[发明专利]降低单载波和SCBT通信系统中的PAPR的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的系统、设备和方法提供了尤其在使用了非圆对称星座(例 如BPSK)时降低用于单载波和单载波块传输(SCBT)调制的峰值-平均 功率比(PAPR)的技术。

背景技术

峰值-平均功率比(PAPR)是通信信号的性能中的重要度量之一。 PAPR是峰值瞬时信号功率P_peak与平均信号功率P_ave之比。PAPR的重要性 源于实际的发射器(特别是功率放大器)具有有限的线性动态范围这一 事实，即如果信号值超过一定的极限，则造成非线性失真。除了向希望 的信号中加入噪声(失真)之外，非线性失真还会产生该信号的谐波； 因而它增加了发射器的带外发射。

为了避免这点，所述信号必须保持在发射器的线性范围之内。在给 定PAPR的特定值时，对于信号峰值的这个限制暗示了对于平均发射功率 的限制。因此，有利的是设计具有小的PAPR值的信号。

PAPR取决于调制单载波、单载波块传输(SCBT)或OFDM、星座 (PSK，QAM)以及脉冲形状。

用来降低QPSK调制信号的PAPR的方法之一称为π/4-QPSK。在该方 法中，每隔一个QPSK调制符号旋转π/4弧度的角度。结果，与不同符号 相应的脉冲不以相同相位相加。此外，得到的信号从一个符号的星座点 转到下一个符号的星座点时不需要经过零。然而，据本发明人所知，用 于其他星座的相似方法并不存在。

因此，需要用于实现小的PAPR值的手段。

发明内容

本发明提供了用于降低单载波和SCBT调制的PAPR的设备、方法和 系统。

在一个优选的实施例中，用于调制每个符号的星座旋转一个相位。 只有星座被旋转，并且比特到每个星座的映射可以相似或者可以不相 似。此外，在可替换的实施例中，对调制的比特编码或者不编码。在另 外的可替换实施例中，使用了网格编码调制(TCM)或者多级编码调制 (MLCM)。

由于相位旋转是事先已知的，或者可以根据事先已知的信息确定， 因而可以容易地在接收器处对它进行校正。

一旦在连续星座的相位方面进行了依照本发明的修改，那么就出现 所得信号的PAPR的显著降低。例如，考虑具有Sinc脉冲的十个连续BPSK 符号(图2)。可以看出，如果这十个符号碰巧等于{1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-1，1} (这是在t＝0.5时产生最大峰值的序列)，那么这十个脉冲的加入产生相 当大的峰值。然而，当用于每个符号的星座旋转π/2时，得到的总和没有 大的峰值。相似的结果适用于许多其他的星座和脉冲形状。

通过总结π/4-QPSK中使用的概念，本发明提供了尤其在使用了非对 称星座(例如BPSK)时显著降低用于单载波和SCBT调制的PAPR的设备、 方法和系统。

附图说明

图1示出了用于矩形8QAM的旋转的星座：(a)nmod 3＝-1，(b)n mod 3＝0，(c)n mod 3＝1；

图2示出了用于具有Sinc脉冲、进行了星座旋转和没有进行星座旋转 的十个连续BPSK符号的PAPR；

图3示出了8QAM星座：(a)矩形8QAM，(b)非正方形(NS)8QAM， (c)星形8QAM，(d)正方形8QAM；

图4示出了具有不同星座、进行了相位修改和没有进行相位修改的 SCBT系统的PAPR；

图5示出了具有不同相位旋转的矩形8QAM的PAPR；

图6示出了依照本发明修改的发射器；

图7示出了依照本发明修改的接收器；以及

图8示出了依照本发明修改的通信系统。

具体实施方式

本领域普通技术人员应当理解的是，以下描述是出于说明的目的而 提供的，并不是用于限制。技术人员能够理解，存在许多处于本发明的 精神和所附权利要求书的范围之内的变型。若干已知功能和结构的不必 要的细节可以从当前描述中省略，以便不使本发明模糊不清。

本发明提供了尤其在使用了非对称星座(例如BPSK)时显著降低用 于单载波和SCBT调制的PAPR的设备、方法和系统。