RU2786129C1

RU2786129C1 - Method and device based on a polyphase structure to reduce peak load and a computer information carrier

Info

Publication number: RU2786129C1
Application number: RU2021136505A
Authority: RU
Inventors: Даньвэй У; Ин ДЭН
Original assignee: Зте Корпорейшн
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2022-12-19

Abstract

FIELD: communication technology.

SUBSTANCE: invention relates to the field of communication. The coordinates of the first common-mode quadrature IQ signal input are inverted after m-fold interpolation, receiving information about the amplitude and phase of the specified first IQ signal; the specified information about the amplitude is filtered, extracting the maximum peak signal; information is determined about the leveling phase in accordance with information about the location of the peak corresponding to the specified maximum peak signal; the appropriate set of filter sub-coefficients from the coefficients of the polyphase filter is selected in accordance with the specified information about the leveling phase, where the coefficients of the polyphase filter include at least two sets of filter sub-coefficients. Thus, the ratio of the peak power of the signal to its average power decreases in accordance with the set of filter sub-coefficients and a smoothed signal is obtained.

EFFECT: reducing the peak load on the basis of a polyphase structure.

14 cl, 9 dwg, 2 tbl

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications

[0001] Настоящая заявка основана на китайской патентной заявке КНР №201910465000.1, поданной 30 мая 2019 года. В настоящей заявке испрашивается приоритет указанной заявки КНР, которая во всей своей полноте включена в настоящее описание посредством ссылки.[0001] This application is based on Chinese Patent Application PRC No. 201910465000.1, filed May 30, 2019. The present application claims priority to said PRC application, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

Область техникиTechnical field

[0002] Примеры осуществления настоящего изобретения относятся к области связи, но не ограничиваются ею, более конкретно, к способу, устройству на базе полифазной структуры для снижения пиковой нагрузки, считываемому компьютером носителю информации, но не ограничиваются ими.[0002] Exemplary embodiments of the present invention relate to, but are not limited to, the field of communication, more specifically, to a method, a device based on a polyphasic structure for reducing peak load, a computer-readable storage medium, but are not limited to them.

Уровень техникиState of the art

[0003] В системах беспроводной связи нового поколения в основном используются способы модуляции с высокой степенью использования спектра с целью модуляции фазы и амплитуды несущей, такие как QPSK (Quadrature Phase Shift Keying, квадратурная фазовая модуляция), 8 PSK (Phase Shift Keying, фазовая модуляция), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation, квадратурная амплитудная модуляция), 64QAM, 256QAM, при этом великое колебание мгновенной мощности выходного приведет к возникновению модулирующего сигнала с непостоянной огибающей, обладающего более высоким показателем PAPR (PAPR: Peak to Average Power Ratio, отношение пикового и среднего уровня мощности), сигналы с более высоким показателем PAPR часто превышают точку насыщения усилителя, это приведет к сжатию сигнала, влияет на выходную мощность усилителя и снижает эффективность усилителя. Чтобы уменьшить нелинейные искажения усилителя, показатель PAPR сигнала обычно понижается цифровым методом с целью достижения пиковой мощности сигнала без превышения точки насыщения усилителя. Снижение коэффициента амплитуды крест-фактора (Crest Factor Reduction, CFR) - это цифровая технология снижения PAPR сигнала.[0003] New generation wireless communication systems mainly use high spectrum utilization modulation methods to modulate the phase and amplitude of the carrier, such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying, quadrature phase modulation), 8 PSK (Phase Shift Keying, phase modulation ), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, 256QAM, while a large fluctuation in the instantaneous power of the output will result in a modulating signal with a non-constant envelope, which has a higher PAPR (PAPR: Peak to Average Power Ratio, the ratio of peak and higher PAPR signals often exceed the saturation point of the amplifier, resulting in signal compression, affecting the output power of the amplifier and reducing the efficiency of the amplifier. To reduce amplifier harmonics, the signal's PAPR is typically digitally reduced to achieve peak signal power without exceeding the amplifier's saturation point. Crest Factor Reduction (CFR) is a digital PAPR signal reduction technology.

[0004] В сопровождении с эволюцией в течение длительного времени (Long Time Evolution, LTE) и масштабной коммерциализацией технологий в области технологий мобильной связи четвертого поколения (4 Generation, 4G), продвижением технологического исследования в области технологий мобильной связи пятого поколения (5 Generation, 5G) полоса пропускания сигнала становится все шире и шире. Обычно поддерживается обработка сигнала на частоте несколько сотен МГц или даже ГГц. В сопровождении повышения требований к скорости обработки сверхширокополосного сигнала ПЧ в процессе снижения отношения пиковой мощности сигнала к его средней мощности, когда скорость обработки данных в системе ограничена, показатель снижения пиковой нагрузки ухудшается. Алгоритм снижения пиковой нагрузки путем компенсации пиковых нагрузок на основе сложных сигналов нескольких несущих в настоящее время широко используется в системах связи, но существуют две проблемы с указанным алгоритмом снижения пиковой нагрузки.[0004] Accompanied with the evolution over a long time (Long Time Evolution, LTE) and large-scale commercialization of technologies in the field of fourth generation mobile communication technologies (4 Generation, 4G), the promotion of technology research in the field of fifth generation mobile communication technologies (5 Generation, 5G), signal bandwidth is getting wider and wider. Typically, signal processing at a frequency of several hundred MHz or even GHz is supported. Accompanying an increase in the requirements for processing speed of the ultra-wideband IF signal in the process of reducing the ratio of peak signal power to its average power, when the processing speed of the system is limited, the peak load reduction performance deteriorates. The peak load reduction algorithm by peak load compensation based on complex multi-carrier signals is currently widely used in communication systems, but there are two problems with this peak load reduction algorithm.

[0005] 1). Понижение показателя снижения пиковой нагрузки. Чтобы обеспечить качественное снижение пиковой нагрузки при обработке сигнала известным алгоритмом снижения пиковой нагрузки путем компенсации пиковых нагрузок, очень важно получить точную информацию о пике сигнала, а также обеспечивать точное выравнивание при компенсации пиковых нагрузок. В результате этого известный алгоритм снижения пиковой нагрузки предъявляет строгие требования к скорости передачи данных входящего сигнала, скорость передачи обычно должна быть не менее, чем в два раза выше максимальной сконфигурированной полосы пропускания сигнала. Когда это требование к скорости не выполняется, в процессе снижения пиковой нагрузки возникают фазовые ошибки между компенсирующим импульсом и основным сигналом, что может привести к снижению эффективности снижения PAPR и амплитуды вектора ошибок (Error Vector Magnitude, EVM) сглаженного сигнала.[0005] 1). Reducing the peak load reduction rate. In order to achieve good peak reduction when processing a signal with a known algorithm for reducing peak load by peak compensation, it is very important to obtain accurate information about the peak of the signal, as well as to ensure accurate equalization in peak compensation. As a result, the prior art peak reduction algorithm places strict requirements on the data rate of the incoming signal, typically at least twice the maximum configured signal bandwidth. When this speed requirement is not met, the peak load reduction process introduces phase errors between the compensating pulse and the main signal, which can lead to a decrease in the effectiveness of PAPR reduction and the amplitude of the error vector (Error Vector Magnitude, EVM) of the smoothed signal.

[0006] (2) Высокие расходы на аппаратное обеспечение. С развитием технологии мобильной связи пропускная способность системы обработки данных становится все шире и шире, и чем выше скорость обработки сигнала, требуемая алгоритмом снижения пиковой нагрузки, тем выше становится тактовая скорость сигнала обработки модулем снижения пиковой нагрузки в широкополосной системы, что приводит к экспоненциальному росту расходов на аппаратное обеспечение и расхода энергии для снижения пиковой нагрузки, что в конечном итоге приведет к увеличению стоимости аппаратного обеспечения системы.[0006] (2) High hardware costs. With the development of mobile communication technology, the processing capacity of the data processing system is becoming wider and wider, and the higher the signal processing speed required by the peak reduction algorithm, the higher the signal processing clock speed of the peak reduction module in the broadband system becomes, resulting in an exponential increase in costs. on hardware and power consumption to reduce peak load, which will ultimately lead to an increase in the cost of system hardware.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

[0007] В соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения предлагается способ и устройство на базе полифазной структуры для снижения пиковой нагрузки и считываемый компьютером носитель информации. Основная решаемая техническая проблема заключается в том, что, при применении известных алгоритмов снижения пиковой нагрузки на основе родственных технологий, понижается показатель снижения пиковой нагрузки, расходы на аппаратное обеспечение слишком велики.[0007] In accordance with embodiments of the present invention, a method and apparatus based on a polyphasic structure for reducing peak load and a computer-readable storage medium is provided. The main technical problem to be solved is that when applying the known algorithms of peak load reduction based on related technologies, the peak reduction rate decreases, the hardware costs are too high.

[0008] Для решения вышеуказанных технических проблем, в соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения предлагается способ на базе полифазной структуры для снижения пиковой нагрузки, содержащий этапы, на которых: выполняется координатная инверсия входного первого синфазного квадратурного IQ сигнала после т-кратной интерполяции с целью получения информации об амплитуде и информации о фазе указанного первого IQ сигнала; фильтруется указанная информация об амплитуде с целью извлечения максимального пикового сигнала; определяется информация о выравнивающей фазе в соответствии с информацией о местоположении пика, соответствующего указанному максимальному пиковому сигналу; и определяется соответствующий набор субкоэффициентов фильтра из коэффициентов полифазного фильтра в соответствии с указанной информацией о выравнивающей фазе; указанные коэффициенты полифазного фильтра включают, по меньшей мере, два набора субкоэффициентов фильтра; понижается отношение пиковой мощности сигнала к его средней мощности в соответствии с указанным субкоэффициентом фильтра с целью получения сглаженного сигнала.[0008] In order to solve the above technical problems, in accordance with the embodiments of the present invention, a method based on a polyphase structure for reducing peak load is provided, comprising the steps of: performing a coordinate inversion of the input first in-phase quadrature IQ signal after t-fold interpolation in order to obtain amplitude information and phase information of said first IQ signal; filtering said amplitude information to extract the maximum peak signal; determining information about the equalizing phase in accordance with information about the location of the peak corresponding to the specified maximum peak signal; and determining a corresponding set of sub-filter coefficients from the polyphase filter coefficients according to said equalization phase information; said polyphase filter coefficients include at least two sets of sub-filter coefficients; the ratio of the peak power of the signal to its average power is reduced in accordance with the specified filter subfactor in order to obtain a smoothed signal.

