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CN115299016B - 多速率波峰因子降低 - Google Patents

多速率波峰因子降低 Download PDF

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CN115299016B CN202080096071.XA CN202080096071A CN115299016B CN 115299016 B CN115299016 B CN 115299016B CN 202080096071 A CN202080096071 A CN 202080096071A CN 115299016 B CN115299016 B CN 115299016B
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Abstract

一种由电子设备执行的用于降低波峰因子的计算机实现方法包括：接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；通过对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；通过对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号。

Description

多速率波峰因子降低
技术领域
本发明涉及无线通信，更具体地涉及提高发送器的效率和/或线性度。
背景技术
在通信系统中，信号的波峰因子可以表示峰值与信号有效值之比。在一些情况下，波峰因子可以通过将信号的峰值幅度除以信号的均方根来计算。因此，波峰因子可以表示信号的峰均功率比。波峰因子高的信号可能会扭曲发送器中功率放大器的线性度。因此，在一些情况下，发送器可以在发送信号之前降低信号的波峰因子。
发明内容
本发明涉及用于降低波峰因子的方法和系统。
在第一种实现方式中，一种用于降低波峰因子的方法包括：接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号。
在第二种实现方式中，一种电子设备包括：非瞬时性存储器，包括指令；与所述存储器通信的一个或多个硬件处理器，其中，所述一个或多个硬件处理器执行所述指令以：接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号。
在第三种实现方式中，一种存储用于降低波峰因子的计算机指令的非瞬时性计算机可读介质，其中，所述计算机指令由一个或多个硬件处理器执行时，使所述一个或多个硬件处理器执行以下操作：接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号。
上述实现方式可使用以下方式实现：一种计算机实现的方法；一种非瞬时性计算机可读介质，存储计算机可读指令以执行计算机实现的方法；以及一种计算机实现的系统，包括可互操作地与硬件处理器耦合的计算机存储器，所述硬件处理器用于执行计算机实现的方法或存储在非瞬时性计算机可读介质中的指令。
本说明书的主题的一种或多种实现方式的细节在附图和说明书中阐述。主题的其它特征、方面和优点从说明书、附图和权利要求中变得显而易见。
附图说明
图1为一种实现方式提供的降低波峰因子的示例性无线通信系统。
图2为一种实现方式提供的示例性载波聚合发送器的示意图。
图3为一种实现方式提供的示例性载波聚合发送器的载波聚合信号表征的曲线图。
图4为一种实现方式提供的示例性波峰因子降低(crest factor reduction，CFR)和数字预失真(digital predistortion，DPD)合作算法的曲线图。
图5为一种实现方式提供的示例性CFR组件的示意图。
图6为一种实现方式提供的示例性CFR组件的性能。
图7为一种实现方式提供的示例性开窗信号发生器的示意图。
图8为一种实现方式提供的示例性CFR组件相对于示例性CFR组件的窗口长度的CFR性能。
图9为一种实现方式提供的示例性CFR组件相对于示例性CFR组件的采样率的CFR性能。
图10为一种实现方式提供的不同采样率下的CFR波形。
图11为一种实现方式提供的不同采样率下的示例性CFR频谱分析的曲线图。
图12示出了一种实现方式提供的示例性上采样CFR。
图13示出了一种实现方式提供的具有第一上采样比的示例性上采样CFR。
图14示出了一种实现方式提供的具有第二上采样比的示例性上采样CFR。
图15示出了一种实现方式提供的与数字上变频器级联的示例性上采样CFR。
图16为一种实现方式提供的示例性双载波多速率CFR组件的示意图。
图17为一种实现方式提供的示例性双载波组合信号峰值检波组件的示意图。
图18示出了一种实现方式提供的示例性峰值检波过程中的波形。
图19为一种实现方式提供的用于峰值检波的示例性方法的流程图。
图20为一种实现方式提供的示例性开窗信号发生器的示意图。
图21为一种实现方式提供的示例性多载波多速率CFR组件的示意图。
图22为一种实现方式提供的示例性多载波组合信号峰值检波组件的示意图。
图23示出了一种实现方式提供的单速率CFR和多速率CFR的性能比较。
图24示出了一种实现方式提供的单速率CFR和多速率CFR的性能比较。
图25为一种实现方式提供的用于降低波峰因子的示例性方法的流程图。
图26为一种实现方式提供的电子设备的示例性结构的示意图。
各个附图中的相似附图标记和命名表示相似的元件。
具体实施方式
以下具体实施方式描述了用于提高发送器的效率和/或线性度的多速率波峰因子降低，目的是使本领域技术人员能够在一种或多种特定实现方式的上下文中制定和使用所公开的主题。
可以对所公开的实现方式进行各种修改、更改和排列，并且对于本领域的普通技术人员而言，这些修改、更改和排列是显而易见的，并且所定义的总体原则可以适用于其它实现方式和应用，而不会偏离本发明的范围。在一些情况下，可以省略对于理解所描述的主题不必要的细节，以便不会以不必要的细节来模糊一个或多个所描述的实现方式，因为这些细节在本领域的普通技术人员的能力范围内。本发明的目的不在于限于所描述的或示出的实现方式，而是赋予与所描述的原理和特征相一致的最宽范围。
在一些情况下，波峰因子降低(crest factor reduction，CFR)算法可用于减小峰均功率比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)高的信号的动态范围。降低信号的波峰因子可以提高发送器中射频(radio frequency，RF)功率放大器的线性度。在一些情况下，可以使用多级CFR算法来减小传输信号的PAPR。然而，多级CFR算法可以对具有不同带宽的信号使用可变参数。
图1为一种实现方式提供的降低波峰因子的示例性无线通信系统100。例如，可以接收输入信号。输入信号可以包括削波信号，该削波信号根据预定的削波电平减小源信号的峰值幅度。输入信号可以使用多个乘法器转置为多个转置信号。在一些情况下，多个乘法器中的每一个可以具有开窗函数系数，并且多个转置信号中的每一个可以通过将输入信号与多个乘法器中的每一个的相应开窗函数系数相乘来生成。在一些情况下，多个乘法器中的至少一个可以使用正则有符号数(canonic signed digit，CSD)算法实现。在一些情况下，多个乘法器中的至少一个可以使用乘法函数单元来实现。可以根据多个转置信号使用第一多个延迟抽头生成反馈信号。可以根据反馈信号生成开窗信号。开窗信号可以减小源信号的波峰因子。在一些情况下，可以使用多个转置信号、第一多个延迟抽头和第二多个延迟抽头生成前向路径信号。在一些情况下，可以根据前向路径信号生成开窗信号。在一些情况下，可以根据开窗信号和源信号生成输出信号。
根据本文描述的方法和系统降低波峰因子可以提供一个或多个优点。例如，在信号通过延迟抽头之前转置信号可以减少在有限长单位冲击响应(finite impulseresponse，FIR)滤波器的关键路径中产生的延迟。此外，使用折叠结构可以减少FIR滤波器中乘法器的数量，从而降低滤波器的实现复杂性。此外，使用CSD算法可以用加减法函数单元取代乘法函数单元，从而减少滤波器的延迟和降低滤波器的实现复杂性。减少延迟可以提高FIR滤波器的速度性能，并使滤波器能够用于处理具有严格延迟要求的宽带信号。
