專(zhuān)利名稱(chēng)：選擇性峰值功率降低的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及峰值功率降低，并且尤其涉及選擇性峰值功率降低。
背景技術(shù)：
峰均功率比(PAPR)是當(dāng)放大給定輸入信號(hào)以提供放大的輸出信號(hào)時(shí)，功率放大器提供的瞬時(shí)峰值功率相對(duì)于平均功率的測(cè)量值。PAI^R對(duì)于放大器效率具有影響，其是便攜式通信系統(tǒng)的不變的重要屬性，該便攜式通信系統(tǒng)依賴(lài)于電池電源。較高效的放大器比較低效的放大器需要更少的能量來(lái)將給定信號(hào)放大到某個(gè)水平。通常，較低的PAI^R能夠?qū)崿F(xiàn)較高的放大器效率，而較高的PAPR導(dǎo)致較低的放大器效率。因而，設(shè)計(jì)者總是試圖構(gòu)造導(dǎo)致較低PAPR的更高效的通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)的PAPR通常是由功率放大器放大的輸入信號(hào)的函數(shù)。輸入信號(hào)的峰值和平均幅度與功率放大器放大輸入信號(hào)時(shí)提供的瞬時(shí)峰值功率和平均功率相關(guān)。因此，認(rèn)為相對(duì)于總平均幅度而在幅度上具有相對(duì)高的瞬時(shí)峰值的輸入信號(hào)是高PAI3R信號(hào)，而認(rèn)為相對(duì)于總平均幅度而在幅度上具有相對(duì)低的瞬時(shí)峰值的輸入信號(hào)是低PAPR信號(hào)。輸入信號(hào)的峰值和平均幅度通常是如何調(diào)制輸入信號(hào)的函數(shù)?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)中采用的典型調(diào)制方案包括頻分多址(FDMA)、包括正交頻分多址 (OFDM);碼分多址(CDMA);以及時(shí)分多址(TDMA)方案。諸如第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)標(biāo)準(zhǔn)和微波存取全球互通(WiMAX)標(biāo)準(zhǔn)之類(lèi)的OFDM系統(tǒng)采用多個(gè)獨(dú)立調(diào)制的子載波，這可能導(dǎo)致高PAPR。類(lèi)似于OFDM系統(tǒng)，諸如通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)之類(lèi)的CDMA 系統(tǒng)采用擴(kuò)頻調(diào)制并且也被認(rèn)為具有高PAPR。諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)之類(lèi)的TDMA 系統(tǒng)采用恒定功率包絡(luò)，并且因此具有非常低的PAPR。GSM增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率演進(jìn)(EDGE)是非恒定包絡(luò)并且關(guān)于PAPR而通常位于GSM和CDMA/0FDMA系統(tǒng)之間。對(duì)于具有相對(duì)高的 PAPR的系統(tǒng)而言，已經(jīng)采用技術(shù)來(lái)在放大之前降低經(jīng)調(diào)制的輸入信號(hào)的峰值幅度，以努力降低相關(guān)聯(lián)的PAPR，并且作為結(jié)果，所述技術(shù)可以增加功率放大器的效率。示例性PAPR降低技術(shù)涉及使給定輸入信號(hào)(僅根據(jù)單個(gè)調(diào)制方案對(duì)其進(jìn)行了調(diào)制)失真以有效地降低超過(guò)給定閾值的那些峰值。在放大之前，移除超過(guò)給定閾值的輸入信號(hào)的峰值或?qū)ζ溥M(jìn)行限幅，以形成限幅信號(hào)。從輸入信號(hào)中減去限幅信號(hào)以形成失真信號(hào)， 隨后處理該失真信號(hào)并且將其應(yīng)用于輸入信號(hào)的整體以導(dǎo)致峰值降低。將衰減的失真信號(hào)應(yīng)用于輸入信號(hào)有效地降低了超過(guò)給定閾值期望量的那些峰值。已經(jīng)證明該P(yáng)Ara降低技術(shù)和其他PAPR降低技術(shù)在應(yīng)用于僅根據(jù)單個(gè)調(diào)制方案被調(diào)制的信號(hào)時(shí)是相對(duì)成功的。然而，現(xiàn)在需要某些通信系統(tǒng)同時(shí)處理使用不同調(diào)制方案的信號(hào)。隨著從依賴(lài)于 CDMA和TDMA方案的第二代(2G/2. 5G)和第三代(3G)網(wǎng)絡(luò)向依賴(lài)于OFDM方案的第四代(4G) 網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，通信系統(tǒng)經(jīng)常需要同時(shí)支持CDMA和OFDM方案、TDMA和OFDM方案或可能的 CDMA、TDMA和OFDM方案的組合。不幸的是，當(dāng)組合來(lái)自于不同調(diào)制方案的不同信號(hào)時(shí)，與組合輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的PAI^R可能顯著增加。即使將相應(yīng)的PAPR降低技術(shù)在組合各個(gè)信號(hào)之前單獨(dú)地應(yīng)用于不同信號(hào)中的每個(gè)信號(hào)，組合輸入信號(hào)仍將具有不期望的PAPR。當(dāng)OFDM信號(hào)與TDMA或CDMA信號(hào)組合時(shí)尤其是這種情況。而且，將現(xiàn)有的PAPR技術(shù)應(yīng)用于此類(lèi)組合信號(hào)已經(jīng)被證明是無(wú)效的，這主要是因?yàn)榻M合信號(hào)中不同類(lèi)型的信號(hào)需要不同的PAPR 技術(shù)，或者一個(gè)類(lèi)型的信號(hào)無(wú)法容忍另一類(lèi)型信號(hào)所需的PAPR技術(shù)。