一种信号的削峰方法、装置、设备及存储介质与流程

    技术2026-07-27  16


    本技术涉及数据处理,具体涉及一种信号的削峰方法、装置、设备及存储介质。


    背景技术:

    1、当前主流通信技术如4g、5g和wi-fi(wireless fidelity)普遍采用正交频分复用(ofdm,orthogonal frequency division multiplexing)技术进行通信信号传输,这种技术利用多载波实现高频谱利用率和资源灵活分配。

    2、多在时域上,每个子载波单独传输数据流,然后这些子载波信号会按照一定规则在频谱上正交排列,并最终合并在一起形成一个时域上的ofdm信号。当这些子载波信号叠加在一起时,在时域上就会出现多个周期性波形的叠加效果。这种叠加使得整体信号的幅度在不同时间点出现增强和抵消的现象,导致信号幅度接近高斯分布,从而产生了很大的峰均功率比(papr,peak to average power ratio)。特别是随着通信技术朝着更大带宽和更高速率演进,时域上的ofdm信号的高papr问题变得尤为突出。高papr可能导致ofdm信号瞬时功率过高,使功率放大器(pa,power amplifier)进入非线性区或饱和区,引发严重失真和辐射。

    3、相关技术中,常采用峰值抵消(pc-cfr,peak cancellation crest factorreduction)技术通过匹配原信号频谱的脉冲波形进行削峰,有效降低ofdm信号的papr。但是,当pc-cfr对采样率较低的ofdm信号进行削峰时,会出现漏削、错削和多次削峰等问题。

    4、因此,如何提供一种信号的削峰技术以避免ofdm信号进行削峰时出现漏削、错削和多次削峰等问题,是本领域技术人员急需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、基于上述问题,本技术提供了一种信号的削峰方法、装置、设备及存储介质,可以避免ofdm信号进行削峰时出现避免漏削、错削和多次削峰等问题。

    2、本技术实施例公开了如下技术方案:

    3、一种信号的削峰方法,所述方法包括:

    4、从缓冲区中获取多个待处理信号,并筛选出幅值大于第一幅值门限的所述待处理信号作为目标信号;所述多个待处理信号是时域上的正交频分复用ofdm信号的采样信号;所述缓冲区有n个采样点,每个采样点储存一个待处理信号,n为正整数;所述待处理信号是按照时间的先后顺序采样的;

    5、利用二次曲线拟合的方式和小数时延滤波器对各个所述目标信号进行波峰信息计算和削峰因子计算,得到各个所述目标信号的实部削峰因子和虚部削峰因子;所述实部削峰因子和所述虚部削峰因子是根据所述目标信号的精确波峰位置进行计算得到的;

    6、利用所述小数时延滤波器,基于所述各个所述目标信号的所述实部削峰因子和所述虚部削峰因子计算所述多个待处理信号的对消脉冲总激励;

    7、基于所述对消脉冲总激励对所述从缓冲区中的多个待处理信号进行削峰。

    8、在一种可能的实现方式中,利用二次曲线拟合的方式和小数时延滤波器对各个所述目标信号进行波峰信息计算和削峰因子计算,得到各个所述目标信号的实部削峰因子和虚部削峰因子,包括:

    9、获取所述各个目标信号的第一初始波峰位置;每个所述目标信号对应一个第一初始波峰位置;所述第一初始波峰位置是按照所述待处理信号的采样顺序设置的;

    10、利用所述小数时延滤波器和所述二次曲线拟合的方式,基于所述缓冲区中与所述目标信号相邻的所述待处理信号和所述目标信号对应的第一初始波峰位置,计算各个所述目标信号的精确信号和各个所述精确信号对应的精确波峰位置;

    11、将幅值大于第二幅值门限的精确信号的实部削峰因子和虚部削峰因子作为所述目标信号的实部削峰因子和虚部削峰因子;所述第二幅值门限大于所述第一幅值门限;所述精确信号的幅值是根据所述精确信号的实部和虚部进行计算得到的。

    12、在一种可能的实现方式中,所述利用所述小数时延滤波器和所述二次曲线拟合的方式,基于所述缓冲区中与所述目标信号相邻的所述待处理信号和所述目标信号对应的第一初始波峰位置,计算各个所述目标信号的精确信号和各个所述精确信号对应的精确波峰位置,包括:

    13、在所述缓冲区中,根据预设的第一数据间隔从所述目标信号的第一初始波峰位置开始分别向前和向后查找与所述目标信号相邻的所述待处理信号作为第一相邻信号和第二相邻信号;

    14、利用所述二次曲线拟合的方式根据所述第一相邻信号的幅值、所述第二相邻信号的幅值以及所述目标信号的所述第一初始波峰位置,计算所述目标信号的精确的波峰位置作为第二初始波峰位置;

    15、根据预设的第二数据间隔对第二初始波峰位置分别向前和向后偏移,得到第一偏移波峰位置和第二偏移波峰位置;

    16、利用多组所述小数时延滤波器,分别计算所述第二初始波峰位置、所述第一偏移波峰位置以及所述第二偏移波峰位置对应的信号数据;

    17、从所述第二初始波峰位置、所述第一偏移波峰位置以及所述第二偏移波峰位置各自对应的信号数据中筛选出幅值最大的信号数据作为所述目标信号的所述精确信号,将幅值最大的所述信号数据对应的波峰位置作为所述精确信号的所述精确波峰位置。

    18、在一种可能的实现方式中,所述利用所述小数时延滤波器,基于所述各个所述目标信号的所述实部削峰因子和所述虚部削峰因子计算所述多个待处理信号的对消脉冲总激励,包括:

    19、根据所述目标信号的所述精确波峰位置和所述第一初始波峰位置,确定所述小数时延滤波器的第一滤波器组号;

    20、根据所述第一滤波器组号,确定所述小数时延滤波器预存的第一小数时延滤波器系数数组;

    21、将所述目标信号的所述实部削峰因子和所述虚部削峰因子与所述小数时延滤波器预存的第一小数时延滤波器系数数组相乘,得到所述目标信号的对消脉冲激励;

    22、将所述各个所述目标信号的对消脉冲激励求和,得到所述对消脉冲总激励。

    23、在一种可能的实现方式中,利用所述小数时延滤波器计算所述第二初始波峰位置对应的信号数据的过程,包括:

    24、根据所述第二初始波峰位置和所述第一初始波峰位置,确定所述小数时延滤波器的第二滤波器组号;

    25、根据所述第二滤波器组号,确定所述小数时延滤波器预存的第二小数时延滤波器系数数组,并确定每个第二小数时延滤波器系数数组对应的待处理信号;每个第二小数时延滤波器系数数组对应的待处理信号是在所述目标信号的基础上向左查询个位置得到的,n为第二小数时延滤波器系数数组内各个系数的编号,s为所述第二滤波器组号对应的所述第二小数时延滤波器系数数组内系数的总数量;

    26、依次将每个所述第二小数时延滤波器系数数组与其对应的待处理信号相乘,得到所述第二初始波峰位置对应的信号数据。

    27、在一种可能的实现方式中,所述二次曲线拟合的方式的拟合公式为:

    28、;

    29、其中,x0'为第二初始波峰位置;x0为第一初始波峰位置;abs(y0)为所述目标信号的幅值;abs(y1)为所述目标信号的第二相邻信号的幅值;abs(y-1)为所述目标信号的第一相邻信号的幅值。

    30、在一种可能的实现方式中,所述基于所述对消脉冲总激励对所述从缓冲区中的多个待处理信号进行削峰,包括:

    31、将所述对消脉冲总激励与预设的对消脉冲模板进行卷积得到实际对消脉冲;

    32、利用所述实际对消脉冲对所述从缓冲区中的多个待处理信号进行削峰。

    33、一种信号的削峰装置,所述信号的削峰装置包括:

    34、数据获取单元,用于缓冲区中获取多个待处理信号;所述多个待处理信号是时域上的正交频分复用ofdm信号的采样信号;所述缓冲区有n个采样点,每个采样点储存一个待处理信号,n为正整数;所述待处理信号是按照时间的先后顺序采样的;

    35、第一筛选单元,用于筛选出幅值大于第一幅值门限的所述待处理信号作为目标信号;