在较高电平，示例性无线通信系统100包括用户设备102和无线通信网络110，无线通信网络110包括用于与用户设备102通信的基站104。在所示的示例中，用户设备102可以在将上行信号发送到基站104之前对上行信号执行CFR运算。类似地，基站104可以在向用户设备102发送下行信号之前对下行信号执行CFR运算。
例如，用户设备102可以包括开窗信号发生器。开窗信号发生器可以包括一个或多个硬件电路元件、软件或其组合，可以用于创建通过窗口整形的信号波形。开窗信号发生器可以接收输入信号。输入信号可以包括削波信号，该削波信号根据预定的削波电平减小源信号的峰值幅度。在一些情况下，源信号可以是在发送之前其波峰因子会降低的信号。输入信号可以使用多个乘法器转置为多个转置信号。可以根据多个转置信号使用第一多个延迟抽头生成反馈信号。可以根据反馈信号生成开窗信号。在一些情况下，用户设备102可以使用开窗信号和输入信号来生成输出信号。输出信号的波峰因子较低。用户设备102可以使用发射天线发送输出信号。
类似地，基站104还可以包括生成如上所述的开窗信号的窗口信号发生器。基站104可以使用开窗信号和输入信号来生成具有降低的波峰因子的输出信号。基站104可以使用发射天线发送输出信号。
根据对元件的一般描述，用户设备可以称为移动电子设备、用户设备、移动站、用户站、便携式电子设备、移动通信设备、无线调制解调器或无线终端。UE(例如，UE 102)的示例可以包括蜂窝电话、个人数据助手(personal data assistant，PDA)、智能手机、笔记本电脑、平板电脑、个人计算机(personal computer，PC)、寻呼机、便携式计算机、便携式游戏设备、可穿戴电子设备，或具有用于通过无线通信网络传送语音或数据的组件的其它移动通信设备。无线通信网络可以包括在授权频谱和非授权频谱中的至少一个上的无线链路。
用户设备的其它示例包括移动和固定电子设备。UE可以包括移动设备(MobileEquipment，ME)和可移动存储器模块，例如包括用户识别模块(Subscriber IdentityModule，SIM)应用、通用用户识别模块(Universal Subscriber Identity Module，USIM)应用或可移动用户识别模块(Removable User Identity Module，R-UIM)应用的通用集成电路卡(Universal Integrated Circuit Card，UICC)。术语“用户设备”还可以指可以终止用户的通信会话的任何硬件或软件组件。
无线通信网络110可以包括一个或多个无线接入网(radio access network，RAN)、核心网(core network，CN)和外部网络。RAN可以包括一种或多种无线接入技术。在一些实现方式中，无线接入技术可以是全球移动通信系统(Global System for Mobilecommunication，GSM)、临时标准95(IS-95)、通用移动电信系统(Universal MobileTelecommunications System，UMTS)、CDMA2000(码分多址)、演进型通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)、长期演进(Long TermEvolution，LTE)或高级LTE。在一些情况下，核心网可以是演进型分组核心(evolvedpacket core，EPC)。
RAN是实现无线接入技术的无线通信系统的一部分，如UMTS、CDMA2000、3GPP LTE和3GPP LTE-A。在许多应用中，RAN包括至少一个基站104。基站104可以是控制系统的固定部分中的全部或至少部分无线相关功能。基站104可以在其覆盖区域或小区内为用户设备102提供无线接口以进行通信。基站104可以分布在整个蜂窝网络中，以提供宽的覆盖区域。基站104直接与一个或多个用户设备、其它基站和一个或多个核心网节点通信。
虽然根据图1描述，但本发明并不限于这样的环境。基站104可以在任何不同的无线通信技术上操作。示例性无线技术包括全球移动通信系统(Global System for MobileCommunication，GSM)、通用移动通信系统(Universal Mobile TelecommunicationsSystem，UMTS)、3GPP长期演进(Long Term Evolution，LTE)、高级LTE(LTE-A)、无线宽带通信技术等。示例性无线宽带通信系统包括IEEE 802.11无线局域网、IEEE 802.16WiMAX网络和其它通信系统。
虽然图1至图26的元件被示为包括实现各种特征和功能的各种组件部件、部分或模块，但视情况而定，这些元件可以替代地包括许多子模块、第三方服务、组件、库等。此外，各种组件的特征和功能可以视情况组合成较少的组件。
图2为一种实现方式提供的示例性载波聚合发送器200的示意图。在一些情况下，载波聚合发送器200可用于应用波峰因子降低(crest factor reduction，CFR)算法来降低调制信号的峰均功率比(peak-to-average power ratio，PAPR)，并与数字预失真(digitalpre-distortion，DPD)一起工作以提高射频功率放大器(radio frequency poweramplifier，RFPA)的线性度/效率，实现更好的邻道泄漏比(adjacent channel leakageratio，ACLR)以及更低的成本和功耗。如图所示，载波聚合发送器200包括插值器202-1至202-N、乘法器204-1至204-N、求和函数单元206、CFR组件208、DPD组件210、数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)212、乘法器214、RFPA 216和天线218。在一些情况下，CFR组件208可用于减小信号的PAPR，使得DPD组件210可在动态范围下线性化RFPA 216。
在一些情况下，载波聚合发送器200中的载波聚合可以提高通信的吞吐量。但是，在一些情况下，载波聚合可能会导致高PAPR问题。例如，PAPR可能会随着载波数量的增加而增大，从而降低RFPA效率和线性度。图3为示例性载波聚合发送器(例如，载波聚合发送器200)的载波聚合信号表征的曲线图。具体地，图3示出了从1到5的不同数量载波的信号的互补累积分布函数(complementary cumulative distribution function，CCDF)曲线，其中，横轴被缩放到高于平均信号功率的dB，这意味着正在测量相对于绝对功率电平的峰均比。纵轴是信号在水平轴指定的功率水平或以上花费的时间百分比。如图所示，信号的PAPR随着载波数量的增加而增大。为了满足线性度要求，RFPA在高PAPR下工作时可能会消耗更多的功率。这可能会导致效率降低问题并缩短电池寿命。此外，高PAPR可能会降低最大线性输出功率，覆盖范围可能会缩小，这可能会增加通信的掉话率(dropped-call rate，DCR)。
在一些情况下，CFR可用于减小调制信号的PAPR，并与DPD配合使用以提高RFPA性能。图4为示例性CFR和DPD合作算法的曲线图。如图所示，左侧示出了功率放大器幅度到幅度调制(PA AMAM)表征、索引DPD函数、输入信号(通过和没有通过CFR)和输出信号(通过和没有通过CFR)。在DPD函数示例中，A处输入的预失真信号可以从DPD函数索引B。DPD映射可用于调用C处的RFPA输出功率，这是RFPA的最大输出功率。在一些情况下，当输入幅度大于A时，可能会发生压缩/削波，因为相关的预失真功率大于最大输出功率。如图右侧由频率响应ωtx(y轴是频率的幅度)表示的削波波形所示，DPD将不会补偿这种失真(例如，压缩/削波波形)。因此，ACLR性能可能会受到压缩/削波的限制。RFPA效率和线性度也可能降低。为了减少低性能和低效率问题，可以要求输入幅度的峰值低于A。在一些情况下，可以使用CFR将峰值的幅度降低到低于A，以增强DPD性能并降低PAPR。由于调制信号的PAPR较低，RFPA可以在更高的输出功率区域工作，并扩大发送器的覆盖范围。