因而，存在對(duì)用于降低與組合信號(hào)相關(guān)聯(lián)的PAPR的有效且高效技術(shù)的需要，其中組合信號(hào)包括使用不同調(diào)制方案生成的兩個(gè)或更多信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于降低組合信號(hào)的峰值功率的技術(shù)，該組合信號(hào)具有第一調(diào)制類(lèi)型的第一信號(hào)和第二調(diào)制類(lèi)型的第二信號(hào)?；谠摻M合信號(hào)，確定峰值降低失真。配置峰值降低失真，使得如果應(yīng)用于該組合信號(hào)的整體，則將降低貫穿該組合信號(hào)的過(guò)量峰值。然而， 代替應(yīng)用峰值降低失真的整體，將峰值降低失真的所選部分應(yīng)用于組合信號(hào)的相應(yīng)部分以降低組合信號(hào)的峰值功率。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一信號(hào)駐留在第一頻帶中并且第二信號(hào)駐留在組合信號(hào)的第二頻帶中。第一頻帶與第二頻帶間隔分開(kāi)?；诳偨M合信號(hào)內(nèi)超過(guò)給定閾值的峰值來(lái)生成組合信號(hào)的峰值降低失真。因此，峰值降低失真在至少第一頻帶和第二頻帶中具有譜分量。從峰值降低失真中選擇處于第一頻帶內(nèi)的那些譜分量，并且那些譜分量表示峰值降低失真的所選部分。將峰值降低失真的所選部分應(yīng)用于第一頻帶中的組合信號(hào)，以有效地降低組合信號(hào)中超過(guò)給定閾值的那些峰值。如果峰值降低失真的第二頻帶中的譜分量沒(méi)有應(yīng)用于或至多最低限度地應(yīng)用于第二頻帶中的組合信號(hào)，則第二信號(hào)至多受到最低限度的影響。在結(jié)合附圖閱讀優(yōu)選實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明的范圍并且認(rèn)識(shí)到其附加的方面。


合并于本說(shuō)明書(shū)中并且形成本說(shuō)明書(shū)一部分的附圖示出了本發(fā)明的幾個(gè)方面，并且附圖與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的通信設(shè)備的傳輸路徑的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的示例性峰值功率降低函數(shù)的框圖。圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的組合輸入信號(hào)的頻譜。圖;3B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的峰值信號(hào)的頻譜。圖3C示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的失真選擇濾波器的傳遞函數(shù)。圖3D示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的選擇性失真信號(hào)的頻譜。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的、組合輸入信號(hào)以及組合輸入信號(hào)和組合輸入信號(hào)的組合輸出信號(hào)之間的差的功率譜密度的圖，其中組合輸入信號(hào)包括LTE信號(hào)和GSM信號(hào)。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的、組合輸入信號(hào)以及組合輸入信號(hào)和組合輸入信號(hào)的組合輸出信號(hào)之間的差的功率譜密度的圖，其中組合輸入信號(hào)包括CDAM信號(hào)和LTE信號(hào)。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的、組合輸入信號(hào)和組合輸出信號(hào)兩者的時(shí)域響應(yīng)。圖7是根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施方式的、通信設(shè)備的傳輸路徑的一部分的框圖。
具體實(shí)施例方式以下記載的實(shí)施方式表示使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的必要信息并且示出了實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。在閱讀根據(jù)附圖的以下描述時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明的概念并將認(rèn)識(shí)到?jīng)]有在此特別闡述的這些概念的應(yīng)用。應(yīng)該理解，這些概念和應(yīng)用落在本公開(kāi)和附圖的范圍內(nèi)。本發(fā)明提供用于降低組合信號(hào)的峰值功率的技術(shù)，該組合信號(hào)具有第一調(diào)制類(lèi)型的第一信號(hào)和第二調(diào)制類(lèi)型的第二信號(hào)?；谠摻M合信號(hào)，確定峰值降低失真。配置峰值降低失真，使得當(dāng)應(yīng)用于該組合信號(hào)的整體時(shí)，將降低貫穿該組合信號(hào)的過(guò)量峰值。代替應(yīng)用峰值降低失真的整體，將峰值降低失真的所選部分應(yīng)用于組合信號(hào)的相應(yīng)部分以降低組合信號(hào)的峰值功率。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一信號(hào)駐留在第一頻帶中并且第二信號(hào)駐留在組合信號(hào)的第二頻帶中。第一頻帶與第二頻帶間隔分開(kāi)。基于總組合輸入信號(hào)內(nèi)超過(guò)給定閾值的峰值來(lái)生成組合信號(hào)的峰值降低失真。