[发明专利]峰值功率抑制电路以及具有峰值功率抑制电路的通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种对IQ基带信号执行限幅处理的峰值功率抑制电路以及具有该电路的通信设备。更具体地，本发明涉及对适当地限制要输入到无线电发射机中的功率放大电路的IQ基带信号的幅度的限幅方法的改进。

背景技术

例如，在诸如OFDM（正交频分复用）和W-CDMA（宽带码分多址）的通过使用多个载波对传输信号进行调制的方法中，可能存在载波相位彼此重叠的情况，从而引起传输信号具有大峰值功率。

另一方面，尽管功率放大器需要良好的线性度，但是当输入具有超过最大输出水平的功率的信号时，输出饱和并且非线性失真增加。

因此，当在非线性放大器中输入具有大峰值功率的信号时，在输出信号中出现非线性失真，这引起接收机侧的接收特性的降低以及带外辐射。

为了防止关于峰值功率的非线性失真增加，功率放大器需要具有宽动态范围。然而，如果为了不经常出现的峰值功率而加宽放大器的动态范围，那么短时间内的峰值功率与时间轴上波形的平均功率的比率（PAPR：峰均功率比）增加，并且因此，功率效率降低。

因此，关于具有不经常出现的大峰值功率的信号，更加合理的是在信号输入到放大器之前抑制峰值功率，而不是直接将该信号输入到放大器。因此，为了在IQ基带信号的功率被放大之前抑制其峰值功率，存在执行对具有超过预定阈值的峰值功率的IQ基带信号在反向上即时施加振幅的限幅处理的设备。

由于这种限幅处理是在时间轴上反向施加冲激形状的信号的处理，因此该限幅处理等同于在频率轴上施加宽频带噪声。这造成了下述问题：在仅简单地执行限幅处理的情况下，在频带外出现噪声。

因此，为了应对带外辐射的问题，已知被称为NS-CFR（噪声整形-波峰因数降低）和PC-CFR（峰值抵消-波峰因数降低）的峰值功率抑制电路。

在这些之中，对于具有超过阈值的瞬时功率的IQ基带信号的峰值分量（相对于阈值的增量），NS-CFR电路通过使用低通滤波器、FIR（有限冲激响应）滤波器等执行滤波来限制频带，并且在已经限制了频带之后从原始IQ基带信号中减去峰值分量（见专利文献1）。

在PC-CFR电路中，预先设定抵消脉冲（基本函数波形），即使执行限幅处理，该抵消脉冲也能防止带外辐射，并且从原始IQ基带信号减去抵消信号，该抵消信号是通过使瞬时功率超过阈值的IQ基带信号的峰值分量乘以抵消脉冲来获得的（见专利文献2和3）。

引文列表

[专利文献]

[PTL 1]专利No.3954341

[PTL 2]专利No.3853509

[PTL 3]日本特开专利公布No.2004-135087（图1至图6）

发明内容

本发明要解决的问题

通过CFR电路进行限幅处理的本质是在超过阈值的IQ基带信号的峰值功率出现的时刻，通过对IQ基带信号施加抵消信号来将峰值抑制到阈值程度。

因此，在通过使用使抵消脉冲与增量相乘所获得的抵消信号来抵消峰值的PC-CFR电路中，抵消脉冲的脉冲宽度越窄，可以仅抵消目标时刻的峰值的准确度越高，从而可以执行不影响限幅处理之后的信号波形的理想限幅处理。

然而，在常规PC-CFR电路中，由于通过仅使用在传输使用的频带中的信号分量来生成抵消脉冲，因此脉冲宽度不能过多地缩窄。

因此，当使用抵消脉冲通过抵消信号来抵消IQ基带信号时，抵消信号与峰值之后的信号波形发生干扰，造成新的峰值波形。因此，可能无法准确地抑制IQ基带信号的峰值功率。

鉴于上述常规问题，本发明的目的在于提供能够更加准确地抑制IQ基带信号的峰值功率的峰值功率抑制电路等。

技术方案

（1）本发明的峰值功率抑制电路是对IQ基带信号执行限幅处理的峰值功率抑制电路，该峰值功率抑制电路包括：功率计算部，该功率计算部计算IQ基带信号的瞬时功率；脉冲保持部，该脉冲保持部保持抵消脉冲，抵消脉冲具有IQ基带信号的频带中的频率分量以及所述频带外的频率分量；以及限幅处理部，该限幅处理部从已经计算的瞬时功率大于预定阈值的IQ基带信号中减去抵消信号，抵消信号是通过使IQ基带信号相对于阈值的增量与抵消脉冲相乘而获得的。

根据本发明的峰值功率抑制电路，限幅处理部从IQ基带信号中减去抵消信号，通过将IQ基带信号相对于阈值的增量与抵消脉冲相乘获得抵消信号，抵消信号不仅具有IQ基带信号的频带中的频率分量，而且具有该频带外的频率分量。