專利名稱：基于切線原理的矢量孔調整法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種創造"矢量孔"的信號調整方法，具體如下 先檢測輸入信號的幅度，將低于閾值的信號幅度改為閾值，相位保持不變。然后通 過找閾值圓切線的方法改變信號的相位。如

圖1所示，點A和B是兩個信號采樣點，AB連 線通過了以閾值為半徑的圓，即信號過小，需要調整B點的相位和幅度，使AB連線不與圓相 交。于是先求從A點出發的圓切線與以B點幅度為半徑的圓的交點，將四個交點中離原B 點最近的那個點設為新的B點(若AB兩點的幅度相同，交點只有三個；若AB兩點中任一點 幅度等于閾值，則交點為兩個)。如果求得的新B點導致的信號失真太大，則使用另一種改 進過的方法，自行設定相位移動閾值和幅度改變閾值，保持原B點幅度不變，改變相位移動 到B'，再保持相位不變，改變幅度變成了新B點，如圖2所示。最后，使用空載波技術，只保 留部分空載波的調整信號，如圖3所示，將有用載波和過采樣插入的零都恢復原值，以減少 帶內失真和帶外失真。 實施例1圖4和圖5給出了 16QAM調制LTE信號在使用本發明方法處理前后的矢 量圖對比效果。該LTE信號的帶寬為20MHz，過采樣率為8，快速傅里葉變換的點數是2048， 含1201個數據載波和847個空載波，我們使用了其中的260個空載波，閾值設定為信號幅 度最大值的10%。，幅度改變閾值設為信號最大幅度的1%，相位移動閾值設為1度。
a.將所有信號采樣點幅度歸一化，定義信號幅度下限閾值O. 1。
b.依次檢查所有采樣點，將小于0. 1的信號幅度改為0. l，相位不變。
c.在復數平面上做一個圓心為原點、半徑為0. 1的圓cl。
d.使用迭代法對信號進行調整。 dl).任意選取兩個連續的采樣點為例，如第485個已調整過的信號采樣點為-0. 03-0. 4i，第486個原始信號采樣點為0. 1+0. 049i，這兩點分別設為A點和B點。
d2).在復數平面上做圓心為原點、半徑為0. 4011的圓c2。 d3).因為AB連線與圓cl有交點，所以做從A點出發到圓cl的切線，該切線與圓
2有四個交點，-O. 0898-0. 0659i、-0. 1071+0. 0306i、0. 1104+0. 0143i、0. 079-0. 0785i，從這
四個點中選取離原B點最近的0. 1104+0. 0143i作為新B點候選。 d4).定義相位移動閾值pt = 1° ，幅度改變閾值mt = 0. 01。 d5).計算點0. 1104+0. 0143i到原B點0. 1+0. 049i的相位移動值為18. 73° ，因
為該值大于相位移動閾值pt，所以需將原B點順時針相移1° ，并將其幅度延長0.01，最后
得到的點0. 1099+0. 0515i即為所求的新B點。 e.將所有調整過的16384個信號采樣點用快速傅里葉變換法轉換成頻域信號Yl， 并將步驟b中得到的初步調整的數字信號點也轉換成頻域信號Y2。 f.保持597 726和15649 15778信號采樣點仍為調整值不變，1 596和 15779 16384采樣點替換為對應位置的Y2值，而727 15648采樣點全部改為0。
g.將步驟f后的頻域信號用反快速福利葉變換法轉換回時域信號。
h.重復步驟b到步驟g十次，則復數平面上可以看到一個清晰的矢量孔，停止。
從圖5中可以看出本發明中的信號跳幀方法可以在復數平面上制造一個清晰可 見的矢量孔，避免了信號過小的問題。圖6為該信號的頻譜圖，可以看出經過調整后的帶外 失真仍然很小，幾乎可以忽略不計。圖7為該LTE信號調整后的頻域星座圖，經過計算，調 整后的16QAM信號EVM值為1. 87%，比指標規定要小得多。
權利要求
