專利名稱：用于在無線電發(fā)射機(jī)內(nèi)限制信號的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在無線電發(fā)射機(jī)內(nèi)限制信號的功率值與幅值的方法與裝置。
背景技術(shù)：
在若干數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)內(nèi)，功率放大器的線性限制可實(shí)現(xiàn)的最大傳輸功率，尤其是在所發(fā)射信號具有較高的峰值對平均值的比率時。因此，應(yīng)用于功率放大器的信號可能會即刻顯示出較高的功率值或幅值，這在設(shè)計(jì)所述功率放大器時應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)來。實(shí)際上，這意味著放大器輸入信號被定標(biāo)為較低的功率或振幅電平，以滿足所使用的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的頻譜要求。被稱為補(bǔ)償?shù)倪@種方法提供了將所放大的信號定位在所述放大器傳輸功能線性更強(qiáng)的區(qū)域內(nèi)。然而，問題在于所述補(bǔ)償降低了所述放大器和/或發(fā)射機(jī)的性能。另一方面，具有較寬的線性工作區(qū)的功率放大器價格昂貴，而其性能卻相對不佳。
已經(jīng)研發(fā)出借助其限制信號功率峰值的方法。在一個現(xiàn)有技術(shù)限制方法中，將門限給予信號的功率值或幅值，超過所述門限的信號部分被限制，從而使得所述門限值被設(shè)置為所述振幅或功率，否則不會改變所述信號值。然而，所述限制方法的缺點(diǎn)在于，所述信號的頻譜通常會擴(kuò)展，所述頻譜會擴(kuò)展到所指配的頻帶之外，因而對其他用戶造成干擾。所述限制方法的缺點(diǎn)在于，其一次僅可限制一個信號，因而無法適用于多載波系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法和實(shí)施該方法的裝置，從而能夠限制信號的功率或振幅峰值。這由一種用于在無線電發(fā)射機(jī)內(nèi)限制信號的方法實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法包括，向信號給定限制門限，從所述信號中取得至少兩個樣本以得到樣本值，在所得到的第一個樣本值與至少一個后續(xù)樣本值之間加入一個或多個樣本值，搜索超過所述限制門限的樣本值，以及如果尋找到至少一個超過所述限制門限的樣本值，則借助超過所述限制門限的所述至少一個樣本值，為預(yù)定量的樣本值確定限制因數(shù)或縮減因數(shù)，借助一個或多個所確定因數(shù)來限制所述信號。
本發(fā)明還涉及一種用于限制信號的裝置。根據(jù)本發(fā)明的裝置包括，用于將限制門限給予所述信號的裝置，用于對所述信號抽樣至少兩次以得到樣本值的裝置，用于在所得到的第一個樣本值與至少一個后續(xù)樣本值之間加入一個或多個樣本值的裝置，搜索超過所述限制門限的樣本值的裝置，借助所述至少一個超過所述限制門限的樣本值確定預(yù)定量樣本值的限制因數(shù)或縮減因數(shù)的裝置，借助一個或多個所確定因數(shù)來限制所述信號的裝置。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中公開。
本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思，即如果需要，則借助所確定限制因數(shù)或縮減因數(shù)來限制所處理信號的功率值和幅值。
若干優(yōu)點(diǎn)是借助根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置來實(shí)現(xiàn)的。一般而言，根據(jù)本發(fā)明限制信號的功率值或幅值并不會擴(kuò)頻。因此，借助根據(jù)本發(fā)明的方法來限制所述信號對系統(tǒng)內(nèi)的其他用戶造成較小干擾。此外，由于改善了功率放大器的性能，因此可節(jié)省傳輸功率消耗。根據(jù)本發(fā)明的方法還允許同時限制多個信號。因此，本發(fā)明尤其適用于限制多載波信號。


以下將結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例并參照附圖來描述本發(fā)明，在附圖中圖1是電信系統(tǒng)的實(shí)例；圖2是電信系統(tǒng)的另一實(shí)例；
圖3是用于限制信號的方法步驟的流程圖；圖4示出了錯誤矢量確定；圖5以方框圖示出了發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)的第一實(shí)例；圖6以方框圖示出了發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)的第二實(shí)例；圖7以方框圖示出了限制器結(jié)構(gòu)的第一實(shí)例；圖8以方框圖示出了限制器結(jié)構(gòu)的第二實(shí)例；圖9是示出了如何加入樣本值的實(shí)例；圖10是示出了如何加權(quán)限制因數(shù)或縮減因數(shù)的實(shí)例；圖11以方框圖示出了限制器結(jié)構(gòu)的第三實(shí)例；圖12以方框圖示出了限制器結(jié)構(gòu)的第四實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的技術(shù)方案尤其適合于使用直接序列(DS)技術(shù)的WCDMA(寬帶碼分多址)無線電系統(tǒng)。其它應(yīng)用例如包括衛(wèi)星系統(tǒng)、軍用電信系統(tǒng)和專用的非蜂窩網(wǎng)絡(luò)。但本發(fā)明的技術(shù)方案并不僅限于此。
在以下的實(shí)例中，在UMTS系統(tǒng)(通用移動電話系統(tǒng))內(nèi)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明并不僅限于此。
