本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种无线基站内基于分布函数的削峰方法。
背景技术:
随着移动通信的发展,为了满足不同用户需求和不同的场景需求,移动通讯系统存在多种模式同时工作的情况,更宽的信号带宽,更高的信号调制方法逐渐涌现。例如在当前的lte系统中,带宽可达几十甚至上百m,调制方式也从16qam,64qam过渡到256qam。带来的问题是信号的峰均比(par)越来越高,更高的par会严重影响基站内功率放大器的效率。
为了降低传输信号的par,crestfactorreduction方法被基站产品广泛应用,它能有效降低发射信号的par,从而在不降低信号功率的前提下保证功率放大器较高的效率。
pc-cfr是一种非常适合多载波系统的时域cfr方法,资源使用低且性能优异。但是由于实际网络中的信号是千变万化的,功率水平,功率分布和初始par会随着实际信号而变化,而这些因素会影响削峰门限的设置,虽然可以在实验室离线通过大量的信号测试预设削峰门限的性能,但是实验室的信号类型对比实际网络信号还是一个很小的集合,基于大数据原理,在一个很小的样本集合,会造成过拟合问题从而丧失对于其他数据的预测准确性。所以理论上实验室离线确定的削峰门限不能很好的满足实际网络信号。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服上述结构存在的不足,提供一种为了解决传统pc-cfr中对于削峰门限设置的缺陷,提出了一种实时基于信号统计分布函数的削峰门限估计方法,使用本发明可以针对发射数据实时估计出合适的削峰门限,从而有效限制进入功放数据的par以及保证功放工作在较高的效率。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是,一种新型无线基站内基于分布函数的削峰方法,其特征在于,包括:
信号接收及参数训练,针对无线基站所发射的数据,实时采集数据块信息,对每个数据块信号分别计算均值和方差,建立信号统计模型,并训练所接收数据块的均值和方差;
削峰门限计算,基于训练的两个参数,确定正态分布模型,并进一步获取数据的cdf分布,根据需要的par计算削峰门限;
cfr处理,削峰门限确定后,可以进行正常的削峰处理。
作为优选地,一个数据块被接收,其数据长度须符合以下要求:
作为优选地,基于训练的两个参数,确定了正态分布模型后,数据的cdf分布可以被推导得到:
依据这个cdf分布,根据需要的par去计算削峰门限的要求。
作为优选地,所述信号为ofdm信号。
作为优选地,所述cfr处理技术采用限幅类cfr算法,具体为峰值加窗法、噪声成型法或峰值对消法中的一种。
作为优选地,所述信号统计模型为正态分布数据统计模型。
作为优选地,所述数据块的接收采样带宽为20mhz。
本发明的有益效果:
本发明为了解决传统pc-cfr中对于削峰门限设置的缺陷,提出了一种实时基于信号统计分布函数的削峰门限估计方法。使用本发明可以针对发射数据实时估计出合适的削峰门限,从而有效限制进入功放数据的par以及保证功放工作在较高的效率。
附图说明
图1是本发明的20mhz带宽lte信号的ofdm时域图;
图2是本发明的基于统计参数模型训练后得到的ofdm信号振幅对比图;
图3是本发明的基于正态分布参数训练所得的累积分布函数图;
图4是本发明的第一种实施例带宽信号的ofdm时域图;
图5是本发明的第一种实施例带宽信号的幅度归一化频率图;
图6是本发明的第一种实施例参数训练所得的ofdm信号振幅对比图;
图7是本发明的第二种实施例带宽信号的ofdm时域图;
图8是本发明的第二种实施例带宽信号的幅度归一化频率图;
图9是本发明的第二种实施例参数训练所得的ofdm信号振幅对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1、图2、图3所示,一种无线基站内基于分布函数的削峰方法,包括:
本发明主要包含以下几个步骤:
1)信号接收及参数训练,针对无线基站所发射的数据,实时采集数据块信息,对每个数据块信号分别计算均值和方差,并训练所接收数据块的均值和方差。
2)削峰门限计算,基于训练的两个参数,确定正态分布模型,并进一步获取数据的cdf分布,根据需要的par计算削峰门限;
3)cfr处理,削峰门限确定后,可以进行正常的削峰处理。
信号接收及参数训练
一个数据块被接收,其数据长度须按照以下要求:
基于训练的两个参数,确定了正态分布模型后,数据的cdf分布可以被推导得到:
对于给定采样率,带宽越窄,信号特性需要用越长的采样数据训练。
对于lte系统,使用的ofdm信号符合正态分布特性。基于接收到的数据块,数据的均值和方差可以被训练出来。基于这两个参数,一个正态分布模型可以被唯一的确定。基于一段20mhz带宽的lte信号,训练得到的正态分布模型可以和接收信号匹配的非常好。
削峰门限计算
基于训练的两个参数,确定了正态分布模型后,数据的cdf分布可以被推导得到:
依据这个cdf分布,我们可以根据需要的par去计算削峰门限的要求,这个基于实际数据训练得到的削峰门限可以和实际发射数据很好匹配。如图3所示,门限根据cdf曲线可以得到。需要在当前信号中削多少峰值,就对应设置相应的门限。
cfr处理
削峰门限确定后,可以进行正常的削峰处理。由于本发明的核心内容是削峰门限的获取,所以正常cfr处理不做详细解释。
实施例
如果收到cfr的需求,首先接收一段数据,基于这段数据块训练正态分布的参数和模型,其次基于得到的正态分布函数,计算cdf曲线,再次,基于cdf曲线,根据所需要的par计算削峰门限。
性能评估结果
如图4-图6,是本发明的第一种实施例,为了评估本发明的性能,使用带宽信号2x5m@ibw60m进行以下仿真测试。
如图7-图9,是本发明的二种实施例,使用带宽信号3x20m@ibw60m进行以下仿真测试,基于参数训练得到的分布函数都可以很好的和发射数据匹配,则基于训练模型推导出的cdf曲线,可以比较准确的设置削峰门限。
所有的仿真参数设置方式均安装常规方式来设置,
以上所述仅为本发明较佳的实施例而已,其结构并不限于上述列举的形状,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种新型无线基站内基于分布函数的削峰方法,其特征在于,包括:信号接收及参数训练,针对无线基站所发射的数据,实时采集数据块信息,对每个数据块信号分别计算均值和方差,建立信号统计模型,并训练所接收数据块的均值和方差;
削峰门限计算,基于训练的两个参数,确定正态分布模型,并进一步获取数据的cdf分布,根据需要的par计算削峰门限;
cfr处理,削峰门限确定后,可以进行正常的削峰处理。
2.如权利要求1所述的一种无线基站内基于分布函数的削峰方法,其特征在于:所述数据块被接收,其数据长度须符合以下要求:
3.如权利要求1所述的一种无线基站内基于分布函数的削峰方法,其特征在于:基于训练的两个参数,确定了正态分布模型后,数据的cdf分布可以被推导得到:
依据上述cdf分布,根据需要的par去计算削峰门限的要求。
4.如权利要求1所述的一种无线基站内基于分布函数的削峰方法,其特征在于:所述信号为ofdm信号。
5.如权利要求1-4任一所述的一种无线基站内基于分布函数的削峰方法,其特征在于:所述cfr处理技术采用限幅类cfr算法,具体为峰值加窗法、噪声成型法或峰值对消法中的一种。
6.如权利要求1-4任一所述的一种无线基站内基于分布函数的削峰方法,其特征在于:所述信号统计模型为正态分布数据统计模型。
7.如权利要求1-4任一所述的一种无线基站内基于分布函数的削峰方法,其特征在于:所述数据块的接收采样带宽为20mhz。
技术总结