一種基于切線原理的矢量孔調整法，其特征在于在復數平面上制造“矢量孔”的信號調整方法，具體如下a.定義一個信號幅度的下限閾值R，閾值R的大小由通信系統自身指標要求決定，閾值R越大，矢量孔的半徑越大，對漏極功放的要求越低，極坐標系發射機的制作難度越低，取閾值R為信號幅度最大值的10％，b.依次檢查所有的數字信號采樣點，凡是幅度小于閾值R的采樣點，將其幅度改為閾值R，相位保持不變；若信號幅度大于或等于閾值R，則保持該采樣點不變；c.將所有信號采樣點折射到復數平面上，實部為橫坐標，虛部為縱坐標；在復數平面上畫一個以原點為圓心，閾值R為半徑的圓c1；d.使用迭代法，用一個已調整過的信號點，改變下一個原始信號點的相位和幅度；d1).從n＝1開始，重復步驟d2)到步驟d4)，直至n＝N-I，其中N是信號采樣點的總個數，設A點為第n個調整后的信號采樣點，B點為第n+1個原始信號采樣點，求第n+1個調整后的信號采樣點，即一個新的B點，當n＝1時，設第1個調整后的信號采樣點等于第一個原始信號采樣點；d2).在復數平面畫一個以原點為圓心，B點幅度為半徑的圓，設為c2；d3).連接A點和B點，若AB兩點的連線與圓c1無交點，或者點A和點B都在圓c1上，則B點保持不動，即第n+1個調整后信號采樣點等于第n+1個原始信號采樣點；若AB連線與圓c1有交點，從A點出發畫兩條切線到圓c1，這兩條切線與圓c2將有四個交點，從這四個交點中選取與原B點距離最近的那個點作為新的B點候選；如果點A在圓c1上，則只有一條切線和兩個交點，從這兩個點中選取離原B點最近的那個點作為新B點候選；而如果點B在圓c1上，則圓c1和圓c2重合，兩條切線的兩個切點就是我們需要的新B點候選；d4).定義相位移動閾值pt和幅度改變閾值mt，這兩個閾值用于限制信號調整的程度，抑制信號失真，選取相位移動閾值pt為1度，幅度改變閾值mt為信號幅度最大值的1％，可以得到不錯的效果；d5).計算新B點候選與原B點之間的相位移動值，如果該值大于相位移動閾值pt，則將原B點向新B點候選方向相移pt度角，并將其幅度在原B點基礎上增加幅度改變閾值mt，由此得到新的B點；如果該相位移動值小于或等于相位移動閾值pt，則新B點候選就是需要的新B點；e.將所有調整過的N個數字采樣點用快速傅里葉變換法轉換成頻域信號Y1，同時將步驟b中得到的初步調整的數字信號點同樣轉換成頻域信號Y2，f.在頻域上進一步調整信號，以去處帶外失真，并限制帶內失真，一般的頻域信號可以分成三部分在有用載波上的部分，在空載波上的部分，以及上采樣時插入的零，保持步驟e后得到的頻域信號在空載波上的那一部分不變，該插入零的部分恢復為零，而在有用載波上的那一部分則恢復成頻域信號Y2與之對應的部分；g.將頻域信號用反快速傅里葉變換法轉換回時域信號；h.重復步驟b到步驟g，直至在復數平面上可以看到一個清晰可見的矢量孔，停止。
全文摘要
基于切線原理的矢量孔調整法可以應用于任何使用OFDM傳輸方式和漏極調制功放的通信系統，不僅改變信號幅度，更進一步改變信號相位，從而真正解決信號過于靠近原點的問題。在復數平面上制造“矢量孔”的信號調整方法，具體如下a.定義一個信號幅度的下限閾值R，b.依次檢查所有的數字信號采樣點，c.將所有信號采樣點折射到復數平面上，d.使用迭代法，用一個已調整過的信號點改變下一個原始信號點的相位和幅度；e.將所有調整過的N個數字采樣點用快速傅里葉變換法轉換成頻域信號Y1，同時將步驟b中得到的初步調整的數字信號點同樣轉換成頻域信號Y2，f.在頻域上進一步調整信號，h.重復步驟b到步驟g，直至在復數平面上可以看到一個清晰可見的矢量孔。
文檔編號H04L27/26GK101729484SQ20091023252
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月7日 優先權日2009年12月7日
發明者托馬斯·布拉澤爾, 朱曉維, 王晶琦, 祝安定 申請人:東南大學;愛爾蘭國立都柏林大學