參照圖1，借助實(shí)例描述了移動電話系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。所述移動電話系統(tǒng)的主要部分包括核心網(wǎng)CN、UMTS地面無線電接入網(wǎng)絡(luò)UTRAN和用戶設(shè)備Ue。CN與UTRAN之間的接口被稱為Iu，而UTRAN與Ue之間的空中接口被稱為Uu。
UTRAN包括無線電網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS。RNS之間的接口被稱為Iur。RNS包括無線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC和一個或多個節(jié)點(diǎn)B。RNC與B之間的接口被稱為Iub。在圖中節(jié)點(diǎn)B的覆蓋區(qū)，即小區(qū)以C指示。
圖1實(shí)質(zhì)上是概括性的描述，因此圖2提供了蜂窩無線電系統(tǒng)的更加詳細(xì)的實(shí)例。圖2僅包括最基本的塊，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，常規(guī)的蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)顯然還包括其它操作和結(jié)構(gòu)，此處不再贅述。所述蜂窩無線電系統(tǒng)的細(xì)節(jié)可能會與圖2所示的有所不同，但這些差異與本發(fā)明無關(guān)。
因此，所述蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)通常包括允許與無線電電信系統(tǒng)通信的固定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，即網(wǎng)絡(luò)部分200和用戶終端202，所述用戶終端可以是固定的、安裝于車內(nèi)的或是便攜的、隨處攜帶的終端，例如移動站或便攜計(jì)算機(jī)。所述網(wǎng)絡(luò)部分200包括基站204。所述基站對應(yīng)于圖1的節(jié)點(diǎn)B。而多個基站204由與其通信的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器206以集中方式控制。所述基站204包括收發(fā)信機(jī)208和多路復(fù)用器單元212。
所述的基站204還包括控制所述收發(fā)信機(jī)208和多路復(fù)用器212的操作的控制單元210。所述的多路復(fù)用器212將多個收發(fā)信機(jī)208所使用的業(yè)務(wù)和控制信道放置到一個傳輸連接214。所述傳輸連接214構(gòu)成接口Iub。
所述基站204的收發(fā)信機(jī)208與天線單元218通信，所述天線單元218實(shí)施到所述用戶終端202的無線電連接216。將經(jīng)由所述無線電連接216傳送的幀的結(jié)構(gòu)被特定于系統(tǒng)地定義，其被稱為空中接口Uu。
所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器206包括群交換場220和控制單元222。所述的群交換場220用于交換話音和數(shù)據(jù)，并用于連接信令電路。無線電網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)224包括基站204和無線電網(wǎng)絡(luò)控制器206，還包括碼型變換器226。一般而言，所述碼型變換器226盡可能靠近于移動業(yè)務(wù)交換中心228，因?yàn)檫@樣可將話音以蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)格式在所述碼型變換器226和無線電網(wǎng)絡(luò)控制器206之間傳送，從而可節(jié)省傳輸容量。
所述碼型變換器226將在公共交換電話網(wǎng)和無線電電話網(wǎng)內(nèi)使用的不同數(shù)字話音編碼模式轉(zhuǎn)換為兼容的。所述控制單元222執(zhí)行呼叫控制、移動性管理、統(tǒng)計(jì)收集和信令。
圖2還示出了移動業(yè)務(wù)交換中心228和網(wǎng)關(guān)移動業(yè)務(wù)交換中心230，所述網(wǎng)關(guān)移動業(yè)務(wù)交換中心230負(fù)責(zé)所述移動系統(tǒng)之外的連接，在這種情況下負(fù)責(zé)到公共交換電話網(wǎng)232的連接。
圖3是用于限制信號的方法步驟的流程圖。在方框300中開始執(zhí)行所述方法。在方框302中，將本文件內(nèi)被稱為限制門限的門限值給予所述信號。有利的是，為幅值或功率值設(shè)置所述限制門限。在設(shè)置所述限制門限中通?？紤]所使用的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的要求，所需傳輸功率，以及用于UMTS系統(tǒng)并描述所允許最大密碼錯誤的差錯矢量值(EVM)的允許最大值或是峰值碼域錯誤的最大值。在設(shè)置所述限制門限中同樣可考慮其它因數(shù)。
以下將借助圖4描述所述差錯矢量值的確定。圖4示出了信號空間圖的簡單實(shí)例，借助于此可示出已調(diào)符號的相互位置。所述實(shí)例示出了相位調(diào)制的信號在所述調(diào)制具有四層電平時的二維信號空間圖。所述系統(tǒng)因而使用四個不同的信號或脈沖格式。在圖4的實(shí)例中，點(diǎn)404、406、408、410代表不同的信號，即所述信號空間圖的狀態(tài)。在所述信號空間圖的不同狀態(tài)404、406、408、410中，所述信號將具有不同的相位差。所述信號空間圖內(nèi)的狀態(tài)數(shù)量依據(jù)調(diào)制方法改變狀態(tài)越多，所述系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸容量越佳。如圖4所示，所述信號空間圖可被展示為單位圓，但還存在著其它表示方式。