图5为一种实现方式提供的示例性CFR组件500的示意图。在一些情况下，CFR组件500可以用于发送器中，例如，用于用户设备102或基站104或发送器200中，以降低源信号x(n)的峰值幅度。如图所示，CFR组件500包括幅度计算器502、削波信号发生器504和开窗信号发生器506。幅度计算器502、削波信号发生器504和开窗信号发生器506可用于根据源信号x(n)和削波电平生成开窗信号b(n)。CFR组件500还包括流水线延迟寄存器508a和508b以及乘法器510a和510b，它们用于将源信号x(n)与开窗信号b(n)混合，以生成波峰因子降低的输出信号y(n)。
如图所示，源信号x(n)的I和Q分量通过幅度计算器502以产生源信号x(n)的幅度电平|x(n)|。在一些情况下，幅度计算器502可以包括一个或多个硬件电路元件、软件或其组合，可以用于生成信号的幅度电平。
在一些情况下，削波信号发生器504可以包括一个或多个硬件电路元件、软件或其组合，可以用于生成削波信号。如图所示，削波信号发生器504接收幅度电平|x(n)|和削波电平以产生削波信号c(n)。在一些情况下，削波电平表示输出信号y(n)的预定峰值。在一些情况下，削波信号c(n)表示缩放函数，其可以缩小源信号x(n)中高于削波电平的分量。
以下等式表示示例性削波信号c(n)。
在一些情况下，例如，在硬削波CFR算法中，源信号x(n)与削波信号c(n)相乘以生成输出信号。然而，硬削波CFR算法中产生的输出信号可能包括增加的带外信号电平。这可以称为邻道功率再增长问题。由于带外信号电平增加，输出信号的底噪降低。在一些情况下，带外信号电平增加的输出信号可能不符合无线接入技术标准规定的带外发射掩码要求，因此不能在相应的无线通信系统中发送。
在一些情况下，开窗信号可用于减少邻道功率再增长效应。在一些情况下，如图5所示，开窗信号发生器506可以接收削波信号c(n)，并根据削波信号c(n)生成开窗信号b(n)。在一些情况下，开窗信号发生器可以使用有限长单位冲击响应(finite impulseresponse，FIR)滤波器来实现。FIR滤波器可以包括N个开窗函数单元。每个开窗函数单元可以具有开窗函数系数。开窗函数系数可以表示为W0、W1、W2……WN–1，其中，N表示FIR滤波器的阶数。在一些情况下，FIR滤波器的阶数表示FIR滤波器中使用的开窗函数单元的数量。以下等式表示示例性开窗信号b(n)：
在上述等式中，b(n)是开窗处理后的削波信号的输出，c(n)是由阈值电平确定的削波函数，w(n–k)是窗函数。在一些情况下，窗函数可以由汉明(Hamming)或汉宁(Hanning)函数生成。
如图所示，源信号x(n)通过流水线延迟寄存器508a和508b，并分别馈入乘法器510a和510b。乘法器510a和510b将延迟的源信号与开窗信号b(n)相乘，以产生输出信号y(n)。与源信号x(n)相比，输出信号具有降低的波峰因子。以下等式表示示例性输出信号y(n)：
y(n)＝x(n)b(n)。
在一些情况下，基于开窗的CFR算法可以降低峰值和提高ACLR。图6示出了示例性CFR组件的性能。图6的曲线图(a)示出了通过和没有通过CFR的LTE信号的CCDF曲线。如图所示，降峰后PAPR减小了2dB。图6的曲线(b)示出了CFR波形。图6的曲线图(c)示出了降峰后的ACLR已经得到改善。
图7为一种实现方式提供的示例性开窗信号发生器700(例如，图5的开窗信号发生器506)的示意图。如图所示，开窗信号发生器700接收输入信号c(n)并产生卷积窗输出。在一些情况下，开窗信号发生器700包括比较器702，用于比较输入信号。在操作中，输入信号c(n)乘以–1，并与1相加以生成信号1–c(n)。反馈信号m乘以–1，并与信号1–c(n)相加，以生成比较器702的输入信号。比较器702输出作为输入信号或0的信号。
在所示的示例中，N表示开窗信号发生器700的阶数。如图所示，开窗信号发生器700包括N/2个开窗函数单元。在一些情况下，每个开窗函数单元可以实现为将信号与开窗函数系数相乘的乘法器。在操作中，每个开窗函数单元接收从比较器702输出的信号，并将该信号转置为转置信号。在一些情况下，开窗函数单元可以通过将信号与其开窗系数相乘来转置信号。如图所示，开窗信号发生器700也包括N个延迟抽头(D)。转置信号通过N个延迟抽头的一半以生成反馈信号m。使用转置结构可以减少反馈路径中产生的延迟，因为关键路径保持不变，而延迟抽头数量增加。这种方法提高了开窗信号发生器700的速度性能，并使开窗信号发生器700能够以高采样率处理信号。
在一些情况下，CFR性能随着开窗信号发生器(例如，开窗信号发生器700)以固定采样率的窗口长度而变化。在一些情况下，窗口长度可以根据开窗信号发生器中的延迟抽头的数量来确定。图8示出了示例性CFR组件相对于示例性CFR组件的窗口长度的CFR性能。图8的曲线图(a)示出获得了5.9dB的PAPR，并且在以40个抽头的窗口长度降低峰值后，PAPR减小了大约2dB。图8的曲线图(b)示出了当窗口长度增大时，ACLR得到改善(例如，减小)，并且当窗口长度增大时，误差向量幅度(error vector magnitude，EVM)变差(例如，增大)。图8的曲线图(c)示出了在固定采样率(例如15.36MHz)下具有不同窗口长度(例如，10/20/30/40/50延迟抽头)的CFR的ACLR性能。如图所示，ACLR随着延迟抽头数量的增加而得到改善。
在一些情况下，CFR性能随固定窗口长度的采样率而变化。图9示出了示例性CFR组件相对于示例性CFR的采样率的CFR性能。如图所示，当CFR以更高的采样率工作时，ACLR会下降。为了获得EVM<–32dB，在采样率与性能研究中选择了40个抽头的CFR。图9的曲线图(a)示出获得了5.9dB的PAPR，并且在以40个抽头的窗口长度降低峰值后，PAPR减小了大约2dB。图9的曲线图(b)示出了采样率增大时，ACLR变差(例如，增大)，并且当采样率增大时，EVM得到改善(例如，增大)。图9的曲线图(c)示出了在固定窗口长度(例如40个延迟抽头)下具有不同采样率(例如，15.36/30.72/61.44/122.88MHz)的CFR的ACLR性能。如图所示，最低采样率15.36MHz在四个采样率中提供了最好的ACLR性能(例如，最低ACLR)。
图10示出了不同采样率下具有固定数量的延迟抽头(例如，40个延迟抽头)的CFR波形。如图所示，图10的曲线图(a)示出了15.36MHz下40抽头CFR的波形。如图所示，在40抽头CFR之后执行两次上采样，每次上采样因子为2。图10的曲线图(b)示出了30.72MHz下40抽头CFR的波形。如图所示，在40抽头CFR之前，第一次上采样是按2倍执行的，在40抽头CFR之后，第二次上采样是按2倍执行的。图10的曲线图(c)示出了61.44MHz下40抽头CFR的波形。如图所示，在40抽头CFR之前执行两次上采样，每次上采样因子为2。窗口波形持续时间随着CFR执行的采样率从(a)增加到(c)而减少。
在一些情况下，窗口波形持续时间决定ACLR。在使用固定40个抽头的CFR用于降峰的示例中，窗口持续时间可确定为(1/采样率)*40个抽头。在本例中，随着采样率的增大，窗口持续时间会减少。在一些情况下，随着窗口持续时间的增加，ACLR性能会提高。因此，ACLR性能随着采样率的增大而下降。图11为不同采样率下的示例性CFR频谱分析的曲线图。如图所示，ACLR性能随着采样率的增大而下降。在一些情况下，当CFR以高采样率工作时，可能需要高阶窗口FIR来提高ACLR性能。然而，这可能需要巨大的硅资源来实现目标性能。
在一些情况下，CFR的开窗函数可以在低采样率下工作。然后，CFR的输出信号可以上采样到高采样率，以匹配输入信号的插值采样率。这样的操作可以减小开窗函数的长度，同时保持ACLR性能。以低采样率操作开窗函数并对开窗函数的输出信号进行上采样，可以减小开窗函数的抽头长度，从而降低开窗函数的实现复杂性。图12示出了通过上采样的示例性CFR。图12的曲线图(a)示出了示例性上采样过程中的CFR波形。图12的曲线图(b)是通过上采样的示例性CFR的框图。