因此，峰值降低失真在至少第一頻帶和第二頻帶中具有譜分量。從峰值降低失真中選擇處于第一頻帶內(nèi)的那些譜分量，并且那些譜分量表示峰值降低失真的所選部分。將峰值降低失真的所選部分應(yīng)用于第一頻帶中的組合信號(hào)，以有效地降低組合信號(hào)中超過(guò)給定閾值的那些峰值。如果峰值降低失真的第二頻帶中的譜分量沒(méi)有應(yīng)用于或至多最低限度地應(yīng)用于第二頻帶中的組合信號(hào)，則第二信號(hào)至多受到最低限度的影響。在大部分情況中，組合信號(hào)將具有這樣一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)可以比另一信號(hào)更好地容忍峰值降低失真的應(yīng)用。因此，選擇性地在具有可以較好容忍峰值降低失真應(yīng)用的信號(hào)的頻帶中應(yīng)用峰值降低失真，并且在具有相對(duì)不能夠容忍峰值降低失真應(yīng)用的信號(hào)的頻帶中不應(yīng)用峰值降低失真是優(yōu)選的。在上述實(shí)施方式中，第一信號(hào)比第二信號(hào)更能容忍接收峰值降低失真。因而，選擇性地將峰值降低失真的相應(yīng)部分應(yīng)用于第一信號(hào)所駐留的第一頻帶，而極少的或沒(méi)有相應(yīng)的峰值降低失真被應(yīng)用在第二信號(hào)所駐留的第二頻帶中。例如，在采用基于TDMA的GSM和基于OFDM的LTE通信標(biāo)準(zhǔn)兩者的通信系統(tǒng)中，通常認(rèn)為用于GSM的TDMA信號(hào)比用于LTE的OFDM信號(hào)較不能容忍峰值降低失真。因此，選擇性地將峰值降低失真應(yīng)用于LTE頻帶中的OFDM信號(hào)，而極少的或沒(méi)有峰值降低失真被應(yīng)用于GSM頻帶中的TDMA信號(hào)。在采用基于CDMA和OFDM兩者的LTE通信標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)中，通常認(rèn)為用于LTE的OFDM信號(hào)比CDMA信號(hào)較不能容忍峰值降低失真。因此，選擇性地將峰值降低失真應(yīng)用于CDMA頻帶中的CDMA信號(hào)，而極少的或沒(méi)有峰值降低失真被應(yīng)用于 LTE頻帶中的OFDM信號(hào)。替代地，相應(yīng)峰值降低失真的不同水平可以針對(duì)各個(gè)頻帶中的不同信號(hào)，以代替將相應(yīng)的峰值降低失真主要應(yīng)用于給定頻帶中的給定信號(hào)。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式示出了通信設(shè)備10的傳輸路徑。通信設(shè)備 10能夠支持不同的調(diào)制方案并且組合來(lái)自于不同調(diào)制方案的信號(hào)以形成組合信號(hào)，該組合信號(hào)被處理以降低峰值功率、被上變頻到合適的RF頻率、被放大并且以期望的方式被傳輸。假設(shè)通過(guò)合適的基帶電路，提供第一調(diào)制函數(shù)12和第二調(diào)制函數(shù)14，其中第一調(diào)制函數(shù)12能夠根據(jù)第一調(diào)制方案調(diào)制數(shù)據(jù)，并且第二調(diào)制函數(shù)14能夠根據(jù)第二調(diào)制方案調(diào)制數(shù)據(jù)。盡管可以提供調(diào)制方案的任何組合，但是僅出于說(shuō)明的目的假設(shè)，第一調(diào)制函數(shù)12 將提供基于TDMA的GSM信號(hào)G，并且第二調(diào)制函數(shù)14將提供基于OFDM的LTE信號(hào)L。在頻域中以圖形呈現(xiàn)GSM信號(hào)G和LTE信號(hào)L。假設(shè)GSM信號(hào)G和LTE信號(hào)L初始是數(shù)字信號(hào)并且以不同的采樣率提供。優(yōu)選地，GSM信號(hào)G和LTE信號(hào)L兩者都由它們各自的上采樣函數(shù)16、18上采樣到足以表示組合輸入信號(hào)的公共上采樣率，通過(guò)組合GSM信號(hào)G和LTE 信號(hào)L來(lái)創(chuàng)建該組合輸入信號(hào)。在該示例中，假設(shè)基于TDMA的GSM信號(hào)比基于OFDM的LTE 信號(hào)較不能容忍峰值降低失真，并且因此，一旦生成組合輸入信號(hào)，則峰值降低失真將選擇性地應(yīng)用于LTE頻帶中的OFDM信號(hào)，而極少的或沒(méi)有峰值降低失真被應(yīng)用于GSM頻帶中的 TDMA信號(hào)。在組合GSM信號(hào)G和LTE信號(hào)L之前，應(yīng)該將各個(gè)信號(hào)調(diào)諧到相對(duì)于彼此所期望的位置。盡管不是必需的，優(yōu)選地放置將接收峰值降低失真的信號(hào)，使得關(guān)于0 Hz (或基帶) 存在對(duì)稱(chēng)性。將不接收失真的信號(hào)可以相對(duì)于0 Hz或相對(duì)于將接收峰值降低失真的信號(hào)被放置在任何位置。如果需要此類(lèi)調(diào)諧，由調(diào)諧函數(shù)20調(diào)諧GSM信號(hào)G，而由調(diào)諧函數(shù)22 調(diào)諧LTE信號(hào)L。由于在傳輸之前，組合輸入信號(hào)將被上變頻為射頻信號(hào)，所以組合輸入信號(hào)內(nèi)的 GSM和LTE信號(hào)G、L之間的頻率間隔將優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于射頻信號(hào)中第一和第二信號(hào)之間所需的頻率間隔。因此，應(yīng)該將GSM和LTE信號(hào)G、L調(diào)諧到在頻率上被射頻信號(hào)中所需的頻率間隔分開(kāi)的位置處。在該示例中，假設(shè)期望的頻率間隔是如果GSM信號(hào)G位于約0 Hz 處，那么應(yīng)該調(diào)諧LTE信號(hào)使得其位于約fsp。