    36、综合单元,用于利用二次曲线拟合的方式和小数时延滤波器对各个所述目标信号进行波峰信息计算和削峰因子计算,得到各个所述目标信号的实部削峰因子和虚部削峰因子;所述实部削峰因子和所述虚部削峰因子是根据所述目标信号的精确波峰位置进行计算得到的;

    37、对消脉冲总激励计算单元,用于利用所述小数时延滤波器,基于所述各个所述目标信号的所述实部削峰因子和所述虚部削峰因子计算所述多个待处理信号的对消脉冲总激励;

    38、第一削峰单元,用于基于所述对消脉冲总激励对所述从缓冲区中的多个待处理信号进行削峰。

    39、一种信号的削峰设备,包括:存储器,处理器,及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如上所述的信号的削峰方法。

    40、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在终端设备上运行时,使得所述终端设备执行如上所述的信号的削峰方法。

    41、相较于现有技术,本技术具有以下有益效果:

    42、本技术提供了一种信号的削峰方法、装置、设备及存储介质。具体地,在执行本技术实施例提供的信号的削峰方法时,首先可以从缓冲区中提取待处理信号,并筛选出幅值高于指定门限的目标信号。这些待处理信号是时域上的连续的ofdm信号的采样信号。然后采用二次曲线拟合方法对每个目标信号进行波峰信息计算得到波峰信息即确定目标信号精确的波峰位置,在此波峰信息的基础上在小数时延滤波器的帮助下对每个目标信号进行削峰因子计算,得到实部和虚部削峰因子。再次利用小数时延滤波器,基于求得的实部和虚部削峰因子计算待处理信号的对消脉冲总激励。最终,利用对消脉冲总激励对缓冲区中待处理信号执行削峰操作。本技术通过二次曲线拟合方式对目标信号进行波峰信息计算,可以定位出偏差较小的精确波峰位置,进而在计算削峰因子时能够计算出高精度的削峰因子,为后续的ofdm信号削峰提供了准确的基础数据,从而可以有效避免ofdm信号削峰过程中漏削、错削和多次削峰等问题。


    技术特征:

    1.一种信号的削峰方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用二次曲线拟合的方式和小数时延滤波器对各个所述目标信号进行波峰信息计算和削峰因子计算,得到各个所述目标信号的实部削峰因子和虚部削峰因子,包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用所述小数时延滤波器和所述二次曲线拟合的方式,基于所述缓冲区中与所述目标信号相邻的所述待处理信号和所述目标信号对应的第一初始波峰位置,计算各个所述目标信号的精确信号和各个所述精确信号对应的精确波峰位置,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用所述小数时延滤波器,基于所述各个所述目标信号的所述实部削峰因子和所述虚部削峰因子计算所述多个待处理信号的对消脉冲总激励,包括:

    5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,利用所述小数时延滤波器计算所述第二初始波峰位置对应的信号数据的过程,包括:

    6.根据权利要求1-3任意一项所述的方法,其特征在于,所述二次曲线拟合的方式的拟合公式为:

    7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述对消脉冲总激励对所述从缓冲区中的多个待处理信号进行削峰,包括:

    8.一种信号的削峰装置,其特征在于,所述信号的削峰装置包括:

    9.一种信号的削峰设备,其特征在于,包括:存储器,处理器,及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-6任一项所述的信号的削峰方法。

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在终端设备上运行时,使得所述终端设备执行如权利要求1-6任一项所述的信号的削峰方法。


    技术总结
    本申请公开了一种信号的削峰方法、装置、设备及存储介质。在执行本申请实施例提供的方法时,首先可以从缓冲区中获取多个待处理信号,并筛选出幅值大于第一幅值门限的待处理信号作为目标信号。利用二次曲线拟合的方式和小数时延滤波器对各个目标信号进行波峰信息计算和削峰因子计算得到各个目标信号的实部削峰因子和虚部削峰因子,实部削峰因子和虚部削峰因子是根据目标信号的精确波峰位置计算得到的。然后利用小数时延滤波器基于各个目标信号的实部削峰因子和虚部削峰因子计算多个待处理信号的对消脉冲总激励。再基于该激励对从缓冲区中的多个待处理信号进行削峰。本申请可以避免待处理信号削峰过程中漏削、错削和多次削峰等问题。

    技术研发人员:杨文杰
    受保护的技术使用者:杭州兆通微电子有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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