在一些情况下，上采样后窗口长度较小的CFR可以提供与窗口长度较大的CFR相似的ACLR。图13示出了一种实现方式提供的具有第一上采样比的示例性上采样CFR。图13的曲线图(a)示出了30.72MHz下40抽头CFR的图。如图所示，输入信号的带宽为5MHz，奈奎斯特(Nyquist)频率为7.68MHz。因此，输入信号的采样率与7.68MHz的奈奎斯特频率相同。经过两级2x上采样后，信号的采样率为30.72MHz。因此，40抽头CFR也以30.72MHz的速率工作。然后，CFR的输出上采样4次，以达到122.88MHz的采样频率。图13的曲线图(b)示出了122.88MHz下160抽头CFR的图。在这种情况下，CFR在122.88MHz下工作，不对CFR的输出信号进行上采样。图13的曲线图(c)示出了30.72MHz下的40抽头CFR和122.88MHz下的160抽头CFR的频谱分析。如图所示，30.72MHz下的40抽头CFR和122.88MHz下的160抽头CFR提供了大致相同的ACLR性能。然而，将CFR中的开窗抽头增加4倍，会增加CFR滤波器的实现复杂性。
图14示出了一种实现方式提供的具有第二上采样比的示例性上采样CFR。图14的曲线图(a)示出了15.36MHz下40抽头CFR的图。如图所示，CFR以输入信号奈奎斯特频率的2倍(7.68MHz×2＝15.36MHz)工作。CFR的输出信号进行8的上采样。图14的曲线图(b)示出了在122.88MHz下的320抽头CFR的图，而不对CFR的输出信号进行进一步的上采样。图14的曲线图(c)示出了15.36MHz下的40抽头CFR和122.88MHz下的320抽头CFR的频谱分析。如图所示，15.36MHz下的40抽头CFR和122.88MHz下的320抽头CFR提供了大致相同的ACLR性能。
在一些情况下，上采样可以与CFR中的数字上变频器(digital up converter，DUC)一起使用，以减少实现目标性能所需的硅资源。图15示出了一种实现方式提供的与数字上变频器级联的示例性上采样CFR。图15的曲线图(a)是通过8的上采样的40抽头CFR的框图。
图15的曲线图(b)是通过与DUC级联的上采样的40抽头CFR的框图。DUC包括插值2的第一级FIR滤波器、作为级联积分梳状(cascaded integrator-comb，CIC)补偿器的第二级FIR滤波器(补偿CIC的跌落响应)，以及插值4的CIC滤波器。在本示例中，第一级FIR滤波器可以包括27个抽头，第二级FIR滤波器可以包括22个抽头。
图16为一种实现方式提供的示例性双载波多速率CFR组件1600的示意图。在一些情况下，波峰因子降低组件1600可以用于发送器中，例如，在用户设备102中或在基站104中或在发送器200中，以降低源信号的峰值幅度。如图所示，波峰因子降低组件1600包括组合信号峰值检波组件1606、插值组件1608a和1608b、开窗信号发生器1610a和1610b以及插值组件1612a和1612b。在一些情况下，组合信号峰值检波组件1606、插值组件1608a和1608b、开窗信号发生器1610a和1610b和插值组件1612a和1612b可用于根据输入信号生成降峰信号。多速率CFR组件1600还包括延迟寄存器1616a和1616b以及乘法器1618a和1618b，它们用于将输入信号与降峰信号混合，以生成输出信号。多速率CFR组件1600还包括插值组件1602a和1602b以及乘法器1604a和1604b，以对载波信号执行上采样，并生成到组合信号峰值检波组件1606以及延迟寄存器1616a和1616b的输入信号。
在一些情况下，组合信号峰值检波组件1606以及开窗信号发生器1610a和1610b可以在不同的采样率域中处理。在一个示例中，组合信号峰值检波组件1606可以在高采样率域(例如，245.76MHz)进行处理，以准确地识别输入信号的峰值幅度的位置和幅度。开窗信号发生器1610a和1610b可以在低采样率域(例如，15.36MHz和/或61.44MHz)下处理，以实现具有低功耗和小硅面积的更好的ACLR。在操作中，插值组件1602a和1602b可以以低采样率从第一载波和第二载波接收载波信号。在一个示例中，CA1和CA2的带宽可以分别为5MHz和20MHz。插值组件1602a和1602b可以分别以等于7.68MHz和30.72MHz奈奎斯特频率的采样率从第一载波和第二载波接收载波信号。插值组件1602a和1602b可以分别对载波信号执行N1和N2因子的上采样，并与乘法器1604a和1604b一起工作，以高采样率Fs生成到组合信号峰值检波组件1606的输入信号。在本示例中，Fs＝245.76MHz，N1＝32，N2＝8。组合信号峰值检波组件1606以高采样率接收输入信号，并对输入信号执行峰值检波以生成峰值检波输出信号。插值组件1608a和1608b可以对峰值检波输出信号执行下采样，以低采样率生成到开窗信号发生器1610a和1610b的开窗输入信号。如图所示，下采样分别由N1/2和N2/2因子执行。在本示例中，插值组件1608a和1608b可以分别以15.36MHz和61.44MHz的采样率为第一载波和第二载波生成开窗输入信号。然后，开窗信号发生器1610a和1610b可以根据开窗输入信号以低采样率生成开窗输出信号。插值组件1612a和1612b对开窗输出信号执行上采样，并生成降峰信号，以将其带回高采样率Fs(例如，245.76MHz)。在一些情况下，可以使用不同的下采样比。例如，插值组件1608a和1608b可以使用N1和N2的下采样比，而不是使用N1/2和N2/2的下采样比，以进一步降低窗口函数1610a和1610b的运算速率。
在一些情况下，插值组件的上/下采样比(例如，N1和N2)取决于信号带宽。在一些情况下，窄带信号的比率高于宽带信号的比率。例如，对于带宽为5MHz的第一载波，插值组件1602a、1608a和1612a的上/下采样比可以分别为32、16和16。结果，对于来自第一载波的采样率为7.68MHz的载波信号，插值组件1602a上采样后的输入信号、插值组件1608a下采样后的开窗输入信号，以及插值组件1612a上采样后的降峰信号分别以245.76MHz、15.36MHz和245.76MHz的采样率生成。
作为另一个示例，对于带宽为20MHz的第二载波，插值组件1602b、1608b和1612b的上/下采样比可以分别为8、4和4。结果，对于来自第二载波的30.72MHz采样率的载波信号，插值组件1602b上采样后的输入信号、插值组件1608b下采样后的开窗输入信号，以及插值组件1612b上采样后的峰值降低信号分别以245.76MHz、61.44MHz和245.76MHz的采样率生成。如上所述，第一载波的开窗输入信号采样率与第二载波的开窗输入信号采样率之比等于第一载波的第一带宽和第二载波的第二带宽之比。
在一些情况下，在插值组件1612a和1612b上采样后生成的降峰信号乘以–1与1相加(例如，使用加法函数单元1614a和1614b)，然后与延迟输入信号(例如，使用乘法器1618a和1618b)混合以生成输出信号。在一些情况下，降峰信号应用于输入信号的I和Q通道。然后，两个载波的输出信号由求和函数单元1620求和，以生成CFR输出信号。
图17为一种实现方式提供的示例性双载波组合信号峰值检波组件1700(例如，图16的组合信号峰值检波组件1606)的示意图。在一些情况下，组合信号峰值检波组件1700可以用于CFR组件中，例如，在载波聚合发送器200中，以检测输入信号的峰值幅度。如图所示，组合信号峰值检波组件1700包括求和函数单元1708、具有坐标旋转数字计算机(coordinate rotation digital computer，CORDIC)1710的组合包络计算器、削波信号发生器1712a和1712b、具有反馈的窗口FIR滤波器1714a和1714b、峰值检波器1716a和1716b、和脉冲中继器1718a和1718b。求和函数单元1708、组合包络计算器1710和削波信号发生器1712a和1712b可用于根据两个载波的输入信号和削波电平生成削波信号。在一些情况下，削波电平表示输出信号的预定峰值。在一些情况下，削波信号包括波峰的位置和幅度。
以下等式表示用于生成削波信号的示例性削波函数c(n)。
在一些情况下，削波信号可以具有脉冲状波形，该波形可以包括非常宽带的频谱。在一些情况下，包括抽取的滤波器可能无法在不失真的情况下对信息(例如，峰值的位置和幅度)进行下采样。因此，窗口FIR滤波器(例如，窗口FIR滤波器1714a和1714b)用于平滑削波信号并保持峰值的信息。在一些情况下，开窗信号发生器700可以用作窗口FIR滤波器1714a和1714b。
在一些情况下，峰值检波器1716a和1716b从窗口FIR滤波器1714a和1714b接收滤波器输出信号，并确定峰值的位置和幅度。峰值检波的输出可以由脉冲中继器1718a和1718b重复N/2，其中，N/2是预定的下采样比。