[0009] В соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения также предлагается устройство для снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры, содержащее: модуль интерполяции, предназначенный для m-кратной интерполяции входного первого синфазного квадратурного IQ сигнала; модуль инверсии координат, предназначенный для инверсии координат информации об интерполированном первом IQ сигнале с целью получения информации об амплитуде и информации о фазе этого первого IQ сигнала; модуль отбора пика, предназначенный для извлечения пиковых сигналов путем отбора информации об амплитуде; модуль сбора информации о выравнивающей фазе, предназначенный для определения информации о выравнивающей фазе в соответствии с информацией о местоположении пика, соответствующего указанному максимальному пиковому сигналу; модуль генерации коэффициентов фильтра, предназначенный для определения соответствующего набора субкоэффициентов фильтра из коэффициентов полифазного фильтра в соответствии с указанной информацией о выравнивающей фазе; указанные коэффициенты полифазного фильтра включают, по меньшей мере, два набора субкоэффициентов фильтра; модуль снижения отношения пикового и среднего уровня мощности, предназначенный для снижения отношения пикового и среднего уровня в соответствии с указанным субкоэффициентом фильтра с целью получения сглаженного сигнала.[0009] In accordance with embodiments of the present invention, a device for reducing peak load based on a polyphase structure is also provided, comprising: an interpolation module for interpolating an input first in-phase quadrature IQ signal m-fold; a coordinate inversion module for inverting the coordinates of the interpolated first IQ signal information to obtain amplitude information and phase information of the first IQ signal; a peak sampling module for extracting peak signals by sampling amplitude information; an equalization phase information acquisition unit for determining the equalization phase information according to the position information of a peak corresponding to said maximum peak signal; a filter coefficient generation module for determining an appropriate set of sub-filter coefficients from the polyphase filter coefficients according to said equalization phase information; said polyphase filter coefficients include at least two sets of sub-filter coefficients; a peak-to-average ratio reduction module for reducing the peak-to-average ratio according to a specified filter subfactor to obtain a smoothed signal.

[0010] В соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения еще дополнительно предлагается носитель компьютерной информации, указанный компьютерный, считываемый носитель информации хранит одну или несколько программ, указанные одна или несколько программ исполняются одним или несколькими процессорами для реализации процесса снижения пиковой нагрузи вышеуказанным способом снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры.[0010] According to embodiments of the present invention, a computer storage medium is further provided, said computer readable storage medium stores one or more programs, said one or more programs are executed by one or more processors to implement the peak load reduction process by the above peak reduction method based on a polyphase structure.

[0011] Другие признаки и соответствующие полезные эффекты настоящего изобретения более подробно излагаются ниже, следует понимать, что некоторые полезные эффекты, по крайней мере, становятся более четкими и ясными из материалов настоящей заявки.[0011] Other features and corresponding beneficial effects of the present invention are set forth in more detail below, it should be understood that some beneficial effects at least become clearer and clearer from the materials of the present application.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[0012] На фиг. 1 показана схема процессов способа на базе полифазной структуры для снижения пиковой нагрузки, предложенного в примере осуществления 1 настоящего изобретения;[0012] FIG. 1 is a process flow diagram of the polyphasic structure based method for peak load reduction proposed in Embodiment 1 of the present invention;

[0013] На фиг. 2-а показано воспроизводимое изображение отношения сформированного компенсирующего импульса по известной схеме в примере осуществления 1 настоящего изобретения, и местоположения огибающей сигнала компенсирующего импульса;[0013] FIG. 2-a shows a reproducible image of the ratio of the generated compensating pulse according to the known scheme in the embodiment 1 of the present invention, and the location of the envelope signal of the compensating pulse;

[0014] На фиг. 2-b показано воспроизводимое изображение отношения сформированного компенсирующего импульса по предложенной схеме в примере осуществления 1 настоящего изобретения, и местоположения огибающей сигнала компенсирующего импульса;[0014] FIG. 2-b shows a reproducible image of the ratio of the generated compensating pulse according to the proposed scheme in the embodiment 1 of the present invention, and the location of the envelope signal of the compensating pulse;

[0015] На фиг. 3 показано воспроизводимое изображение сопоставления показателя Par-EVM по схеме снижения пиковой нагрузки, предложенной в примере осуществления 1 настоящего изобретения и по известной схеме снижения пиковой нагрузки;[0015] FIG. 3 shows a reproducible comparison of Par-EVM between the peak reduction scheme proposed in Embodiment 1 of the present invention and the known peak reduction scheme;

[0016] На фиг. 4 показана структурная схема модульного устройства для снижения пиковой нагрузки сложных сигналов по известной схеме в примере осуществления 2 настоящего изобретения;[0016] FIG. 4 is a block diagram of a modular device for reducing the peak load of complex signals according to a well-known scheme in embodiment 2 of the present invention;

[0017] На фиг. 5 показана схема расположения модуля для снижения пиковой нагрузки сложных сигналов, предложенного в примере осуществления 2 настоящего изобретения;[0017] FIG. 5 is a layout diagram of the complex signal peak reduction module proposed in Embodiment 2 of the present invention;

[0018] На фиг. 6 показана схематическая диаграмма структуры устройства для снижения пиковой нагрузки, созданного по известной схеме в примере осуществления 2 настоящего изобретения;[0018] FIG. 6 is a schematic diagram of the structure of the device for reducing the peak load, created according to the known scheme in the embodiment 2 of the present invention;

[0019] На фиг. 7 показана схематическая диаграмма информации о взаимодействии внутренней структуры модуля сбора информации о выравнивающей фазе и модуля генерации коэффициентов фильтра, предложенных в примере осуществления 2 настоящего изобретения;[0019] FIG. 7 is a schematic diagram of interaction information of the internal structure of the equalization phase information acquisition unit and the filter coefficient generation unit proposed in Embodiment 2 of the present invention;

[0020] На фиг. 8 показана схема этапов способа и устройства на базе полифазной структуры для снижения пиковой нагрузки, предложенных в примере осуществления 3 настоящего изобретения.[0020] FIG. 8 shows a diagram of the steps of the method and device based on the polyphasic structure for reducing peak load proposed in embodiment 3 of the present invention.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

[0021] Для того чтобы цели, аспекты и преимущества настоящего изобретения стали более ясными и понятными, дальнейшие детали изобретения изложены на прилагаемых чертежах и примерах. Следует понимать, что конкретные примеры осуществления, описанные здесь, являются лишь иллюстрацией настоящего изобретения и не предназначены для ее ограничения.[0021] In order to make the objects, aspects and advantages of the present invention more clear and understandable, further details of the invention are set forth in the accompanying drawings and examples. It should be understood that the specific embodiments described herein are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit it.

[0022] Пример осуществления 1:[0022] Embodiment 1:

[0023] По известной схеме снижения пиковой нагрузки сложных сигналов ПЧ, созданной на основе родственной технологии, фиксированный набор коэффициентов фильтра предназначается для формирования всех компенсирующих импульсных сигналов. Понижается эффективность снижения отношения пикового и среднего уровня мощности, когда скорость обработки системы ограничена, а расходы на аппаратное обеспечение и энергию, необходимые для снижения пиковой нагрузки, увеличиваются экспоненциально и т.д. Чтобы решить вышеуказанные проблемы, по предложенной схеме в примерах осуществления настоящего изобретения, набор коэффициентов фильтра используется для формирования компенсирующего импульса сигнала в соответствии с информацией о местоположении пикового сигнала. Как показано на фиг. 1, способ снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры, предложенный в примерах осуществления настоящего изобретения, содержащий этапы:[0023] In a known complex IF signal peak reduction scheme based on related technology, a fixed set of filter coefficients is assigned to generate all the canceling pulse signals. The effectiveness of reducing the peak-to-average power ratio is reduced when system processing speed is limited, and the hardware and energy costs required to reduce peak load increase exponentially, etc. In order to solve the above problems, according to the proposed scheme in the embodiments of the present invention, a set of filter coefficients is used to generate a compensating signal pulse in accordance with the position information of the peak signal. As shown in FIG. 1, a method for reducing peak load based on a polyphasic structure proposed in the exemplary embodiments of the present invention, comprising the steps:

[0024] S101- Производится инверсия координат входного первого синфазного квадратурного IQ сигнала после m-кратной интерполяции, получают информацию об амплитуде и фазе указанного первого IQ сигнала.[0024] S101- The coordinates of the input first in-phase quadrature IQ signal are inverted after m-fold interpolation, information about the amplitude and phase of the specified first IQ signal is obtained.

[0025] В этом примере осуществления настоящего изобретения, чтобы обеспечить более высокую эффективность снижения пиковой нагрузки, входные первые IQ (синфазные квадратурные) сигналы интерполируются на коэффициент m, чтобы получить высокоскоростную выборку сигналов и таким образом получить точную информацию о пике. Величина m может гибко регулироваться в соответствии с фактическими потребностями, и с точки зрения ресурсов для осуществления, величина m принимается равной 2 или 4. Следует отметить, что способы интерполяции информации о первых сигналах IQ, предложенные в этом примере осуществления настоящего изобретения, включают, но не ограничиваются способом интеграции набора полуполосных фильтров НВ, способом интеграции фильтра Фарроу, способом интеграции Лагранжа, способом интеграции Ньютона; например, когда одно- или двухступенчатый фильтр НВ используется для достижения 2-кратной или 4-кратной интерполяции.[0025] In this embodiment of the present invention, in order to achieve higher peak reduction efficiency, input first IQ (in-phase quadrature) signals are interpolated by a factor m to obtain high-speed signal sampling and thus obtain accurate peak information. The value of m can be flexibly adjusted according to actual needs, and in terms of resources for implementation, the value of m is taken to be 2 or 4. It should be noted that the methods for interpolating information about the first IQ signals proposed in this embodiment of the present invention include, but are not limited to the HB half-band filter bank integration method, the Farrow filter integration method, the Lagrange integration method, the Newton integration method; for example, when a one- or two-stage HB filter is used to achieve 2x or 4x interpolation.

[0026] После интерполяции первые сигналы IQ в прямоугольной области преобразуются в информацию об амплитуде, информацию о фазе в области полярных координат существующим итерационным алгоритмом CORDIC (Cordinate Rotation Digital Computer, цифровой компьютер согласованного вращения), затем разделяются на два отдельных канала для обработки.[0026] After interpolation, the first IQ signals in the rectangular domain are converted into amplitude information, phase information in the polar coordinate domain by the existing CORDIC (Cordinate Rotation Digital Computer) iterative algorithm, then separated into two separate channels for processing.

[0027] S102- Информация об амплитуде фильтруется для извлечения пиковых сигналов.[0027] S102- The amplitude information is filtered to extract peak signals.

[0028] В примере осуществления настоящего изобретения, отбор пика и понижение частоты дискретизации информации об амплитуде выполняется в течение одного периода интерполяции в соответствии с коэффициентом интерполяции. Предпочтительно, в соответствии с принципом отбора по максимальному значению, из информации об амплитуде в группе, в которой содержится информация в количестве т, извлекается сигнал с наибольшим значением амплитуды в качестве максимального пикового сигнала, причем принцип отбора по максимальному значению заключается в том, что[0028] In an exemplary embodiment of the present invention, peak sampling and downsampling of amplitude information is performed within one interpolation period in accordance with an interpolation factor. Preferably, in accordance with the principle of selection by the maximum value, from the amplitude information in the group, which contains information in the amount of m, the signal with the largest amplitude value is extracted as the maximum peak signal, and the principle of selection by the maximum value is that

[0029]

где р - максимальный пиковый сигнал, m - коэффициент интерполяции, и

- соответствующая точка выборки данных после интерполяции, a i - идентификатор соответствующей точки выборки до интерполяции.where p is the maximum peak signal, m is the interpolation factor, and

is the corresponding data sample point after interpolation, ai is the identifier of the corresponding sample point before interpolation.

[0030] Можно понять, что длина интерполированных данных изменяется от i до i*m, сигнальный выход с максимальной амплитудой извлекается из каждой группы интерполированных данных, состоящей из данных в количестве m, при этом достигается цель понижения частоты дискретизации.[0030] It can be understood that the length of the interpolated data varies from i to i*m, the signal output with the maximum amplitude is extracted from each group of interpolated data consisting of data in the amount of m, and the purpose of downsampling is achieved.

