DE19850642C2 - Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals - Google Patents

Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals

Info

Publication number
DE19850642C2
DE19850642C2 DE19850642A DE19850642A DE19850642C2 DE 19850642 C2 DE19850642 C2 DE 19850642C2 DE 19850642 A DE19850642 A DE 19850642A DE 19850642 A DE19850642 A DE 19850642A DE 19850642 C2 DE19850642 C2 DE 19850642C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vector
digital signal
elements
digital
signal vector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19850642A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19850642A1 (de
Inventor
Heinrich Schenk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE19850642A priority Critical patent/DE19850642C2/de
Priority to US09/433,384 priority patent/US6529925B1/en
Publication of DE19850642A1 publication Critical patent/DE19850642A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19850642C2 publication Critical patent/DE19850642C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626Arrangements specific to the transmitter only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals nach dem Oberbegriff von Patent­ anspruch 1.
Die EP 0 725 510 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals. Das Signal wird im Zeitbereich durch einen digitalen Vektor dar­ gestellt, wobei aus den Elementen des digitalen Signalvektors ein digitaler Korrekturvektor berechnet wird. Der digitale Korrekturvektor und der digitale Signalvektor werden addiert und der korrigierte digitale Signalvektor ausgegeben.
Der Crest-Faktor eines Signals gibt das Spitzen-Mittelwert- Verhältnis des Signals (PAR = Peak-to-Average Ratio) an. Ein hoher Crest-Faktor eines Signals bedingt eine aufwendigere Schaltungstechnik zur Signalverarbeitung als ein niedriger Crest-Faktor, da die Schaltungen zur Signalverarbeitung für einen großen Amplitudenbereich ausgelegt sein müssen.
Besonders Signale, die mit der Diskreten Multiton-Modulation erzeugt worden sind, weisen ein hohen Crest-Faktor auf. Die diskrete Multiton-Modulation (DMT) - auch Mehrträgermodulati­ on - ist ein Modulationsverfahren, das sich insbesondere zur Übertragung von Daten über linear verzerrende Kanäle eignet. Anwendungsbereiche für die diskrete Multiton-Modulation sind beispielsweise der digitale Rundfunk DAB (Digital Audio Broadcast) unter der Bezeichnung OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) und die Übertragung von Daten über Tele­ fonleitungen unter der Bezeichnung ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line).
Ein DMT-Übertragungssystem weist einen Kodierer auf, der die Bits eines seriellen digitalen Datensignals, das übertragen werden soll, den einzelnen Trägerfrequenzen zuteilt und einen digitalen Signalvektor erzeugt. Durch eine inverse schnelle Fouriertransformation (IFFT = Inverse Fast Fourier Transfor­ mation) wird der digitale Signalvektor in den Zeitbereich transformiert. Das durch den transformierten digitalen Sig­ nalvektor dargestellte Sendesignal weist eine Amplitudenverteilung auf, die ungefähr einer Gaußverteilung entspricht. Große Amplituden treten dabei mit derselben Wahrscheinlich­ keit wie kleine Amplituden auf. Dadurch ist der Crest-Faktor (Spitzen-Mittelwert-Verhältnis eines Signals, PAR = Peak-to- Average Ratio) des Sendesignals sehr groß. Ein der inversen schnellen Fouriertransformation nachgeschalteter Digital- Analog-Umsetzer und diesem wiederum nachgeschalteter analoger Ausgangsverstärker muß deshalb für einen großen Amplitudenbe­ reich ausgelegt sein. Um Übersteuerungen der beiden Schaltun­ gen durch Sendesignale mit zu großen Amplituden zu vermeiden und den schaltungstechnischen Aufwand des Digital-Analog- Umsetzers und des analogen Ausgangsverstärkers möglichst klein zu halten, wird daher eine Reduzierung des Crest- Faktors des Sendesignals angestrebt.
Bekannte Verfahren verwenden zur Reduzierung des Crest- Faktors bei der Diskreten Multiton-Modulation für die Daten­ übertragung ungenutzte Trägerfrequenzen. Bei M. Friese, "Mehrträgermodulation mit kleinem Crest-Faktor", VDI Fort­ schritt-Berichte, Reihe 10, Nr. 472, Düsseldorf 1997, werden nicht benutzte Trägerfrequenzen als Redundanzstellen zur Re­ duzierung des Crest-Faktors verwendet. Nachteilig ist bei diesem Verfahren allerdings, daß ein relativ hoher Schal­ tungsaufwand zur Auswahl und Belegung der ungenutzten Träger­ frequenzen nötig ist und einem Empfänger mitgeteilt werden muß, welche Trägerfrequenzen zur Reduzierung des Crest- Faktors verwendet wurden.
Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem liegt daher darin, ein einfaches Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors anzugeben.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reduzierung des Crest- Faktors eines Signals, wobei das Signal durch einen digitalen Signalvektor dargestellt ist, dessen Elemente Abtastwerte des Signals sind, ist durch die folgenden Schritte gekennzeich­ net:
  • a) Berechnen eines digitalen Korrekturvektors aus den Elemen­ ten des digitalen Signalvektors,
  • b) Addieren des digitalen Korrekturvektors und des digitalen Signalvektors, und
  • c) Ausgeben des korrigierten digitalen Signalvektors.
Durch dieses Verfahren werden große Amplituden des durch den digitalen Signalvektor dargestellten Signals verringert und damit der Crest-Faktor reduziert. Vorteilhafterweise ist der Aufwand für dieses Verfahren aufgrund von nur einem einfachen Korrekturschritt zur Reduzierung des Crest-Faktors gering. Das Verfahren kann auch mehrfach aufeinanderfolgend auf den jeweils korrigierten digitalen Signalvektor ausgeführt wer­ den, wodurch sich der Crest-Faktor des Signals eventuell wei­ ter verringern läßt. Von Vorteil ist weiterhin, daß die digi­ talen Korrekturvektoren direkt aus den Elementen des digita­ len Signalvektors berechnet werden und keine anderen Signale benötigt werden.
Die Elemente des digitalen Korrekturvektors werden in einer besonders bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens aus dem größten (max) Element und dem kleinsten (min) Element der Elemente des digitalen Signalvektors wie folgt berechnet:
Δy1k = -0.5.(max(yk) + min(yk)) mit k = 1, 2, . . ., N
Vorteilhafterweise wird dabei durch den digitalen Korrektur­ vektor ein Signal dargestellt, dessen Frequenzspektrum bei 0 Hz liegt und das Frequenzspektrum des durch den digitalen Si­ gnalvektor dargestellten Signals kaum beeinflußt.
Die Elemente des digitalen Korrekturvektors können alternativ in einer besonders bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens aus dem größten (max) Element und dem kleinsten (min) Element der Elemente des digitalen Signalvektors auch wie folgt be­ rechnet werden:
Δy2k = (-1)k.(-0.5).(max((-1)k.yk) + min((-1)k.yk)) mit k = 1, 2, . . ., N
Vorteilhafterweise wird dabei durch den digitalen Korrektur­ vektor ein Signal dargestellt, dessen Frequenzspektrum bei der halben Abtastfrequenz des Sendesignals liegt und das Fre­ quenzspektrum des durch den digitalen Signalvektor darge­ stellten Signals kaum beeinflußt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der korrigierte digitale Signalvektor um M Elemente erweitert, wobei die M Elemente Elemente des korrigierten digitalen Si­ gnalvektors sind. Durch diese Maßnahme - auch Cyclic-Prefix genannt - wird vorteilhafterweise einem Empfänger eine Ent­ zerrung des Signals erleichtert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Addition des digitalen Korrekturvektors und des di­ gitalen Signalvektors nur durchgeführt, wenn mindestens eines der Elemente des digitalen Signalvektors einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet. Vorteilhafterweise verringert sich dadurch noch einmal der Aufwand des Verfahrens, da nicht mehr jeder digitale Signalvektor aus einer Folge von digitalen Si­ gnalvektoren korrigiert wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Addition des digitalen Korrekturvektors und des di­ gitalen Signalvektors nur durchgeführt, wenn mindestens eines der Elemente des digitalen Signalvektors einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet.
Bevorzugt wird das durch den digitalen Signalvektor darge­ stellte Signal mit einem Mehrträger-Verfahren (Multicarrier Modulation System) erzeugt. Besonders bevorzugt wird dabei als Mehrträger-Verfahren die Diskrete-Multiton-Modulation. Grundsätzlich läßt sich das Verfahren aber auf jedes Mehrträ­ ger-Verfahren anwenden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines DMT-Übertragungssystems,
Fig. 2 ein Diagramm mit der Amplitudenhäufigkeitsvertei­ lung eines mit der diskreten Multiton-Modulation modulierten Sendesignales,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines DMT-Senders mit einer Vorrichtung zur Reduzierung des Crest-Faktors nach der Erfindung,
Fig. 4 zwei Diagramme mit der spektralen Leistungsdichte nach einer Reduzierung des Crest-Faktors mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, und
Fig. 5 zwei Diagramme mit der spektralen Leistungsdichte nach einer Reduzierung des Crest-Faktors mit einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines DMT- Übertragungssystems.
