脈沖成型濾波器的優(yōu)化裝置、發(fā)射機(jī)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種脈沖成型濾波器的優(yōu)化裝置、發(fā)射機(jī)及 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高無線發(fā)射機(jī)的功率放大的效率，需要降低發(fā)送信號的峰均功率比 (PAPR，Peak-to_Average Power Ratio)。目前的降低峰均功率比的方法主要適用于多載波 系統(tǒng)，一般通過改變各個子載波之間的相位關(guān)系來實(shí)現(xiàn)。而在單載波系統(tǒng)中，發(fā)送信號的峰 均功率比主要由以下兩個因素決定，一個是調(diào)制信號的階數(shù)，另一個是脈沖成型濾波器的 濾波器系數(shù)。
[0003] 應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、 完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本發(fā)明的
【背景技術(shù)】部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 目前，適用于單載波系統(tǒng)的降低峰均功率比的方法一般都需要改變現(xiàn)有的通信系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，復(fù)雜程度高且增加了成本。而使用低峰均功率比的脈沖成型濾波器能夠在不改 變現(xiàn)有通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的條件下降低發(fā)送信號的峰均功率比，但是，利用現(xiàn)有的優(yōu)化方法對 濾波器系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化時，由于峰均功率比的目標(biāo)函數(shù)不可導(dǎo)，使得設(shè)計低峰均功率比的脈 沖成型濾波器存在困難。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種脈沖成型濾波器的優(yōu)化裝置、發(fā)射機(jī)及方法，根據(jù)包括在 濾波器系數(shù)符號域上的閾值約束的約束條件對脈沖成型濾波器的濾波器系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，能 夠簡單方便的獲得低峰均功率比的脈沖成型濾波器，從而在不改變現(xiàn)有的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的 條件下有效降低發(fā)送信號的峰均功率比。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種脈沖成型濾波器的優(yōu)化裝置，所述裝置 包括：第一確定單元，所述第一確定單元用于確定脈沖成型濾波器的初始峰均功率比閾值， 并根據(jù)所述初始峰均功率比閾值確定所述脈沖成型濾波器的初始濾波器系數(shù)；第二確定單 元，所述第二確定單元用于根據(jù)所述脈沖成型濾波器的初始峰均功率比閾值和初始濾波器 系數(shù)確定對所述脈沖成型濾波器進(jìn)行優(yōu)化的約束條件，其中，所述約束條件包括在濾波器 系數(shù)符號域上的閾值約束；優(yōu)化單元，所述優(yōu)化單元用于在滿足所述約束條件的情況下對 所述脈沖成型濾波器的初始濾波器系數(shù)以及初始峰均功率比閾值進(jìn)行調(diào)整，直到滿足預(yù)先 設(shè)定的條件，從而獲得所述脈沖成型濾波器的優(yōu)化后的濾波器系數(shù)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)包括根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例的第一方面所述的脈沖成型濾波器的優(yōu)化裝置。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三方面，提供一種脈沖成型濾波器的優(yōu)化方法，所述方法 包括：確定脈沖成型濾波器的初始峰均功率比閾值，并根據(jù)所述初始峰均功率比閾值確定 所述脈沖成型濾波器的初始濾波器系數(shù)；根據(jù)所述脈沖成型濾波器的初始峰均功率比閾值 和初始濾波器系數(shù)確定對所述脈沖成型濾波器進(jìn)行優(yōu)化的約束條件，其中，所述約束條件 包括在濾波器系數(shù)符號域上的閾值約束；在滿足所述約束條件的情況下對所述脈沖成型濾 波器的初始濾波器系數(shù)以及初始峰均功率比閾值進(jìn)行調(diào)整，直到滿足預(yù)先設(shè)定的條件，從 而獲得所述脈沖成型濾波器的優(yōu)化后的濾波器系數(shù)。
[0009] 本發(fā)明的有益效果在于：根據(jù)包括在濾波器系數(shù)符號域上的閾值約束的約束條件 對脈沖成型濾波器的濾波器系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，能夠簡單方便的獲得低峰均功率比的脈沖成型 濾波器，從而在不改變現(xiàn)有的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的條件下有效降低了發(fā)送信號的峰均功率比。
[0010] 參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，指明了本發(fā)明的原 理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附 權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
[0011] 針對一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更 多個其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特 征。
