[发明专利]用于HD无线电信号QAM调制的峰均功率比抑制

说明书

一种峰均功率抑制方法，包括：(a)用一组数据对包括一组子载波的信号进行正交幅度调制，以产生OFDM调制符号向量；(b)限制调制符号向量的幅度以产生第一受限OFDM调制符号；(c)解调所述第一受限OFDM调制符号以恢复失真的QAM星座；(d)约束从所述第一受限OFDM调制符号恢复的失真QAM星座中的点，以产生受约束的QAM星座；(e)利用受约束的QAM星座调制OFDM符号向量，以产生修正的调制OFDM符号；和(f)输出修正的调制OFDM符号。实现该方法的发射机也得以提供。

技术领域

本发明涉及用于射频信号的信号处理，更具体地说，涉及用于降低正交幅度调制(QAM)正交频分调制(OFDM)射频信号中的峰均功率比(PAR)的信号处理。

背景技术

HD RAdio^TM数字广播是提供数字质量音频的媒介，其优于现有的模拟广播格式。AM和FM HD无线电信号都能够以混合格式传输，其中数字调制信号与当前广播模拟AM或FM信号共存，或在全数字格式中没有模拟信号。带内频道(IBOC)HD无线电系统不需要新的频谱分配，因为每个HD无线电信号在现有AM或FM频道分配的相同频谱掩模内同时传输。IBOC HD无线电广播促进了频谱的经济性，同时使广播公司能够向他们目前的听众提供数字质量的音频。在美国专利No.6549544中描述了HD Radio数字广播系统，其通过引用并入本文。国家无线电系统委员会，由全国广播公司协会和消费电子协会赞助的一个标准制定组织，由国家广播公司协会和消费电子协会赞助的标准制定组织国家无线电系统委员会，采用了名为NRSC-5C的IBOC标准，其公开内容通过引用并入本文，其阐述了在AM和FM广播信道上广播数字音频和辅助数据的要求。该标准的副本可从NRSC获取，网址为http://www.nrscstandards.org。

HD无线电广播系统使用一组正交频分复用(OFDM)子载波来传送数字信号。OFDM调制是众所周知的技术，其在以不同的等间隔频率调制的多个子载波上并行地调制信息符号的向量，它们彼此正交。这确保不同的子载波在正常信道条件下不相互干扰。OFDM调制已证明是在经历各种类型的多径和线性失真的信道上传输的有效手段。

OFDM众所周知的缺点是其相对高的PAR。对于大量子载波，OFDM信号的每个复杂维度(同相和正交)接近高斯分布。这带来了接近瑞利分布的信号幅度(功率的平方根)概率密度函数(PDF)。虽然瑞利分布具有理论上无限的峰值，但是OFDM峰值受并行子载波数量(例如，100或20dB)的限制，或者更实际地，典型的峰值能够被限制为约12dB，因为在剪辑Rayleigh PDF的不可能尾部(例如，高于12dB的PAR)时几乎没有失真。高功率放大器(HPA)功率效率受到影响，因为在操作中需要大的功率补偿以最小化峰值失真。该峰值失真不仅使子载波调制失真(即，增加噪声)，而且由于互调失真而发生不期望的带外发射。这种泄漏，在所期望的频谱占用之外是最高的，在HPA输出之后特别难用滤波器抑制。