專利名稱：在數(shù)字廣播系統(tǒng)中降低峰值功率對平均功率的比值的方法與裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及電子信號處理，更具體地說，涉及在射頻信號中旨在用于降低峰值功率對平均功率的比值的信號處理。
數(shù)字音頻廣播(DAB)是一種用于提供優(yōu)于現(xiàn)有的模擬廣播格式的數(shù)字品質(zhì)音頻的媒介。調(diào)頻帶內(nèi)信道上(IBOC)DAB可以以一種混合格式被發(fā)送，其中數(shù)字調(diào)制信號可以跟當前廣播的模擬調(diào)頻信號共存，或者以一種全數(shù)字格式被發(fā)送，其中模擬調(diào)頻信號已經(jīng)被消除。由于每一個DAB信號都在與現(xiàn)有的調(diào)頻信道分配相同的頻譜覆蓋(mask)中被同時發(fā)送，所以IBOC不需要新的頻譜分配。IBOC在使各廣播機構(gòu)能夠向它們的現(xiàn)有的聽眾群提供數(shù)字品質(zhì)音頻的同時，也推動了頻譜的經(jīng)濟利用。
音頻的數(shù)字傳輸跟現(xiàn)有的調(diào)頻無線電信道相比，其優(yōu)點包括較好的信號質(zhì)量，較小的噪聲以及較寬的動態(tài)范圍。開始時所采納的混合格式允許現(xiàn)有的接收機繼續(xù)接收模擬的調(diào)頻信號，同時允許新的IBOC接收機對數(shù)字信號進行解碼。在將來，當IBOC接收機大量存在時，各廣播機構(gòu)就可以選擇全數(shù)字格式進行發(fā)送。調(diào)頻混合IBOC DAB的目標就是提供實質(zhì)上為CD品質(zhì)的立體聲音頻(加數(shù)據(jù))，并同時發(fā)送現(xiàn)有的調(diào)頻信號。調(diào)頻全數(shù)字信號IBOC DAB的目標就是提供實質(zhì)上為CD品質(zhì)的立體聲音頻，連同具有多達200 kbps容量的一個數(shù)字信道，這取決于一個特定電臺的干擾環(huán)境。
一種已建議的調(diào)頻IBOC廣播系統(tǒng)使用多個正交的頻分多路復(fù)用(OFDM)載波來發(fā)送數(shù)字信號。一組OFDM信號包括在不同的等間隔配置的、互相正交的頻率上進行調(diào)制的幾個載波之和。這就保證了不同的副載波不會互相干擾。在這樣一個系統(tǒng)中，被發(fā)送信號的幅度有時具有很高的峰值。因此，在IBOC DAB發(fā)射機中所使用的線性功率放大器需要工作于大的功率回旋余地，這使得帶外功率低于所施加的限值。由此導(dǎo)致十分昂貴和低效率的放大器。因此，對OFDM DAB信道來說，需要降低峰值功率對平均功率的比值(PAR)。
本發(fā)明提供一種有效的方案，用于在使用正交頻分多路復(fù)用的電子信號(例如，可以應(yīng)用于調(diào)頻IBOC DAB系統(tǒng))中，降低峰值功率對平均功率的比值。
一種特別適用于全數(shù)字IBOC DAB系統(tǒng)的可供選擇的實施例，在第二已調(diào)制的已限幅的信號中減少各種互調(diào)產(chǎn)物的同時，還附加地對各中心副載波的各數(shù)據(jù)碼元矢量進行預(yù)失真。
本發(fā)明還包括用以實現(xiàn)上述方法的發(fā)射機。
各優(yōu)選實施例的說明參看諸附圖，

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種混合調(diào)頻帶內(nèi)信道上的數(shù)字音頻廣播信號10的各信號分量的頻率分配(頻譜安排)和相對功率譜密度的示意圖。混合格式包括常規(guī)調(diào)頻立體聲模擬信號12，其功率譜密度由位于中心頻帶(即，信道的16部分)的三角形14來表示。典型的模擬調(diào)頻廣播信號的功率譜密度(PSD)接近于三角形，從中心頻率算起，其斜率約為-0.35 dB/kHz。被配置成偶數(shù)的多個數(shù)字調(diào)制的副載波被定位于模擬調(diào)頻信號兩側(cè)的上邊帶18和下邊帶20之上，并且跟模擬調(diào)頻信號同時發(fā)送。所有載波的發(fā)射功率電平都處于美國聯(lián)邦通信委員會所發(fā)布的信道覆蓋22的范圍內(nèi)。圖1的垂直軸表示峰值功率譜密度相對于更加常見的平均功率譜密度的特性。
