无线传输系统中的信号生成设备、信号生成方法及其程序技术方案

在无线传输系统中的信号生成设备中，相比执行过采样的传统ＦＦＴ预处理方法计算量被大大减少，并且峰值功率被减小到与传统方法中基本相同的程度。发射机１００包括斜率估计单元１０２和斜率基准衰减信号选择单元１０３。斜率估计单元１０２生成并且输出指示了数据信号点处的数据信号波形的倾斜度的斜率估计值。斜率基准衰减信号选择单元１０３基于数据信号的振幅值以及斜率估计值来估计可导致过采样后的尖峰的数据信号，并且确定针对所选择的数据信号的衰减量。斜率基准衰减信号选择单元１０３生成关于选择结果以及所确定的衰减量的信息，并且输出该信息作为数据衰减系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术基于日本专利申请号2006-285030(于2006年10月19日递交)，并且根据巴黎公约要求基于同一申请号2006-285030的优先权。申请号2006-285030的公开的内容通过对申请号2006-285030的引用而被并入本申请的描述。本专利技术涉及适用于无线传输系统中的发送设备的信号生成设备。
技术介绍
近些年中，SC(单载波)-FDMA(频分多址)方案已实现了比诸如OFDM(正交频分复用)之类的多载波发送方案更低的峰值功率，并且可降低功耗。因此，很多注意力已被吸引到SC-FDMA方案上。用于生成SC-FDMA发送信号的生成方法之一如下。对于每个单位时隙，使M个数据符号(其中M是自然数)经受DFT(离散傅里叶变换)，从而沿频率轴转换M个数据符号。总共N-M个零点(其中N是2的倍数且大于M)被进一步插入在高频以及低频侧。此后执行N个点上的IFFT采样(与N/M倍过采样相对应)。即使在N/M倍过采样之后，峰均功率比(PAPR)也低于多载波发送方法中的PAPR。然而，SC-FDMA中的问题之一是PAPR增加了，相比N/M倍过采样之前的PAPR更大。FFT预处理方法是用于减小SC-FDMA方案中的PAPR的方法之一(例如，见非专利文档1)。根据FFT预处理方法，在N/M倍过采样之前执行X倍过采样，其中N/M倍过采样是当生成发送信号时执行的。执行X倍过采样以选择可导致N/M倍过采样中的尖峰的数据符号。在此选择的处理中，数据符号点分别与通过X倍过采样的不同操作获得的信号点相关联，以判断每个数据符号是否可导致尖峰。因此，X需要是2或更大(其中X是不小于2的实数)。此外，过采样率X和N/M希望是彼此接近的-->值以最大化FFT预处理方法的效果。下面将在给定M＝300并且N＝512的、X＝2(N/M＝1.7)的情况下，描述传统的示例。通过利用2倍过采样的结果来选出可在N/M倍(1.7倍)的过采样之后导致大尖峰的过采样前的信号。所选择的信号的振幅在1.7倍过采样中的DFT之前被衰减。以此方式，防止高的尖峰在1.7倍过采样之后发生，这便是此传统示例的特征。下面参考图1和图2将进一步描述传统FFT预处理方法。图1所示的发射机1000由数据信号生成单元1001、DFT单元1002、2倍点IDFT单元1003、振幅基准衰减信号选择单元1004、衰减系数相乘单元1005、N/M倍过采样单元1006所组成。在图1所示的发射机1000中，其中M个数据信号(M是自然数)被包括在每个单元时隙中，数据信号生成单元1001在第v时隙中(v是不小于0的整数)生成M个数据信号Din(M×v+1)到Din(M×v+M)(从第一时隙中的第一数据连续的数字)。DFT单元1002被输入了数据信号Din(M×v+1)到Din(M×v+M)，在M个点处执行DFT(离散傅里叶变换)，并且输出DFT输出信号Dout(M×v+1)到Dout(M×v+M)。2倍点IDFT单元1003被输入通过从DFT输出信号的外侧的两端外推总共M个零成分而获得的总共2M个信号，其中这两端与高频和低频成分相对应。