在該圖中，在水平軸400上顯示所述已調(diào)信號的正交分量，而在垂直軸402上顯示同相分量。因而所述調(diào)制方法將所述信號分為同相與正交分量。
圓412、414、416、418描述了其中代表不同符號的信號實(shí)際上由不同干擾造成。以圖4所示的具有特定相位差的不同信號的指針圖方式形成所述信號空間圖。圖4示出了代表一個信號的振幅的一個指針圖420。角424描述了所述信號的相位差。所述指針圖是為信號Acos(2πf0t+)示出的，其中A是振幅，f0是中頻，t是時間，而是所述信號的相位差。
箭頭422描述了代表無噪聲符號的位置與所述符號的實(shí)際位置之間的距離的矢量。在圖4的實(shí)例中，已將干擾計(jì)入所述已調(diào)信號。所述矢量422被稱為差錯矢量(EVM)。所述差錯矢量是現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)制質(zhì)量指示符中的一個。
在方框304中，至少對所述信號抽樣兩次，以得到樣本值。所述抽樣方法為本領(lǐng)域熟知，因而此處不再贅述。
然后，在方框306中，在所得到的第一樣本值與至少一個后續(xù)樣本值之間加入一個或多個樣本值。因此，在方框304中所取得的一個或多個信號樣本之間加入樣本值。所述樣本值有利的是被借助本領(lǐng)域熟知的若干內(nèi)插法中的任何一個加入。依據(jù)應(yīng)用來加入一個或多個樣本值。所述樣本值是數(shù)字樣本或碼片，這取決于抽樣窄帶信號還是寬帶信號。
在方框308中，搜索超過所述限制門限的樣本值。在單載波信號或通過組合多個單載波信號而得到的復(fù)合信號內(nèi)搜索超過所述限制門限的值。此外，如果已知，則可能會考慮構(gòu)成所述復(fù)合信號的不同信號的相位。然后可更為精確地確定幅值或功率值，因?yàn)榭紤]了所述信號的相互作用。眾所周知，同相的信號相互放大，而異相的信號相互抵消。
然后，圖9的實(shí)例用于描述如何加入樣本并搜索超過所述限制門限的值。在圖9中，箭頭900代表時間線段，而虛線902代表所述限制門限。以上已描述所述限制門限的確定條件。在圖9的實(shí)例中，樣本904和914是通過抽樣所述實(shí)際信號得到的。四個新的樣本906、908、910、912已被內(nèi)插樣本1，904和樣本2，914之間。已知若干種內(nèi)插法，而將使用何種方法取決于所述系統(tǒng)，因此此處不再贅述。簡而言之，執(zhí)行內(nèi)插法，從而使得所生成的樣本遵循描述符的形狀，例如直線。樣本916、918代表在實(shí)際樣本2，914與3(圖內(nèi)未示出)之間內(nèi)插的樣本，并示出所述方法如何在時間電平上繼續(xù)。從圖中可見，樣本904和910超過所述門限，因而將以適當(dāng)?shù)囊驍?shù)來限制所述樣本。
通過以圖9所示的方式加入樣本可模仿發(fā)射機(jī)頻率響應(yīng)。當(dāng)所述發(fā)射機(jī)響應(yīng)隨溫度改變而變化時，內(nèi)插濾波器的因數(shù)也可在傳輸期間內(nèi)得到調(diào)整。
然后，在方框310中，借助至少一個超過所述限制門限的樣本值來為預(yù)定量的樣本值確定限制因數(shù)或縮減因數(shù)。可為所有樣本值或僅為其中一些確定所述因數(shù)，有利的是為超過所述限制門限的樣本值。
圖10示出了確定加權(quán)所述因數(shù)的一種方式。圖10示出了線性加權(quán)方法的簡化實(shí)例。在此實(shí)例中，為兩個連續(xù)樣本確定限制因數(shù)和縮減因數(shù)。直線1000代表第一樣本的限制因數(shù)或縮減因數(shù)的加權(quán)，而直線1002代表第二樣本的限制因數(shù)或縮減因數(shù)的加權(quán)?？赏ㄟ^加權(quán)所述因數(shù)來考慮將被限制的功率或振幅峰值的位置。例如，如果將被限制的樣本位于第二原始樣本處，則僅限制所述樣本，因而以一加權(quán)將被限制的樣本的限制因數(shù)或縮減因數(shù)，而以零加權(quán)所述第二樣本的限制因數(shù)或縮減因數(shù)，從而加權(quán)因數(shù)為零?；蛘?，如果將被限制的樣本在原始樣本之間的中途，則同等地限制兩個樣本，因而通常為兩個樣本選擇相同的限制因數(shù)或縮減因數(shù)，以0.5加權(quán)兩個因數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意的是，除了上述線性方法之外，還有其它加權(quán)方法，選擇何種加權(quán)方法取決于應(yīng)用。同樣可使所述限制因數(shù)和縮減因數(shù)不被加權(quán)。
所述限制因數(shù)或縮減因數(shù)取決于理想的信號電平，即所述限制門限和所述信號樣本的功率或振幅。例如，如果碼片振幅是1，且必須使其讀為0.8，則可通過以限制因數(shù)0.8乘所述信號樣本，或從所述信號樣本中減去縮減因數(shù)0.2來執(zhí)行限制，所述縮減因數(shù)通常是借助所述限制因數(shù)而確定的。在選擇限制因數(shù)和縮減因數(shù)中還考慮所述系統(tǒng)的其它可能要求。通常借助限制門限來確定所述限制因數(shù)(或縮減因數(shù))，即借助所述因數(shù)來簡單地限制所述信號峰值，從而使得其維持在所選擇的門限值之下。
在方框312中，以一個或多個限制因數(shù)、加權(quán)限制因數(shù)、縮減因數(shù)或加權(quán)縮減因數(shù)來限制所述信號。通過以方框310中所確定的一個或多個限制因數(shù)乘預(yù)定量的樣本值，或是通過從所述信號中減去限制因數(shù)或借助于所述限制因數(shù)確定的縮減因數(shù)，從而限制所述信號。同樣可如上所述確定所述限制因數(shù)和/或縮減因數(shù)的適當(dāng)加權(quán)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在限制所述功率值和幅值時可考慮通過限制若干功率值或幅值而引起的相互作用，例如從而使得由所述限制引起的信號內(nèi)改變將被通過適當(dāng)?shù)卮_定限制因數(shù)、縮減因數(shù)或其加權(quán)而減少。