一旦GSM和LTE信號(hào)G、L被調(diào)諧到它們合適的位置，則可以通過(guò)合適的組合電路 24組合各個(gè)信號(hào)以提供組合輸入信號(hào)。特別地，組合輸入信號(hào)包括LTE信號(hào)L和GSM信號(hào) G，其中LTE信號(hào)以大約0 Hz為中心并且GSM信號(hào)以大約頻率&為中心。因此，組合輸入信號(hào)實(shí)際上是復(fù)合信號(hào)，其中LTE信號(hào)L和GSM信號(hào)G被分開(kāi)期望的頻率間隔(/#)。組合輸入信號(hào)由峰值功率降低函數(shù)26來(lái)處理(這將在下面更詳細(xì)地描述)以提供組合輸出信號(hào)。 在經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)天線32被傳輸之前，組合輸出信號(hào)由RF上變頻函數(shù)觀上變頻到合適射頻并且由功率放大器(PA) 30放大。特別地，認(rèn)為第一和第二調(diào)制函數(shù)12、14、上采樣函數(shù) 16、18、調(diào)諧函數(shù)20、22、求和函數(shù)對(duì)和峰值功率降低函數(shù)沈是信號(hào)處理函數(shù)，在圖1中所示的信號(hào)處理電路中提供這些函數(shù)。RF上變頻函數(shù)28可以由處理電路支持或可以以單獨(dú)的上變頻電路提供，其被認(rèn)為在圖1中呈現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，配置峰值功率降低函數(shù)吏得僅組合輸入信號(hào)中的所選信號(hào)接收失真以降低與該組合輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的峰值功率。優(yōu)選地，應(yīng)用于所選的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)的失真從基于總組合輸入信號(hào)生成的峰值降低失真中導(dǎo)出。因此，組合輸入信號(hào)的峰值降低失真將具有頻帶內(nèi)外兩者的頻譜內(nèi)容，該頻帶是接收失真的信號(hào)所駐留的頻帶。 繼續(xù)上述示例并且如圖2所示，從組合輸入信號(hào)A生成峰值降低失真，組合輸入信號(hào)A包括 GSM信號(hào)G和LTE信號(hào)L，并且將峰值降低失真的所選部分應(yīng)用于組合輸入信號(hào)中的LTE信號(hào)L的頻帶，其中該峰值降低失真的所選部分對(duì)應(yīng)于LTE信號(hào)L的頻帶。如所示，組合輸入信號(hào)A的時(shí)域表示包括定義閾值之上的某些峰值。限幅函數(shù)34被配置為接收組合輸入信號(hào)A，并且對(duì)超過(guò)定義閾值/^的任何峰值進(jìn)行限幅或?qū)⑵湟瞥蕴峁┫薹盘?hào)B。組合輸入信號(hào)A可以通過(guò)延遲函數(shù)36傳送，延遲函數(shù)36提供延遲，該延遲對(duì)應(yīng)于限幅函數(shù)34花費(fèi)用于處理組合輸入信號(hào)A并提供限幅信號(hào)B的時(shí)間量。延遲的組合輸入信號(hào)A和限幅信號(hào)B在時(shí)間上對(duì)齊并且被提供給求和函數(shù)38，其中從組合輸入信號(hào)A減去或移除限幅信號(hào)B以提供峰值信號(hào)C。峰值信號(hào)C實(shí)際上是包括組合輸入信號(hào) A中超過(guò)定義閾值的那些峰值的信號(hào)。峰值信號(hào)C表示可以應(yīng)用于組合輸出信號(hào)以有效地降低那些峰值的總峰值降低失真，其中貫穿包括GSM信號(hào)G和LTE信號(hào)L的組合輸入信號(hào)，那些峰值超過(guò)定義閾值/^。然而，如上所述，基于TDMA的GSM信號(hào)G比基于OFDM的LTE信號(hào)L較不能容忍接收峰值降低失真。因而，失真選擇濾波器40將具有為那些譜分量提供通帶的傳遞函數(shù)，其中那些譜分量對(duì)應(yīng)于組合輸入信號(hào)中LTE信號(hào)L所駐留的頻帶。換言之，失真選擇濾波器 40將使峰值降低失真中駐留在包含LTE信號(hào)L的頻帶中的那些部分通過(guò)，其中由失真選擇濾波器40通過(guò)的譜分量表示峰值降低失真的所選部分。峰值降低失真的所選部分提供在選擇性失真信號(hào)中。當(dāng)從峰值信號(hào)C生成選擇的失真信號(hào)時(shí)，取決于失真選擇濾波器40施加的延遲，可以提供另一延遲函數(shù)42以進(jìn)一步延遲組合輸入信號(hào)Α，使得組合輸入信號(hào)A和選擇性失真信號(hào)在它們到達(dá)求和函數(shù)44時(shí)在時(shí)間上對(duì)齊。從組合輸入信號(hào)A減去選擇性失真信號(hào)以有效地將峰值降低失真的所選部分應(yīng)用于LTE信號(hào)L所駐留的頻帶。得到的組合輸出信號(hào)D將表示組合輸入信號(hào)的峰值降低型式，其中峰值降低失真被選擇性地應(yīng)用于 LTE信號(hào)L，而極少的或沒(méi)有峰值降低失真被應(yīng)用于GSM信號(hào)G。特別地，失真選擇濾波器 40可以按需向峰值降低失真的所選部分有效地衰減或提供增益，以在選擇性失真信號(hào)應(yīng)用于組合輸入信號(hào)A時(shí)控制提供的峰值降低的程度。優(yōu)選地，迭代地實(shí)行峰值降低過(guò)程。參考圖3Α到3D，分別示出了組合輸入信號(hào)A的頻譜的頻域表示(圖3Α)、峰值信號(hào) C的頻譜(圖3Β)、失真選擇濾波器40的傳遞函數(shù)(圖3C)和選擇性失真信號(hào)的頻譜(圖3D)。 在圖3Α中，組合輸入信號(hào)A的頻譜將包括對(duì)應(yīng)于LTE頻帶中LTE信號(hào)L的譜分量(其位于約0 Hz)和GSM頻帶中GSM信號(hào)G的譜分量(其位于約頻率/s/))。特別地，LTE和GSM頻帶表示基帶處或附近的頻帶，并且不表示信號(hào)G、L之一或組合輸出信號(hào)D被上變頻以便傳輸?shù)淖罱KRF頻率。