[发明专利]改善变换域信号定义特性的系统、装置和方法

说明书

本申请是1998年4月10日申请的第09/058,671号(AttorneyDocket No.CX098006)美国专利申请的继续部分，该申请的全部结合于此作为参考。

本发明涉及一种改善变换域信号定义特性的系统、装置和方法，更具体地讲，涉及减小时域信号的峰值与平均能量比(PAR)的系统和方法。

通常把离散多频声(discrete multitone(DMT))信号的大时域峰值与平均能量比(PAR)说成是DMT系统的主要缺点。这种问题存在于也使用其它调制方案的系统，例如，在使用正交频分多路复用(OFDM)和正交调幅(OQAM)的系统中。

大PAR需要有高精确度的数模转换器(DAC)，或需要系统容许在输入信号超过DAC范围时引入的信号失真(限幅)。对于固定DAC精度，按比例换算输入信号从而使信号值总是在范围内将导致过量的噪声；另一方面，不充分的信号比例换算会导致过量的限幅噪声。

已经提出了多种减小DMT和OFDM码元时域峰值幅度的方法。这些技术可以分为三类。在第一类中，使用多个码元代表相同的数据，并使用在保留音频上发送的辅助信息通知接收机发送了哪些码元。例如，在J.S.Chow,J.A.C.Bingham和M.S.Flowers的“减小多载波系统中的限幅噪声("Mitigating clipping noise in multicarrier systems,"Proc.1997 Int.Conf.Commun.(ICC′97),pp.715-719,June 1997)”的文章中，如果DMT码元的峰值过高，那么按比例换算DMT码元，并用保留音频将比例因数转送到接收机。这种技术减小了发射码元的信噪比(SNR)，因而导致了比特误差率提高。在Djokovic的“减小PAR而不增大噪声("PAR reduction without noise enhancement",submissionT1E1.4/97 270 to ADSL Standard Issu 2,Sept.1997)”中，发射机在原始DMT码元与倒频原始码元形成的它的共轭码元之间进行选择。在D.J.Mestdagh和P.M.Spruyt的“减小基于DMT的收发信机中限幅概率的方法("A method to reduce the probability of clipping in DMT-based transceivers",IEEE Trans.On Commun.,vol.44.1234-1238,Oct.1996)”中，将一个伪随机相位序列加到原始DMT码元上。这类技术的最大缺点是，发射机必须将有关发送的码元的辅助信息转发到接收机。除了招致数据率损失或增大带宽之外，如果辅助信息受损，那么将破坏整个DMT码元。

第二类PAR减小技术基于确定具有好PAR特性的序列。见，例如，S.Shepherd,J.Orriss和S.Barton的“通过在正交频分多路复用调制中冗余编码渐近峰值包络功率减小极限("Asymptotic limits in peakenvelope power reduction by redundant coding in orthogonal frequency-division multiplex modulation",IEEE Trans.on Commun.,vol.46,pp.5-10,Jan.1998)”。这些方法一般涉及从可能发射的码元集中除去“坏”时域序列，因此这导致了数据率损失。此外，这些方法需要将数据映射到“好”码元。这种映射一般是通过查询表完成的。需要的查询表的大小使其在带有许多音频和大构像尺寸的DMT系统中是不可实现的。