專利名稱：一種在濾波器組多載波系統(tǒng)中減小峰均比的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信網，尤其涉及在濾波器組多載波系統(tǒng)中減小峰均比的方法。
背景技術：
在第四代移動通信系統(tǒng)中曾使用正交頻分復用(OFDM)。然而OFDM的帶外輻射強，保護頻帶開銷大，頻率分辨率有限。這些缺點限制了 OFDM系統(tǒng)的應用。而濾波器組多載波系統(tǒng)(filter-bank multi-carrier FBMC)由于其子載波頻譜帶外衰減快,對相鄰子載波干擾小，可能成為OFDM的替代方案。此外，FBMC系統(tǒng)的優(yōu)點還包括省去了循環(huán)前綴，提高了頻譜效率，以及對時頻同步
誤差魯棒等。
然而FBMC系統(tǒng)中存在發(fā)送信號的峰均比(Peak-to-Average Power Ratio PAPR)過高的問題。峰均比過高容易導致較大的功率損耗，尤其在用戶設備端，這將是非常不利的。此外，峰均比過高還容易導致發(fā)送信號在功率放大階段非線性失真，這也是應當避免的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種在濾波器組多載波系統(tǒng)中減小峰均比的方法。這將是非常有益的。根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的發(fā)射設備中減小峰均比的方法，包括如下步驟對待傳輸數據進行星座調制；對K個經過所述星座調制得到的星座符號組成的向量進行K點離散傅里葉變換；對經過所述離散傅里葉變換之后得到的數據向量進行偏置正交幅度調制；其中，所述參數K代表為傳輸所述待傳輸數據而分配的子載波的個數。進一步地，偏置正交幅度調制的步驟包括將所述數據向量的實部映射到第一濾波器組多載波符號，將所述數據向量的虛部映射到第二濾波器組多載波符號。更進一步地，第一和第二濾波器組多載波符號中的每個元素包含的相位由其所在的濾波器組多載波符號的時域索引以及對應的子載波頻域索引決定。根據本發(fā)明的另一個方面，提出了一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的接收設備中用于減小峰均比的方法，包括對經過信道均衡的信號進行所述偏置正交幅度調制解調；對經過偏置正交幅度調制解調的信號進行K點逆離散傅里葉變換；對經過逆離散傅里葉變換的信號進行星座調制解調；其中，所述參數K代表為傳輸對應的待傳輸數據而分配的子載波的個數。根據本發(fā)明的另一個方面，提出了一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的發(fā)射設備中減小峰均比的裝置，包括星座調制模塊，用于對待傳輸數據進行星座調制；離散傅里葉變換模塊，用于對K個經過所述星座調制得到的星座符號組成的向量進行K點離散傅里葉變換；偏置正交幅度調制模塊，用于對經過所述離散傅里葉變換之后得到的數據向量進行偏置正交幅度調制；其中，所述參數K代表為傳輸所述待傳輸數據而分配的子載波的個數。根據本發(fā)明的另一個方面，提出了一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的接收設備中用于減小峰均比的裝置，包括偏置正交幅度調制解調模塊，用于對經過信道均衡的信號進行所述偏置正交幅度調制解調；逆離散傅里葉變換模塊，用于對經過偏置正交幅度調制解調的信號進行K點逆離散傅里葉變換；星座調制解調模塊，用于對經過逆離散傅里葉變換的信號進行星座調制解調；其中，所述參數K代表為傳輸對應的待傳輸數據而分配的子載波的個數。通過本發(fā)明提出的方案，能夠在不增加較多的運算的情況下，較為明顯地降低信號的峰均比，從而提高功率放大電路的效率，提高有效發(fā)射功率，減小信號在功率放大階段的非線性失真。進一步地，根據本發(fā)明提出的方案對偏置正交幅度調制的方案進行了進一步優(yōu)化選擇。如此優(yōu)選得到的偏置正交幅度調制方案在引入了離散傅里葉變換之后能夠獲得最優(yōu)的峰均比。


在下文中將參照以下附圖通過例子更具體地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例圖I示出了在現有FBMC系統(tǒng)的發(fā)射設備中的信號流圖；圖2示出了根據本發(fā)明的一個實施例的在FBMC系統(tǒng)的發(fā)射設備中的信號流圖；圖3示出了圖2所示實施例中多載波濾波的信號流圖；圖4示出了根據本發(fā)明一個實施例的OQAM調制方式的信號流圖；圖5示出了根據本發(fā)明一個實施例的多相位濾波器的信號流圖；圖6示出了根據本發(fā)明的另一個實施例的在FBMC系統(tǒng)的接收設備中的信號流圖；圖7示出了圖6所示實施例中多載波濾波的信號流圖；圖8示出了與圖4所示實施例相對應的OQAM解調方式的信號流圖；圖9示出了與圖5所示實施例相對應的多相位濾波器的信號流圖；圖10示出了根據本發(fā)明的一個實施例的在FBMC系統(tǒng)的發(fā)射設備中減小峰均比的