[0031] В примере осуществления настоящего изобретения, после отбора и излучения максимальных пиковых сигналов в соответствии с указанной информацией об амплитуде, выполняется поиск пика на основе извлеченной информации о максимальном пике с целью определения информации о компенсирующем импульсе пика. Предпочтительно, максимальный пиковый сигнал проходит пороговое решение. Пиковые сигналы, превышающие порог, сохраняются, а пиковые сигналы, меньшие порога, устанавливаются на ноль. Информация о пике, превышающем порог, фильтруется на максимальное значение в окне интервала поиска заданной длины с целью определения максимального пика в окне интервала поиска заданной длины, а оставшаяся информация о пике устанавливается на ноль; Компенсирующий импульс получается путем вычитания порога из максимального пика. Например, существуют четыре максимальных пиковых сигнала А, В, С и D, а пороговое значение равно X; определяют, превышает ли амплитуда сигналов А, В, С и D пороговое значение X. Предполагая, что В меньше X, то информация об амплитуде В принимает значение 0, повторно фильтруются А, С и D через заданное окно интервала поиска, устанавливается амплитуда сигналов А и С, которая меньше порога X, на 0, сохраняется максимальный пик D в пределах заданной длины окна интервала, наконец, получается компенсирующий импульс пика путем вычитания порога X из максимального пикового значения D.[0031] In an exemplary embodiment of the present invention, after selecting and emitting the maximum peak signals according to the specified amplitude information, a peak search is performed based on the extracted maximum peak information to determine peak compensation pulse information. Preferably, the maximum peak signal passes the threshold decision. Peak signals above the threshold are retained and peak signals below the threshold are set to zero. The peak information exceeding the threshold is filtered by the maximum value in the search interval window of the specified length to determine the maximum peak in the search interval window of the specified length, and the remaining peak information is set to zero; The compensating pulse is obtained by subtracting the threshold from the maximum peak. For example, there are four maximum peaks A, B, C, and D, and the threshold is X; determine whether the amplitude of the signals A, B, C and D exceeds the threshold value X. Assuming that B is less than X, then the amplitude information B takes the value 0, A, C and D are re-filtered through the specified search interval window, the amplitude of the signals A is set and C, which is less than the threshold X, by 0, the maximum peak D is kept within the specified interval window length, finally, a peak compensating pulse is obtained by subtracting the threshold X from the maximum peak value D.

[0032] В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения пиковые сигналы могут быть первоначально идентифицированы и отфильтрованы до порогового решения пиковых сигналов, например, пиковое значение амплитуды сигналов сначала идентифицируется способом трехточечного поиска пика, и сигналы, которые не удовлетворяют условию поиска пика, устанавливаются на 0; затем пиковые сигналы, которые удовлетворяют условию поиска пика, проходят пороговое решение, и пиковые сигналы, амплитуда сигналов которых больше порога, сохраняются; условие поиска пика может гибко регулироваться в зависимости от фактических потребностей, например, условие поиска пика больше, чем заданного порога пиковой нагрузки, а условия снижения пиковой нагрузки меньше, чем значение порога.[0032] In some embodiments of the present invention, peak signals may be initially identified and filtered to a peak signal threshold decision, for example, the peak amplitude value of the signals is first identified by a three-point peak search method, and signals that do not satisfy the peak search condition are set to 0; then, the peak signals that satisfy the peak search condition pass the threshold decision, and the peak signals whose signal amplitude is greater than the threshold are stored; the peak search condition can be flexibly adjusted according to actual needs, for example, the peak search condition is greater than the set peak load threshold, and the peak load reduction condition is less than the threshold value.

[0033] S103- Информация о выравнивающей фазе определяется в соответствии с информацией о местоположении пика, соответствующего максимальному пиковому сигналу, и соответствующий набор субкоэффициентов фильтра определяется из коэффициентов полифазного фильтра в соответствии с информацией о выравнивающей фазе.[0033] S103- The equalization phase information is determined according to the location information of the peak corresponding to the maximum peak signal, and the corresponding set of sub-filter coefficients is determined from the polyphase filter coefficients according to the equalization phase information.

[0034] После отбора информации о максимальном пике определяется информация о местоположении, соответствующая максимальному пику высокоскоростного сигнал, т.е. информация о местоположении пика Loc, затем генерируется информация о выравнивающей фазе. Допустимый диапазон информации о выравнивающей фазе связан с коэффициентом интерполяции, в частности, остаток, полученный при делении информации о местоположении пика на m, используется в качестве информации о выравнивающей фазе;[0034] After selecting the maximum peak information, the location information corresponding to the maximum peak of the high speed signal is determined, i. e. information about the location of the Loc peak, then information about the equalizing phase is generated. The allowable range of the alignment phase information is related to the interpolation factor, specifically, the remainder obtained by dividing the peak position information by m is used as the alignment phase information;

[0035]

где pha - информация о выравнивающей фазе, целое число и pha∈[0, …, m-1], m - коэффициент интерполяции.where ph a is the alignment phase information, an integer and ph a ∈[0, ..., m-1], m is the interpolation factor.

[0036] В этом примере осуществления настоящего изобретения, соответствующий набор субкоэффициентов фильтра определяется из коэффициентов полифазного фильтра в соответствии с информацией о выравнивающей фазе, т.е. определяется, какой субкоэффициент полифазного фильтра применим к текущему максимальному пиковому сигналу в соответствии с информацией о выравнивающей фазе. Указанные коэффициенты полифазного фильтра включают, по меньшей мере, два набора субкоэффициентов фильтра; местоположение каждого пикового сигнала различно, и его соответствующая информация о выравнивающей фазе различна, и поэтому в соответствии с различной информацией о выравнивающей фазе формируется компенсирующий импульс, соответствующий различному набору коэффициентов фильтра; каждой информации о выравнивающей фазе соответствует определенный набор коэффициентов фильтра, целью является сглаживание пиков с различными характеристиками с использованием фильтра с различными характеристиками, с тем, чтобы сформированный компенсирующий импульс и компенсирующий импульс были более похожими или совпадали по характеристикам временной области огибающей пика, это обеспечивает эффективное снижения пика сигнала с целью улучшения эффективности снижения пиковой нагрузки.[0036] In this embodiment of the present invention, an appropriate set of sub-filter coefficients is determined from the coefficients of the polyphase filter according to the equalization phase information, i.e. it is determined which sub-factor of the polyphase filter is applicable to the current maximum peak signal according to the equalization phase information. These polyphase filter coefficients include at least two sets of sub-filter coefficients; the location of each peak signal is different and its corresponding equalization phase information is different, and therefore, according to different equalization phase information, a compensation pulse corresponding to a different set of filter coefficients is generated; each equalization phase information corresponds to a certain set of filter coefficients, the goal is to smooth peaks with different characteristics using a filter with different characteristics, so that the generated compensating pulse and the compensating pulse are more similar or coincide in the time domain characteristics of the peak envelope, this provides an effective signal peak reduction in order to improve the efficiency of peak load reduction.

[0037] Следует отметить, что коэффициенты полифазного фильтра в примере осуществления настоящего изобретения получены из следующего уравнения 3.[0037] It should be noted that the coefficients of the polyphase filter in the exemplary embodiment of the present invention are obtained from the following Equation 3.

[0038] где ƒ'(k) - коэффициент полифазного фильтра, W - нормировочный множитель, М - число несущих, g(k) - коэффициент фильтра при m-кратной интерполяции скорости m*fs, а N - порядок фильтра при m*fs; ƒ_i - частотная точка каждой несущей, соответствующая процессу дискретизации в системе с несколькими несущими, ƒ_s - скорость передачи данных компенсирующего входного сигнала; m в уравнении 3 - коэффициент интерполяции.[0038] where ƒ'(k) is the polyphase filter coefficient, W is the normalization factor, M is the number of carriers, g(k) is the filter coefficient at m-times m*fs rate interpolation, and N is the filter order at m*fs ; ƒ _i is the frequency point of each carrier corresponding to the sampling process in a multi-carrier system, ƒ _s is the data rate of the compensating input signal; m in equation 3 is the interpolation factor.

[0039] Отношение между каждым коэффициентом фильтра и ƒ'(k) показано в уравнении 4 ниже.[0039] The relationship between each filter coefficient and ƒ'(k) is shown in Equation 4 below.

[0040]

где ph_i - субкоэффициент фильтра, m - коэффициент интерполяции, ƒ' - коэффициент полифазного фильтра, рассчитанный по уравнению 3.where ph _i is the filter sub-gain, m is the interpolation factor, ƒ' is the polyphase filter factor calculated from Equation 3.

[0041] Здесь дается описание того, какой субкоэффициент фильтра выбирается в соответствии с информацией о выравнивающей фазе. Отношение соответствия между информацией о выравнивающей фазе и коэффициентом фильтра включает: определение субкоэффициента фильтра, соответствующего информации о выравнивающей фазе в соответствии с отношением отображения между информацией о выравнивающей фазе и субкоэффициентом фильтра и правилом четности. В частности, правило четности различается в зависимости от коэффициента интерполяции; когда коэффициент интерполяции равен 4, полифазный фильтр ƒ' включает 4*n+1 коэффициентов, n - целое положительное число. Субкоэффициент фильтра, соответствующий информации о выравнивающей фазе, определяется в соответствии с отношением отображения между информацией о выравнивающей фазе и субкоэффициентом фильтра, соответствующим четности n. В таблице 1 показано отношение отображения между информацией о выравнивающей фазе и субкоэффициентом фильтра. Предположим, когда n=2, ƒ' включает 9 коэффициентов, разделенных на 4 набора субкоэффициентов фильтров, так как n является четным числом, когда информация о выравнивающей фазе составляет 0, субкоэффициент фильтра Ph0 определяется в соответствии с таблицей отношения отображения 1.[0041] A description is given here as to which filter subfactor is selected according to the equalization phase information. The matching relationship between the equalization phase information and the filter coefficient includes: determining a subfilter coefficient corresponding to the equalization phase information according to a mapping relationship between the equalization phase information and the filter coefficient and the parity rule. In particular, the parity rule differs depending on the interpolation factor; when the interpolation factor is 4, the polyphase filter ƒ' includes 4*n+1 coefficients, n is a positive integer. The subfilter coefficient corresponding to the equalization phase information is determined according to the mapping relationship between the equalization phase information and the subfilter coefficient corresponding to the parity n. Table 1 shows the mapping relationship between the equalization phase information and the filter sub-coefficient. Suppose, when n=2, ƒ' includes 9 coefficients divided into 4 sets of sub-filter gains, since n is an even number, when the equalization phase information is 0, the sub-filter gain Ph0 is determined according to the display ratio table 1.

[0042][0042]

[0043] Когда коэффициент интерполяции m равен 2, коэффициенты ƒ' делятся на 2 члена, каждый член соответствует набору коэффициентов фильтра, а субкоэффициент фильтра, соответствующий информации о выравнивающей фазе, определяется в соответствии с отношением отображения между информацией о выравнивающей фазе, и набором фильтров, и правилом четности субкоэффициента фильтра. Если информация о выравнивающей фазе включает 0 или 1, то информация о выравнивающей фазе 0 соответствует четному числу фильтров Ph ₀, а информация о выравнивающей фазе 1 соответствует нечетному числу фильтров Ph ₁.[0043] When the interpolation coefficient m is 2, the coefficients ƒ' are divided into 2 terms, each term corresponds to the filter coefficient set, and the sub-filter coefficient corresponding to the equalization phase information is determined according to the mapping relationship between the equalization phase information and the filter bank , and the parity rule of the filter subcoefficient. If the equalization phase information includes 0 or 1, then the equalization phase information 0 corresponds to an even number of filters Ph ₀ and the equalization phase information 1 corresponds to an odd number of filters Ph ₁ .