图18示出了示例性峰值检波过程中的波形，下面将参考图19更详细地解释。图19为用于峰值检波的示例性方法1900的流程图。在一些情况下，方法1900可以由峰值检波器(例如，峰值检波器1718a/b)实现。方法1900可以从方框1902开始，计算削波函数。例如，可以使用上述削波函数c(n)计算削波函数。在一些情况下，削波函数可以根据来自组合包络计算器1710的包络输出信号和削波电平来计算。
在方框1904中，根据计算出的削波函数生成互补削波函数。在一些情况下，计算出的削波函数可以乘以–1，并与1相加，以生成互补的削波函数。例如，图18的曲线图(a)示出了削波函数的波形和互补削波函数(例如，1–削波函数)的波形。在图中，峰值的位置由三角形表示。
在方框1906中，用反馈FIR生成窗口波形。例如，窗口FIR滤波器1714a和1714b可用于平滑削波函数，并生成窗口波形作为峰值检波器1716a和1716b的输入信号。图18的曲线图(b)示出了用反馈FIR生成的窗口波形。
在方框1908中，执行峰值检波以获取峰值的位置和幅度。例如，峰值检波器1716a和1716b可以从窗口FIR滤波器1714a和1714b接收窗口波形，并精确定位峰值的位置和幅度。在一些情况下，可以根据从正到负的斜率变化执行峰值检波，以确定峰值的位置。图18的曲线图(c)示出了峰值的位置和幅度。
在方框1910中，峰值的位置和幅度通过N复制。例如，脉冲中继器1718a和1718b可以将峰值检波的输出通过N重复，其中，N是预定的下采样比。
在方框1912中，对来自峰值检波复制的输出进行下采样。在一些情况下，输出可以通过N下采样，其中，N是与复制峰值位置和幅度的数字N相同的下采样比。在一些情况下，可以从脉冲中继器1718a和1718b的输出信号中选择N个样本中的一个样本。图18的曲线图(d)示出了下采样峰值检波。
图20为一种实现方式提供的示例性开窗信号发生器2000的示意图。开窗信号发生器2000可用于多速率CFR组件，例如，多速率CFR组件1600。在一些情况下，开窗信号发生器2000可以用作图16中的开窗信号发生器1610a和1610b。在一些情况下，低采样率CFR需要修改实时模式窗口函数。例如，与开窗信号发生器700相比，由于下采样脉冲已经完成了这样的计算，因此在开窗信号发生器2000中删除了互补计算(例如1–c(n))。开窗信号发生器2000接收下采样脉冲，以产生具有低采样率的窗口波形。
图21为一种实现方式提供的示例性多载波多速率CFR组件2100的示意图。如图所示，CFR组件2100从M个载波接收载波信号，而不是图16中的2个载波。注意，当M＝2时，CFR组件2100与图16的CFR组件1600相同。M个载波信号中的每一个可以由具有不同上/下采样比的相应插值组件集处理。在一些情况下，M个载波信号中的每一个的开窗信号发生器可以具有相同数量的延迟抽头(例如，40个抽头)。
图22为示例性多载波组合信号峰值检波组件2200的示意图。如图所示，M个载波中的每个载波都有自己的削波电平，以实现最大的降峰结果。需要说明的是，当M＝2时，峰值检波组件2200与图17的峰值检波组件1700相同。
图23示出了单速率CFR和多速率CFR的性能比较。如图23的曲线图(a)所示，载波CA2的功率比载波CA1的功率低30dB。CA1相对于单速率CFR(120个抽头)的ACLR改善较差，会降低相邻载波CA2的EVM。PAPR可能不会进一步降低，因为CA2的EVM已经降低到–29dB。图23的曲线图(b)示出了使用多速率CFR(20个抽头)，ACLR提高了0.6dB(6.4dB–5.8dB)以上的降峰。图23的曲线图(c)和(d)显示，与单速率CFR相比，使用多速率CFR(20个抽头)，ACLR以7dBc提高，并且使用多速率CFR，两个载波的EVM低于–30dB。
图24示出了单速率CFR和多速率CFR的性能比较。如图24的曲线图(a)所示，载波CA2的功率与载波CA1的功率接近。单速率CFR提供不平衡的ACLR/EVM性能，可能无法有效地使用硅资源。例如，载波CA2的ACLR在120个抽头下过好。但载波CA1的ACLR较差，可能会干扰载波CA2。多速率CFR以更低的PAPR和硅资源提供平衡的ACLR/EVM性能。如图24的曲线图(b)所示，多速率CFR比单速率CFR多降低0.2dB。图24的曲线图(c)和(d)显示多速率CFR具有更好的平衡ACLR/EVM性能。因此，多速率CFR比两个载波聚合配置功率相等的单速率CFR表现出更好的性能。
图25为用于降低波峰因子的示例性方法2500的流程图。在一些情况下，方法2500可以由多速率CFR组件(例如，多速率CFR组件1600或2100)实现。
方法2500可以从方框2502开始，接收第一输入信号的多个第一样本。在一些情况下，多个第一样本是以第一采样率(例如，245.76MHz)生成的。在一些情况下，第一输入信号包括第一载波的输入信号。在一些情况下，还接收第二输入信号的多个第二样本。多个第二样本可以以第一采样率生成，并且第二输入信号可以包括第二载波的输入信号。在一些情况下，第一载波具有第一带宽(例如，5MHz)，第二载波具有第二带宽(例如，20MHz)。
在方框2504中，根据多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本。在一些情况下，根据多个第二样本执行第二峰值检波，以生成多个第二峰值检波输出样本。
在方框2506中，通过对多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率(例如，15.36MHz)生成多个第一开窗输入样本。在一些情况下，通过对多个第二峰值检波输出样本进行下采样，以第三采样率(例如，61.44MHz)生成多个第二开窗输入样本。在一些情况下，第二采样率与第三采样率之比等于第一载波的第一带宽与第二载波的第二带宽之比。
在方框2508中，根据多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本。在一些情况下，根据多个第二开窗输入样本，生成多个第二开窗输出样本。
在方框2510中，通过对多个第一开窗输出样本进行上采样，以第一采样率生成多个第一降峰样本。在一些情况下，通过对多个第二开窗输出样本进行上采样，以第二采样率生成多个第二降峰样本。
在方框2512中，根据多个第一样本和多个第一降峰样本，生成第一输出信号。在一些情况下，生成第一输出信号包括对多个第一样本的I和Q通道应用多个第一降峰样本。在一些情况下，根据多个第二样本和多个第二降峰样本，生成第二输出信号。
在一些情况下，如上所述在方法2500中对第一和第二载波的动作是并行/同时进行的。
图26是一种实现方式提供的本发明中所述的电子设备2600的示例性结构的示意图。电子设备2600包括一个或多个处理器2602、存储器2604、峰值检波电路2606、下采样电路2608、开窗信号发生电路2610和上采样电路2612。在一些实现方式中，电子设备2600还可以包括用于执行本发明中所述的任何一个步骤或多个步骤组合的一个或多个电路。
本主题的所述实现方式可以单独或组合地包括一个或多个特征。
在第一种实现方式中，一种降低波峰因子的方法包括：接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号。
上述和其它所描述的实现方式可以各自可选地包括以下一个或多个特征。
第一特征，可与以下任一特征组合，所述第一输入信号包括第一载波的输入信号，所述方法还包括：接收第二输入信号的多个第二样本，其中，所述多个第二样本是以所述第一采样率生成的，所述第二输入信号包括第二载波的输入信号；根据所述多个第二样本执行第二峰值检波，以生成多个第二峰值检波输出样本；对所述多个第二峰值检波输出样本进行下采样，以第三采样率生成多个第二开窗输入样本；根据所述多个第二开窗输入样本，生成多个第二开窗输出样本；对所述多个第二开窗输出样本进行上采样，以所述第二采样率生成多个第二降峰样本；根据所述多个第二样本和所述多个第二降峰样本，生成第二输出信号。
第二特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述第二采样率与所述第三采样率之比等于所述第一载波的第一带宽与所述第二载波的第二带宽之比。