如所指示的那樣，峰值信號(hào)C (其表示超過(guò)定義閾值的組合輸入信號(hào)A 的峰值)表示用于總組合輸入信號(hào)A的峰值降低失真。因此，如圖:3Β所示，峰值信號(hào)C的頻譜包括LTE和GSM頻帶中以及這些頻帶之間和周?chē)淖V分量。這些譜分量最主要地是與生成限幅信號(hào)B相關(guān)聯(lián)的噪聲。在圖3C中提供了失真選擇濾波器40的示例性傳遞函數(shù)。在該示例中，傳遞函數(shù)的通帶對(duì)應(yīng)于LTE頻帶，其是LTE信號(hào)L所駐留的頻帶以及峰值降低失真可以應(yīng)用于組合輸入信號(hào)A的頻帶。當(dāng)峰值信號(hào)C包括總峰值降低失真時(shí)，失真選擇濾波器40使用圖3C 的傳遞函數(shù)對(duì)其進(jìn)行濾波。利用如圖3D所示的頻譜生成選擇性失真信號(hào)。特別地，選擇性失真信號(hào)的頻譜將僅包括失真選擇濾波器40所允許的并且因此包含在LTE頻帶中的峰值信號(hào)C的那些譜分量。在該示例中，LTE頻帶之外的其余譜分量被阻塞或至少基本上被衰減到以下這樣的程度，即，其中當(dāng)選擇性失真信號(hào)應(yīng)用于組合輸入信號(hào)A時(shí)，GSM頻帶中的任何其余譜分量將不顯著地影響GSM信號(hào)G。因而，在組合輸入信號(hào)中所期望的頻帶內(nèi)選擇性地應(yīng)用峰值降低失真。
圖4和圖5提供曲線圖，這些曲線圖繪出了組合輸入信號(hào)的以分貝(dB)為單位的功率譜密度以及組合輸入信號(hào)和經(jīng)峰值降低的組合輸出信號(hào)之間在頻率上的差。在圖4 中，組合輸出信號(hào)包括LTE信號(hào)L和GSM信號(hào)G，其中用于LTE信號(hào)L的頻帶以大約0 Hz 為中心并且用于GSM信號(hào)G的頻帶以大約5 MHz為中心。在具有GSM信號(hào)G的頻帶中示出的八個(gè)載波位置示出了兩個(gè)GSM載波的時(shí)間平均，每個(gè)位置是在四個(gè)不同頻率上跳躍的頻率。特別地，組合輸入信號(hào)和組合輸出信號(hào)之間的差與應(yīng)用于組合輸入信號(hào)的選擇性失真信號(hào)相對(duì)應(yīng)。如清楚地示出的那樣，僅駐留在LTE頻帶內(nèi)的峰值降低失真的那些譜分量應(yīng)用于組合輸入信號(hào)。極少的或沒(méi)有LTE頻帶之外的譜分量應(yīng)用于組合輸入信號(hào)，并且因此， 組合輸出信號(hào)的GSM頻帶內(nèi)的GSM信號(hào)G將不受峰值降低失真的影響，該峰值降低失真被選擇性地應(yīng)用在LTE頻帶中，而總信號(hào)被峰值降低。在圖5中，組合輸入信號(hào)包括CDMA信號(hào)和LTE信號(hào)L，其中用于CDMA信號(hào)的頻帶以大約0 Hz為中心并且用于LTE信號(hào)L的頻帶以大約5 MHz為中心。特別地，組合輸入信號(hào)和組合輸出信號(hào)之間的差對(duì)應(yīng)于應(yīng)用于該組合輸入信號(hào)的選擇性失真信號(hào)。如清楚地示出的那樣，僅駐留在CDMA頻帶內(nèi)的峰值降低失真的那些譜分量應(yīng)用于組合輸入信號(hào)。極少的或沒(méi)有CDMA頻帶之外的譜分量應(yīng)用于組合輸入信號(hào)，并且因此，組合輸出信號(hào)的LTE頻帶內(nèi)的LTE信號(hào)L將不受峰值降低失真的影響，該峰值降低失真被選擇性地應(yīng)用在CDMA頻帶中，而總信號(hào)被峰值降低。圖6是示出了組合輸入信號(hào)和組合輸出信號(hào)之間在時(shí)域中的幾個(gè)采樣上的差的曲線圖，其中組合輸入信號(hào)包括CDMA信號(hào)和LTE信號(hào)L，諸如圖5所示。特別地，該圖示出了各個(gè)組合輸入信號(hào)和組合輸出信號(hào)的采樣的幅度。采樣被標(biāo)準(zhǔn)化為它們的均方根(RMS) 值。還示出了所選的限幅閾值以及組合輸入信號(hào)的平均功率級(jí)。該平均功率級(jí)是組合輸入信號(hào)的RMS值。如清楚地示出的那樣，由本發(fā)明提供的選擇性峰值功率降低提供了顯著的峰值功率級(jí)降低。盡管上述實(shí)施方式集中于在組合信號(hào)中提供兩個(gè)經(jīng)不同調(diào)制的信號(hào)并且選擇性地將峰值功率降低應(yīng)用于兩個(gè)信號(hào)之一，但是本發(fā)明的概念可以擴(kuò)展到其他實(shí)施方式。例如，組合信號(hào)可以包括三個(gè)或更多不同信號(hào)，其中所選的峰值降低失真可以選擇性地應(yīng)用于各個(gè)信號(hào)中的任何一個(gè)或多個(gè)。而且，本發(fā)明的峰值功率降低技術(shù)可以與其他傳統(tǒng)峰值功率降低技術(shù)組合，其他傳統(tǒng)峰值功率降低技術(shù)在獨(dú)立信號(hào)被組合以形成組合輸入信號(hào)之前應(yīng)用于它們。如圖7所示，組合信號(hào)可以包括兩個(gè)不同的GSM信號(hào)G以及LTE信號(hào)L?？梢栽诓煌l帶中提供GSM信號(hào)G，并且可以在又一頻帶中提供LTE信號(hào)L，該又一頻帶與分配給 GSM信號(hào)G的頻帶分開(kāi)。在與GSM信號(hào)G組合之前，LTE信號(hào)L可以經(jīng)受特定于LTE信號(hào)L 的峰值功率降低技術(shù)。而且，盡管示出了 LTE和GSM信號(hào)L、G，但是這些各種信號(hào)可以表示采用不同調(diào)制方案的任何類(lèi)型的信號(hào)，以及可以表示給定調(diào)制方案內(nèi)的不同信號(hào)。在該示例中，第一調(diào)制函數(shù)12將提供第一 GSM信號(hào)G，其由上采樣函數(shù)16上采樣到公共采樣率。在上采樣之后，調(diào)諧函數(shù)20將第一 GSM信號(hào)調(diào)諧到第一頻帶。類(lèi)似地，第三調(diào)制函數(shù)46將提供第二 GSM信號(hào)，如果需要，該GSM信號(hào)由上采樣函數(shù)48上采樣到公共采樣率。