[0044] S104- В соответствии с коэффициентом фильтра понижается отношение пикового и среднего уровня мощности, получается сглаженный сигнал.[0044] S104- In accordance with the filter coefficient, the ratio of the peak and average power level is reduced, a smoothed signal is obtained.

[0045] В примере осуществления настоящего изобретения, сглаженные сигналы, полученные путем снижения отношения пиковой к средней мощности в соответствии с коэффициентом фильтра, конкретно включающие: формированный компенсирующий импульс, полученный путем обратного преобразования координат компенсирующего импульса пика и формирования компенсирующего импульса пика в соответствии с субкоэффициентом фильтра; сглаженный сигнал, полученный путем обратного складывания сформированного компенсирующего импульса и второго IQ-сигнала после задержки первого IQ-сигнала.[0045] In an exemplary embodiment of the present invention, smoothed signals obtained by reducing the peak-to-average power ratio according to a filter coefficient, specifically including: a shaped compensation pulse obtained by inversely transforming the coordinates of the peak compensation pulse and shaping the peak compensation pulse according to the sub-factor filter; a smoothed signal obtained by back-adding the generated compensating pulse and the second IQ signal after delaying the first IQ signal.

[0046] Импульсный компенсирующий сигнал, полученный после того, когда информация о фазе, соответствующая максимальному пиковому сигналу, и информация об амплитуде, соответствующая компенсирующему импульсу пика, преобразуется итеративным способом CORDIC в прямоугольный импульс IQ, импульсный сигнал IQ обрабатывается компенсирующим фильтром CPG, соответствующим субкоэффициентом фильтра.[0046] The pulse compensating signal obtained after the phase information corresponding to the maximum peak signal and the amplitude information corresponding to the peak compensating pulse is converted by the CORDIC iterative method into an IQ square wave, the IQ pulse signal is processed by the CPG compensating filter, the corresponding sub-factor filter.

[0047] Стоит отметить, что при большой полосе пропускания или, когда скорость снижения пиковой нагрузки менее чем в 2 раза пропускной способности отбора сигналов, снижение пиковой нагрузки по известной схеме может привести к тому, что информация о пике, извлеченная при высокой скорости передачи данных, не будет соответствовать положению пика при низко скоростной обработке. Как показано на фигуре 2-а, при снижении пиковой нагрузки по известной схеме, сигнал 201 на абсциссе 4526 имеет максимальную амплитуду компенсирующего импульса пика, в то время как сигнал, подлежащий сглаживанию, на точке (202) имеет меньшую амплитуду. Эта проблема в основном вызвана фазовым отклонением при извлечении информации о фазе пика после снижения скорости. В примере осуществления настоящего изобретения, когда информация о выравнивающей фазе, подлежащей низкоскоростному сглаживанию, получена, одновременно получается соответствующий коэффициент фильтра, предназначенный для формирования компенсирующего импульса, так что тенденция изменения формированного компенсирующего импульса после фазовой компенсации и модальной огибающей и сигнала компенсирующего импульса в основном одинакова, что обеспечивает более точное выравнивание пика сформированного компенсирующего импульса с компенсирующим импульсным сигналом. На фигуре 2-b показан способ компенсации пика, предложенный в примерах осуществления настоящего изобретения, сигналы 202 и 201 имеют одинаковую тенденцию, и пики могут быть эффективно сглажены после фазовой компенсации в соответствии со способом, предложенным в настоящего изобретения. Это позволяет избежать ухудшения величины EVM, вызванного фазовым отклонением, при котором неэффективно компенсированный пик сигнала был введен. Как показано на фигуре 3, что в условии при одинаковом показателе PAPR после сглаживания величины сигнала 301 значительно меньше ухудшится EVM.[0047] It is worth noting that when the bandwidth is large, or when the peak load reduction rate is less than 2 times the sampling bandwidth, peak reduction in a known scheme may cause the peak information extracted at a high data rate to , will not correspond to the peak position in low speed processing. As shown in Figure 2-a, when reducing the peak load according to the known scheme, the signal 201 at abscissa 4526 has the maximum amplitude of the peak compensating pulse, while the signal to be smoothed at point (202) has a lower amplitude. This problem is mainly caused by phase deviation when extracting peak phase information after speed reduction. In the exemplary embodiment of the present invention, when information about the equalization phase to be low-speed smoothing is obtained, the corresponding filter coefficient for generating the compensating pulse is obtained at the same time, so that the trend of the generated compensating pulse after the phase compensation and the modal envelope and the compensating pulse signal is basically the same , which provides a more accurate alignment of the peak of the generated compensating pulse with the compensating pulse signal. Figure 2-b shows the peak compensation method proposed in the embodiments of the present invention, the signals 202 and 201 have the same trend, and the peaks can be effectively smoothed after phase compensation in accordance with the method proposed in the present invention. This avoids the degradation of the EVM value caused by the phase deviation in which an inefficiently compensated signal peak has been introduced. As shown in Figure 3, under the condition of the same PAPR, after smoothing the magnitude of the signal 301, the EVM will degrade much less.

[0048] По сравнению с известными способами снижения пиковой нагрузки, предпочтительный способ снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры, предложенный в примере осуществления настоящего изобретения, отличается тем, что количество коэффициентов формирующего фильтра компенсирующего импульса увеличено с одного набора до двух или более наборов, выбирается подходящий набор коэффициентов формирующего фильтра компенсирующего импульса для соответствующего пикового сигнала с целью формирования компенсирующего импульса, используются фильтры с различными характеристиками для обработки пика с различными характеристиками, чтобы обеспечить то, что сформированные компенсирующие импульсы были более похожи или соответствовали характеристикам огибающей временной области компенсирующего импульса пика, чтобы обеспечить эффективное сглаживание пикового сигнала при более низкой скорости обработки, таким образом, достигая цели улучшения эффективности компенсации пика.[0048] Compared with known methods for reducing peak load, the preferred method for reducing peak load based on a polyphasic structure proposed in an embodiment of the present invention is characterized in that the number of shaping filter coefficients of the compensating pulse is increased from one set to two or more sets, is selected a suitable set of shaping pulse shaping coefficients for the corresponding peak signal in order to shape the shaping pulse, filters with different characteristics are used to process a peak with different characteristics to ensure that the shaped shaping pulses are more similar to or match the time domain envelope characteristics of the compensating pulse of the peak, to achieve effective smoothing of the peak signal at a lower processing speed, thus achieving the goal of improving the peak compensation efficiency.

[0049] Пример осуществления настоящего изобретения 2[0049] Embodiment of the present invention 2

[0050] Как показано на фигуре 4, где показано устройство для снижения пиковой нагрузки сложных сигналов ПЧ, созданное по известной схеме для снижения пиковой нагрузки путем компенсации пиковых нагрузок, в данном устройстве модуль формирующего фильтра компенсирующего импульса пика используется для формирования всех компенсирующих импульсов в соответствии с набором фиксированных коэффициентов фильтра; в основном, включающее: модуль интерполяции, модуль инверсии координат, модуль отбора пика, модуль поиска пика, модуль обратного преобразования координат и модуль формирующего фильтра компенсирующего импульса пика. Снижение отношения пикового и среднего уровня мощности может быть представлена общей математической зависимостью 5, приведенной ниже.[0050] As shown in Figure 4, which shows a device for reducing the peak load of complex IF signals, created according to a known scheme for reducing the peak load by compensating peak loads, in this device, the peak compensation pulse shaping filter module is used to generate all the compensation pulses in accordance with with a set of fixed filter coefficients; mainly including: an interpolation module, a coordinate inversion module, a peak selection module, a peak search module, an inverse coordinate transformation module, and a peak compensating pulse shaping filter module. The reduction in the ratio of peak and average power level can be represented by the general mathematical relationship 5 below.

[0051]

[0052] где

- входной сигнал IQ модуля снижения пиковой нагрузки,

- выходной сигнал IQ модуля снижения пиковой нагрузки, thr - порог снижения пиковой нагрузки, f(k) - коэффициент фильтра компенсирующего импульса, который представляет собой коэффициент сложного фильтра, созданный сложных сигналов смесительной частоты фильтром низких частот g(k) на той же несущей частоте, что и обрабатываемый сигнал.[0052] where

- input signal IQ of the peak load reduction module,

is the IQ output of the peak load reduction module, thr is the peak load reduction threshold, f(k) is the compensating pulse filter coefficient, which is the composite filter coefficient created by the complex mixing frequency signals by the low pass filter g(k) at the same carrier frequency , which is the processed signal.

[0053] Математическая формула для f(k) показана в уравнении 6[0053] The mathematical formula for f(k) is shown in Equation 6

[0054]

[0055] где W - нормировочный множитель, М - число несущих, g(k) - коэффициент фильтра-прототипа, fi - частотная точка каждой несущей, соответствующая обработке дискретизации в системе с несколькими несущими, и fs - скорость передачи данных компенсирующего входного сигнала; N - порядок коэффициентов фильтра-прототипа g(k).[0055] where W is the normalization factor, M is the number of carriers, g(k) is the prototype filter coefficient, fi is the frequency point of each carrier corresponding to the sampling processing in the multi-carrier system, and fs is the data rate of the compensating input signal; N is the order of the prototype filter coefficients g(k).

[0056] В примерах осуществления настоящего изобретения предлагается устройство для снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры, которое может быть применено в приемопередатчике системы мобильной связи. Расположение устройства для снижения пиковой нагрузки в системе показано на фигуре 5, где устройство для снижения пиковой нагрузки ПЧ расположено на пульте дистанционного управления радиосвязью ПЧ (RRU) беспроводной базовой станции или на плате ПЧ в макростанции. Устройство для снижения пиковой нагрузки относится к устройству обработки в цифровой области, обычно располагается в канале цифровой инверсии с повышением частоты (DUC, Digital Up Convertion), после обработки сложных сигналов с несколькими несущими располагается перед модулем для цифрового предварительного устранения искажения DPD (DPD, Digital Pre-Distortion).[0056] In the embodiments of the present invention, a device for reducing peak load based on a polyphase structure is provided, which can be applied in a transceiver of a mobile communication system. The location of the IF peak reducer in the system is shown in Figure 5, where the IF peak reducer is located on the IF Radio Remote Control Unit (RRU) of the wireless base station or on the IF card in the macro station. The peak load reduction device refers to the processing device in the digital domain, usually located in the Digital Up Convertion (DUC) channel, after processing complex multi-carrier signals, it is located in front of the DPD (DPD, Digital pre-distortion).

[0057] Как показано на фигуре 6, устройство для снижения пиковой нагрузки включает: модуль интерполяции 601, модуль инверсии координат 602, модуль отбора пика 603, модуль поиска пика 604, модуль сбора информации о выравнивающей фазе 605, модуль генерации коэффициентов фильтра 606, модуль обратного преобразования координат 607, модуль формирующего фильтра компенсирующего импульса пика 608 и модуль компенсации пика 609.[0057] As shown in Figure 6, the device for reducing peak load includes: an interpolation module 601, a coordinate inversion module 602, a peak selection module 603, a peak search module 604, an equalization phase information acquisition module 605, a filter coefficient generation module 606, a module inverse coordinate transformation 607, a peak compensation pulse shaping filter module 608, and a peak compensation module 609.