第三特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述生成第一输出信号包括对所述多个第一样本的I和Q通道应用所述多个第一降峰样本。
第四特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述执行第一峰值检波包括：根据所述多个第一样本和第一削波电平，生成多个第一削波样本；根据所述多个第一削波样本，生成多个第一窗口滤波输出样本；根据所述多个第一窗口滤波输出样本，生成所述多个第一峰值检波输出样本。
第五特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述执行第二峰值检波包括：根据所述多个第二样本和第二削波电平，生成多个第二削波样本；根据所述多个第二削波样本，生成多个第二窗口滤波输出样本；根据所述多个第二窗口滤波输出样本，生成所述多个第二峰值检波输出样本。
第六特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述多个第一样本是通过对所述第一载波的第一载波信号进行上采样生成的，所述多个第二样本是通过对所述第二载波的第二载波信号进行上采样生成的。
第七特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述多个第一开窗输出样本和所述多个第二开窗输出样本是使用相同数量的延迟抽头生成的。
在第二种实现方式中，一种电子设备包括：非瞬时性存储器，包括指令；与所述存储器通信的一个或多个硬件处理器，其中，所述一个或多个硬件处理器执行所述指令以：接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号。
上述和其它所描述的实现方式可以各自可选地包括以下一个或多个特征。
第一特征，可与以下任一特征组合，所述第一输入信号包括第一载波的输入信号，所述一个或多个硬件处理器还执行所述指令以进行以下操作：接收第二输入信号的多个第二样本，其中，所述多个第二样本是以所述第一采样率生成的，所述第二输入信号包括第二载波的输入信号；根据所述多个第二样本执行第二峰值检波，以生成多个第二峰值检波输出样本；对所述多个第二峰值检波输出样本进行下采样，以第三采样率生成多个第二开窗输入样本；根据所述多个第二开窗输入样本，生成多个第二开窗输出样本；对所述多个第二开窗输出样本进行上采样，以所述第二采样率生成多个第二降峰样本；根据所述多个第二样本和所述多个第二降峰样本，生成第二输出信号。
第二特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述第二采样率与所述第三采样率之比等于所述第一载波的第一带宽与所述第二载波的第二带宽之比。
第三特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述生成第一输出信号包括对所述多个第一样本的I和Q通道应用所述多个第一降峰样本。
第四特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述执行第一峰值检波包括：根据所述多个第一样本和第一削波电平，生成多个第一削波样本；根据所述多个第一削波样本，生成多个第一窗口滤波输出样本；根据所述多个第一窗口滤波输出样本，生成所述多个第一峰值检波输出样本。
第五特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述执行第二峰值检波包括：根据所述多个第二样本和第二削波电平，生成多个第二削波样本；根据所述多个第二削波样本，生成多个第二窗口滤波输出样本；根据所述多个第二窗口滤波输出样本，生成所述多个第二峰值检波输出样本。
第六特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述多个第一样本是通过对所述第一载波的第一载波信号进行上采样生成的，所述多个第二样本是通过对所述第二载波的第二载波信号进行上采样生成的。
第七特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述多个第一开窗输出样本和所述多个第二开窗输出样本是使用相同数量的延迟抽头生成的。
在第三种实现方式中，一种存储用于降低波峰因子的计算机指令的非瞬时性计算机可读介质，其中，所述计算机指令由一个或多个硬件处理器执行时，使所述一个或多个硬件处理器执行以下操作：接收第一输入信号中的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号。
上述和其它所描述的实现方式可以各自可选地包括以下一个或多个特征。
第一特征，可与以下任一特征组合，所述第一输入信号包括第一载波的输入信号，所述操作还包括：接收第二输入信号中的多个第二样本，其中，所述多个第二样本是以所述第一采样率生成的，所述第二输入信号包括第二载波的输入信号；根据所述多个第二样本执行第二峰值检波，以生成多个第二峰值检波输出样本；对所述多个第二峰值检波输出样本进行下采样，以第三采样率生成多个第二开窗输入样本；根据所述多个第二开窗输入样本，生成多个第二开窗输出样本；对所述多个第二开窗输出样本进行上采样，以所述第二采样率生成多个第二降峰样本；根据所述多个第二样本和所述多个第二降峰样本，生成第二输出信号。
第二特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述第二采样率与所述第三采样率之比等于所述第一载波的第一带宽与所述第二载波的第二带宽之比。
第三特征，可与上述或以下任一特征组合，其中，所述生成第一输出信号包括对所述多个第一样本的I和Q通道应用所述多个第一降峰样本。
本说明书所描述的主题和功能性操作的实现方式可在数字电子电路、可有形地体现的计算机软件或固件、计算机硬件中实现，包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物中实现，或在它们一个或多个的组合中实现。本说明书所描述的主题的实现方式可实现为一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，所述计算机程序指令被编码在有形的非瞬时性计算机可读计算机存储介质中，以由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。可替代地或另外，可将程序指令编码在人工生成的传播信号(例如，机器生成的电、光或电磁信号)中，生成所述信号以对信息进行编码从而发送到合适的接收器装置，供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储设备或计算机存储介质的组合。
术语“数据处理装置”和“计算机”(或本领域普通技术人员理解的等同物)是指数据处理硬件并涵盖用于处理数据的各类装置、设备和机器，包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机等。该装置还可以是或进一步包括专用逻辑电路，例如，中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或专用集成电路(Application-specific Integrated Circuit，ASIC)。在一些实现方式中，数据处理装置或专用逻辑电路(或数据处理装置或专用逻辑电路的组合)可以基于硬件或软件(或基于硬件和软件的组合)。所述装置可以可选地包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或执行环境的组合的代码。本发明预期使用带有或不带传统操作系统的数据处理装置，所述传统操作系统例如LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS、ANDROID、IOS或任何其它合适的传统操作系统。