裝置；圖11示出了根據本發(fā)明的一個實施例的一種在FBMC系統(tǒng)的接收設備中用于減小峰均比的裝置。其中，相同或相似的附圖標記表示相同或相似的步驟特征或裝置(模塊)。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行詳細的示例性描述。圖I示出了在現有FBMC系統(tǒng)的發(fā)射設備中的信號流圖。如圖所示，在現有FBMC系統(tǒng)中，在對信息比特進行信道編碼之后，首先對待傳輸的數據進行星座調制110，星座調制110的方式可以為多進制相移鍵控(Multiple phase-shift keying MPSK)或者正交幅度調制(Quadrature Amplitude Modulation :QAM)等,用于將數據比特轉換成星座符號。隨后對得到的星座符號進行串并變換(圖中未示出)，并對由K個星座符號組成的向量進行偏置正交幅度調制 130 (Offset-Quadrature Amplitude Modulation :0QAM),其中參數 K 代表為傳輸待傳輸數據而分配的子載波的個數。經過OQAM調制，將由K個星座符號組成的向量映射為兩個FBMC符號。現有技術中已經給出了多種OQAM調制的方案。隨后，經過子載波映射150，將FBMC符號映射到對應的子載波上。隨后，對子載波映射的輸出進行多載波濾波160。此外，多載波濾波160進一步包括,對子載波映射160的輸出進行M點逆尚散傅里葉變換；對經過逆離散傅里葉變換的信號進行多相位濾波處理。這里參數M表示系統(tǒng)子載波總個數。在進行星座調制110之前，可能還包括對待傳輸數據進行信道編碼的步驟。如前文提及的，現有FBMC系統(tǒng)存在峰均比過高的問題。為解決現有技術中存在的問題，根據本發(fā)明的一個實施例，提出了一種在FBMC系統(tǒng)的發(fā)射設備中減小峰均比的方法，其信號流圖如圖2所示。下面結合圖2，對本發(fā)明的這一實施例進行非限定性的詳細說明。如圖2所示，根據本發(fā)明的這一實施例，在星座調制210和OQAM調制230中間，增加了對信號進行K點DFT 處理220的步驟。具體地，首先對待傳輸的數據進行星座調制210，調制的方式可以為MPSK或者QAM等，用于將數據比特轉換成星座符號。能夠理解的是，在星座調制210之前，還可以包含對待傳輸數據進行信道編碼的步驟。在星座調制210之后，對得到的星座符號進行串并變換(圖中未示出)，將K個經過星座調制210得到的星座符號Si, i = 0，1，. . .，K-I組成一個向量S，其中，參數K代表為傳輸所述待傳輸數據而分配的子載波的個數。對應于第2n個和第2n+l個FBMC符號的數據星座符號能夠表示為S= s!( I )
.sK七隨后對該向量進行K點的DFT預編碼220，經過DFT預編碼220的數據向量能夠表
示為
X0I II
X1 I I Wk ···s.r ^ ,
X= I = + . :. .(2)
"v -K- · · · ··
—Li …旳“)2」^-其中1/#表示DFT預編碼的功率歸一化因子，Wk表示e_j2"/K。隨后，對得到數據向量X進行OQAM調制230。OQAM調制230將數據向量X分為兩個FBMC符號。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，對OQAM調制的方案進行了選擇。圖4中示出了依據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的OQAM調制方式的信號流圖。如圖所示，首先將數據向量X中每個兀素X的實部和虛部分開，以便隨后將數據向量X的實部映射到第一 FBMC符號X2n,將所述數據向量的虛部映射到第二 FBMC符號X2n+1，所獲得的實部分量R{x}和虛部分量I{x}分別經過因子為2的上采樣。其中，實部分量R{x}經過上采樣后，與虛部分量I {x}經上采樣并經過延時單元后的信號相加，隨后再經過相位處理后輸出，以實現將一個數據向量X分解為在時間上先后輸出的兩個FBMC符號。本領域技術人員能夠理解，第一和第二FBMC符號X2n、X2n+1在時間上可能有重疊，重疊部分的長度將取決于原型濾波響應。第一和第二 FBMC符號中的每個元素包含的相位由其所在的FBMC符號的時域索引以及對應的子載波頻域索引決定。在這一優(yōu)選實施例中，第一和第二 FBMC符號X2n、X2n+1中的每個元素包含的相位分別由其所在的FBMC符號的時域索引2n、2n+l與對應的子載波頻域索引h kK_i之和決定，即相位處理中所乘的因子為exp(j*pi/2*(索引之和))，也即虛數單位j的索引之和次方。經過OQAM調制230處理后得到的第2n個和第2n+l個FBMC符號能夠被表示為
權利要求