[0058] Модуль интерполяции 601 используется для m-кратной интерполяции входного первого синфазного квадратурного IQ сигнала; модуль интерполяции 601 включает набор каскадных наборов полуполосных фильтров (НВ), через которые входной IQ сигнал интерполируется на 2х или 4х для получения высокоскоростной выборки сигнала. При этом способы получения высокоскоростной выборки сигналов не ограничиваются способом набором фильтров НВ, но включают способ интерполяции фильтра Фарроу, способ интерполяции Лагранжа, способ интерполяции Ньютона и другие способы.[0058] The interpolation module 601 is used for m-fold interpolation of the input first in-phase quadrature IQ signal; The interpolation module 601 includes a set of cascaded half-band (HB) filter banks through which the input IQ signal is interpolated by 2x or 4x to obtain a high-speed signal sample. Meanwhile, methods for obtaining high-speed signal sampling are not limited to the HB filter bank method, but include a Farrow filter interpolation method, a Lagrange interpolation method, a Newton interpolation method, and other methods.

[0059] Модуль инверсии координат 602 предназначается для инверсии координат информации об интерполированном первом IQ сигнале с целью получения информации об амплитуде и фазе первого IQ сигнала, а также для инверсии сигнала, выводимого из модуля интерполяции 601, из системы прямоугольных координат в систему полярных координат, с целью получения информации об амплитуде и фазе IQ сигнала способом CORDIC.[0059] The coordinate inversion module 602 is for inverting the coordinates of the interpolated first IQ signal information to obtain amplitude and phase information of the first IQ signal, and for inverting the signal output from the interpolation module 601 from a rectangular coordinate system to a polar coordinate system, in order to obtain information about the amplitude and phase of the IQ signal using the CORDIC method.

[0060] Модуль отбора пика 603 используется для извлечения максимального пикового сигнала путем отбора информации об амплитуде. В соответствии с коэффициентом интерполяции, установленным модулем интерполяции 601, процесс отбора и понижения частоты дискретизации пика завершается в течение одного цикла интерполяции, и максимальный пиковый сигнал обычно извлекается в соответствии с принципом отбора по максимальному значению, как показано в уравнении 7[0060] The peak selection module 603 is used to extract the maximum peak signal by selecting amplitude information. According to the interpolation factor set by the interpolation module 601, the peak sampling and downsampling process is completed within one interpolation cycle, and the maximum peak signal is usually extracted according to the maximum value sampling principle, as shown in Equation 7

[0061]

[0062] где р - выход модуля отбора пика 603, m - коэффициент интерполяции, и

- соответствующая точка выборки данных после интерполяции, i - соответствующая идентификация точки выборки до интерполяции, длина данных после интерполяции изменяется от i до i*m, функция этого модуля заключается в извлечении сигнала максимальной амплитуды из каждой группы данных, состоящей из m данных как после интерполяции, и в то же время для понижения частоты дискретизации, модуль отбора пика 603 отфильтрует большой пик, соответствующий информации о местоположении высокоскоростной передачи, передает информацию в модуль генерации коэффициентов фильтра 606.[0062] where p is the output of the peak selector 603, m is the interpolation factor, and

- the corresponding data sample point after interpolation, i - the corresponding sample point identification before interpolation, the data length after interpolation varies from i to i*m, the function of this module is to extract the maximum amplitude signal from each data group consisting of m data as after interpolation , and at the same time, for downsampling, the peak selection unit 603 will filter out the large peak corresponding to the location information of the high-speed transmission, and transmit the information to the filter coefficient generation unit 606.

[0063] Модуль поиска пика 604 предназначается для поиска информации о максимальном пике, выводимой из модуля отбора пика 603 с целью определения компенсирующего импульса пика; модуль поиска пика 604 включает модуль порогового решения, модуль повторного поиска пика и модуль извлечения шума, где модуль порогового решения выполняет пороговое решение об амплитуде сигнала, выводимого из модуля отбора пика 603, пиковые сигналы, превышающие пороговое значение, сохраняются, а остальные сигналы устанавливаются на ноль; модуль повторного поиска пика извлекает пиковый сигнал, выводимый из модуля порогового решения, и правило извлечения заключается в следующем: сигналы, превышающие порог, выводимые из модуля порогового решения, проверяются на максимальное значение в пределах окна интервала поиска заданной длины, пиковые сигналы в пределах окна интервала поиска заданной длины сохраняются, а остальные сигналы устанавливаются равным нулю; модуль извлечения шума вычитает пороговое значение из пикового сигнала, полученного модулем повторного поиска пика с целью получения компенсирующего импульса пика.[0063] The peak search module 604 is designed to search for the maximum peak information output from the peak selection module 603 to determine the peak compensation pulse; the peak search module 604 includes a threshold decision module, a peak re-search module, and a noise extraction module, where the threshold decision module performs a threshold decision on the amplitude of the signal output from the peak selection module 603, peak signals exceeding the threshold value are stored, and the remaining signals are set to zero; the peak re-search module extracts the peak signal output from the threshold decision module, and the extraction rule is as follows: signals exceeding the threshold output from the threshold decision module are checked for the maximum value within the search interval window of the given length, peak signals within the interval window searches of a given length are saved, and the remaining signals are set to zero; the noise extraction module subtracts a threshold value from the peak signal obtained by the peak re-search module to obtain a peak compensation pulse.

[0064] Модуль сбора информации о выравнивающей фазе 605 предназначается для определения информации о выравнивающей фазе в соответствии с информацией о местоположении пика, соответствующего максимальному пиковому сигналу.[0064] The equalization phase information acquisition unit 605 is for determining the equalization phase information according to the location information of the peak corresponding to the maximum peak signal.

[0065] Модуль генерации коэффициентов фильтра 606 предназначается для выбора соответствующего набора субкоэффициентов фильтра из коэффициентов полифазного фильтра в соответствии с информацией о выравнивающей фазе; коэффициенты полифазного фильтра включают, по меньшей мере, два набора субкоэффициентов фильтра.[0065] The filter coefficient generation unit 606 is for selecting an appropriate set of sub-filter coefficients from the polyphase filter coefficients according to the equalization phase information; the polyphase filter coefficients include at least two sets of sub-filter coefficients.

[0066] В отличие от известного устройства для снижения пиковой нагрузки путем компенсации пиковых нагрузок, в котором модуль формирующего фильтра компенсирующего импульса пика 608 использует фиксированный набор коэффициентов при формировании всех компенсирующих импульсов; в примере осуществления модулем 606 генерации коэффициентов фильтра создается информация о выравнивающей фазе, подлежащей низкоскоростному сглаживанию, соответственно модулем генерации коэффициентов фильтра 606 создается компенсирующий импульс, соответствующий пику указанной фазы, так что тенденция изменения формированного компенсирующего импульса после фазовой компенсации и модальной огибающей и сигнала компенсирующего импульса в основном одинакова, что обеспечивает более точное выравнивание пика сформированного компенсирующего импульса с компенсирующим импульсным сигналом. Основной функцией модуля 605 сбора информации о выравнивающей фазе является генерация информации об указанной выравнивающей фазе, модуль сбора информации о выравнивающей фазе 605 извлекает информацию о выравнивающей фазе в соответствии с выбранной информацией о местоположении пикового сигнала в последовательности интерполяции после интерполяции. Извлечение информации о выравнивающей фазе производится в соответствии с информацией о местоположении пика высокоскоростного сигнала, вычисленного модулем отбора пика 603, а допустимый диапазон информации о выравнивающей фазе связан с коэффициентом интерполяции модуля интерполяции 601. Принцип извлечения выражен в уравнении 8 ниже, где остаток, полученный при делении информации о местоположении пика Loc, полученной модулем отбора пика 603, на т, используется в качестве информации о выравнивающей фазе. Здесь делитель m такой же, как интерполяционное число в модуле интерполяции 601:[0066] In contrast to the known device for reducing peak load by peak load compensation, in which the peak compensation pulse shaping filter module 608 uses a fixed set of coefficients in generating all compensation pulses; in the exemplary embodiment, the filter coefficient generation module 606 generates information about the equalization phase to be low-speed smoothing, accordingly, the filter coefficient generation module 606 generates a compensating pulse corresponding to the peak of said phase, so that the trend of the generated compensating pulse after the phase compensation and the modal envelope and the compensating pulse signal is basically the same, which provides a more accurate alignment of the peak of the generated compensating pulse with the compensating pulse signal. The main function of the equalization phase information collecting unit 605 is to generate information about the specified equalization phase, the equalizing phase information collecting unit 605 extracts the equalizing phase information according to the selected peak signal location information in the interpolation sequence after interpolation. The extraction of the equalization phase information is performed according to the peak position information of the high-speed signal calculated by the peak selection module 603, and the allowable range of the equalization phase information is related to the interpolation factor of the interpolation module 601. The extraction principle is expressed in Equation 8 below, where the remainder obtained from dividing the peak location information Loc obtained by the peak selection unit 603 by m is used as the alignment phase information. Here the divisor m is the same as the interpolation number in interpolation module 601:

где pha - информация о компенсирующей фазе, целое число pha∈[0, …, m-1], и m - интерполяционное число.where pha is information about the compensating phase, an integer pha∈[0, ..., m-1], and m is an interpolation number.

[0067] Модуль генерации коэффициентов фильтра 606 определяет, какой субкоэффициент полифазного фильтра применим к текущему пику в соответствии с информацией о выравнивающей фазе, выводимой модулем сбора информации о выравнивающей фазе 605, чтобы реализовать распределение набора подходящих коэффициентов фильтра по различным характерным пикам, формирование компенсирующего импульса, соответствующего пику, при этом целью формирования компенсирующего импульса является обеспечение того, чтобы спектральная форма сигнала после снижения пиковой нагрузки соответствовала спектральной форме сигнала, поступающего в устройство для снижения пиковой нагрузки. Основной функцией модуля 606 является вывод соответствующего набора коэффициентов фильтра в соответствии с информацией о выравнивающей фазе, полученной модулем сбора информации о выравнивающей фазе 605.[0067] The filter coefficient generation module 606 determines which sub-coefficient of the polyphase filter is applicable to the current peak according to the equalization phase information output by the equalization phase information acquisition module 605, in order to realize the distribution of a set of suitable filter coefficients to various characteristic peaks, compensating pulse generation corresponding to the peak, while the purpose of forming a compensating pulse is to ensure that the spectral shape of the signal after the reduction of the peak load corresponds to the spectral shape of the signal entering the device for reducing the peak load. The main function of module 606 is to output an appropriate set of filter coefficients according to the equalization phase information received by the equalization phase information acquisition module 605.