所述方法的執(zhí)行在方框314中結(jié)束。箭頭316代表重復(fù)上述方法的一個選擇。
然后，圖5的實(shí)例用于以方框圖描述上述方法適用的一個發(fā)射機(jī)的一部分。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，所述發(fā)射機(jī)顯然還包括除了圖5所示之外的其它部分。這些部分例如包括數(shù)字信號處理器。圖5的示例性發(fā)射機(jī)是多載波發(fā)射機(jī)。所述發(fā)射機(jī)還可以是單載波發(fā)射機(jī)。應(yīng)當(dāng)注意的是，與圖中所示不同，可將所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的無線電部分組合起來。方框502與504、504與508、508與510之間的兩個箭頭將所述信號描述為I(同相)和Q(正交)電平上的復(fù)合信號。依據(jù)所述系統(tǒng)，同樣可以其它一些方式來表示所述信號。
圖5示出了使用四個不同載波的多載波發(fā)射機(jī)。然而所使用的載波量以及擴(kuò)頻方框500A到500D的數(shù)量依據(jù)應(yīng)用而改變。在信號處理器內(nèi)以諸如編碼的各種方式處理的數(shù)據(jù)信號應(yīng)用于所述擴(kuò)頻方框500A到500D。在所述擴(kuò)頻方框500A到500D中，以擴(kuò)頻碼乘調(diào)制到載波上的窄帶數(shù)據(jù)信號，以擴(kuò)頻帶。例如，所述UMTS系統(tǒng)是這樣一種寬帶系統(tǒng)。如果涉及窄帶系統(tǒng)，則忽略帶的擴(kuò)頻。同樣可以除了直接序列(DS)方法之外的其它任何現(xiàn)有技術(shù)方法將窄帶信號改變?yōu)閷拵盘枺绺淖優(yōu)閿U(kuò)頻信號。
然后，所述信號應(yīng)用于加法器502，其中復(fù)合信號由不同的信號構(gòu)成。如果所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)使用調(diào)制方法，其中將所述信號分為同相和正交分量，則存在兩個加法器，從而可獨(dú)立地合計(jì)所述同相和正交分量。然而在該圖中，所述加法器被示為一個方框。
所述復(fù)合信號應(yīng)用于限制器，其中以上述方式限制所述信號的功率值和幅值。以下將借助圖7、8、11和12來描述所述限制器的結(jié)構(gòu)實(shí)例。如果在所述限制器的輸入端處并未抽樣所述信號，則在所述限制器內(nèi)對所述信號抽樣。方框506是控制方框，其控制所述限制器504的操作，例如確定在本文中被稱為限制門限的限幅門限。在設(shè)置所述限制門限中通?？紤]所使用的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的要求，所需傳輸功率，以及用于UMTS系統(tǒng)并描述所允許最大密碼錯誤的差錯矢量值(EVM)的允許最大值或是峰值碼域錯誤的最大值。在設(shè)置所述限制門限中同樣可考慮其它因數(shù)。所述控制方框506還可控制其它方框的操作。
所述信號然后應(yīng)用于內(nèi)插濾波器508，以在所述發(fā)射機(jī)的上述操作方框中使抽樣頻率保持為低于所述系統(tǒng)操作在尼奎斯特抽樣定律內(nèi)要求的抽樣頻率。除了實(shí)際值之外，所述內(nèi)插濾波器還將樣本值加入所述信號?？梢匀魏维F(xiàn)有技術(shù)方法來實(shí)施所述內(nèi)插濾波器。
然后，借助D/A變頻器將所述信號從數(shù)字變頻為模擬(圖內(nèi)未示出)。在RF部分510內(nèi)，直接或通過首先將所述信號混頻到中頻上，將所述信號上混頻到中頻上。如果必要，則借助功率放大器來放大所述信號，并濾波所述信號。天線514可以是單個天線或包括多個天線單元的天線陣。如果所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)具有相同的天線，則需要雙工濾波器將所傳送信號與所接收信號分離。
圖6以方框圖示出了上述方法適用的發(fā)射機(jī)部分的第二實(shí)例。在圖6的實(shí)例中，直至在功率放大器之前方將不同的載波信號相加。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，所述發(fā)射機(jī)顯然還包括除了圖6所示之外的其它部分。這些部分例如包括數(shù)字信號處理器。圖6的示例性發(fā)射機(jī)是多載波發(fā)射機(jī)。所述發(fā)射機(jī)同樣可能是單載波發(fā)射機(jī)。調(diào)制器600A-B、濾波器604A-B和射頻部分606A-B的數(shù)量依據(jù)載波的數(shù)量改變。應(yīng)當(dāng)注意的是，與圖示不同，可將所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的射頻部分組合起來。
在方框600A-B中，根據(jù)任何已知調(diào)制方法來調(diào)制所述信號。在圖6中，方框600A-B與504、504和604A、604A-B與606A-B之間的兩個箭頭將所述信號描述為I和Q電平上的復(fù)合信號，即借助同相和正交分量來描述所述信號。所述信號因而被借助調(diào)制轉(zhuǎn)換為所述表示格式。所述調(diào)制方法還可使所述信號成為所表示的實(shí)數(shù)。
數(shù)據(jù)信號應(yīng)用于所述限制器504，對所述數(shù)據(jù)信號已執(zhí)行了諸如編碼的數(shù)字信號處理操作，或是借助所述限制器將所述數(shù)據(jù)信號并入相同的處理器。在這種情況下，直至在所述數(shù)字信號處理之后方執(zhí)行所述調(diào)制。如果涉及寬帶數(shù)據(jù)傳輸，則例如通過在限制所述功率值或幅值之前乘擴(kuò)頻碼來擴(kuò)頻所述數(shù)據(jù)信號。