在一種已建議的調(diào)制格式中，被配置成偶數(shù)的多個正交頻分多路復(fù)用(OFDM)副載波被放置在主模擬調(diào)頻信號的兩側(cè)，它們占據(jù)著離開主調(diào)頻中心頻率從大約129 kHz到大約199 kHz的頻譜，如圖1中的上邊帶18和下邊帶20所示。在混合系統(tǒng)中，每一個邊帶的已調(diào)制的OFDM副載波的總的DAB功率被設(shè)置為相對于主模擬調(diào)頻功率的-25 dB。在被定位于模擬頻譜兩側(cè)的OFDM各副載波上發(fā)送DAB信號。DAB系統(tǒng)包括在主調(diào)頻頻譜之上的191個載波以及在主調(diào)頻頻譜之下的191個載波。每一個DAB副載波都按照344.53125 Hz的碼元速率進行QPSK調(diào)制。同相與正交脈沖形狀為從根部抬起的余弦波形(超過時間(excess time)＝7/128)，在其兩個邊緣上依次遞減，以抑制頻譜旁瓣。這種脈沖形狀導(dǎo)致正交副載波頻率的間隔為363.3728 Hz。
混合信號的數(shù)字調(diào)制部分是將按照全數(shù)字式IBOC DAB格式進行發(fā)送的全數(shù)字DAB信號的一個子集。在一種已建議的全數(shù)字調(diào)頻DAB格式中，OFDM數(shù)字副載波的頻譜安排以及相對信號功率密度水平用標號24來表示，如圖2所示。圖1的模擬調(diào)頻信號已經(jīng)被OFDM副載波的一個可選的附加組所取代，后者被稱為擴展的全數(shù)字信號26，它位于中心頻帶28。再次被配置成偶數(shù)的OFDM副載波被定位于上邊帶30以及下邊帶32。圖2的全數(shù)字格式的邊帶比圖1的邊帶來得更寬些。此外，全數(shù)字IBOC信號各邊帶的功率譜密度水平被設(shè)置為比在混合IBOC各邊帶中的允許值大約高10 dB。這就為全數(shù)字IBOC信號提供了一種重要的性能上的好處。而且，擴展的全數(shù)字信號的功率譜密度比混合的IBOC各邊帶的大約低15 dB。這就在為其他數(shù)字業(yè)務(wù)提供附加的容量時，使得鄰近混合或全數(shù)字IBOC信號的任何干擾問題得以最小化，甚至完全消除。
全數(shù)字模式是混合模式的邏輯擴展，其中，原先占用中心+/-100 kHz區(qū)域的模擬信號被低電平的各數(shù)字副載波所取代。位于低電平的各副載波兩側(cè)的是兩個數(shù)字邊帶，通過將帶寬增加到大約100 kHz并將功率增加大約10 dB，使上述數(shù)字邊帶不同于混合模式。一種已建議的全數(shù)字DAB系統(tǒng)在每一個邊帶上包括267個載波，以及在中心頻帶有559個載波。每一個DAB副載波都受到QPSK調(diào)制。同相和正交的脈沖波形為根部抬起的余弦波形(超過時間＝7/128)，在兩個邊緣處依次遞減，以抑制頻譜旁瓣。這種脈沖波形導(dǎo)致正交的副載波頻率的間隔為363.3728 Hz。針對已發(fā)送信號的功率譜密度圖應(yīng)當很好地處于全數(shù)字調(diào)頻IBOC的覆蓋范圍內(nèi)。
圖3是功能方框圖，表示在IBOC DAB調(diào)頻發(fā)射機中的本發(fā)明的一個實施例。碼元發(fā)生器34產(chǎn)生正交相移鍵控(QPSK)的各數(shù)據(jù)碼元，其中含有待發(fā)送的信息。這些碼元被傳送到調(diào)制器36，其中，對多個OFDM副載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生DAB信號(已歸一化)。這種調(diào)制包括讓各數(shù)據(jù)碼元通過快速傅里葉反變換(IFFT)以便實現(xiàn)OFDM調(diào)制。一個循環(huán)前綴，連同從根部抬起的余弦窗口一起，被施加到已調(diào)信號(超過時間＝7/128)。以下將IFFT與窗口運算的組合稱為DAB調(diào)制器。
方框38是使峰值功率對平均功率比值(PAR)的降低得以實現(xiàn)的主方框。DAB調(diào)制器36的已調(diào)制輸出作為輸入被送到這個方框。方框38的輸出是已降低了PAR的待發(fā)送信號。為了實現(xiàn)PAR的降低，已調(diào)信號被限幅，如方框40所示，然后，它在方框42中被解調(diào)，并且在方框44中，從解調(diào)器獲得的各碼元矢量被預(yù)失真，或者令其受到約束，使之具有最小的同相與正交分量。然后，受約束的各碼元在方框46中被調(diào)制，以產(chǎn)生第二已調(diào)信號，該信號在方框48中受到進一步的限幅。這種限幅導(dǎo)致不需要的各種互調(diào)產(chǎn)物。在將該信號送往大功率放大器52以便經(jīng)由天線54進行廣播之前，在方框50中已限幅的第二已調(diào)信號中的各種互調(diào)產(chǎn)物被減少或消除。