2倍点IDFT单元1003通过在2M个点处执行IDFT(离散傅里叶逆变换)来生成2倍过采样信号，并且输出所生成的信号作为2倍过采样信号Ddb1(2M×v+1)到Ddb1(2M×v+2M)。参考图2，现在接下来将描述振幅基准衰减信号选择单元1004。振幅基准衰减信号选择单元1004由衰减系数初始值生成单元1101和振幅基准衰减系数计算单元1102所组成。衰减系数初始值生成单元1101生成并且输出全部是1的衰减系数初始值Y(M×v+1)到Y(M×v+M)。振幅基准衰减系数计算单元1102被输入2倍过采样信号Ddb1(2M×v+1)到Ddb1(2M×v+2M)以及衰减系数初始值Y(M×v+1)到Y(M×v+M)。如果除了与和数据信号的采样时间相同的采样时间相对应的信号之-->外的2倍过采样信号中的2倍过采样信号的绝对值超过了阈值C(C是正实数)，那么振幅基准衰减系数计算单元1102将针对作为具有超过阈值C(C是正实数)的绝对值的2倍过采样信号的前一样本的采样时间的衰减系数初始值Y(M×v+g)(g是不大于M的自然数)改变为图3所示的式1的计算结果。振幅基准衰减系数计算单元1102输出改变衰减系数初始值Y(M×v+1)到Y(M×v+M)的结果作为衰减系数Wm(M×v+1)到Wm(M×v+M)。在式1中，γ是正实数并且abs()是()的绝对值。可通过设置衰减系数以便当2倍过采样信号Ddb1(2M×v+2g-1)的振幅值增加时减小，来将衰减系数相乘之后的N/M倍过采样的结果设置为接近恒定值(C)的值。因为N/M倍过采样后的尖峰尺寸取决于衰减系数，所以衰减系数应当希望是较小的以便减小PAPR。然而，如果衰减系数相乘后的振幅太小，那么存在接收特性恶化的问题。因此，当2倍过采样信号Ddb1(2M×v+2g-1)的振幅小时，衰减系数需要是大的。衰减系数相乘单元1005被输入了数据信号Din(M×v+1)到Din(M×v+M)以及衰减系数Wm(M×v+1)到Wm(M×v+M)，并且分别将数据信号Din(M×v+1)到Din(M×v+M)乘以衰减系数Wm(M×v+1)到Wm(M×v+M)。衰减系数相乘单元1005输出其相乘结果作为衰减系数相乘信号Sdin(M×v+1)到Sdin(M×v+M)。N/M倍过采样单元1006被输入衰减系数相乘信号Sdin(M×v+1)到Sdin(M×v+M)，并且在M个点处执行DFT，从而生成衰减相乘DFT输出信号Sziout(M×v+1)到Sziout(M×v+M)。对于通过从衰减相乘DFT输出信号Sziout(M×v+1)到Sziout(M×v+M)的外侧的两端施加总共(N-M)个零信号点而获得的N个信号点，其中这两端分别与高频和低频成分相对应，N/M倍过采样单元1006执行N个点处的IFFT(快速傅里叶逆变换)以及N/M倍过采样，从而生成信号作为发送信号Sdout(M×v+1)到Sdout(M×v+M)。因此可以以如下的方式来减小N/M倍过采样后的PAPR：可在N/M倍过采样之后导致高尖峰的信号被通过执行2倍过采样来选择，并且在N/M倍过采样中的DFT之前被进一步衰减。-->非专利文档1：PA power de-rating reduction scheme for DFT-SOFDMand TP，R1-060392，Motorola，3GPP TSG-RAN WG1 #44，Denver，USA，Feb13-17，2006
技术实现思路