计算机程序(也可以称为或描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码)可以任何形式的编程语言编写，包括编译或直译语言、或声明性语言或程序语言，并且可以任何形式进行部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适用于计算环境中的其它单元进行部署。计算机程序可以(但不必)对应文件系统中的文件。程序可存储在包括其它程序或数据的文件的一部分(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)中、专用于相关程序的单个文件中，或多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。可将计算机程序部署在一台计算机中执行，或部署在位于一个站点或分布于多个站点并通过通信网络互连的多台计算机中执行。虽然在各种附图中示出的程序的各部分示出为通过各种对象、方法或其它过程实现各种特征和功能的单独模块，但视情况而定，程序可以替代地包括许多子模块、第三方服务、组件、库等。反过来，各种组件的特征和功能可以视情况组合成单个组件。用于进行计算决策的阈值可以是静态、动态，或静态和动态相结合而确定的。
本说明书所描述的方法、过程或逻辑流可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过对输入数据进行操作和生成输出来执行功能。所述方法、过程或逻辑流也可以由专用逻辑电路执行，装置也可以实现为专用逻辑电路，例如CPU、FPGA或ASIC。
适合于执行计算机程序的计算机可以基于通用或专用微处理器，基于通用及专用微处理器，或任何其它类型的CPU。通常，CPU从ROM或随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)或两者中接收指令和数据。计算机的必需元件是用于执行指令的CPU，和用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。通常，计算机还包括一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如磁盘、磁光盘或光盘)，或与一个或多个用于存储数据的大容量存储设备可操作地耦合以从所述大容量存储设备接收数据和/或将数据传送给所述大容量存储设备。但是，计算机不必具有此类设备。此外，可将计算机嵌入到其它设备中，例如移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)接收器或便携式存储设备(例如，通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)闪存驱动器)等。
适合存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质(视情况为瞬时性或非瞬时性的)包括非易失性存储器、介质和存储设备，例如包括半导体存储设备，例如可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；CD-ROM、DVD+/–R、DVD-RAM和DVD-ROM磁盘。存储器可以存储各种对象或数据，包括高速缓存、类别、框架、应用、备份数据、任务、网页、网页模板、数据库表、存储动态信息的存储库，以及包括任何参数、变量、算法、指令、规则、约束或参考的任何其它合适信息。此外，存储器可包括任何其它合适的数据，例如日志、策略、安全或访问数据、报告文件以及其它数据。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路。
为了与用户交互，本说明书所描述的主题的实现方式可以在具有显示设备的计算机中实现，所述显示设备如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或等离子监视器，用于向用户显示信息，以及键盘和定点设备(例如鼠标、轨迹球、或轨迹板)，用户可借此向计算机提供输入。也可以使用触摸屏向计算机提供输入，所述触摸屏如具有压力敏感度的平板计算机表面、使用电容或电感感测的多点触摸屏或其它类型的触摸屏。其它类型的设备也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感知反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且来自用户的输入可以通过任何形式接收，包括声学、语音或触觉输入。此外，计算机可以通过向用户所使用的设备发送文档和从用户所使用的设备接收文档来与用户交互；例如，通过响应从网页浏览器接收的请求，向用户客户端设备上的网页浏览器发送网页。
本说明书所描述的主题的实现方式可以在包括后端组件(例如作为数据服务器)，或包括中间件组件(例如应用服务器)，或包括前端组件(例如，具有图形用户界面或网页浏览器的客户端计算机)的计算系统中实现，用户可以通过所述计算系统与本说明书所描述的主题的实现方式，或一个或多个这种后端、中间件或前端组件的任意组合进行交互。系统的组件可以通过有线或无线数字数据通信(或数据通信的组合)的任何形式或介质互连，例如通信网络。通信网络的示例包括局域网(Local Area Network，LAN)、无线接入网(RadioAccess Network，RAN)、城域网(Metropolitan Area Network，MAN)、广域网(Wide AreaNetwork，WAN)、全球微波接入互操作性(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，WIMAX)、无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)(例如使用802.11a/b/g/n或802.20(或802.11x和802.20的组合或与本发明一致的其它协议))，互联网的全部或一部分，或一个或多个位置的任何其它通信系统(或通信网络的组合)。例如，网络可以与互联网协议(Internet Protocol，IP)数据包、帧中继帧、异步传输模式(AsynchronousTransfer Mode，ATM)信元、语音、视频、数据或其它合适的信息(或通信类型的组合)在网络地址之间进行通信。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此距离较远，通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系源于在各自计算机中运行并且彼此之间具有客户端-服务器关系的计算机程序。
虽然本说明书包括许多具体的实现细节，但这些细节不应解释为对任何发明的范围或所要求保护的内容的范围造成限制，而应解释为可能是特定发明的特定实现方式所特有的特征的描述。在单独实现方式的上下文中，本说明书所描述的某些特征也可以在单个实现方式中组合实现。反之，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现方式中单独实现或在任何合适的子组合中实现。此外，尽管可将先前描述的特征描述为以某些组合起作用，且甚至最初如此要求保护，但是在某些情况下，可从所述组合中去除所要求保护的组合中的一个或多个特征，且所要求保护的组合可针对子组合或子组合的变体。
已经描述了本主题的特定实现方式。所描述的实现方式的其它实现、更改和排列在所附权利要求的范围内，对本领域的技术人员而言是显而易见的。虽然在附图或权利要求中以特定次序描述了操作，但是这不应理解为要求以所示特定次序或以顺序次序执行这些操作，或者要求执行示出的所有操作(一些操作可以视为可选的)，以获得期望的结果。在某些情况下，多任务处理或并行处理(或多任务处理和并行处理的组合)可能是有利的，并且可以视情况执行。
此外，先前描述的实现方式中的各种系统模块和组件的分离或集成不应理解为所有实现方式都要求这种分离或集成，并且应理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或打包到多个软件产品中。
因此，先前描述的示例性实现方式并不会限定或限制本发明。也可以进行其它改变、替代以及更改，而不偏离本发明的精神和范围。
此外，任何要求保护的实现方式视为适用于至少一种计算机实现的方法；一种非瞬时性计算机可读介质，存储计算机可读指令以执行计算机实现的方法；以及一种计算机系统，包括可互操作地与硬件处理器耦合的计算机存储器，所述硬件处理器用于执行计算机实现的方法或存储在非瞬时性计算机可读介质中的指令。

Claims (18)

1.一种用于降低波峰因子的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；