圖4是表示可以被用來執(zhí)行方框40的功能的限幅器的工作。該限幅器被設(shè)置到一定的閾值，或限值K1。在任何瞬時，若輸入信號功率超過K1，則它被限幅到K1。由于輸入信號已被歸一化，所以這就保證了在限幅器的輸出端，信號的PAR為K1。因此限幅器(對實數(shù)x)的操作說明如下。若輸入信號(X)的數(shù)值小于-K1，則限幅器的輸出被設(shè)置為-K1；若輸入信號(X)的數(shù)值大于K1，則限幅器的輸出被設(shè)置為等于K1；并且若輸入信號(X)的數(shù)值介于-K1與K1之間，則輸出信號等于輸入信號。對這種操作來說，K1為1.58意味著峰值功率對平均功率比值被設(shè)置為4 dB。
然后，限幅的已調(diào)信號被送到DAB解調(diào)器42。在DAB解調(diào)器42中，首先對已調(diào)制的樣本進行反循環(huán)前綴和窗口運算。其后接著進行快速傅里葉變換(FFT)，以實現(xiàn)OFDM解調(diào)。以下將窗口運算與FFT的組合稱為DAB解調(diào)器。
其次，在解調(diào)步驟中所恢復(fù)的數(shù)據(jù)碼元矢量各星座點被施加約束，使之具有最小的同相與正交分量，以便降低因限幅器的限幅而引入的失真。為了實現(xiàn)這種約束，在這個步驟中，每一個OFDM碼元矢量被強迫處于環(huán)繞星座點的某一區(qū)域54、56、58或60之內(nèi)，如圖5所示。在圖5中，各星座點62、64、66和68都有預(yù)期的同相與正交幅度“A”?！癆”的某些預(yù)定部分，表示為“F”，定義各數(shù)據(jù)碼元被約束于其中的區(qū)域。這樣一來，對OFDM碼元矢量的每一個元素施加約束的操作說明如下。
若輸入碼元(x)為x＝a+b*i，式中，“a”為同相分量，“b”為正交分量，輸出(y)被定義為y＝a’+b’*i，式中，a’和b’的定義如下If abs(a)＜＝F*Aifa＜0，a’＝-(F*A)else， a’＝F*Aelse a’＝aIf abs(b)＜＝F·Aif b＜0，b’＝-(F*A)else， b’＝F*Aelse b’＝b有了這樣的約束，可以看出各碼元星座點的同相和正交分量被迫至少具有等于預(yù)期的同相和正交分量幅度的某個預(yù)定部分的最小幅度。
其次，受約束的碼元矢量由DAB調(diào)制器46進行調(diào)制，并且調(diào)制后的輸出通過限幅器48。限幅器48使用類似于圖4那樣的限幅函數(shù)，但其閾值為K2。由于輸入信號是歸一化的，所以這就保證了限幅器48的輸出信號的峰值功率對平均功率比值等于K2。
為了使已發(fā)送的信號很好地處于混合調(diào)頻IBOC覆蓋的范圍內(nèi)，在方框50中，通過使非數(shù)據(jù)的各副載波變?yōu)?來清除該信號。由于這種清除操作所引入的失真是最小的。在調(diào)頻IBOC DAB系統(tǒng)的優(yōu)選實施例中，實際的處理過程涉及將所有不使用的信道(在兩個邊帶以外)的非數(shù)據(jù)的各副載波變?yōu)?。
圖6是表示本發(fā)明的降低PAR的方法的流程圖。方框70表示副載波數(shù)據(jù)的DAB輸入OFDM碼元矢量被輸入到DAB調(diào)制器72。在方框76，使用閾值K1對在線路74上所得到的第一已調(diào)信號進行限幅。這就在線路78上產(chǎn)生已限幅的第一調(diào)制信號，隨后，該信號在方框80中進行解調(diào)，以便在線路82上恢復(fù)數(shù)據(jù)碼元矢量的各星座點。在方框84，對已恢復(fù)的各星座點進行預(yù)失真，使得它們受到約束，具有如上所述的同相和正交分量的一個預(yù)定的最小幅度。DAB調(diào)制器86對受到約束的各碼元矢量進行調(diào)制，以便在線路88上產(chǎn)生一個第二已調(diào)信號。第二已調(diào)信號在具有第二閾值K2的限幅器90中被限幅。
由于限幅操作產(chǎn)生各種互調(diào)產(chǎn)物，所以要通過下列各步驟來減少各種互調(diào)產(chǎn)物。在線路92上的第二已限幅的調(diào)制信號被送往在方框94中的一個解調(diào)器。在線路96上的已解調(diào)輸出被送往在方框98中的一個清除步驟，其中，各非數(shù)據(jù)的副載波被限幅到0。在線路100上所得到的信號在方框102中被調(diào)制，并且在方框106，使用另一個限幅閾值(K3)對在線路104上的第三已調(diào)信號進行限幅。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在方框94、98、102和106中的各步驟被重復(fù)執(zhí)行兩次，在第一次重復(fù)中，在限幅器106中使用閾值K4。在第二次重復(fù)中，不使用限幅器106，但是該信號經(jīng)由線路108被送往大功率放大器供廣播之用。
