本发明涉及射频通信,更具体地,本发明涉及一种用于降低射频功率放大器中高papr波形的方法、系统、介质和计算设备。
背景技术:
1、在射频通信领域,高papr(peak-to-average power ratio,峰均功率比)波形是一个长期存在的问题。高papr波形会导致射频功率放大器产生非线性失真,这不仅降低了信号的传输质量,也增加了系统的能耗。传统的射频功率放大器在处理这类波形时,往往需要较大的功率回退,以避免产生过多的非线性失真,这限制了放大器的效率和性能。
2、现有的技术中,为了降低papr,研究者们已经提出了多种方法,如编码、滤波、预失真、数字预失真等。然而,这些方法往往存在一定的局限性,例如复杂的信号处理算法、较高的计算成本、对信号质量的潜在影响,或是在实际应用中难以实现理想的papr降低效果。
3、在实现本发明实施例过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题或缺陷:尽管现有技术提供了一些降低papr的方法,但它们往往不能在不牺牲信号质量的前提下,有效地降低papr,尤其是在需要高效率和高功率放大的应用场景中。此外,现有技术在处理高papr波形时,可能需要复杂的硬件支持和较高的能耗,这限制了它们在移动通信和无线网络等能源受限环境中的应用。此外,现有的波形合成技术在合成两个子波形时可能存在相位不一致和幅度不匹配的问题,这会导致合成波形的性能下降。而且,对于正交频分复用(ofdm)这类广泛应用于现代通信系统的高papr波形,现有技术往往缺乏针对性的解决方案,难以满足日益增长的通信需求和对高效率、高可靠性的追求。
技术实现思路
1、本发明提供了一种用于降低射频功率放大器中高papr波形的方法、系统、介质和计算设备。
2、在本发明的第一方面中,提供了一种用于降低射频功率放大器中高papr波形的方法,包括:
3、将输入的高papr波形分割成两个具有较低papr的子波形;
4、利用两个独立的射频功率放大器分别放大所述子波形,其中第一个射频功率放大器接收的子波形为比原始波形的papr降低6db的子波形,第二个射频功率放大器接收固定幅度的子波形;
5、将两个射频功率放大器输出的放大后的子波形进行合成处理,得到合成波形。
6、进一步地,所述将输入的高papr波形分割成两个具有较低papr的子波形包括:
7、通过波形折叠算法对输入的高papr波形进行处理,生成所述两个具有较低papr的子波形。
8、进一步地,所述波形折叠算法包括以下步骤:
9、在射频功率放大器的发射端设置变频混频器,基于变频混频器生成连续波射频信号;
10、利用所述连续波射频信号,通过包络测距机制对输入信号的包络进行测量,并根据测量结果调整包络,实现归一化;
11、对归一化后的连续波射频信号的包络进行控制,在连续波射频信号的峰值处增加幅度,在谷值处减少幅度,以此实现波形的折叠。
12、进一步地,所述在信号的峰值处增加幅度,在谷值处减少幅度包括:
13、在连续波射频信号的峰值处增加幅度为1/2,在谷值处减少幅度为1/2。
14、进一步地,所述得到合成波形包括:
15、配置功率合成器,基于功率合成器接收两个经过高效射频功率放大器放大后的子波形;
16、检测并锁定两个所述子波形的相位信息;
17、调整每个子波形的相位,确保在合成点上两个子波形的相位一致;
18、测量并比较两个子波形的幅度,通过增益控制元件对幅度较小的子波形进行补偿,以确保两个子波形的幅度一致。
19、进一步地,所述高papr波形包括正交频分复用波形。
20、进一步地,所述合成波形的papr与原始波形相同。
21、在本发明的第二方面中,提供了一种用于降低射频功率放大器中高papr波形的系统,包括:
22、分割模块,用于将输入的高papr波形分割成两个具有较低papr的子波形;
23、放大模块,用于利用两个独立的射频功率放大器分别放大所述子波形,其中第一个射频功率放大器接收的子波形为比原始波形的papr降低6db的子波形,第二个射频功率放大器接收固定幅度的子波形;
24、合成模块,用于将两个射频功率放大器输出的放大后的子波形进行合成处理,得到合成波形。
25、在本发明的第三方面中,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:至少一个处理器、存储器和输入输出单元;其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算机程序来执行第一方面中任一项所述的方法。
26、在本发明的第四方面中,提供了一种计算机可读存储介质,其包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行第一方面中任一项所述的方法。
27、根据本发明的上述实施例至少具有以下有益效果:本发明提供的方法通过将输入的高papr波形分割成两个具有较低papr的子波形,并利用独立的射频功率放大器分别放大这些子波形,显著降低了放大过程中的非线性失真。这种方法不仅提高了信号传输的质量和可靠性,而且通过优化放大器的使用,降低了整体系统的能耗。此外,通过精确的波形合成技术,合成波形能够保持与原始波形相同的papr,确保了信号在传输过程中的性能不受损失。进一步地,本发明的实施例中采用的波形折叠算法和功率合成器的设计,为降低papr提供了一种新颖且有效的解决方案。这种方法通过在信号的峰值处增加幅度,在谷值处减少幅度,实现了波形的有效折叠,进一步降低了papr。同时,通过调整子波形的相位和幅度,确保了合成波形的一致性和高质量。这种技术的应用,特别是在处理正交频分复用(ofdm)波形时,能够显著提升通信系统的性能,满足现代通信对于高效率和高可靠性的需求。
1.一种用于降低射频功率放大器中高papr波形的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种用于降低射频功率放大器中papr波形的方法,其特征在于,所述将输入的高papr波形分割成两个具有较低papr的子波形包括:
3.根据权利要求2所述的一种用于降低射频功率放大器中papr波形的方法,其特征在于,所述波形折叠算法包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种用于降低射频功率放大器中papr波形的方法,其特征在于,所述在信号的峰值处增加幅度,在谷值处减少幅度包括:
5.根据权利要求1所述的一种用于降低射频功率放大器中papr波形的方法,其特征在于,所述得到合成波形包括:
6.根据权利要求1所述的一种用于降低射频功率放大器中papr波形的方法,其特征在于,所述高papr波形包括正交频分复用波形。
7.根据权利要求1所述的一种用于降低射频功率放大器中papr波形的方法,其特征在于,所述合成波形的papr与原始波形相同。
8.一种用于降低射频功率放大器中高papr波形的系统,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,包括:
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时使处理器实现权利要求1-7中任一项所述的方法。