[0068] Как показано на фигуре 7, вход модуля сбора информации о выравнивающей фазе 605 соответствует информации о местоположении большого пика Loc, извлеченной модулем отбора пика 603, а модуль генерации коэффициентов фильтра 606 выводит набор субкоэффициента фильтра, соответствующий информации о выравнивающей фазе; модуль генерации коэффициентов фильтра 606 включает модуль хранения набора коэффициентов фильтра 6061 и модуль управления считыванием коэффициентов фильтра 6062; модуль хранения набора коэффициентов фильтра 6061 хранит субкоэффициенты фильтра коэффициентов полифазного фильтра, где коэффициенты полифазного фильтра получены в соответствии с уравнением 9:[0068] As shown in Figure 7, the input of the equalization phase information acquisition module 605 corresponds to the Loc large peak location information extracted by the peak selection module 603, and the filter coefficient generation module 606 outputs a sub-filter coefficient set corresponding to the equalization phase information; the filter coefficient generation module 606 includes a filter coefficient set storage module 6061 and a filter coefficient reading control module 6062; the filter coefficient set storage module 6061 stores the sub-filter coefficients of the polyphase filter coefficients, where the polyphase filter coefficients are obtained in accordance with Equation 9:

[0069]

где ƒ'(k) - коэффициент полифазного фильтра, W - нормировочный множитель, М - число несущих, g(k) -коэффициент фильтра при m-кратной интерполяции скорости m*fs, а N - порядок фильтра при m*fs; ƒ_i - частотная точка каждой несущей, соответствующая процессу дискретизации в системе с несколькими несущими, a ƒ_s - корость передачи данных компенсирующего входного сигнала; m в уравнении 9 - коэффициент интерполяции.where ƒ'(k) is the polyphase filter coefficient, W is the normalization factor, M is the number of carriers, g(k) is the filter coefficient at m-times m*fs rate interpolation, and N is the filter order at m*fs; ƒ _i is the frequency point of each carrier corresponding to the sampling process in a multi-carrier system, a ƒ _s is the data rate of the compensating input signal; m in equation 9 is the interpolation factor.

[0070] Полученные расчетные коэффициенты ƒ'(k) делятся на m членов, каждый из которых соответствует набору коэффициентов фильтра, т.е. количество членов, содержащихся в полифазной структуре, равно m. Они сохраняются в модуле хранения набора коэффициентов фильтра 6061 на фигуре 7, а связь между каждым коэффициентом фильтра и ƒ'(k) в модуле хранения набора коэффициентов фильтра 6061 задается следующим уравнением 10 ниже[0070] The resulting calculated coefficients ƒ'(k) are divided into m terms, each of which corresponds to a set of filter coefficients, i. the number of members contained in the polyphase structure is m. They are stored in the 6061 filter coefficient set storage module in Figure 7, and the relationship between each filter coefficient and ƒ'(k) in the 6061 filter coefficient set storage module is given by the following equation 10 below

[0071]

[0072] где ph_i - субкоэффициент фильтра, выводимый из модуля генерации коэффициентов фильтра 606, m - коэффициент интерполяции, ƒ' - коэффициент полифазного фильтра, рассчитанный по уравнению 9.[0072] where ph _i is the sub-filter coefficient output from the filter coefficient generation module 606, m is the interpolation coefficient, ƒ' is the polyphase filter coefficient calculated from Equation 9.

[0073] Модуль управления считыванием коэффициентов фильтра 6062 используется для извлечения набора субкоэффициентов фильтра, соответствующих информации о выравнивающей фазе, выводимой из модуля хранения набора коэффициентов фильтра в соответствии с отношением отображения между информацией о выравнивающей фазе и субкоэффициентом фильтра и правилом четности. Когда коэффициент интерполяции равен 4, полифазный фильтр ƒ' включает 4*n+1 коэффициентов, где n - целое положительное число, субкоэффициент фильтра, соответствующий информации о выравнивающей фазе, определяется в соответствии с отношением отображения между информацией о выравнивающей фазе и субкоэффициентом фильтра, правилом четности n. Отношение отображения между информацией о выравнивающей фазе и субкоэффициентом фильтра показано в таблице 2.[0073] The filter coefficient reading control unit 6062 is used to extract the sub filter coefficient set corresponding to the equalization phase information output from the filter coefficient set storage module according to the mapping relationship between the equalization phase information and the filter sub coefficient and the parity rule. When the interpolation coefficient is 4, the polyphase filter ƒ' includes 4*n+1 coefficients, where n is a positive integer, the sub-filter coefficient corresponding to the equalization phase information is determined according to the mapping relationship between the equalization phase information and the sub-filter coefficient, the rule parity n. The mapping relationship between the equalization phase information and the filter subfactor is shown in Table 2.

[0074][0074]

[0075] Как показано в таблице 2, когда n является четным числом, модуль управления считыванием коэффициентов фильтра 6062 извлекает субкоэффициент фильтра Ph ₀ модулем хранения набора коэффициентов фильтра 6061 в соответствии с информацией о выравнивающей фазе 0; когда n является нечетным числом, модуль управления считыванием коэффициентов фильтра 6062 извлекает субкоэффициент фильтра Ph ₂ модулем хранения набора коэффициентов фильтра 6061 в соответствии с информацией о выравнивающей фазе 0.[0075] As shown in Table 2, when n is an even number, the filter coefficient reading control module 6062 extracts the sub-filter coefficient Ph ₀ by the filter coefficient set storage module 6061 according to the equalization phase 0 information; when n is an odd number, the filter coefficient reading control module 6062 extracts the sub-filter coefficient Ph ₂ by the filter coefficient set storage module 6061 according to the equalization phase 0 information.

[0076] Когда коэффициент интерполяции m равен 2, коэффициенты ƒ' делятся на 2 члена, каждый член соответствует набору коэффициентов фильтра, а субкоэффициент фильтра, соответствующий информации о выравнивающей фазе, определяется в соответствии с отношением отображения между информацией о выравнивающей фазе, и набором фильтров, и правилом четности субкоэффициента фильтра. Если информация о выравнивающей фазе включает 0 или 1, то информация о выравнивающей фазе 0 соответствует четному числу фильтров Ph ₀, а информация о выравнивающей фазе 1 соответствует нечетному числу фильтров Ph ₁.[0076] When the interpolation coefficient m is 2, the coefficients ƒ' are divided into 2 terms, each term corresponds to a filter coefficient set, and the sub-filter coefficient corresponding to the equalization phase information is determined according to the mapping relationship between the equalization phase information and the filter bank , and the parity rule of the filter subcoefficient. If the equalization phase information includes 0 or 1, then the equalization phase information 0 corresponds to an even number of filters Ph ₀ and the equalization phase information 1 corresponds to an odd number of filters Ph ₁ .

[0077] Модуль обратного преобразования координат 607 предназначается для обратного преобразования координат компенсирующего импульса пика, выводимых из модуля поиска пика 604; компенсирующие импульсы, выводимые из модуля поиска пика 604, обратно преобразуются из системы полярных координат в систему прямоугольных координат, и обратно преобразованные компенсирующие импульсы представляются в IQ-форме.[0077] The inverse coordinate transformation module 607 is for inversely transforming the coordinates of the peak compensation pulse output from the peak search module 604; the compensating pulses output from the peak search module 604 are inverted from polar coordinates to rectangular coordinates, and the inversely converted compensating pulses are presented in IQ form.

[0078] Модуль формирующего фильтра компенсирующего импульса пика 608 используется для формирования компенсирующего импульса, выводимых из модуля обратного преобразования координат 607 в соответствии с коэффициентом фильтра, выводимым модулем 606 генерации коэффициентов фильтра с целью получения сформированного компенсирующего импульса.[0078] The peak compensation pulse shaping module 608 is used to generate the compensation pulse output from the inverse coordinate transformation module 607 according to the filter coefficient outputted by the filter coefficient generation module 606 to obtain a shaped compensation pulse.

[0079] В примере осуществления настоящего изобретения, модуль формирующего фильтра компенсирующего импульса пика 608 включает модуль планирования пика и n формирующих фильтров выравнивающих импульсов пика CPG, величина n находится в диапазоне 6<=n<=8, и является целым положительным числом, чтобы обеспечить одновременное сглаживание нескольких пиков в течение определенного промежутка времени, так что после каждого сглаживания может быть получен хороший эффект снижения пика. Функция модуля планирования пика заключается в обеспечении совместной работы нескольких CPG в течение определенного промежутка времени. Как только какое-то CPG переходит в рабочее состояние, то его обработка не может быть прервана в пределах эффективной длины коэффициента сглаживания. Вновь поступающие компенсирующие сигналы должны быть распределены модулем планирования пика между другими свободными CPG по принципу "кто первым прибыл, тот первым и получил". Только после того, как текущий CPG завершит сглаживание текущих компенсирующих импульсов пика, его рабочее состояние может быть переведено в режим ожидания, что позволяет обрабатывать следующие входящие компенсирующие импульсы пика. Максимальное количество пиков, которые могут быть обработаны одновременно в цикле длины коэффициента сглаживания, зависит от количества CPG; чем больше единиц CPG, тем больше количество пиков, которые могут быть обработаны за длину коэффициента сглаживания, но и тем больше расходы на аппаратное обеспечение. В примерах осуществления настоящего изобретения, модуль формирующего фильтра компенсирующего импульса пика 608 включает от 6 до 8 CPG, где CPG выполняет формирование компенсирующего импульса, выводимого модулем обратного преобразования координат 607, в соответствии с субкоэффициентом фильтра, выводимым модулем генерации коэффициентов фильтра 606, при этом получается сформированный компенсирующий импульс.[0079] In an exemplary embodiment of the present invention, the peak equalization pulse shaping filter module 608 includes a peak scheduling module and n CPG peak equalization pulse shaping filters, the value of n is in the range of 6<=n<=8, and is a positive integer to provide simultaneous smoothing of several peaks for a certain period of time, so that a good peak reduction effect can be obtained after each smoothing. The function of the peak planning module is to ensure that several CPGs work together for a certain period of time. Once a CPG enters an operational state, its processing cannot be interrupted within the effective length of the smoothing factor. Newly arriving compensating signals must be distributed by the peak planning module among other free CPGs on a first-come-first-served basis. Only after the current CPG has finished smoothing the current peak compensating pulses, its operating state can be put into standby mode, allowing processing of the next incoming peak compensating pulses. The maximum number of peaks that can be processed simultaneously in a smoothing factor length cycle depends on the number of CPGs; the more CPG units, the greater the number of peaks that can be processed per smoothing factor length, but also the greater the hardware cost. In the exemplary embodiments of the present invention, the peak compensation pulse shaping module 608 includes 6 to 8 CPGs, where the CPG performs shaping of the compensation pulse outputted by the inverse coordinate transformation module 607 according to the subfilter coefficient outputted by the filter coefficient generation module 606, thereby obtaining formed compensating impulse.

[0080] Модуль компенсации пика 609 используется для обратного складывания сформированного компенсирующего импульса, выводимого из модуля формирующего фильтра компенсирующего импульса пика 608, на второй IQ-сигнал после задержки первого IQ-сигнала, при этом получается сглаженный сигнал.[0080] The peak compensation module 609 is used to back-fold the shaped compensation pulse output from the peak compensation pulse shaping module 608 onto the second IQ signal after delaying the first IQ signal, thereby obtaining a smoothed signal.

[0081] В примерах осуществления настоящего изобретения предлагается устройство для снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры, которое отличается от известного устройства для снижения пиковой нагрузки тем, что все компенсирующие импульсы в известном устройстве для снижения пиковой нагрузки формируются модулем формирующего фильтра компенсирующего импульса пика в соответствии с фиксированным набором коэффициентов фильтра, в примере осуществления формирование компенсирующих импульсов выполняется в соответствии с набором коэффициентов фильтра, соответствующим информации о местоположении пикового сигнала, так что тенденция формированного компенсирующего импульса после фазовой компенсации и модальной огибающей и сигнала компенсирующего импульса в основном одинакова, что обеспечивает более точное выравнивание пика сформированного компенсирующего импульса с компенсирующим импульсным сигналом, более высокое качество снижения пиковой нагрузки, более низке расходы на аппаратное обеспечение.[0081] In the exemplary embodiments of the present invention, a polyphasic structure based peak load reduction device is provided, which differs from the known peak load reduction device in that all compensating pulses in the known peak load reduction device are generated by a peak compensation pulse shaping filter module according to with a fixed set of filter coefficients, in the exemplary embodiment, the shaping of the compensating pulses is performed according to the set of filter coefficients corresponding to the location information of the peak signal, so that the trend of the generated compensating pulse after the phase compensation and the modal envelope and the compensating pulse signal is basically the same, which ensures more accurate equalization of the peak of the generated compensating pulse with the compensating pulse signal, better quality of peak load reduction, lower hardware costs chenie.