為了仿真的目的，針對大功率放大器(HPA)使用兩種模型。模型1使用如圖4所示的“Z字形曲線”限幅函數(shù)。該限幅器被設(shè)置為一定的閾值K5。在任何瞬時，若信號功率超過K5(對歸一化輸入信號而言)，則它被限幅到K5。模型2使用“S字形曲線”限幅函數(shù)。在這種情況下，使用一個已標定的誤差函數(shù)110作為HPA的模型(如圖7所示)。由K5來設(shè)置工作點。6dB的K5數(shù)值意味著信號均方值比1dB壓縮點低6dB。
圖8表示使用圖4的具有各種最終限幅標準的限幅器并使用下列的限幅數(shù)值K1＝3；K2，K3和K4＝4；以及分數(shù)F＝7/8進行處理的采樣數(shù)字音頻廣播信號中的OFDM副載波的功率譜密度的仿真結(jié)果。由線112表示的信號表示限幅于5.5+0.85dB。線114表示限幅于5.0+0.85dB，線116表示限幅于4.5+0.86dB，以及線118表示限幅于4.0+0.88dB時的各項結(jié)果。圖9表示針對這些方案的相應(yīng)的位誤碼率，相應(yīng)的各項結(jié)果使用帶撇(’)的數(shù)字。線119表示未限幅時的結(jié)果。
圖10表示在降低PAR的方法中，使用圖4的限幅器并且在發(fā)射機的輸出級的大功率放大器中使用圖7的限幅器，同時使用下列的限幅數(shù)值K1＝3；K2，K3和K4＝4；以及分數(shù)F＝7/8進行處理的采樣數(shù)字音頻廣播信號中的OFDM副載波的功率譜密度的仿真結(jié)果。線120表示未限幅的信號。線122表示限幅于5.17+1.09sigrms＝-8。圖11表示針對這些方案的相應(yīng)的位誤碼率，相應(yīng)的各項結(jié)果使用帶撇(’)的數(shù)字。
圖12是流程圖，表示用于全數(shù)字信號的本發(fā)明的降低PAR的方法。方框124表示副載波數(shù)據(jù)的DAB輸入OFDM碼元矢量被輸入到DAB調(diào)制器126。在方框130，使用第一閾值K1對在線128上所得到的第一已調(diào)信號進行限幅。這個步驟在線132上產(chǎn)生一個已限幅的第一已調(diào)信號，隨后，它在方框134中被解調(diào)，以便在線136上恢復(fù)各數(shù)據(jù)碼元矢量的各星座點。在方框138中，對已恢復(fù)的各星座點進行預(yù)失真，使得它們受到約束，并具有如上所述的同相與正交分量的一個預(yù)定的最小幅度。此外，在這個步驟中，不需要的非數(shù)據(jù)副載波也被限幅到0。DAB調(diào)制器140對受到約束的各碼元矢量進行調(diào)制，以便在線142上產(chǎn)生第二已調(diào)信號。第二已調(diào)信號在具有第二閾值K2的限幅器144中被限幅。
由于限幅操作產(chǎn)生各種互調(diào)產(chǎn)物，所以要通過下列各步驟來減少互調(diào)產(chǎn)物。在線路146上的第二已限幅的調(diào)制信號被送往在方框148中的一個解調(diào)器。在線路150上的已解調(diào)輸出被送往方框152，在其中，來自各中心載波的各數(shù)據(jù)碼元被預(yù)失真，并且各非數(shù)據(jù)的副載波被限幅到0。在線路154上所得到的信號在方框156中被調(diào)制，并且在方框106，使用另一個限幅閾值(K3)對在線路158上的第三已調(diào)信號進行限幅。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在方框148、152、156和160中的各步驟被重復(fù)執(zhí)行兩次，在第一次重復(fù)中，在限幅器160中使用閾值K4。在第二次重復(fù)中，不使用限幅器160，但是該信號經(jīng)由線路162被送往大功率放大器供廣播之用。
圖13表示使用圖4的具有各種最終限幅標準的限幅器并使用下列的限幅數(shù)值K1＝3；K2，K3和K4＝4；以及分數(shù)F＝7/8進行處理的采樣數(shù)字音頻廣播信號中的OFDM副載波的功率譜密度的仿真結(jié)果。曲線164表示未限幅的信號。曲線166表示限幅于4.5+0.78dB。線168表示限幅于5.0+0.77dB，以及線170表示限幅于5.0+0.77dB時的各項結(jié)果。圖14表示針對這些方案的相應(yīng)的位誤碼率，相應(yīng)的各項結(jié)果使用帶撇(’)的數(shù)字。