在所述限制器504內(nèi)，以上述方式限制所述信號的功率值和幅值。以下將借助圖7、8、11和12的實(shí)例來描述所述限制器的結(jié)構(gòu)。如果在所述限制器輸入端處并未抽樣所述信號，則在所述限制器內(nèi)對所述信號抽樣。方框506是控制方框，其控制所述限制器504的操作，例如確定在本文中被稱為限制門限的限幅門限。在設(shè)置所述限制門限中通?？紤]所使用的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的要求，所需傳輸功率，以及用于UMTS系統(tǒng)并描述所允許最大密碼錯誤的差錯矢量值(EVM)的允許最大值或是峰值碼域錯誤的最大值。在設(shè)置所述限制門限中同樣可考慮其它因數(shù)。所述控制方框506還可控制其它方框的操作。
所述信號從所述限制器應(yīng)用于發(fā)射機(jī)濾波器604A-B。所述發(fā)射機(jī)濾波器604A-B確定所傳送信號的帶寬和波形。因而在所述限制器504之后確定所傳送信號的頻譜。
然后，借助D/A變頻器將所述信號從數(shù)字變頻為模擬(圖內(nèi)未示出)。在RF部分606A-B內(nèi)，直接或通過首先將所述信號混頻到中頻上，將所述信號上混頻到中頻上，且如果必要，則濾波所述信號。在加法器606內(nèi)將不同的載波信號組合為復(fù)合信號，所述復(fù)合信號將應(yīng)用于功率放大器608。如果所述調(diào)制方法將所述信號分為同相與正交分量，則每個信號分量都需要獨(dú)立的加法器，因而有兩個加法器。應(yīng)當(dāng)注意的是，可將所述加法器608設(shè)置在所述濾波器604之后的各個位置處。
天線610可以是單個天線或包括多個天線單元的天線陣。如果所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)具有相同的天線，則需要雙工濾波器將所傳送信號與所接收信號分離。
在圖7中，方框圖描述了所述限制器結(jié)構(gòu)的實(shí)例。當(dāng)所處理信號的相位未知，或僅存在一個將被處理的信號時可使用該圖的限制器結(jié)構(gòu)。在圖7的實(shí)例中，兩個不同信號或一個信號的同相和正交分量對進(jìn)入所述限制器。信號的數(shù)量可依據(jù)應(yīng)用改變。所述信號應(yīng)用于延遲單元700、702和內(nèi)插濾波器704、706。除了實(shí)際樣本之外，所述內(nèi)插濾波器還加入樣本值。所述內(nèi)插濾波器的響應(yīng)還可借助軟件或人工地適合于發(fā)射機(jī)特征?？梢匀魏我阎绞綄?shí)施內(nèi)插。然后，在方框708、710中確定每個樣本的幅值或功率值，此后借助加法器712將所確定的值相加，因而得到包括幅值與功率值的離散信號。
在方框714中，搜索超過所設(shè)置的限制門限的值。以下將借助圖9的實(shí)例描述如何加入所述樣本，并搜索超過所述限制門限的值。圖9示出了時間線段900和限制門限902，其確定條件以上已描述。在圖9的實(shí)例中，樣本904和914是從所述信號中取得的實(shí)際樣本。已在樣本1，914和樣本2，916之間內(nèi)插四個新樣本906、908、910、912。存在若干種已知內(nèi)插法，而選擇何種方法依賴于系統(tǒng)，因此此處不再贅述所述內(nèi)插法。所述樣本916、918代表在實(shí)際樣本2和3之間內(nèi)插的樣本，并示出了如何在時間電平上繼續(xù)執(zhí)行所述方法。從該圖中可知所述樣本904和910超過所述門限，因此原始樣本被向下定標(biāo)，以使所內(nèi)插的樣本不會超過所述限制門限。
然后，在方框716中為將被限制的樣本確定一個或多個限制因數(shù)。圖10示出了為所述限制因數(shù)確定適當(dāng)權(quán)重的一種方式。圖10示出了線性加權(quán)確定方法的簡化實(shí)例，在此實(shí)例中，為兩個樣本確定限制因數(shù)。直線1000描述第一樣本的限制因數(shù)加權(quán)，而直線1002描述第二樣本的限制因數(shù)加權(quán)?？赏ㄟ^加權(quán)所述因數(shù)考慮將被限制的功率或振幅峰值的位置。例如，如果將被限制的樣本位于第二原始樣本處，則僅限制所述樣本，因而以一加權(quán)將被限制的樣本的限制因數(shù)，而以零加權(quán)所述第二樣本的限制因數(shù)，從而加權(quán)因數(shù)為零?；蛘撸绻麑⒈幌拗频臉颖驹谠紭颖局g的中途，則同等地限制兩個樣本，因而通常為兩個樣本選擇相同的限制因數(shù)，以0.5加權(quán)兩個因數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意的是，除了上述線性方法之外，還有其它加權(quán)方法，選擇何種加權(quán)方法取決于應(yīng)用。同樣可使所述限制因數(shù)和縮減因數(shù)不被加權(quán)。
所述限制因數(shù)取決于理想的信號電平，即所述限制門限和所述信號樣本的功率或振幅。例如，如果碼片振幅是1，且必須使其讀為0.8，則可通過以限制因數(shù)0.8乘所述信號樣本，或從所述信號樣本中減去縮減因數(shù)0.2來執(zhí)行限制，所述縮減因數(shù)通常是借助所述限制因數(shù)而確定的。在選擇限制因數(shù)和縮減因數(shù)中還考慮所述系統(tǒng)的其它可能要求。
然后，在乘法器718、720內(nèi)以所確定的限制因數(shù)乘以在延遲單元700、702中延遲的樣本?；诖_定限制因數(shù)花費(fèi)的時間來確定所述延遲，以使每個樣本都可乘以正確的限制因數(shù)。此后在第二延遲單元722、724內(nèi)進(jìn)一步延遲所述樣本，以使在先前時間瞬間取得的樣本可在乘法器726、728內(nèi)乘以正確的限制因數(shù)。