然而，这样的传统方法需要2M个点处的IDFT，因为可能在N/M倍过采样之后导致超过阈值C的尖峰的数据信号是通过执行2倍过采样来选择的。相比2M个点处的DFT，2M个点处的IDFT等同于约四倍大的计算量，并且发生了计算量的问题。相比2M个点处的IDFT，可导致尖峰的到DFT的输入信号需要被选择并大大减少计算量。本专利技术因此具有如下的一个目的：提供相比执行过采样的传统FFT预处理方法可大大减少计算量，并且可将PAPR减小到与传统方法中相同的程度的、用于无线传输系统中的使用的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号生成设备，所述信号生成设备在无线传输系统中生成发送信号，所述信号生成设备特征在于包括：　数据衰减系数生成装置，所述数据衰减系数生成装置被输入Ｍ个数据信号（Ｍ是自然数），所述数据衰减系数生成装置用于估计和选择能够导致过采样后的尖 峰的数据信号，确定针对所选择的一个或多个数据信号的衰减量，生成关于选择结果以及针对所述选择结果的所确定的衰减量的信息，并输出所述信息作为数据衰减系数；　衰减系数相乘单元，所述衰减系数相乘单元被输入所述Ｍ个数据信号以及所述数据衰减系数， 将针对所述数据衰减系数的与选择结果相对应的数据信号中的每一个乘以针对所述选择结果的衰减量，并且输出相乘结果作为Ｍ个衰减系数相乘信号；以及　过采样单元，所述过采样单元被输入所述Ｍ个衰减系数相乘信号，并执行过采样，从而生成并输出发送信号， 其中　所述数据衰减系数生成装置包括　斜率估计单元，所述斜率估计单元根据所述Ｍ个数据信号分别输出指示数据信号点处的数据信号波形的倾斜度的信息，作为与所述Ｍ个数据信号分别相对应的斜率估计值，以及　斜率基准衰减信号选择单元，所述 斜率基准衰减信号选择单元被输入所述Ｍ个数据信号和Ｍ个斜率估计值，基于所述Ｍ个数据信号的振幅值以及所述Ｍ个斜率估计值来估计和选择能够导致过采样后的尖峰的数据信号，确定针对所选择的数据信号的衰减量，生成关于选择结果以及所确定的衰减量的信息，并且输出所述信息作为所述数据衰减系数。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-10-19 285030/20061.一种信号生成设备，所述信号生成设备在无线传输系统中生成发送信号，所述信号生成设备特征在于包括：数据衰减系数生成装置，所述数据衰减系数生成装置被输入M个数据信号(M是自然数)，所述数据衰减系数生成装置用于估计和选择能够导致过采样后的尖峰的数据信号，确定针对所选择的一个或多个数据信号的衰减量，生成关于选择结果以及针对所述选择结果的所确定的衰减量的信息，并输出所述信息作为数据衰减系数；衰减系数相乘单元，所述衰减系数相乘单元被输入所述M个数据信号以及所述数据衰减系数，将针对所述数据衰减系数的与选择结果相对应的数据信号中的每一个乘以针对所述选择结果的衰减量，并且输出相乘结果作为M个衰减系数相乘信号；以及过采样单元，所述过采样单元被输入所述M个衰减系数相乘信号，并执行过采样，从而生成并输出发送信号，其中所述数据衰减系数生成装置包括斜率估计单元，所述斜率估计单元根据所述M个数据信号分别输出指示数据信号点处的数据信号波形的倾斜度的信息，作为与所述M个数据信号分别相对应的斜率估计值，以及斜率基准衰减信号选择单元，所述斜率基准衰减信号选择单元被输入所述M个数据信号和M个斜率估计值，基于所述M个数据信号的振幅值以及所述M个斜率估计值来估计和选择能够导致过采样后的尖峰的数据信号，确定针对所选择的数据信号的衰减量，生成关于选择结果以及所确定的衰减量的信息，并且输出所述信息作为所述数据衰减系数。2.根据权利要求1所述的信号生成设备，特征在于所述斜率基准衰减信号选择单元被输入单位时隙中的第1到第M个数据信号以及第1到第M个斜率估计值，并且对于所述第1到第M个数据信号之中的第j到第(j+p)个数据信号(其中j是不大于(M-1)的自然数)，其中所述第j到第(j+p)个数据信号具有不小于振幅阈值A或不大于振幅阈值-A的振幅值(其中A是正实数)并且所述第j到第(j+p)个数据信号是通过(p+1)个点连续的(其中p是不大于(M-1)的自然数)，如果与除了第(j+p)个数据信号之外的第j到第(j+p-1)个数据信号相对应的第j到第(j+p-1)个斜率估计值的绝对值超过了斜率阈值B(其中B是正实数)(其中j是不大于(M-1)的自然数)，并且如果第k个数据信号(其中k是j与(j+p-1)之间的整数)和第k个斜率估计值具有相等的代码，那么所述第k个数据信号和第(k+1)个数据信号中的至少一个被选择，针对所选择的所述至少一个数据信号的衰减量被确定，并且关于选择结果以及所确定的衰减量的信息被生成并被输出作为所述数据衰减系数。