Eine Datenquelle 1 sendet digitale Daten seriell an einen er­ sten Seriell-/Parallel-Wandler 2, der die seriellen digitalen Daten in Datenblöcke mit jeweils N/2 Teilblöcken verpackt.
Ein Datenblock wird parallel an einen Kodierer 3 übertragen, der jeden der N/2 Teilblöcke des Datenblocks auf jeweils eine Trägerfrequenz der zur Datenübertragung zur Verfügung stehen­ den N/2 Trägerfrequenzen verteilt und dafür einen ersten di­ gitalen Signalvektor mit N/2 Elementen c1, c2, . . ., CN/2 er­ zeugt.
Durch einen ersten Fouriertransformator 4, der durch eine in­ verse schnelle Fouriertransformation aus dem ersten digitalen Signalvektor mit N/2 Elementen einen zweiten digitalen Si­ gnalvektor y1, y2, . . ., yN mit N Elementen (entsprechend N Ab­ tastwerten) berechnet, wird das durch den ersten digitalen Signalvektor dargestellte Sendesignal vom Frequenz- in den Zeitbereich transformiert. Die N Elemente des zweiten digita­ len Signalvektors y1, y2, . . ., yN entsprechen dabei N Ab­ tastwerten des Sendesignals. Dabei weist das durch die N Ele­ mente des zweiten digitalen Signalvektors y1, y2, . . ., yN dar­ gestellte Sendesignal einen hohen Crest-Faktor auf.
Der zweite digitale Signalvektor wird in einen Parallel- /Seriell-Wandler 5 übertragen, der die N Elemente des zweiten digitalen Signalvektors um M (M < N) Elemente des zweiten di­ gitalen Signalvektors nochmals zu einem dritten digitalen Si­ gnalverktor YN-M, . . ., yN-2, yN-1, y1, y2, y3, . . ., yN erweitert. Dadurch weist der digitale Signalvektor N + M Elemente auf. Diese Maßnahme wird mit Cyclic-Prefix bezeichnet.
Die N + M Elemente des dritten digitalen Signalvektors werden seriell einem Digital-Analog-Umsetzer 6 zugeführt, dessen analoges Ausgangssignal von einem Sendeverstärker 7 zur Über­ tragung über einen Übertragungskanal 8 verstärkt wird. Am Ausgang des Sendeverstärkers 7 liegt das Übertragungssignal an.
Der Übertragungskanal 8 verzerrt das Übertragungssignal line­ ar. Am Ende des Übertragungskanals 8 wird dem Übertragungs­ signal durch Addition 9 ein Rauschanteil 10 überlagert. Rau­ schen kann dabei an vielen Stellen, wie beispielsweise im Übertragungskanal 8 durch Über- oder Nebensprechen, im Sende­ verstärker 7 oder im Digital-Analog-Umsetzer 6 entstehen.
Das Übertragungssignal wird von einem Entzerrer 11 empfangen, entzerrt und einem Analog-Digital-Umsetzer 12 zugeführt.
Das serielle digitale Ausgangssignal des Analog-Digital- Umsetzers 12 wird einem zweiten Seriell-/Parallel-Wandler 13 zugeführt, der aus dem seriellen digitalen Signal einen vier­ ten digitalen Signalvektor x1, x2, . . ., xN mit N Elementen er­ zeugt.
Dieser vierte digitale Signalvektor wird in einem zweiten Fouriertransformator 14, der eine schnelle Fouriertransforma­ tion berechnet, vom Zeit- in den Frequenzbereich transfor­ miert. Am Ausgang des zweiten Fouriertransformators 14 liegt dann ein fünfter digitaler Signalvektor d1, d2, . . ., dN/2 mit N/2 Elementen an. Dadurch wird das durch den digitalen Si­ gnalvektor dargestellte Empfangssignal auf die verschiedenen Trägerfrequenzen der DMT abgebildet.
Eine Empfangsstufe 15 kann die digitalen Daten aus der Ampli­ tude und Phase der Trägerfrequenz berechnen und die digitalen Daten einer Datensenke 16 zuführen.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit der Amplitudenhäufigeitsvertei­ lung eines mit der diskreten Multiton-Modulation modulierten Sendesignales. Dabei sind die verschiedenen Amplitudenwerte gaußverteilt. Der Crest-Faktor eines mit DMT modulierten Sen­ designales ist sehr hoch, da aufgrund der Gauß-Verteilung der Amplitudenwerte auch einzelne sehr hohe Amplitudenwerte mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit auftreten. Um den schal­ tungstechnischen Aufwand des Digital-Analog-Umsetzers 6 und des Sendeverstärkers 7 möglichst niedrig zu halten, wird eine Reduzierung des Crest-Faktors angestrebt.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines DMT-Senders mit einer Vorrichtung zur Reduzierung des Crest-Faktors nach der Erfin­ dung. Elemente, die mit Elementen des in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbildes identisch sind, sind mit denselben Bezugs­ zeichen wie in Fig. 1 versehen.