圖15表示在降低PAR的方法中，使用圖4的限幅器并且在發(fā)射機的輸出級的大功率放大器中使用圖7的限幅器，同時使用下列的限幅數(shù)值K1＝3；K2，K3和K4＝4；以及分數(shù)F＝7/8進行處理時的采樣數(shù)字音頻廣播信號中的OFDM副載波的功率譜密度的仿真結(jié)果。線172表示未限幅的信號。線174表示限幅于sigrms＝6，PAR＝6.15+0.95dB，以及線176表示限幅于sigrms＝8，PAR＝6.38+0.88dB。圖16表示針對這些方案的相應(yīng)的位誤碼率，相應(yīng)的各項結(jié)果使用帶撇(’)的數(shù)字。
所有的仿真都使用512個OFDM碼元來實現(xiàn)。所選擇的最佳參數(shù)為K1＝3dB，K2＝4dB，K3＝4dB，K4＝4dB，F(xiàn)＝7/8。所考慮的性能測量值為功率譜密度(PSD)以及位誤碼率(BER)。同樣，畫出了已解調(diào)的各信號點，以描述所引入的失真。
在末級，通過在頻域中對信號進行填0，可以使采樣頻率增加一倍。為了降低減少PAR的方案的復(fù)雜性，最后一個步驟可以進行兩次，而不是3次。這將導(dǎo)致性能上的降低，但是各PSD仍然處于混合調(diào)頻IBOC覆蓋的范圍內(nèi)。
本發(fā)明描述了在調(diào)頻IBOC DAB系統(tǒng)中，用于降低峰值功率對平均功率的比值(PAR)的一種新穎的方案。針對這個方案的仿真結(jié)果(針對功率放大器使用Z和S曲線)表明，本發(fā)明可以獲得將PAR降低4-7dB，但仍然處于調(diào)頻覆蓋范圍以內(nèi)的效果。由于這種預(yù)失真方案所引入的失真是最小的。特別是，通過使用下列參數(shù)K1＝3dB，K2＝4dB，K3＝4dB，K4＝4dB，F(xiàn)＝7/8，就能得到用于DAB信號的十分良好的頻譜占用圖，該信號完全處于調(diào)頻覆蓋的范圍內(nèi)。同樣，使用這組特定的數(shù)值所引入的失真也是最小的。
本發(fā)明使用發(fā)送信號的預(yù)失真與限幅的組合來使發(fā)送信號的PAR最小化。已經(jīng)用仿真結(jié)果來證明優(yōu)化的發(fā)送信號中PAR的降低。在使用各優(yōu)選實施例來說明本發(fā)明的同時，還應(yīng)當理解，在不脫離由下列權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍的前提下，可以對所公開的方法與系統(tǒng)，包括其等同，作出各種變化。例如，已經(jīng)就應(yīng)用于數(shù)字音頻廣播說明了本發(fā)明，但是，在通過多載波調(diào)制來發(fā)送數(shù)字信號的其他系統(tǒng)中，它還有更加普遍的用途。
權(quán)利要求
1.一種用于在射頻信號中降低峰值功率對平均功率比值的方法，該方法包括下列各步驟用多個數(shù)據(jù)碼元矢量對多個副載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第一已調(diào)信號；對第一已調(diào)信號的幅度進行限幅，以產(chǎn)生第一限幅的已調(diào)信號；對第一限幅的已調(diào)信號進行解調(diào)，以恢復(fù)各數(shù)據(jù)碼元矢量；對各數(shù)據(jù)碼元矢量進行預(yù)失真，提供其同相與正交分量的最小幅度，以產(chǎn)生預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量；用已預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量對多個載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第二已調(diào)信號；對所述第二已調(diào)信號進行限幅，以產(chǎn)生第二限幅的已調(diào)信號；以及在所述第二限幅的已調(diào)信號中減少各種互調(diào)產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述第二限幅的已調(diào)信號中減少各種互調(diào)產(chǎn)物的所述步驟包括下列各步驟對第二已調(diào)信號進行解調(diào)，以產(chǎn)生第二已解調(diào)信號；在所述第二已解調(diào)信號中將各非數(shù)據(jù)副載波限幅到0；以及對所述第二已解調(diào)信號進行調(diào)制，以產(chǎn)生第三已