(jù)子載波，所述計算單元包括第一計算單元，用于使用所述預(yù)留的保護(hù)子載波在接收正交頻分多址信 號中的位置獲取與所述保護(hù)子載波對應(yīng)的第 一 對消核；第二計算單元，用于使用所述預(yù)留的數(shù)據(jù)子載波在接收正交頻分多址信 號中的位置獲取與所述數(shù)據(jù)子載波對應(yīng)的第二對消核；加權(quán)單元，用于對所述第一對消核和所述第二消核進(jìn)行加權(quán)相加，得到 所述對消核。
15、 如權(quán)利要求13所述的基帶消波裝置，其特征在于，所述預(yù)留的子載 波包括數(shù)據(jù)子載波，該裝置還包括發(fā)送單元，用于發(fā)送在數(shù)據(jù)子載波上進(jìn)行載波預(yù)留的MAC層指示，所述 MAC層指示包括需要進(jìn)行預(yù)留的所述數(shù)據(jù)子載波的位置。
16、 一種通信系統(tǒng)，其特征在于，包括信號發(fā)送裝置，用于發(fā)送接收正交頻分多址信號；基站，用于接收所述接收正交頻分多址信號；計算所述接收正交頻分多 址信號的幅度的全局極大值點；使用所述全局極大值點和保存的對消核進(jìn)行 對消核計算，獲得對消脈沖；使用所述對消脈沖對所述接收正交頻分多址信 號進(jìn)行脈沖對消。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基帶消波方法、裝置及通信系統(tǒng)，其中基帶消波方法包括接收正交頻分多址信號；獲取所述接收正交頻分多址信號的全局極大值點；根據(jù)所述全局極大值點和保存的對消核進(jìn)行對消核計算，獲取對消脈沖；使用所述對消脈沖對所述接收正交頻分多址信號進(jìn)行脈沖對消。使用本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，可以降低信號峰平比，提高消波的效率。
文檔編號H04L27/26GK101321151SQ200810126219
公開日2008年12月10日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者田玉松, 賈學(xué)清, 暉 黃 申請人:華為技術(shù)有限公司