Der Fouriertransformator 4 empfängt den ersten digitalen Si­ gnalvektor c1, c2, . . ., CN/2 mit N/2 Elementen und berechnet daraus den zweiten digitalen Signalvektor y1, y2, . . ., yN mit N Elementen. Die in dem ersten digitalen Signalvektor c1, c2, . . ., CN/2 enthaltene Information ist somit eine Frequenzbe­ reichsinformation, die durch die inverse schnelle Fourier­ transformation in den Zeitbereich umgesetzt wird.
Um den Crest-Faktor des durch den zweiten digitalen Signal­ vektor dargestellten Sendesignals zu reduzieren wird der zweite digitale Signalvektor y1, y2, . . ., yN einer Crest- Faktor-Reduktion 20 zugeführt. In der Crest-Faktor-Reduktion 20 wird zu dem zweiten digitalen Signalvektor y1, y2, . . ., yN ein erster Korrekturvektor Δy1 und darauffolgend ein zweiter Korrekturvektor Δy2 addiert. Jeder der beiden Korrekturvekto­ ren Δy1 und Δy2 stellt ein Signal dar, das zu dem durch den zweiten digitalen Signalvektor dargestellten Sendesignal ad­ diert wird. Die dadurch eingeführten zusätzlichen Spektralan­ teile liegen jeweils bei 0 Hz (0-te Spektrallinie) bzw. der halben Abtastfrequenz des Sendesignals (N/2-Spektrallinie) und damit außerhalb des von dem Sendesignal genutzten Spektrums. Die Reihenfolge der Addition der beiden Korrekturvek­ toren kann vertauscht werden, wodurch die Größe der durch die Korrekturvektoren eingeführten zusätzlichen Sprektralanteile beeinflußt wird.
Die N Elemente Δy1k des ersten Korrekturvektors Δy1 und die N Elemente Δy2k des zweiten Korrekturvektors Δy2 berechnen sich aus dem kleinsten und größten Element der N Elemente des zweiten digitalen Signalvektors y1, y2, . . ., yN bzw. des mit (-1)k gewichteten zweiten digitalen Signalvektors y1, y2, . . ., yN:
Δy1k = -0.5.(max(yk) + min(yk)) mit k = 1, 2, . . ., N
Δy2k = -0.5.(-1)k.(max((-1)k.yk) + min((-1)k.yk)) mit k = 1, 2, . . ., N
Der erste Korrekturvektor Δy1 weist gleiche Elemente auf und stellt dadurch das Signal mit einem Spektralanteil bei 0 Hz dar. Der zweite Korrekturvektor Δy2 weist betragsmäßig glei­ che Elemente mit abwechselnden Vorzeichen auf und stellt das Signal mit einem Spektralanteil bei der halben Abtastfrequenz dar.
Das folgende Rechenbeispiel verdeutlicht die Berechnung eines korrigierten zweiten digitalen Signalvektors y1, y2, . . ., yN in der Crest-Faktor-Reduktion:
  • 1. Der zweite digitale Signalvektor y1, y2, . . ., y8 weist acht Elemente auf (N = 8):
  • 2. Das kleinste Element ist y7 und das größte Element ist y6. Damit berechnen sich die acht gleichen Elemente Δy1k des er­ sten Korrekturvektors Δy1 aus dem kleinsten y7 und größten y6 Element wie folgt:
    Δy1k = -0.5.(y6 + y7) = -0.5.(12 + 0) = -6
    Der erste Korrekturvektor Δy1 lautet damit:
    Das durch den ersten Korrekturvektor dargestellte Signal ist ein Gleichsignal und weist im Frequenzspektrum ein Spek­ trallinie bei 0 Hz auf.