調(diào)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括下列步驟對所述第三已調(diào)信號進行限幅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括下列各步驟對所述第三已調(diào)信號進行解調(diào)，以產(chǎn)生第三已解調(diào)信號；在所述第三已解調(diào)信號中將各非數(shù)據(jù)副載波限幅到0；以及對所述第三已解調(diào)信號進行調(diào)制，以產(chǎn)生第四已調(diào)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括下列步驟對所述第四已調(diào)信號進行限幅。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括下列各步驟對所述第四已調(diào)信號進行解調(diào)，以產(chǎn)生第四已解調(diào)信號；在所述第四已解調(diào)信號中將各非數(shù)據(jù)副載波限幅到0；以及對所述第四已解調(diào)信號進行調(diào)制，以產(chǎn)生第五已調(diào)信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述各數(shù)據(jù)碼元矢量包括代表各數(shù)據(jù)碼元的多個星座點，所述各星座點都具有同相分量與正交分量，并且所述預(yù)失真步驟包括下列各步驟對每一個星座點的所述同相分量進行標定，使之具有大于或等于第一預(yù)定幅度的幅度；對每一個星座點的所述正交分量進行標定，使之具有大于或等于第二預(yù)定幅度的幅度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述用多個數(shù)據(jù)碼元對多個副載波進行調(diào)制以產(chǎn)生一個已調(diào)信號的步驟包括正交移相鍵控調(diào)制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述多個載波是正交頻分多路復(fù)用的載波。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述對第一已調(diào)信號的幅度進行限幅以產(chǎn)生第一限幅的已調(diào)信號的步驟包括下列步驟將第一已調(diào)信號的最大幅度設(shè)置為一個預(yù)定的恒定幅度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述對已調(diào)信號的幅度進行限幅以產(chǎn)生第一限幅的已調(diào)信號的步驟包括下列步驟將第一已調(diào)信號的最大幅度設(shè)置為由一條已標定的Z字形曲線來定義的一個預(yù)定的幅度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述已調(diào)制的各載波都被歸一化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述用多個數(shù)據(jù)碼元矢量對多個副載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第一已調(diào)信號的步驟包括下列各步驟對所述各數(shù)據(jù)碼元矢量應(yīng)用快速傅里葉反變換；向所述各數(shù)據(jù)碼元矢量施加一個循環(huán)前綴；以及向所述各數(shù)據(jù)碼元矢量施加一個從根部抬起的余弦窗口。
14.一種用于在射頻信號中降低峰值功率對平均功率比值的方法，該方法包括下列各步驟用多個數(shù)據(jù)碼元矢量對多個副載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第一已調(diào)信號；所述副載波的第一組處于無線電信道的上下邊帶之中，并且所述副載波的第二組處于所述無線電信道的中心頻帶之中；對第一已調(diào)信號的幅度進行限幅，以產(chǎn)生第一限幅的已調(diào)信號；在所述第一限幅的已調(diào)信號中去除各種互調(diào)產(chǎn)物；對第一限幅的已調(diào)信號進行解調(diào)，以恢復(fù)各星座點；對所述第一和第二組副載波上的各數(shù)據(jù)碼元矢量進行預(yù)失真，提供其同相與正交分量的最小幅度，以產(chǎn)生預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