然后，調(diào)諧函數(shù)50將第二 GSM信號(hào)調(diào)諧到第二頻帶。在將第一和第二 GSM信號(hào)G 調(diào)諧到各自的第一和第二頻帶之后，第一和第二頻帶、第一和第二 GSM信號(hào)G在求和電路52處組合并且被提供給求和電路對(duì)。同時(shí)，第二調(diào)制函數(shù)14將提供LTE信號(hào)L，其經(jīng)受了調(diào)制特定峰值功率降低函數(shù) 54的特定峰值降低技術(shù)。調(diào)制特定峰值功率降低技術(shù)可以包括信號(hào)失真技術(shù)，所述信號(hào)失真技術(shù)通過(guò)在超過(guò)給定閾值的那些峰值處或周?chē)蔷€性地對(duì)正在被處理的信號(hào)進(jìn)行失真來(lái)降低峰值幅度。替代地，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的編碼或加擾技術(shù)可以用于處理信號(hào)或信號(hào)中提供的信息，使得被處理的信號(hào)將與較低峰均功率比相關(guān)聯(lián)。示例性峰值功率降低技術(shù)可以包括幅度過(guò)濾和限幅、編碼、部分傳輸序列、選擇映射、交織、音保留、動(dòng)態(tài)星座擴(kuò)展或音注入?？梢栽赟eung Hee Han等人的"An Overview of Peak-to-Average Power Ratio Reduction Techniques For Multicarrier Transmission，，( IEEE Wireless Communications, 2005年4月，第12卷，第2期)中找到示例，通過(guò)引用該公開(kāi)將其全文合并于此。對(duì)于其他示例性峰值功率降低技術(shù)而言，參考2008年10月3日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)12/245, 047,2008年10月3日提交的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朠CT/CA2008/001757、2007 年6月21日公開(kāi)的美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?007/0140101、2006年3月14日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利 7，013，161 ；2004年2月3日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利6，687，511以及2001年5月22日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利6，236，864，通過(guò)引用這些公開(kāi)將其全文合并于此。然后，上采樣函數(shù)18將經(jīng)峰值功率降低的LTE信號(hào)上采樣到公共采用率，并且該 LTE信號(hào)由調(diào)諧函數(shù)22調(diào)諧到第三頻帶。然后，經(jīng)調(diào)諧和峰值功率降低的LTE信號(hào)L可以在求和函數(shù)M處與包括第一和第二 GSM信號(hào)G的信號(hào)組合，以提供組合輸入信號(hào)。向峰值功率降低函數(shù)26提供該組合輸入信號(hào)，如上所述，峰值功率降低函數(shù)沈?qū)⑦x擇性地在組合輸入信號(hào)的第三頻帶中應(yīng)用峰值功率失真。因此，將基于總組合輸入信號(hào)生成的峰值功率失真選擇性地應(yīng)用于第三頻帶中的LTE信號(hào)L，而極少的或沒(méi)有峰值功率失真被應(yīng)用于第一和第二頻帶中的第一和第二 GSM信號(hào)G。在該點(diǎn)上，LTE信號(hào)L已經(jīng)在不同位置經(jīng)受了峰值功率降低過(guò)程。優(yōu)選地，應(yīng)用于LTE信號(hào)的峰值功率降低的程度在調(diào)制特定峰值功率降低函數(shù)M和峰值功率降低函數(shù)沈之間被共享。假設(shè)總失真預(yù)算可用于LTE信號(hào)L， 則可以在調(diào)制特定峰值功率降低函數(shù)M和峰值功率降低函數(shù)沈之間分割該失真預(yù)算，以實(shí)現(xiàn)卓越的峰值功率降低性能。在用于處理LTE信號(hào)的示例性實(shí)施方式中，調(diào)制特定峰值功率降低函數(shù)54采用基于符號(hào)的算法，諸如METHOD AND SYSTEM FOR ADAPTIVE PEAK TO AVERAGE POWER RATIO REDUCTION IN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING COMMUNICATION NETWORKS,其被公開(kāi)在2007年6月21日公開(kāi)的美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2007/0140101中，通過(guò)引用將其全文合并于此。而且，盡管具體示出了 GSM和LTE信號(hào)G、L，但是不同調(diào)制函數(shù)12、46、14可以采用不同的調(diào)制方案，并且在給定調(diào)制方案內(nèi)提供不同的信號(hào)。例如，第一和第三調(diào)制函數(shù)12、 46可以提供LTE信號(hào)L，而第三調(diào)制函數(shù)M可以提供CDMA信號(hào)，其中調(diào)制特定峰值功率降低失真函數(shù)M將峰值功率降低技術(shù)應(yīng)用于單獨(dú)的CDMA信號(hào)，并且峰值功率降低函數(shù)沈向組合輸入信號(hào)提供CDMA信號(hào)頻帶內(nèi)的選擇性峰值功率降低技術(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的改進(jìn)和修改。