根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；
对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；
根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；
对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；
根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号；
所述执行第一峰值检波包括：
计算削波函数；
根据所述削波函数计算互补削波函数；
通过反馈有限长单位冲击响应FIR生成窗口波形。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一输入信号包括第一载波的输入信号，所述方法还包括：
接收第二输入信号的多个第二样本，其中，所述多个第二样本是以所述第一采样率生成的，所述第二输入信号包括第二载波的输入信号；
根据所述多个第二样本执行第二峰值检波，以生成多个第二峰值检波输出样本；
对所述多个第二峰值检波输出样本进行下采样，以第三采样率生成多个第二开窗输入样本；
根据所述多个第二开窗输入样本，生成多个第二开窗输出样本；
对所述多个第二开窗输出样本进行上采样，以所述第二采样率生成多个第二降峰样本；
根据所述多个第二样本和所述多个第二降峰样本，生成第二输出信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二采样率与所述第三采样率之比等于所述第一载波的第一带宽与所述第二载波的第二带宽之比。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述生成第一输出信号包括对所述多个第一样本的I和Q通道应用所述多个第一降峰样本。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述执行第二峰值检波包括：
根据所述多个第二样本和第二削波电平，生成多个第二削波样本；
根据所述多个第二削波样本，生成多个第二窗口滤波输出样本；
根据所述多个第二窗口滤波输出样本，生成所述多个第二峰值检波输出样本。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个第一样本是通过对所述第一载波的第一载波信号进行上采样生成的，所述多个第二样本是通过对所述第二载波的第二载波信号进行上采样生成的。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个第一开窗输出样本和所述多个第二开窗输出样本是使用相同数量的延迟抽头生成的。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
非瞬时性存储器，包括指令；
与所述存储器通信的一个或多个硬件处理器，其中，所述一个或多个硬件处理器执行所述指令以：
接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；
根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；
对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；
根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；
对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；
根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号；
所述执行第一峰值检波包括：
计算削波函数；
根据所述削波函数计算互补削波函数；
通过反馈有限长单位冲击响应FIR生成窗口波形。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述第一输入信号包括第一载波的输入信号，所述一个或多个硬件处理器还执行所述指令以：
接收第二输入信号的多个第二样本，其中，所述多个第二样本是以所述第一采样率生成的，所述第二输入信号包括第二载波的输入信号；
根据所述多个第二样本执行第二峰值检波，以生成多个第二峰值检波输出样本；
对所述多个第二峰值检波输出样本进行下采样，以第三采样率生成多个第二开窗输入样本；
根据所述多个第二开窗输入样本，生成多个第二开窗输出样本；
对所述多个第二开窗输出样本进行上采样，以所述第二采样率生成多个第二降峰样本；
根据所述多个第二样本和所述多个第二降峰样本，生成第二输出信号。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于，所述第二采样率与所述第三采样率之比等于所述第一载波的第一带宽与所述第二载波的第二带宽之比。
11.根据权利要求8或9所述的电子设备，其特征在于，所述生成第一输出信号包括对所述多个第一样本的I和Q通道应用所述多个第一降峰样本。
12.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述执行第二峰值检波包括：
根据所述多个第二样本和第二削波电平，生成多个第二削波样本；
根据所述多个第二削波样本，生成多个第二窗口滤波输出样本；
根据所述多个第二窗口滤波输出样本，生成所述多个第二峰值检波输出样本。
13.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述多个第一样本是通过对所述第一载波的第一载波信号进行上采样生成的，所述多个第二样本是通过对所述第二载波的第二载波信号进行上采样生成的。
14.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述多个第一开窗输出样本和所述多个第二开窗输出样本是使用相同数量的延迟抽头生成的。
15.一种存储用于降低波峰因子的计算机指令的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述计算机指令由一个或多个硬件处理器执行时，使得所述一个或多个硬件处理器执行以下操作：
接收第一输入信号的多个第一样本，其中，所述多个第一样本是以第一采样率生成的；
根据所述多个第一样本执行第一峰值检波，以生成多个第一峰值检波输出样本；
对所述多个第一峰值检波输出样本进行下采样，以第二采样率生成多个第一开窗输入样本；
根据所述多个第一开窗输入样本，生成多个第一开窗输出样本；
对所述多个第一开窗输出样本进行上采样，以所述第一采样率生成多个第一降峰样本；
根据所述多个第一样本和所述多个第一降峰样本，生成第一输出信号；
所述执行第一峰值检波包括：
计算削波函数；
根据所述削波函数计算互补削波函数；
通过反馈有限长单位冲击响应FIR生成窗口波形。
16.根据权利要求15所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述第一输入信号包括第一载波的输入信号，所述操作还包括：
接收第二输入信号的多个第二样本，其中，所述多个第二样本是以所述第一采样率生成的，所述第二输入信号包括第二载波的输入信号；
根据所述多个第二样本执行第二峰值检波，以生成多个第二峰值检波输出样本；
对所述多个第二峰值检波输出样本进行下采样，以第三采样率生成多个第二开窗输入样本；
根据所述多个第二开窗输入样本，生成多个第二开窗输出样本；
对所述多个第二开窗输出样本进行上采样，以所述第二采样率生成多个第二降峰样本；
根据所述多个第二样本和所述多个第二降峰样本，生成第二输出信号。
17.根据权利要求16所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述第二采样率与所述第三采样率之比等于所述第一载波的第一带宽与所述第二载波的第二带宽之比。
18.根据权利要求15或16所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述生成第一输出信号包括对所述多个第一样本的I和Q通道应用所述多个第一降峰样本。
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