以上描述與限制器結(jié)構(gòu)相關(guān)，其中同時觀測兩個連續(xù)樣本。然而可能會存在多個樣本，其數(shù)量取決于應(yīng)用。但應(yīng)當(dāng)注意的是，同時觀測的樣本越多，所述系統(tǒng)內(nèi)的延遲越大，因此同時處理的樣本量實(shí)際上相當(dāng)小。將被同時處理的樣本量會影響所述限制器結(jié)構(gòu)例如，如果存在三個樣本，則將更多的一組延遲單元和乘法器加入圖7實(shí)例的限制器。
圖8以方框圖示出了所述限制器結(jié)構(gòu)的第二實(shí)例。當(dāng)構(gòu)成將被處理的復(fù)合信號的不同信號的相位已知時，可使用該圖的限制器結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述復(fù)合信號的不同信號的相位已知時，可更加準(zhǔn)確地確定幅值和功率值，因?yàn)榭紤]了所述信號的相互作用(同相的信號相互放大，異相的信號相互抵消)。所述信號的數(shù)量可依據(jù)應(yīng)用而改變。所述信號應(yīng)用于延遲單元800、802和內(nèi)插濾波器804、806。除了實(shí)際值之外，所述內(nèi)插濾波器還加入樣本值?？梢匀魏维F(xiàn)有技術(shù)方式來實(shí)施所述的內(nèi)插濾波器。
然后，所述信號應(yīng)用于乘法器808、810，其中以已知相位因數(shù)乘所述信號。此后所述信號應(yīng)用于加法器812，其中形成復(fù)合信號。在方框814中，以結(jié)合圖7描述的方式來搜索超過所設(shè)置的限制門限的值。
在方框818中，為將以結(jié)合圖7描述的方式來限制的樣本確定一個或多個限制因數(shù)。
然后，在乘法器820、822內(nèi)以限制因數(shù)乘以在延遲單元800、802中延遲的樣本。基于確定限制因數(shù)花費(fèi)的時間來確定所述延遲，以使每個樣本都可乘以正確的限制因數(shù)。此后在第二延遲單元824、826內(nèi)進(jìn)一步延遲所述樣本，以使在先前時間瞬間取得的樣本可在乘法器828、830內(nèi)乘以正確的限制因數(shù)。
以上描述與限制器結(jié)構(gòu)相關(guān)，其中同時觀測兩個連續(xù)樣本。然而可能會存在多個樣本，其數(shù)量取決于應(yīng)用。但應(yīng)當(dāng)注意的是，同時觀測的樣本越多，所述系統(tǒng)內(nèi)的延遲越大，因此同時處理的樣本量實(shí)際上相當(dāng)小。將被同時處理的樣本量會影響所述限制器結(jié)構(gòu)例如，如果存在三個樣本，則將更多的一組延遲單元和加法器加入圖8實(shí)例的限制器。
圖11以方框圖示出了限制器結(jié)構(gòu)的第三實(shí)例。當(dāng)通過從中減去適當(dāng)因數(shù)來限制所述信號時使用圖11的限制器。當(dāng)所述信號相位未知或僅存在一個將被處理的信號時可使用該圖的限制器結(jié)構(gòu)，因此所述相位差與限制無關(guān)。在圖11的實(shí)例中，兩個不同的信號或一個信號的同相與正交對進(jìn)入所述限制器。信號的數(shù)量可能依據(jù)應(yīng)用改變。所述信號應(yīng)用于延遲單元1100、1102和內(nèi)插濾波器1104、1106。除了實(shí)際樣本之外，所述的內(nèi)插濾波器還加入樣本值。所述的內(nèi)插濾波器的響應(yīng)可借助軟件或人工地適合于發(fā)射機(jī)特征?？梢匀魏我阎绞綄?shí)施內(nèi)插。然后，在方框1108、1110中確定每個樣本的幅值或功率值，此后借助加法器1112合計(jì)所確定的值，從而得到包括幅值和功率值的離散信號。
在方框1114中，搜索超過所設(shè)置的限制門限的值。以上結(jié)合圖9描述了如何加入樣本和搜索超過所述限制門限的值。
然后，在方框1116中，為將被限制的樣本確定一個或多個縮減因數(shù)。圖10示出了確定所述限制因數(shù)或縮減因數(shù)的適當(dāng)權(quán)重的一個方式。以上已詳細(xì)描述圖10。
然后，在加法器1118、1120內(nèi)從在延遲單元1100、1102中延遲的樣本中減去所確定的限制因數(shù)或縮減因數(shù)。基于確定限制因數(shù)花費(fèi)的時間來確定所述延遲，以使每個樣本都可乘以正確的限制因數(shù)。此后在第二延遲單元1124、1126內(nèi)進(jìn)一步延遲所述樣本，以便可在加法器1126、1128內(nèi)從先前時間瞬間取得的樣本中減去所確定的限制因數(shù)。
以上描述與限制器結(jié)構(gòu)相關(guān)，其中同時觀測兩個連續(xù)樣本。然而可能會存在多個樣本，其數(shù)量取決于應(yīng)用。但應(yīng)當(dāng)注意的是，同時觀測的樣本越多，所述系統(tǒng)內(nèi)的延遲越大，因此同時處理的樣本量實(shí)際上相當(dāng)小。將被同時處理的樣本量會影響所述限制器結(jié)構(gòu)例如，如果存在三個樣本，則將更多的一組延遲單元和乘法器加入圖11實(shí)例的限制器。
圖12以方框圖示出了所述限制器結(jié)構(gòu)的第四實(shí)例。當(dāng)通過從中減去適當(dāng)因數(shù)來限制所述信號時可使用圖12的限制器。當(dāng)構(gòu)成將被處理的復(fù)合信號的不同信號的相位已知時，可使用該圖的限制器結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述復(fù)合信號的不同信號的相位已知時，可更加準(zhǔn)確地確定幅值和功率值，因?yàn)榭紤]了所述信號的相互作用(同相的信號相互放大，異相的信號相互抵消)。所述信號的數(shù)量可依據(jù)應(yīng)用而改變。所述信號應(yīng)用于延遲單元1200、1202和內(nèi)插濾波器1204、1206。除了實(shí)際值之外，所述的內(nèi)插濾波器還加入樣本值?？梢匀魏维F(xiàn)有技術(shù)方式來實(shí)施所述的內(nèi)插濾波器。