[0082] Пример осуществления настоящего изобретения 3.[0082] An embodiment of the present invention 3.

[0083] Для лучшего понимания конкретный пример в примерах осуществления настоящего изобретения иллюстрирует способ и устройство для снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры, структура устройства для снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры показана на фигуре 6. Как показано на фигуре 8, способ содержит этапы, на которых:[0083] For a better understanding, a specific example in the embodiments of the present invention illustrates a method and a device for reducing peak load based on a polyphasic structure, the structure of a device for reducing peak load based on a polyphasic structure is shown in figure 6. As shown in figure 8, the method includes the steps , where:

[0084] S801- Данные IQ, поступающие в устройство для снижения пиковой нагрузки, интерполируются до подходящей скорости передачи данных модулем интерполяции.[0084] S801 - The IQ data input to the peak reduction device is interpolated to a suitable data rate by the interpolation module.

[0085] В примерах осуществления настоящего изобретения скорость передачи данных IQ, поступающих на устройство для снижения пиковой нагрузки составляет 184,32 Мспс, модуль интерполяции дважды интерполирует входной сигнал с помощью одноступенчатого фильтра интерполяции НВ, при этом скорость передачи интерполированных данных составляет 368,64 Мспс.[0085] In the exemplary embodiments of the present invention, the IQ data rate to the peak reduction device is 184.32 Msps, the interpolation module interpolates the input signal twice with a single-stage HB interpolation filter, and the interpolated data rate is 368.64 Msps .

[0086] S802- Интерполированные данные IQ, выводимые из модуля интерполяции, преобразуются модулем инверсии координат, получаются амплитуда и фаза сигнала, обозначенные как amp и php соответственно.[0086] S802- The interpolated IQ data output from the interpolation module is converted by the coordinate inversion module, the amplitude and phase of the signal are obtained, denoted as a mp and php, respectively.

[0087] S803- Информация о выходной амплитуде amp фильтруется модулем отбора пика на максимальные значения за один цикл интерполяции.[0087] S803- Information about the output amplitude a mp is filtered by the peak selection module for the maximum values in one interpolation cycle.

[0088] Это означает, что каждые 2 соседних сигнала об амплитуде сравниваются за один период интерполяции, и информация об амплитуде максимального значения сохраняется как новая информация об амплитуде, отмеченная как amp_dsmp, а информация о фазе, соответствующая амплитуде, сохраняется как новая информация о фазе, отмеченная как php_dsmp.[0088] This means that every 2 adjacent amplitude signals are compared in one interpolation period, and the amplitude information of the maximum value is stored as new amplitude information, marked as a mp_dsmp, and the phase information corresponding to the amplitude is stored as new information about phase marked as php_dsmp.

[0089] S804- Импульсный компенсирующий сигнал пика получается способом поиска пика в модуле поиска пика в соответствии с информацией об амплитуде amp_dsmp.[0089] S804- The peak pulse compensation signal is obtained by the peak search method in the peak search unit according to the amplitude information amp_dsmp.

[0090] В примерах осуществления настоящего изобретения амплитуды, превышающие пороговое значение thr, сохраняются, затем амплитуды, превышающие пороговое значение, дополнительно фильтруются в пределах заданного интервала 1еп, максимальное значение которого сохраняется, а остальные амплитуды устанавливаются равными нулю; наконец, из полученной пиковой амплитуды вычитается порог thr, при этом получается амплитуда шума, соответствующая этому компенсирующему импульсу пика, которая обозначается как amp_noise.[0090] In the exemplary embodiments of the present invention, the amplitudes exceeding the threshold value thr are stored, then the amplitudes exceeding the threshold value are additionally filtered within the predetermined interval lep, the maximum value of which is maintained, and the remaining amplitudes are set to zero; finally, the threshold thr is subtracted from the obtained peak amplitude, resulting in the noise amplitude corresponding to this peak canceling impulse, which is denoted as amp_noise.

[0091] S805- Местоположение информации о фазе php_dsmp в интерполяционном периоде отмечается модулем сбора информации о выравнивающей фазе, при этом определяется информация о выравнивающей фазе pha.[0091] S805- The location of the phase information php_dsmp in the interpolation period is marked by the equalization phase information collection module, and the equalization phase information pha is determined.

[0092] Остаток получается путем деления информации о местоположении пика php_dsmp в течение одного периода интерполяции на 2, а остаток 0 или 1 принимается за значение pha.[0092] The remainder is obtained by dividing the php_dsmp peak location information during one interpolation period by 2, and the remainder of 0 or 1 is taken as the value of ph a .

[0093] S806- После того, как модуль обратного преобразования координат преобразовал координаты, информация о фазе php_dsmp и информация о пиковом шуме amp_noise восстанавливаются способом IQ, и восстановленные выходные сигналы обозначены как noise_i и noise_q.[0093] S806- After the inverse coordinate transform module has transformed the coordinates, the phase information php_dsmp and the peak noise information amp_noise are recovered by the IQ method, and the recovered outputs are denoted as noise_i and noise_q.

[0094] S807- Управляется считывание коэффициентов полифазного фильтра, выводимых из модуля генерации коэффициентов фильтра, в соответствии с информацией о выравнивающей фазе, коэффициентов фильтра, текущий субкоэффициент фильтра, соответствующий выходу в реальном времени, обозначается как sub_filter.[0094] S807- The reading of the polyphase filter coefficients output from the filter coefficient generation unit according to the equalization phase information of the filter coefficients is controlled, the current sub filter coefficient corresponding to the real-time output is designated as sub_filter.

[0095] В примерах осуществления настоящего изобретения, коэффициенты полифазного фильтра, соответствующие

k=0, 1, …, N, делятся на 2 набора субкоэффициентов фильтра, то есть, Ph₀ и Ph₁, соответственно. Когда pha равен 0, субкоэффициент выходного фильтра составляет Ph₀; когда pha равен 1, субкоэффициент выходного фильтра составляет Ph₁.[0095] In the embodiments of the present invention, the polyphase filter coefficients corresponding to

k=0, 1, ..., N, are divided into 2 sets of filter sub-coefficients, ie, Ph ₀ and Ph ₁ , respectively. When ph a is 0, the output filter sub-factor is Ph ₀ ; when ph a is 1, the output filter sub-factor is Ph ₁ .

[0096] S808. Выходной пиковый шум и субкоэффициент выходного фильтра фильтруются модулем фильтра формирования компенсирующего импульса пика, получается сформированный компенсирующий импульс.[0096] S808. The output peak noise and output filter sub-coefficient are filtered by the peak compensating pulse shaping filter module, and a shaped compensating pulse is obtained.

[0097] Производится операция свертывания на основе noise_i, noise_q и субкоэффициента фильтра, получаются компенсирующие импульсные сигналы, обозначенные как cp_i и cp_q.[0097] A convolution operation is performed based on noise_i, noise_q, and a sub-filter coefficient, resulting in compensating pulse signals, denoted as cp_i and cp_q.

[0098] S809- Производится компенсация задержки данных IQ этого устройства для снижения пиковой нагрузки, выполняется операция компенсации задержанных сигналов I и Q импульсным компенсирующим сигналом соответственно, и получаются сглаженные сигналы.[0098] S809- The IQ data delay of this peak reduction device is compensated, the operation of compensating the delayed I and Q signals by the pulse equalizer signal, respectively, is performed, and smoothed signals are obtained.

[0099] На фигуре 3 показано воспроизводимое изображение сопоставления параметров снижения пиковой нагрузки по схеме снижения пиковой нагрузки, предложенной в примере осуществления настоящего изобретения и по известной схеме снижения пиковой нагрузки; как показано на фигуре, что способ снижения пиковой нагрузки, предложенный в примерах осуществления настоящего изобретения, обладает значительно лучшим параметром качества снижения пиковой нагрузки при одинаковой входной скорости, по сравнению с известным способом. Пример моделирования на фигуре представляет собой воспроизводимое изображение сопоставления параметров EVM и Par после компенсации пика по различному целевому отношению пикового и среднего уровня мощности, при этом источник 2 сигнала-несущей частоты- LTE 20М ТМ3.1, скорость входного сигнала - 184,32 Мспс, конфигурация 2 сигнала-несущей частоты - 140М. На фигуре 301 представляет собой параметр качества сигнала снижения пиковой нагрузки устройства, предложенного в примерах осуществления настоящего изобретения, на фигуре 302 представляет собой параметр качества сигнала снижения пиковой нагрузки известным способом снижения пиковой нагрузки. Из результатов моделирования видно, что схема реализации, предложенная в примерах осуществления настоящего изобретения, значительно лучше известной схемы с точки зрения ухудшения EVM при достижении одинакового показателя Par в условиях большой полосы пропускания. Эффект улучшения показателя EVM увеличивается по мере уменьшения Par, это значит, предложенная схема в примерах настоящего изобретения позволяет получить более низкое отношение пикового и среднего уровня мощности (Par) при одинаковом ухудшении EVM. Анализ моделирования показывает, что при одинаковом ухудшении EVM на около 5%, предложенная схема обеспечит более эффективное уменьшение отношения пикового и среднего уровня мощности, которое на 0,3 дБ выше, чем у известной схемы.[0099] Figure 3 shows a reproducible image of a comparison of the peak load reduction parameters of the peak reduction scheme proposed in the exemplary embodiment of the present invention and the known peak reduction scheme; as shown in the figure, the peak load reduction method proposed in the exemplary embodiments of the present invention has a significantly better peak reduction performance at the same input speed compared to the known method. The simulation example in the figure is a reproducible image of the comparison of the parameters EVM and Par after peak compensation for a different target ratio of peak and average power level, while the source 2 of the carrier signal is LTE 20M TM3.1, the input signal rate is 184.32 MSps, configuration 2 signal-carrier frequency - 140M. Figure 301 is the quality parameter of the peak reduction signal of the device proposed in the embodiments of the present invention, Figure 302 is the quality parameter of the peak reduction signal by known peak reduction method. It can be seen from the simulation results that the implementation scheme proposed in the embodiments of the present invention is significantly better than the known scheme in terms of EVM degradation when the same Par is achieved under high bandwidth conditions. The EVM improvement effect increases as Par decreases, which means that the proposed circuit in the examples of the present invention allows a lower peak-to-average power ratio (Par) to be obtained with the same EVM degradation. Simulation analysis shows that for the same EVM degradation of about 5%, the proposed scheme will provide a more effective reduction in the peak-to-average power ratio, which is 0.3 dB higher than the known scheme.

[0100] Пример осуществления настоящего изобретения 4.[0100] An embodiment of the present invention 4.