量；用已預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量對多個載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第二已調(diào)信號；對所述第二已調(diào)信號進行限幅，以產(chǎn)生第二限幅的已調(diào)信號；在所述第二限幅的已調(diào)信號中去除各種互調(diào)產(chǎn)物；以及對所述第二組副載波上的各數(shù)據(jù)碼元矢量進行預(yù)失真，并提供其同相與正交分量的最小幅度，以產(chǎn)生附加的預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在所述第二限幅的已調(diào)信號中去除互調(diào)產(chǎn)物的所述步驟包括下列各步驟對第二已調(diào)信號進行解調(diào)，以產(chǎn)生第二已解調(diào)信號；在所述第二已解調(diào)信號中將各非數(shù)據(jù)副載波限幅到0；以及對所述第二已解調(diào)信號進行調(diào)制，以產(chǎn)生第三已調(diào)信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法還包括下列步驟對所述第三已調(diào)信號進行限幅。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括下列各步驟對所述第三已調(diào)信號進行解調(diào)，以產(chǎn)生第三已解調(diào)信號；在所述第三已解調(diào)信號中將各非數(shù)據(jù)副載波限幅到0；以及對所述第三已解調(diào)信號進行調(diào)制，以產(chǎn)生第四已調(diào)信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括下列步驟對所述第四已調(diào)信號進行限幅。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括下列各步驟對所述第四已調(diào)信號進行解調(diào)，以產(chǎn)生第四已解調(diào)信號；在所述第四已解調(diào)信號中，將各非數(shù)據(jù)副載波限幅到0；以及對所述第四已解調(diào)信號進行調(diào)制，以產(chǎn)生第五已調(diào)信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述各數(shù)據(jù)碼元矢量包括代表各數(shù)據(jù)碼元的多個星座點，所述各星座點都具有同相分量與正交分量，并且所述預(yù)失真步驟包括下列各步驟對每一個星座點的所述同相分量進行標定，使之具有大于或等于第一預(yù)定幅度的幅度；對每一個星座點的所述正交分量進行標定，使之具有大于或等于第二預(yù)定幅度的幅度。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，用多個數(shù)據(jù)碼元對多個副載波進行調(diào)制以產(chǎn)生一個已調(diào)信號的步驟包括正交移相鍵控調(diào)制。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述多個載波是正交頻分多路復(fù)用的載波。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述對第一已調(diào)信號的幅度進行限幅以產(chǎn)生第一限幅的已調(diào)信號的步驟包括下列步驟將第一已調(diào)信號的最大幅度設(shè)置為一個預(yù)定的恒定幅度。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述對已調(diào)信號的幅度進行限幅以產(chǎn)生第一限幅的已調(diào)信號的步驟包括下列步驟將第一已調(diào)信號的最大幅度設(shè)置為由一條已標定的Z字形曲線所定義的預(yù)定幅度。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述已調(diào)制的各載波都被歸一化。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述用多個數(shù)據(jù)碼元矢量對多個副載波進行調(diào)制以產(chǎn)生第一已調(diào)信號的步驟包括下列各步驟對所述各數(shù)據(jù)碼元矢量應(yīng)用快速傅里葉反變換；向所述各數(shù)據(jù)碼元矢量施加一個循環(huán)前綴。