然后，所述信號應(yīng)用于乘法器1208、1210，其中以已知相位因數(shù)乘以所述信號。此后所述信號應(yīng)用于加法器1212，其中形成復(fù)合信號。在方框1214中，確定所述復(fù)合信號的幅值和功率值。在方框1216中，以結(jié)合圖7描述的方式來搜索超過所設(shè)置的限制門限的值。
在方框1218中，為將以結(jié)合圖7描述的方式來限制的樣本確定一個或多個縮減因數(shù)。
然后，在加法器1220、1222內(nèi)從在延遲單元1200、1202中延遲的樣本中減去所確定的因數(shù)(限制因數(shù)或縮減因數(shù))?；诖_定限制因數(shù)花費(fèi)的時間來確定所述延遲，以使每個樣本都可乘以正確的限制因數(shù)。此后在第二延遲單元824、826內(nèi)進(jìn)一步延遲所述樣本，以便可在加法器1228、1230內(nèi)從先前時間瞬間取得的樣本中減去所確定的因數(shù)。
以上描述與限制器結(jié)構(gòu)相關(guān)，其中同時觀測兩個連續(xù)樣本。然而可能會存在多個樣本，其數(shù)量取決于應(yīng)用。但應(yīng)當(dāng)注意的是，同時觀測的樣本越多，所述系統(tǒng)內(nèi)的延遲越大，因此同時處理的樣本量實(shí)際上相當(dāng)小。將被同時處理的樣本量會影響所述限制器結(jié)構(gòu)例如，如果存在三個樣本，則將更多的一組延遲單元和加法器加入圖12實(shí)例的限制器。
盡管已參照附圖描述了本發(fā)明，但顯然本發(fā)明并不僅限于此，而是可以在所附權(quán)利要求書內(nèi)公開的發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)的各種方式修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線電發(fā)射機(jī)中限制信號的方法，其特征在于，向信號給定(302)限制門限，從所述信號中得到(304)至少兩個樣本以得到樣本值，在所得到的第一樣本值與至少一個后續(xù)樣本值之間加入(306)一個或多個樣本值，搜索(308)超過所述限制門限的樣本值，并且如果尋找到至少一個超過所述限制門限的樣本值，借助所述至少一個超過所述限制門限的樣本值，為預(yù)定數(shù)量的樣本值確定(310)限制因數(shù)或縮減因數(shù)，借助一個或多個所確定的因數(shù)來限制(312)所述信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述樣本值是借助現(xiàn)有內(nèi)插方法加入的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述樣本值是借助現(xiàn)有內(nèi)插方法加入的，所述現(xiàn)有內(nèi)插方法是借助適應(yīng)發(fā)射機(jī)的特征的內(nèi)插濾波器來實(shí)施的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述限制因數(shù)以及所述縮減因數(shù)被加權(quán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，借助線性方法來確定所述限制因數(shù)以及所述縮減因數(shù)的權(quán)重。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述樣本值是數(shù)字樣本。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述樣本值是碼片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，為所有樣本值確定所述限制因數(shù)以及所述縮減因數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，為超過所述限制門限的樣本值確定所述限制因數(shù)或所述縮減因數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在復(fù)合信號內(nèi)搜索所述超過所述限制門限的值，所述復(fù)合信號是通過組合多個單載波信號而形成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在復(fù)合信號內(nèi)搜索所述超過所述限制門限的值，所述復(fù)合信號是通過組合多個單載波信號而形成的，構(gòu)成所述復(fù)合信號的所述信號的相位至少基本上是已知的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在單載波信號內(nèi)搜索所述超過所述限制門限的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述限制門限是為功率值設(shè)置的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述限制門限是為振幅值設(shè)置的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，考慮到差錯矢量值的預(yù)定最大值來設(shè)置所述限制門限。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，考慮到峰值碼域誤差的預(yù)定最大值來設(shè)置所述限制門限。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，考慮到由限制多個功率值和幅值所引起的相互作用。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通過以一個或多個限制因數(shù)乘以預(yù)定數(shù)量的樣本來限制所述信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，借助所述限制因數(shù)來確定縮減因數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通過從所述預(yù)定樣本中減去所選擇的限制因數(shù)或縮減因數(shù)來限制所述信號。