所有此類(lèi)改進(jìn)和修改被認(rèn)為處于這里和以下權(quán)利要求所公開(kāi)的概念的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于降低與信號(hào)相關(guān)聯(lián)的峰值功率的方法，包括 生成第一調(diào)制類(lèi)型的第一信號(hào)和第二調(diào)制類(lèi)型的第二信號(hào)； 組合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)以形成組合輸入信號(hào)，其中所述第一信號(hào)駐留在所述組合輸入信號(hào)的第一頻帶中，所述第二信號(hào)駐留在所述組合輸入信號(hào)的第二頻帶中， 并且所述第一頻帶不同于所述第二頻帶； 基于所述組合輸入信號(hào)生成峰值降低失真； 選擇對(duì)應(yīng)于所述第一頻帶的所述峰值降低失真的一部分作為所述峰值降低失真的所選部分；以及 在所述組合輸入信號(hào)的所述第一頻帶中應(yīng)用所述峰值降低失真的所述所選部分，以提供具有降低的峰均比的組合輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)將所述峰值降低失真的所述所選部分應(yīng)用于所述組合輸入信號(hào)時(shí)，所述峰值降低失真的至少另一部分不應(yīng)用于所述組合輸入信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述峰值降低失真在至少所述第一頻帶和所述第二頻帶中具有譜分量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述峰值降低失真包括生成峰值信號(hào)，所述峰值信號(hào)表示所述組合輸入信號(hào)內(nèi)超過(guò)定義閾值的那些峰值，并且選擇所述峰值降低失真的一部分包括對(duì)所述峰值信號(hào)進(jìn)行濾波以獲得所述峰值降低失真的所述所選部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述峰值信號(hào)包括 從所述組合輸入信號(hào)移除所述組合輸入信號(hào)內(nèi)超過(guò)所述定義閾值的峰值，以提供限幅信號(hào)；以及 從所述組合輸入信號(hào)減去所述限幅信號(hào)以提供所述峰值信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)應(yīng)于所述第二頻帶的所述峰值降低失真的一部分有效地不應(yīng)用在組合信號(hào)的所述第二頻帶中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中僅有效地將所述峰值降低失真的所述所選部分應(yīng)用于所述組合輸入信號(hào)，并且對(duì)應(yīng)于所述第一頻帶之外區(qū)域的所述峰值降低失真的其他部分不應(yīng)用于所述組合輸入信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一調(diào)制類(lèi)型是以下之一頻分多址(FDMA)、 正交頻分多址(OFDM)、碼分多址(CDMA)以及時(shí)分多址(TDMA)，并且所述第二調(diào)制類(lèi)型是頻分多址(FDMA)、正交頻分多址(OFDM)、碼分多址(CDMA)以及時(shí)分多址(TDMA)中的另一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一調(diào)制類(lèi)型是OFDM并且所述第二調(diào)制類(lèi)型是 TDMA。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一調(diào)制類(lèi)型是CDMA并且所述第二調(diào)制類(lèi)型是OFDM。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一信號(hào)定位在約零(0)赫茲的所述組合輸入信號(hào)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述組合輸出信號(hào)上變頻到射頻信號(hào)并且放大所述射頻信號(hào)以便傳輸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合以形成所述組合輸入信號(hào)之前，將峰值功率降低過(guò)程應(yīng)用于所述第一信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括在所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合以形成所述組合輸入信號(hào)之前，將所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)上采樣到公共采樣頻率。
15.一種通信系統(tǒng)，包括 上變頻電路，被配置為將組合輸出信號(hào)上變頻到射頻信號(hào)以便傳輸； 與所述上變頻電路相關(guān)聯(lián)的信號(hào)處理電路，被配置為 生成第一調(diào)制類(lèi)型的第一信號(hào)和第二調(diào)制類(lèi)型的第二信號(hào)； 組合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)以形成組合輸入信號(hào)，其中所述第一信號(hào)駐留在所述組合輸入信號(hào)的第一頻帶中，所述第二信號(hào)駐留在所述組合輸入信號(hào)的第二頻帶中， 并且所述第一頻帶不同于所述第二頻帶； 基于所述組合輸入信號(hào)生成峰值降低失真； 選擇對(duì)應(yīng)于所述第一頻帶的所述峰值降低失真的一部分作為所述峰值降低失真的所選部分；以及 在所述組合輸入信號(hào)的所述第一頻帶中應(yīng)用所述峰值降低失真的所述所選部分，以給組合輸入信號(hào)提供降低的峰均功率比。