多波束波峰因子降低制造技术

一种用于波束信号的系统，所述系统包括：波峰因子降低(CFR)模块，其具有输入和相应的输出，其中，所述输入中的各输入用于接收所述波束信号中的相应的不同波束信号，以及各输出与所述多个输入中的不同输入相对应、并且用于输出多个CFR调整信号中的不同CFR调整信号，所述多个CFR调整信号中的各CFR调整信号与所述多个波束信号中的不同波束信号相对应；以及发送器，其连接至所述CFR模块的输出，其中，所述CFR模块被配置为对所述波束信号进行波峰因子降低以生成多个CFR调整信号，以及对所述波束信号进行的波峰因子降低是基于所述波束信号中的数个波束信号的幅度的加权和。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多波束波峰因子降低根据美国法典第35条第119(e)款，本申请要求2015年12月9日提交的、标题为“Multi-BeamCrestFactorReduction”的序列号为62/272,269的临时申请的权益，其全部内容通过引用而并入于此。
本专利技术一般涉及诸如蜂窝或无线本地局域网等的无线系统，更特别地涉及多波束相控阵列(phasedarray)系统。
技术介绍
相控阵列在自由空间中创建波束辐射图案以允许选择性通信信道的形成。通过在平面上以网格图案放置多个天线来形成相控阵列，其中这些天线通常以射频(RF)信号的波长的1/2彼此间隔开。相控阵列可以通过调整施加到每个天线的RF信号的相位和幅度来在优选方向上生成辐射图案。由于这些调整，发射的无线RF信号可以在特定方向上得到加强，而在其它方向上受到抑制。无线波束以电子方式转向以发送通信信道，从而消除机械地调整天线的位置或方向的需要。相控阵列需要编制形成阵列的多个天线以一致地进行。公司馈电网络通过将RF信号的相同副本递送至形成相控阵列的多个天线中的各天线，来向相控阵列提供定时。多个天线在平面区域上的均匀放置将相控阵列定义为沿X方向和Y方向这两者具有在RF信号的载波频率的若干波长上延伸的表面区域。例如，具有被布置在正方形平面区域中的100个天线的相控阵列将沿各方向具有等于RF载波频率的5个波长的边缘尺寸。在蜂窝传输中，正交频分复用(OFDM)由于其对码间干扰(ISI)的抵抗以及信道均衡的低复杂度因而被诸如长期演进(LTE)等的现代系统所采用。然而，OFDM信号通常展现出高峰值平均功率比(PAPR)。为了维持发送射频(RF)信号的线性，高PAPR需要大功率放大器(PA)回退(即，增加PA供给电压以相对于平均发送RF信号功率而增加供给的源功率)。被提供至PA的增加的供给电力确保了PA在RF信号处于其峰值水平时线性地工作。当RF信号恢复至其平均水平时，PA受到不会转换为RF信号功率的高功率损耗。附加功率损耗转化为PA内增加的散热。因此，通过增加PA回退以提高PA的线性，还导致PA效率的降低以及增加的电力使用。在许多情况下，对PA的散热或功耗的限制可能变为整个无线电传输系统的性能的瓶颈。这种情形在相控阵列中变得更加严重，这是因为存在多个PA，由于这多个PA中的各个PA驱动相控阵列中的一个天线，因此各PA增加其热输出。所有PA可被放置在天线附近，这些天线定义了相控阵列的平面区域。PA紧密地放置在一起，这在与相控阵列相关联的相对小体积内产生了大量热量。如果PA经历了如前所述的高PAPR问题，则散热变得更加严重。由于高PAPR而引起的PA的增加的功率损耗可能在非常小的体积内产生大量的热量。此外，相控阵列可以处理多个重波束信号，并且在各PA的输入处，这些波束信号通常被旋转并相加。当多波束信号相加在一起时，需要用以降低PA所经历的高PAPR的技术。降低PAPR使得PA能够变得更加功率高效。
技术实现思路
一般来说，在一方面，本专利技术的特征在于一种用于多个波束信号的系统，所述系统包括：波峰因子降低模块即CFR模块，其具有多个输入以及相应的多个输出，其中，所述多个输入中的各输入用于接收所述多个波束信号中的相应的不同波束信号，以及所述多个输出中的各输出与所述多个输入中的不同输入相对应、并且用于输出多个CFR调整信号中的不同CFR调整信号，所述多个CFR调整信号中的各CFR调整信号与所述多个波束信号中的不同波束信号相对应，其中，所述CFR模块被配置为对所述多个波束信号进行波峰因子降低以生成所述多个CFR调整信号，以及对所述多个波束信号进行的所述波峰因子降低是基于所述多个波束信号中的数个波束信号的幅度的加权和。其它实施例包括以下特征中的一个或多个特征。所述CFR模块被配置为使用所述多个波束信号中的数个波束信号的幅度的加权和来确定何时减小所述多个波束信号中的波束信号的幅度。对所述多个波束信号进行的波峰因子降低是基于所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的加权和。所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的加权和是所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的和。该系统还包括：发送器，其具有多个升频模块，各升频模块电连接至所述CFR模块的多个输出中的相应的一个不同输出、并且用于对从针对该输出的CFR调整信号所获得的信号进行升频；组合器，用于对来自所述多个升频模块的信号进行组合、并生成组合信号；以及功率放大器，其电连接至所述组合器的输出。所述功率放大器具有输出，并且所述系统还包括电连接至所述功率放大器的输出的天线。所述CFR模块包括多个坐标转换模块，以及所述多个坐标转换模块中的各坐标转换模块连接至所述多个输入中的相应的不同输入、并且用于确定经由该输入所接收到的波束信号的幅度。所述CFR模块还包括：多个乘法器，所述多个乘法器中的各乘法器连接至相应的不同坐标转换模块；并且所述CFR模块还包括：加法器，用于将从所述多个坐标转换模块中的各坐标转换模块所获得的信号相加以生成所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的加权和。