21.一種用于限制信號的裝置，其特征在于，包括用于向信號給定限制門限的裝置(506)，用于抽樣所述信號至少兩次以得到樣本值的裝置(504)，用于在所得到的第一樣本值與至少一個后續(xù)樣本值之間加入一個或多個樣本值的裝置(704、706、804、806、1104、1106、1204、1206)，用于搜索超過所述限制門限的樣本值的裝置(714、816、1114、1216)，用于借助至少一個超過所述限制門限的所述樣本值，為預(yù)定數(shù)量的樣本值確定限制因數(shù)或縮減因數(shù)的裝置(716、818、1116、1218)，用于借助一個或多個所確定的因數(shù)來限制所述信號的裝置(718、720、726、728、820、822、828、830、1118、1120、1126、1128、1220、1222、12228、1230)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，所述樣本值是借助現(xiàn)有內(nèi)插方法加入的。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，所述限制因數(shù)以及所述縮減因數(shù)被加權(quán)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其特征在于，借助線性方法來確定所述限制因數(shù)以及所述縮減因數(shù)的權(quán)重。
25.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，所述樣本值是數(shù)字樣本。
26.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，所述樣本值是碼片。
27.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，為所有樣本值確定所述限制因數(shù)以及所述縮減因數(shù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，為超過所述限制門限的樣本值確定所述限制因數(shù)或所述縮減因數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，在復(fù)合信號內(nèi)搜索所述超過所述限制門限的值，所述復(fù)合信號是通過組合多個單載波信號而形成的。
30.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，在復(fù)合信號內(nèi)搜索所述超過所述限制門限的值，所述復(fù)合信號是通過組合多個單載波信號而形成的，構(gòu)成所述復(fù)合信號的所述信號的相位至少基本上是已知的。
31.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，在單載波信號內(nèi)搜索所述超過所述限制門限的值。
32.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，所述限制門限是為功率值設(shè)置的。
33.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，所述限制門限是為振幅值設(shè)置的。
34.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，考慮到差錯矢量值的預(yù)定最大值來設(shè)置所述限制門限。
35.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，考慮到峰值碼域誤差的預(yù)定最大值來設(shè)置所述限制門限。
36.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，所述裝置包括內(nèi)插濾波器，所述內(nèi)插濾波器的響應(yīng)可以適應(yīng)于所述發(fā)射機(jī)的特征。
37.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，考慮到由限制多個功率值和幅值所引起的相互作用。
38.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，通過以一個或多個限制因數(shù)乘以預(yù)定數(shù)量的樣本來限制所述信號。
39.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，借助所述限制因數(shù)來確定所述縮減因數(shù)。
40.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其特征在于，通過從所述預(yù)定樣本中減去所選擇的限制因數(shù)或縮減因數(shù)來限制所述信號。
全文摘要
一種用于在無線電發(fā)射機(jī)內(nèi)限制信號的方法，包括向信號給定(302)限制門限，從所述信號中取得(304)至少兩個樣本以得到樣本值，在所得到的第一樣本值與至少一個后續(xù)樣本值之間加入(306)一個或多個樣本值，搜索(308)超過所述限制門限的樣本值，且如果尋找到至少一個超過所述限制門限的樣本值，則借助所述至少一個超過所述限制門限的樣本值，為預(yù)定數(shù)量的樣本值確定(310)限制因數(shù)或縮減因數(shù)，以及借助一個或多個所確定的因數(shù)來限制(312)所述信號。
文檔編號H04B1/707GK1565114SQ02819784
公開日2005年1月12日 申請日期2002年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月24日
發(fā)明者托皮歐·奧帕拉, 奧利·皮賴寧 申請人:諾基亞公司