[0012] 應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語"包括/包含"在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但 并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0013] 所包括的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部 分，用于例示本發(fā)明的實(shí)施方式，并與文字描述一起來闡釋本發(fā)明的原理。顯而易見地，下 面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng) 造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0014] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的脈沖成型濾波器的優(yōu)化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的優(yōu)化單元對濾波器系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的方法流程圖；
[0016] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成的硬件結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例3的脈沖成型濾波器的優(yōu)化方法流程圖；
[0019] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例4的脈沖成型濾波器的優(yōu)化方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 參照附圖，通過下面的說明書，本發(fā)明的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書 和附圖中，具體公開了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，其表明了其中可以采用本發(fā)明的原則的部 分實(shí)施方式，應(yīng)了解的是，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明包括落入所附權(quán) 利要求的范圍內(nèi)的全部修改、變型以及等同物。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的脈沖成型濾波器的優(yōu)化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示， 該裝置100包括：第一確定單元101、第二確定單元102以及優(yōu)化單元103,其中，
[0023] 第一確定單元101用于確定脈沖成型濾波器的初始峰均功率比閾值，并根據(jù)初始 峰均功率比閾值確定脈沖成型濾波器的初始濾波器系數(shù)；
[0024] 第二確定單元102用于根據(jù)脈沖成型濾波器的初始峰均功率比閾值和初始濾波 器系數(shù)確定對脈沖成型濾波器進(jìn)行優(yōu)化的約束條件，其中，該約束條件包括在濾波器系數(shù) 符號域上的閾值約束；
[0025] 優(yōu)化單元103用于在滿足該約束條件的情況下對脈沖成型濾波器的初始濾波器 系數(shù)以及初始峰均功率比閾值進(jìn)行調(diào)整，即對濾波器系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，直到滿足預(yù)先設(shè)定的 條件，從而獲得脈沖成型濾波器的優(yōu)化后的濾波器系數(shù)。
[0026] 由上述實(shí)施例可知，根據(jù)包括在濾波器系數(shù)符號域上的閾值約束的約束條件對脈 沖成型濾波器的濾波器系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，能夠簡單方便的獲得低峰均功率比的脈沖成型濾波 器，從而在不改變現(xiàn)有的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的條件下有效降低發(fā)送信號的峰均功率比。
[0027] 在本實(shí)施例中，第一確定單元101可根據(jù)實(shí)際需要確定脈沖成型濾波器的初始峰 均功率比閾值，在確定初始峰均功率比閾值后，可使用現(xiàn)有的任一種方法確定脈沖成型濾 波器的初始濾波器系數(shù)，例如，使得根據(jù)該初始濾波器系數(shù)計算得到的峰均功率比小于等 于該初始峰均功率比閾值，即滿足以該初始峰均功率比閾值為基礎(chǔ)的閾值約束。
[0028] 本實(shí)施例在根據(jù)初始峰均功率比閾值確定初始濾波器系數(shù)時，除了上述閾值約 束，還可以包括其他現(xiàn)有的約束條件，例如，還可以包括無碼間干擾約束、頻譜約束和功率 約束。
[0029] 在本實(shí)施例中，可利用以下的公式（1)計算脈沖成型濾波器的峰均功率比：
[0030]
[0031] 其中，f(s)表示脈沖成型濾波器的峰均功率比，s(n)表示脈沖成型濾波器的系 數(shù)，M表示脈沖成型濾波器覆蓋的符號數(shù)量，N表示采樣速率，1彡i彡M，0彡j彡N-1。
[0032] 在本實(shí)施例中，在確定初始峰均功率比閾值和初始濾波器系數(shù)之后，第二確定單 元102根據(jù)該初始峰均功率比閾值和初始濾波器系數(shù)確定對脈沖成型濾波器進(jìn)行優(yōu)化的 約束條件，其中，該約束條件包括在濾波器系數(shù)符號域上的閾值約束。
[0033] 在本實(shí)施例中，該脈沖成型濾波器的濾波器系數(shù)符號域可使用現(xiàn)有的任一種方法 獲得。例如，在上述公式（1)的基礎(chǔ)上引入符號域，則可以獲得該脈沖成型濾波器在濾波器 系數(shù)符號域上的閾值約束，用以下的公式（2)表示：
[0034]
[0035] s (r〇彡0, h G 1+，
[0036] s(n2)〈0,n2G1_，1+U1_= {0, 1，2,…，MN}
[0037] 其中，匕表示脈沖成型濾波器的峰均功率比閾值，s(n)表示脈沖成型濾波器的系 數(shù)，sjn)表示脈沖成型濾波器的初始系數(shù);M表示脈沖成型濾波器覆蓋的符號數(shù)量，N表示 采樣速率，1彡i彡M，0彡j彡N-1 ;1+表示脈沖成型濾波器的初始濾波器系數(shù)正符號域，即 S(l (n) > 0對應(yīng)的濾波器系數(shù)所對應(yīng)的索引的集合，1_表示脈沖成型濾波器的初始濾波器系 數(shù)負(fù)符號域，即％ (n)〈0對應(yīng)的濾波器系數(shù)所對應(yīng)的索引的集合。
[0038] 通過在濾波器系數(shù)符號域上表示閾值約束，能夠去掉公式（1)中有關(guān)絕對值的計 算，從而能夠?qū)υ撻撝导s束進(jìn)行求導(dǎo)運(yùn)算，以用于對濾波器系數(shù)和峰均