所述CFR模块还包括：峰值检测器，用于检测所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的加权和何时超过预定阈值。所述CFR模块被配置为进行的波峰因子降低涉及以下各项中的一项或多项：硬限幅、峰值抵消、和迭代限幅。一般来说，在一方面，本专利技术的特征在于一种用于处理多个波束信号的方法，所述方法包括：确定所述多个波束信号中的各波束信号的幅度；计算所述多个波束信号的幅度的加权和；以及对所述多个波束信号进行波峰因子降低以生成相应的多个CFR调整信号，其中对所述多个波束信号进行波峰因子降低是基于所述多个波束信号的幅度的所计算出的加权和。其它实施例包括以下特征中的一个或多个特征。所述方法还包括：处理所述多个CFR调整信号以生成多个处理信号；组合所述多个处理信号以生成组合发送信号；以及将所述组合发送信号递送至天线以用于无线传输。进行波峰因子降低包括使用幅度的加权和来确定何时减小所述多个波束信号中的任意波束信号的幅度。幅度的加权和中的全部权重等于1，或者可选地，幅度的加权和中的一个或多个权重不等于1。对所述多个波束信号进行波峰因子降低涉及：检测所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的加权和何时超过预定阈值。对所述多个波束信号进行波峰因子降低涉及以下各项中的一项或多项：硬限幅、峰值抵消、和/或迭代限幅。现将参考如附图中所示的本专利技术的特定实施例来详细说明本专利技术。虽然以下参考特定实施例来说明本专利技术，但应当理解，本专利技术不限于此。能够访问本文的教导的本领域普通技术人员将意识到在如本文所述的本专利技术的范围内的附加实现、修改和实施例以及其它使用领域，并且本专利技术相对于这些附加实现、修改和实施例以及其它使用领域可具有显著实用性。附图说明图1示出图示了功率放大器的峰值平均功率比(PAPR)的波形。图2描绘了超过阈值的信号的波峰因子降低(CFR)。图3示出被单独应用至两个波束路径、然后被求和从而导致PAPR再增长的传统CFR。图4描绘了用于消除相加之后的PAPR再增长的双波束联合峰值检测和降低模块或电路的实施例。图5呈现了用于消除相加之后的PAPR再增长的多波束联合峰值检测和降低模块或电路的实施例。图6呈现了双波束联合峰值检测和降低模块或电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多个波束信号的系统，所述系统包括：波峰因子降低模块即CFR模块，其具有多个输入以及相应的多个输出，其中，所述多个输入中的各输入用于接收所述多个波束信号中的相应的不同波束信号，以及所述多个输出中的各输出与所述多个输入中的不同输入相对应、并且用于输出多个CFR调整信号中的不同CFR调整信号，所述多个CFR调整信号中的各CFR调整信号与所述多个波束信号中的不同波束信号相对应，其中，所述CFR模块被配置为对所述多个波束信号进行波峰因子降低以生成所述多个CFR调整信号，以及对所述多个波束信号进行的所述波峰因子降低是基于所述多个波束信号中的数个波束信号的幅度的加权和。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.29 US 62/272,2691.一种用于多个波束信号的系统，所述系统包括：波峰因子降低模块即CFR模块，其具有多个输入以及相应的多个输出，其中，所述多个输入中的各输入用于接收所述多个波束信号中的相应的不同波束信号，以及所述多个输出中的各输出与所述多个输入中的不同输入相对应、并且用于输出多个CFR调整信号中的不同CFR调整信号，所述多个CFR调整信号中的各CFR调整信号与所述多个波束信号中的不同波束信号相对应，其中，所述CFR模块被配置为对所述多个波束信号进行波峰因子降低以生成所述多个CFR调整信号，以及对所述多个波束信号进行的所述波峰因子降低是基于所述多个波束信号中的数个波束信号的幅度的加权和。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述CFR模块被配置为使用所述多个波束信号中的数个波束信号的幅度的加权和来确定何时减小所述多个波束信号中的波束信号的幅度。3.根据权利要求2所述的系统，还包括：发送器，其连接至所述CFR模块的所述多个输出，所述发送器包括：多个升频模块，各升频模块电连接至所述CFR模块的多个输出中的相应的一个不同输出、并且用于对从针对该输出的CFR调整信号所获得的信号进行升频；组合器，用于对来自所述多个升频模块的信号进行组合、并生成组合信号；以及功率放大器，其电连接至所述组合器的输出。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述功率放大器具有输出，并且所述系统还包括电连接至所述功率放大器的输出的天线。5.根据权利要求2所述的系统，其中，对所述多个波束信号进行的波峰因子降低是基于所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的加权和。6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的加权和是所述多个波束信号中的全部波束信号的幅度的和。7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述CFR模块包括多个坐标转换模块，以及所述多个坐标转换模块中的各坐标转换模块连接至所述多个输入中的相应的不同输入、并且用于确定经由该输入所接收到的波束信号的幅度。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述CFR模块还包括多个乘法器，所述多个乘法器中的各乘法...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·T·K·吴，R·车母比尔帕拉，
申请(专利权)人：蓝色多瑙河系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US