[0101] Примеры осуществления настоящего изобретения также обеспечивают считываемый компьютером носитель информации, который включает энергозависимый или энергонезависимый, съемный или несъемный носитель, реализованный в любом способе или технологии для хранения информации, такой как компьютеро-читаемые инструкции, структуры данных, модули компьютерных программ или другие данные. Считываемый компьютером носитель информации включает, но не ограничивается этим, RAM (Random Access Memory, память с произвольным доступом), ROM (Read-Only Memory, память только для чтения), EEPROM (Electrically Erasable Programmable read only memory, электрически стираемая программируемая память только для чтения), флэш-память или другие технологии памяти, CD-ROM (компакт-диск с записанными на них данными, доступными только для чтения, Compact Disc Read-Only Memory), цифровой универсальный диск (DVD) или другие оптические диски, магнитные картриджи, магнитные ленты, дисковые накопители или другие магнитные устройства хранения данных, или любые другие носители, которые могут быть использованы для хранения необходимой информации и доступны компьютеру.[0101] Embodiments of the present invention also provide a computer-readable storage medium that includes volatile or non-volatile, removable or non-removable media implemented in any method or technology for storing information such as computer-readable instructions, data structures, computer program modules, or others. data. Computer-readable storage media includes, but is not limited to, RAM (Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable read only memory). read-only), flash memory or other memory technologies, CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory), Digital Versatile Disc (DVD) or other optical discs, magnetic cartridges, magnetic tapes, disk drives or other magnetic storage devices, or any other media that can be used to store the necessary information and is available to a computer.

[0102] Считываемый компьютером носитель информации, предложенный в примерах осуществления настоящего изобретения может использоваться для хранения одной или нескольких компьютерных программ, и одна или несколько компьютерных программ, хранящихся в нем, могут выполняться процессором с целью осуществления, по меньшей мере, одного этапа описанного выше способа снижения пиковой нагрузки на базе полифазной структуры.[0102] A computer-readable storage medium provided in the embodiments of the present invention may be used to store one or more computer programs, and one or more computer programs stored therein may be executed by a processor to perform at least one of the steps described above. way to reduce peak load based on polyphase structure.

[0103] Как очевидно, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что все или некоторые этапы реализации, функциональные модули/блоки в системе и устройстве, раскрытые выше в способах, могут быть реализованы в виде программного обеспечения (которое может быть реализовано с помощью кода компьютерной программы, исполняемого вычислительным устройством), микропрограммы, аппаратного обеспечения и подходящих комбинаций. В аппаратной реализации разделение между функциональными модулями/блоками, упомянутое в вышеприведенном описании, не обязательно соответствует разделению физических компонентов; например, физический компонент может иметь несколько функций, или функция или этап может выполняться совместно несколькими физическими компонентами. Некоторые или все физические компоненты могут быть реализованы как программное обеспечение, выполняемое процессором, таким как центральный процессор, цифровой сигнальный процессор или микропроцессор, или быть реализованы как аппаратное обеспечение, или быть реализованы как интегральная схема, такая как выделенная интегральная схема.[0103] As will be appreciated by those skilled in the art, all or some of the implementation steps, functional modules/blocks in the system and device disclosed in the methods above may be implemented in software (which may be implemented using computer program code executable by a computing device), firmware, hardware, and suitable combinations. In a hardware implementation, the separation between functional modules/blocks mentioned in the above description does not necessarily correspond to the separation of physical components; for example, a physical component may have multiple functions, or a function or step may be shared by multiple physical components. Some or all of the physical components may be implemented as software executable by a processor, such as a central processing unit, digital signal processor, or microprocessor, or implemented as hardware, or implemented as an integrated circuit, such as a dedicated integrated circuit.

[0104] Кроме того, специалистам в настоящей области хорошо известно, что средства связи обычно содержат читаемые компьютером инструкции, структуры данных, модули компьютерных программ или другие данные в модулированных сигналах данных, таких как несущие волны или другие механизмы передачи, и могут включать любой носитель доставки информации. Поэтому настоящее изобретение не ограничивается какой-либо конкретной комбинацией аппаратного и программного обеспечения.[0104] In addition, those skilled in the art are well aware that communications media typically contain computer-readable instructions, data structures, computer program modules, or other data in modulated data signals, such as carrier waves or other transmission mechanisms, and may include any media delivery of information. Therefore, the present invention is not limited to any particular combination of hardware and software.

[0105] Выше приведено более подробное описание примеров осуществления настоящего изобретения в сочетании с конкретными способами осуществления, и нельзя сделать вывод, что конкретные примеры осуществления настоящего изобретения ограничены этими описаниями. Специалисты в данной области техники может предложить различные модификации, эквиваленты и альтернативы на основе идеи предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения. Все такие модификации, эквиваленты и альтернативы считаются находящимися в пределах сущности и объема изобретения.[0105] The above is a more detailed description of the embodiments of the present invention in combination with specific methods of implementation, and it cannot be concluded that specific embodiments of the present invention are limited to these descriptions. Those skilled in the art may suggest various modifications, equivalents, and alternatives based on the idea of the preferred embodiments of the present invention. All such modifications, equivalents and alternatives are considered to be within the spirit and scope of the invention.

Claims

1. A method for reducing peak load based on a polyphase structure, in which:

inverting the coordinates of the input first in-phase quadrature IQ signal after m-fold interpolation in order to obtain information about the amplitude and phase of the specified first IQ signal;

filtering said amplitude information to extract the maximum peak signal;

determining the equalization phase information according to the position information of the peak corresponding to the specified maximum peak signal, selecting an appropriate set of sub-filter coefficients from the polyphase filter coefficients according to the specified equalization phase information; said polyphase filter coefficients include at least two sets of sub-filter coefficients,

the ratio of the peak power of the signal to its average power is reduced in accordance with the set of filter sub-coefficients, a smoothed signal is obtained.

2. The method for reducing the peak load based on the polyphase structure according to claim 1, in which the reduction in the ratio of the signal's peak power to its average power is completed in accordance with the specified filter sub-factor and a smoothed signal is obtained, comprising the steps of:

a peak search after extracting the specified maximum peak signal is performed, the peak compensating pulse is determined;

after the inverse transformation of the coordinates of the specified compensating peak pulse, a compensating pulse is generated in accordance with the specified sub-filter coefficient, the formed compensating peak pulse is obtained;

the smoothed signal is obtained by back-adding the generated compensating pulse and the second IQ signal after delaying the first IQ signal.

3. The polyphasic structure-based peak load reduction method of claim 1, wherein said m-fold interpolation of the input first in-phase quadrature IQ signal comprises:

The m-fold interpolation of said first IQ signal is performed by any of the following methods: HB half-band filter bank interpolation, Farrow filter interpolation, Lagrange interpolation, Newtonian interpolation.

4. The method for reducing peak load based on a polyphasic structure according to claim 2, wherein said selection of said amplitude information in order to extract the maximum peak signal comprises the steps of:

in accordance with the principle of selection by the maximum value, the signal with the largest amplitude value is extracted from the group consisting of information in the amount of m, as the specified maximum peak signal, the specified selection principle by the maximum value includes

i = 0,1,2...; j=0,1,...,m-1,

where p is the maximum peak signal, m is the interpolation factor,

is the corresponding data sample point after interpolation, and i is the identifier of the corresponding sample point before interpolation.

5. The method for reducing the peak load based on the polyphase structure according to claim 4, in which the specified determination of the compensating peak impulse comprises the steps of:

a threshold decision is made on each specified maximum peak signals, peak signals exceeding the threshold value are stored, and peak signals less than the threshold are set to zero;

filtering information about the maximum peak value exceeding the threshold value within the search interval window of the specified length, determining the maximum peak within the specified search interval window of the specified length, while the remaining information about the peak is set to zero;

a specified compensating peak pulse signal is obtained by subtracting a specified threshold from a specified maximum peak.

6. A method for reducing peak load based on a polyphase structure according to any one of paragraphs. 1-5, wherein determining the alignment phase information according to the location information of the peak corresponding to the specified maximum peak signal comprises:

the remainder obtained by dividing the peak position information by m is used as the compensating phase information,

pha - information about the leveling phase, an integer and

, m - interpolation coefficient.

7. A method for reducing peak load based on a polyphasic structure according to claim 6, wherein said polyphase filter coefficients include:

where f'(k) is the polyphase filter coefficient, W is the normalization factor, M is the number of carriers, g(k) is the filter coefficient at m-fold interpolation of the rate m*fs, N is the filter order at m*fs; f _i is the frequency point of each carrier corresponding to the sampling in the multi-carrier system, f _s is the data rate of the input equalizing pulse, m is the interpolation factor.

8. A method for reducing peak load based on a polyphasic structure according to claim 7, wherein said set of filter sub-coefficients includes the step of:

the specified polyphase filter coefficients are divided into m members, each of which corresponds to a set of filter sub-coefficients;

i = 0,1,...,m-1;

where ph

is the filter subfactor, m is the interpolation factor, and

- coefficient of the polyphase filter.

9. A method for reducing peak load based on a polyphase structure according to any one of paragraphs. 1-5, wherein said set of sub-filter coefficients is selected from the polyphase filter coefficients according to the equalization phase information, comprising:

a set of sub-filter coefficients corresponding to the specified equalization phase information is determined based on the parity rule and according to a mapping relationship between the equalization phase information and the filter coefficient.

10. A device for reducing peak load based on a polyphase structure, including:

an interpolation module for interpolating the input first in-phase quadrature IQ signal m-fold;

a coordinate inversion module for inverting the coordinates of the interpolated information about the first IQ signal to obtain amplitude and phase information of said first IQ signal;

a peak selection module for selecting said amplitude information in order to extract the maximum peak signal;

an equalization phase information acquisition unit for determining the equalization phase information according to the position information of a peak corresponding to said maximum peak signal;

a filter coefficient generation module for determining an appropriate set of sub-filter coefficients from the polyphase filter coefficients according to said equalization phase information; said polyphase filter coefficients include at least two sets of sub-filter coefficients;

a peak-to-average ratio reduction module for reducing the peak-to-average ratio according to a specified filter sub-factor to obtain a smooth signal.

11. The polyphase structure peak load reduction device according to claim 10, wherein the equalization phase information acquisition module is used to determine the equalization phase information, the remainder obtained by dividing the peak location information by m is used as the equalization phase information. phase:

pha=Mod(Loc,m),

pha - information about the leveling phase, an integer and

, m - interpolation coefficient.

12. The device for reducing the peak load based on the polyphase structure according to claim 11, in which the module for generating filter coefficients includes a module for storing a set of filter coefficients;

said filter coefficient set storage unit is for storing sub-coefficients of a filter selected from polyphase filter coefficients.

the specified polyphase filter coefficients include:

wheref'(k) -polyphase filter coefficient, W is a normalization factor, M is the number of carriers, g(k) is the filter coefficient at m-times m*fs rate interpolation, and N is the filter order at m*fs;f _i - frequency point of each carrier corresponding to sampling processing in a multi-carrier system, andf _s - data transfer rate of the compensating input signal; m - interpolation coefficient;

the specified filter subfactors include:

i = 0,1,...,m-1;

where ph

is the filter subfactor, m is the interpolation factor, and

- the specified coefficient of the polyphase filter.

13. A device for reducing peak load based on a polyphase structure according to any one of paragraphs. 10-12, wherein the filter coefficient generation module also includes a filter coefficient reading control module;

said filter coefficient reading control module is designed to extract a set of filter sub-coefficients corresponding to said equalization phase information, said sub-filter coefficient set is retrieved by the filter coefficient set storage module according to a mapping relationship between the equalizing phase information and the filter sub-coefficient and the parity rule.

14. A computer-readable storage medium, in which said computer-readable medium is intended to store one or more computer programs, said one or more computer programs stored therein, can be executed by a processor in order to implement the method described above for reducing peak load based on a polyphase structure according to any of paragraphs. 1-9.