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中當(dāng)將所述峰值降低失真的所述所選部分應(yīng)用于所述組合輸入信號(hào)時(shí)，所述峰值降低失真的至少另一部分不應(yīng)用于所述組合輸入信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中所述峰值降低失真在至少所述第一頻帶和所述第二頻帶中具有譜分量。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中 為生成所述峰值降低失真，所述信號(hào)處理電路還被配置為生成峰值信號(hào)，所述峰值信號(hào)表示所述組合輸入信號(hào)內(nèi)超過(guò)定義閾值的那些峰值；以及 為選擇所述峰值降低失真的一部分，所述信號(hào)處理電路還被配置為對(duì)所述峰值信號(hào)進(jìn)行濾波以獲得所述峰值降低失真的所述所選部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的通信系統(tǒng)，其中為了生成所述峰值信號(hào)，所述信號(hào)處理電路還被配置為 從所述組合輸入信號(hào)移除所述組合輸入信號(hào)內(nèi)超過(guò)所述定義閾值的峰值，以提供限幅信號(hào)；以及 從所述組合輸入信號(hào)減去所述限幅信號(hào)以提供所述峰值信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中對(duì)應(yīng)于所述第二頻帶的所述峰值降低失真的一部分有效地不應(yīng)用在組合信號(hào)的所述第二頻帶中。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中僅有效地將所述峰值降低失真的所述所選部分應(yīng)用于所述組合輸入信號(hào)，并且對(duì)應(yīng)于所述第一頻帶之外區(qū)域的所述峰值降低失真的其他部分不應(yīng)用于所述組合輸入信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一調(diào)制類(lèi)型是以下之一頻分多址 (FDMA)、正交頻分多址(OFDM)、碼分多址(CDMA)以及時(shí)分多址(TDMA)，并且所述第二調(diào)制類(lèi)型是頻分多址(FDMA)、正交頻分多址(OFDM)、碼分多址(CDMA)以及時(shí)分多址(TDMA)中的另一個(gè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一調(diào)制類(lèi)型是OFDM并且所述第二調(diào)制類(lèi)型是TDMA。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一調(diào)制類(lèi)型是CDMA并且所述第二調(diào)制類(lèi)型是OFDM。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一信號(hào)定位在約零(0)赫茲的所述組合輸入信號(hào)中。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中所述信號(hào)處理電路還被配置為在所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合以形成所述組合輸入信號(hào)之前，將峰值功率降低過(guò)程應(yīng)用于所述第一信號(hào)。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其中所述信號(hào)處理電路還被配置為在所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合以形成所述組合輸入信號(hào)之前，將所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)上采樣到公共采樣頻率。
28.一種用于降低與信號(hào)相關(guān)聯(lián)的峰值功率的方法，包括 生成第一調(diào)制類(lèi)型的第一信號(hào)和第二調(diào)制類(lèi)型的第二信號(hào)； 組合所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)以形成組合輸入信號(hào)，其中所述第一信號(hào)駐留在所述組合輸入信號(hào)的第一頻帶中，所述第二信號(hào)駐留在所述組合輸入信號(hào)的第二頻帶中， 并且所述第一頻帶不同于所述第二頻帶； 基于所述組合輸入信號(hào)生成峰值降低失真； 選擇對(duì)應(yīng)于所述第一頻帶的所述峰值降低失真的一部分和對(duì)應(yīng)于所述第二頻帶的所述峰值降低失真的第二部分；以及 在所述組合輸入信號(hào)的所述第一頻帶中應(yīng)用所述峰值降低失真的所述第一部分并且在所述組合輸入信號(hào)的所述第二頻帶中應(yīng)用所述峰值降低失真的所述第二部分，以提供組合輸出信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供用于降低組合信號(hào)的峰值功率的技術(shù)，該組合信號(hào)具有第一調(diào)制類(lèi)型的第一信號(hào)和第二調(diào)制類(lèi)型的第二信號(hào)?；谠摻M合信號(hào)，確定峰值降低失真。配置峰值降低失真，使得如果應(yīng)用于該組合信號(hào)的整體，則將降低貫穿該組合信號(hào)的過(guò)量峰值。然而，代替應(yīng)用峰值降低失真的整體，將峰值降低失真的所選部分應(yīng)用于組合信號(hào)的相應(yīng)部分以降低組合信號(hào)的峰值功率。
文檔編號(hào)H03L5/02GK102257732SQ200980150690
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者T. G. 富勒 A., J. 莫里斯 B. 申請(qǐng)人:北方電訊網(wǎng)絡(luò)有限公司