1.一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的發(fā)射設備中減小峰均比的方法，包括如下步驟 a.對待傳輸數據進行星座調制(210)； b.對K個經過所述星座調制得到的星座符號組成的向量進行K點離散傅里葉變換(220)； c.對經過所述離散傅里葉變換之后得到的數據向量進行偏置正交幅度調制(230)； 其中，所述參數K代表為傳輸所述待傳輸數據而分配的子載波的個數。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟c包括將所述數據向量的實部映射到第一濾波器組多載波符號，將所述數據向量的虛部映射到第二濾波器組多載波符號。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一和第二濾波器組多載波符號中的每個元素包含的相位由其所在的濾波器組多載波符號的時域索引以及對應的子載波頻域索引決定。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟a中的所述星座調制是多進制相移鍵控或者正交幅度調制。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟c之后還包括以下步驟 d.通過子載波映射(250)，將所述濾波器組多載波符號映射到所分配的K個子載波上； e.對所述子載波映射的輸出進行多載波濾波(260)。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所分配的K個子載波是連續(xù)的。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟e包括 el.對所述子載波映射的輸出進行M點逆離散傅里葉變換(261)； e2.對經過所述逆離散傅里葉變換的信號進行多相位濾波處理(262)； 其中，所述參數M表示所述濾波器組多載波系統(tǒng)中子載波的總個數。
8.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟a之前包括 -對所述待傳輸數據進行信道編碼。
9.一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的接收設備中用于減小峰均比的方法，包括如下步驟 IV.對經過信道均衡的信號進行所述偏置正交幅度調制解調￠30)； V.對經過偏置正交幅度調制解調的信號進行K點逆離散傅里葉變換￠20)； VI.對經過逆離散傅里葉變換的信號進行星座調制解調￠10)； 其中，所述參數K代表為傳輸對應的待傳輸數據而分配的子載波的個數。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟V之前還包括 I.對接收到的信號進行多載波濾波￠60)；
11.對經過所述多載波濾波的信號進行子載波逆映射￠50)； III.對經過所述子載波逆映射的信號進行信道均衡￠40)。
II.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟I包括 -對接收到的信號進行多相位濾波￠62)； -對經過所述多相位濾波的信號進行M點離散傅里葉變換(661)； 其中，所述參數M表示所述濾波器組多載波系統(tǒng)中子載波的總個數。
12.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟VI中的所述星座調制是多進制相移鍵控或者正交幅度調制。
13.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟VI之后還包括 -對經過所述星座調制解調￠10)的信號進行信道譯碼。
14.一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的發(fā)射設備中減小峰均比的裝置，包括 星座調制模塊，用于對待傳輸數據進行星座調制； 離散傅里葉變換模塊，用于對K個經過所述星座調制得到的星座符號組成的向量進行K點離散傅里葉變換； 偏置正交幅度調制模塊，用于對經過所述離散傅里葉變換之后得到的數據向量進行偏置正交幅度調制； 其中，所述參數K代表為傳輸所述待傳輸數據而分配的子載波的個數。
15.一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的接收設備中用于減小峰均比的裝置，包括 偏置正交幅度調制解調模塊，用于對經過信道均衡的信號進行所述偏置正交幅度調制解調； 逆離散傅里葉變換模塊，用于對經過偏置正交幅度調制解調的信號進行K點逆離散傅里葉變換； 星座調制解調模塊，用于對經過逆離散傅里葉變換的信號進行星座調制解調； 其中，所述參數K代表為傳輸對應的待傳輸數據而分配的子載波的個數。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在濾波器組多載波系統(tǒng)的發(fā)射設備中減小峰均比的方法，包括對待傳輸數據進行星座調制(210)；對K個經過所述星座調制得到的星座符號組成的向量進行K點離散傅里葉變換(220)；對經過所述離散傅里葉變換之后得到的數據向量進行偏置正交幅度調制(230)；所述參數K代表為傳輸所述待傳輸數據而分配的子載波的個數。通過本發(fā)明提出的方案，能夠在不增加較多的運算的情況下，較為明顯地降低信號的峰均比，從而提高功率放大電路的效率，提高有效發(fā)射功率，減小信號在功率放大階段的非線性失真。
文檔編號H04L27/26GK102904854SQ20111021753
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者李棟 申請人:上海貝爾股份有限公司