[发明专利]一种基于频域处理降低信号峰均比的方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于频域处理降低信号峰均比的方法及装置，对输入信号进行削峰处理，削峰处理后的信号经快速傅里叶变换从时域变换到频域，在频域内对信号进行带内带外分别处理，经带内带外处理后的信号通过快速傅里叶反变换将削峰信号变换到时域，从而得到削峰信号。在频域降低信号的峰均比，能够做到误差向量幅度可控，且兼顾邻道功率泄露比的需求。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于频域处理降低信号峰均比的方法及装置。

背景技术

现代通信系统中，信号调制方式导致信号峰均比PAPR(Peak to AveragePowerRatio)越来越高，高峰均比会提高功率放大器的非线性失真程度，信号的峰均比越高，对功率放大器具备的线性和转换效率要求也越高。采用传统的功率回退法可以使功放工作在线性区，但会导致输出功率和效率降低，从而减小其覆盖范围。因此，业界提出了很多降低信号峰均比的方法，以此减小功率回退，提升功放的输出功率和效率。

目前，现有技术中普遍应用的峰均比PAPR降低方案存在一个共同点：以信号的峰均比PAPR降低量作为最终目标，在时域上进行削峰处理，但误差向量幅度EVM(ErrorVector Magnitude)不可控，误差矢量幅度EVM表征了信号的带内失真程度，不同配置、不同制式下信号的时域包络特性不一致，因此削峰后的EVM是不可预知的。现有技术中的峰均比PAPR降低方法实现过程为：设定一个门限，检测幅值超过门限的信号，采用一定的方法将信号的幅值降低至门限以下，门限值越低，则误差矢量幅度EVM越差。

随着移动通信的更新换代，很多应用场景对EVM提出了更为严苛的要求，例如高铁、地铁等高速移动物体上的无线通信、高阶调制方式下的移动通信等。此时，EVM成为了系统性能的重要评价指标，某些场景下，为了保证EVM满足协议要求，需将门限值调高。因此，现有技术中信号PAPR降低方案的适用性受限，在这些场景下PAPR降低方案应以EVM作为目标参数，同时兼顾PAPR以及邻道功率泄露比ACPR(Adjacent Channel Power Ratio)需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于频域处理降低信号峰均比的方法及装置，能够做到误差矢量幅度可控，且兼顾邻道功率泄露比的同时，降低信号峰均比。

本发明提供了一种基于频域处理降低信号峰均比的方法：

对输入信号data_in进行削峰处理，输出信号data_clip；

其中，所述削峰方法包括硬削峰或噪声成型削峰；

对所述输出信号data_clip进行快速傅里叶变换，输出频域信号data_freq；对所述输入信号data_in进行快速傅里叶变换，输出频域信号data_in_freq；

计算削峰后的误差向量幅度EVM，所述EVM计算公式为：

其中，S_max表示最大星座幅度，L表示带内信号的长度；I表示带内信号的起止点范围；E(k)表示处理前后信号的频域差异。

根据信号的频点以及带宽配置，将所述频域信号data_freq分为带内信号data_freq_in和带外信号data_freq_out。

对所述频域信号data_freq进行带内信号处理和带外信号处理；

所述带内信号处理采用局部调整法，设定误差向量幅度门限值ET，对所述带内信号data_freq_in超过误差向量幅度门限值ET的部分进行调整；

所述带外信号处理采用以输入信号data_in的功率谱密度psd曲线作为边界包络，对所述带外信号data_freq_out进行限制。

将经调整处理后的信号进行快速傅里叶反变换，输出时域信号data_out。