27.一種用于在射頻信號中降低峰值功率對平均功率比值的射頻發(fā)射機，該發(fā)射機包括用多個數(shù)據(jù)碼元矢量對多個副載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第一已調(diào)信號的裝置；對第一已調(diào)信號的幅度進行限幅，以產(chǎn)生第一限幅的已調(diào)信號的裝置；對第一限幅的已調(diào)信號進行解調(diào)，以恢復(fù)各數(shù)據(jù)碼元矢量的裝置；對各數(shù)據(jù)碼元矢量進行預(yù)失真，提供其同相與正交分量的最小幅度，以產(chǎn)生預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量的裝置；用已預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量對多個載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第二已調(diào)信號的裝置；對所述第二已調(diào)信號進行限幅，以產(chǎn)生第二限幅的已調(diào)信號的裝置；用于減少在所述第二限幅的已調(diào)信號中的各種互調(diào)產(chǎn)物的裝置。
28.一種射頻發(fā)射機，用于提供在射頻信號中降低了的峰值功率對平均功率的比值，該發(fā)射機包括用多個數(shù)據(jù)碼元矢量對多個副載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第一已調(diào)信號的裝置，所述副載波的第一組處于無線電信道的上下邊帶之中，所述副載波的第二組處于所述無線電信道的中心頻帶之中；對第一已調(diào)信號的幅度進行限幅，以產(chǎn)生第一已限幅的已調(diào)制信號的裝置；在所述第一限幅的已調(diào)信號中去除各種互調(diào)產(chǎn)物的裝置；對第一限幅的已調(diào)信號進行解調(diào)，以恢復(fù)各星座點的裝置；對所述第一和第二組副載波上的各數(shù)據(jù)碼元矢量進行預(yù)失真，并提供其同相與正交分量的最小幅度，以產(chǎn)生預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量的裝置；用已預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量對多個載波進行調(diào)制，以產(chǎn)生第二已調(diào)信號的裝置；對所述第二已調(diào)信號進行限幅，以產(chǎn)生第二限幅的已調(diào)信號的裝置；在所述第二限幅的已調(diào)信號中去除各種互調(diào)產(chǎn)物的裝置；對所述第二組副載波上的各數(shù)據(jù)碼元矢量進行預(yù)失真，提供其同相與正交分量的最小幅度，以產(chǎn)生附加的預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在射頻信號中降低峰值功率對平均功率比值的方法,該方法包括下列各步驟:用多個數(shù)據(jù)碼元矢量對多個副載波進行調(diào)制,以產(chǎn)生第一已調(diào)信號;對第一已調(diào)信號的幅度進行限幅,以產(chǎn)生第一限幅的已調(diào)信號;對第一限幅的已調(diào)信號進行解調(diào),以恢復(fù)各星座點;對各數(shù)據(jù)碼元矢量進行預(yù)失真,提供其同相與正交分量的最小幅度,以產(chǎn)生預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量;用已預(yù)失真的各數(shù)據(jù)碼元矢量對多個載波進行調(diào)制,以產(chǎn)生第二已調(diào)信號;對第二已調(diào)信號進行限幅,以產(chǎn)生第二限幅的已調(diào)信號;以及在所述第二限幅的已調(diào)信號中減少互調(diào)產(chǎn)物。還包括用以實現(xiàn)該方法的發(fā)射機。
文檔編號H04B7/005GK1370365SQ00811918
公開日2002年9月18日 申請日期2000年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月24日
發(fā)明者安加利·沙斯特里, 布萊恩·威廉·克羅格 申請人:艾比奎蒂數(shù)字公司