3.根据权利要求1所述的信号生成设备，特征在于所述斜率基准衰减信号选择单元被输入单位时隙中的第1到第M个数据信号以及第1到第M个斜率估计值，并且斜率估计值的绝对值超过了斜率阈值B(其中B是正实数)的数据信号被选择，衰减量针对所选择的数据信号而被确定，关于选择结果以及所确定的衰减量的信息被生成并被输出作为所述数据衰减系数。4.根据权利要求1所述的信号生成设备，特征在于所述斜率基准衰减信号选择单元被输入单位时隙中的第1到第M个数据信号以及第1到第M个斜率估计值，斜率估计值的绝对值超过了斜率阈值B(其中B是正实数)的数据信号被选择，衰减量针对所选择的数据信号而被确定，对于除了所述所选择的数据信号之外的、所述第1到第M个数据信号之中的第j到第(j+p)个数据信号(其中j是不大于(M-1)的自然数)，其中所述第j到第(j+p)个数据信号具有不小于振幅阈值A或不大于振幅阈值-A的振幅值(其中A是正实数)并且所述第j到第(j+p)个数据信号是通过(p+1)个点连续的(其中p是不大于(M-1)的自然数)，如果与除了第(j+p)个数据信号之外的第j到第(j+p-1)个数据信号相对应的第j到第(j+p-1)个斜率估计值的绝对值超过了斜率阈值C(其中C是正实数)(其中j是不大于(M-1)的自然数)，并且如果第k个数据信号(其中k是j与(j+p-1)之间的整数)和第k个斜率估计值具有相等的代码，那么所述第k个数据信号和第(k+1)个数据信号中的至少一个被选择，针对所选择的所述至少一个数据信号的衰减量被确定，并且关于选择结果以及所确定的衰减量的信息被生成并被输出作为所述数据衰减系数。5.根据权利要求1所述的信号生成设备，特征在于，在所述斜率基准衰减信号选择单元所执行的用于生成所述数据衰减系数的处理中，所述斜率估计值以及每个数据信号的振幅值中的至少一个被使用，并且所述数据衰减系数所指示的衰减量的值被设置使得随着每个数据信号的斜率估计值或振幅值增大而减小。6.根据权利要求1所述的信号生成设备，特征在于，在所述斜率基准衰减信号选择单元所执行用于生成所述数据衰减系数的处理中，所述数据衰减系数所指示的衰减量的值是固定值。7.根据权利要求1所述的信号生成设备，特征在于所述斜率估计单元被输入单位时隙中的第1到第M个数据信号，所述斜率估计单元输出通过在所述第1到第M个数据信号的末端分别插入第1到第(P-M)个数据信号而获得的P个信号，作为P个循环移位插入数据信号(其中P是2的倍数，大于M且不大于2M)，所述斜率估计单元取得通过对于所述P个循环移位插入数据信号在P个点处执行DFT而获得的信号，作为P个DFT转换输出信号，所述斜率估计单元从所述P个DFT转换输出信号计算指示了数据信号的波形的倾斜度的信息，作为P个循环移位插入斜率信号，并且所述斜率估计单元从第1到第P个循环移位插入斜率信号删除第(M+1)到第P个循环移位插入斜率信号，从而输出分别与所述第1到第M个数据信号相对应的第1到第M个斜率估计值。8.根据权利要求1所述的信号生成设备，特征在于所述斜率估计单元被输入单位时隙中的第1到第M个数据信号，所述斜率估计单元输出通过在所述第1到第M个数据信号的末端分别插入零信号而...

【专利技术属性】
技术研发人员：小柳宪治，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]