  • 3. Durch Addition des ersten Korrekturvektors Δy1 zu dem zweiten digitalen Signalvektor y1, y2, . . ., y8 ergibt sich ein erster korrigierter zweiter digitaler Signalvektor y'1, y'2, y'3, y'4, y'5, y'6, y'7, y'8:
    Der erste korrigierte zweite digitale Signalvektor y'1, y'2, y'3, y'4, y'5, y'6, y'7, y'8 weist nun ein betragmäßig gleich großes Element y'6 und y'7 auf. Ferner ist der Spitzenwert des ersten korrigierten zweiten digitalen Signalvektors von 12 vor der Crest-Faktor-Reduktion auf 6 nach der Crest- Faktor-Reduktion reduziert worden. Das durch den ersten kor­ rigierten zweiten digitalen Signalvektor y'1, y'2, y'3, y'4, y'5, y'6, y'7, y'8 dargestellte Signal weist nun im Frequenz­ spektrum bei 0 Hz zusätzlich Anteile auf, die durch das Si­ gnal, das durch den ersten Korrekturvektor dargestellt wird, hinzuaddiert wurden.
    Durch die Crest-Faktor-Reduktion wurde der Crest-Faktor so reduziert, daß nachfolgende Schaltungen wie beispielsweise Verstärker oder Analog-Digital-Umsetzer einen kleineren Aus­ steuerbereich benötigen und in der Schaltungstechnik einfa­ cher ausgelegt werden können.
    Die nun folgenden weiteren Schritte zur Crest-Faktor- Reduktion bringen nicht in jedem Fall eine weitere Verbesse­ rung.
  • 4. Die acht Elemente Δy2k des zweiten Korrekturvektors Δy2 be­ rechnen sich aus dem größten und kleinsten Element der mit (-1)k gewichteten Elemente y'1, y'2, . . ., y'8 des zweiten digi­ talen Signalvektors wie folgt:
    Δy2k = (-1)k.(-0.5).((-1)6.y'6 + (-1)8.y'8) = (-1)k.(-0.5).(6 - 4) = (-1)k.(-1)
    Der zweite Korrekturvektor Δy2 lautet damit:
    Das durch den zweiten Korrekturvektor dargestellte Signal ist ein periodisches Signal, das eine Spektrallinie bei der hal­ ben Abtastfrequenz des Sendesignals aufweist.
  • 5. Durch Addition des zweiten Korrekturvektors Δy2 zu dem er­ sten korrigierten zweiten digitalen Signalvektor y'1, y'2, . . ., y'8 ergibt sich ein zweifach korrigierter zweiter digi­ taler Signalvektor v1, v2, . . ., v8:
Gegenüber dem zweiten digitalen Signalvektor y1, y2, . . ., y8, der einen Spitzenwert von 12 vor der Crest-Faktor-Reduktion aufweist, weist der zweifach korrigierte zweite digitale Si­ gnalvektor v1, v2, . . ., v8 betragsmäßig einen Spitzenwert von 5 auf. Gegenüber dem ersten korrigierten zweiten digitalen Signalvektors y'1, y'2, . . ., y'8 hat sich der Spitzenwert be­ tragsmäßig nochmal um 1 verkleinert.
Insgesamt wurde durch die Crest-Faktor-Reduktion der betrags­ mäßige Spitzenwert des zweiten digitalen Signalvektors y1, y2, . . ., y8 verringert. Dadurch kann der Aussteuerbereich des nachfolgenden Digital-Analog-Wandlers 6 geringer als vor ei­ ner Crest-Faktor-Reduktion ausfallen.
Die zwei in Fig. 4 dargestellten Diagramme mit der spektralen Leistungsdichte nach einer Reduzierung des Crest-Faktors mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigen, daß durch den ersten und zweiten Korrekturvektor im Frequenzspektrum zusätzlich zu den von der DMT erzeugten Spektrum Frequenzbänder bei 0 Hz bzw. der halben Abtastfrequenz (N/2-Spektrallinie) erzeugt werden.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht notwendig, jeden Block nach der inversen schnellen Fouriertransformation zu korrigieren. Eine Korrektur kann in Abhängigkeit von Schwellwerten, die von einzelnen Werten ei­ nes Blockes über- bzw. unterschritten werden, durchgeführt werden. Dadurch werden die durch eine Korrektur zusätzlich erzeugten Frequenzbänder verringert. Die zwei in Fig. 5 darge­ stellten Diagramme mit der spektralen Leistungsdichte nach einer Reduzierung des Crest-Faktors mit obiger Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen, daß die Leistung der durch die Korrektur erzeugten Frequenzbänder deutlich niedri­ ger ist als bei einer Korrektur jedes Blocks.

Claims (7)

1. Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals, wobei das Signal im Zeitbereich durch einen digitalen Signal­ vektor (y1, y2, . . ., yN) dargestellt ist, dessen Elemente Ab­ tastwerte des Signals sind, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
  • a) Berechnen eines digitalen Korrekturvektors (Δy1) mit Ele­ menten ((Δy1k), die aus einer mit einem Faktor bewerteten Summe aus dem kleinsten und größten Element der gewichteten Elemente des digitalen Signalvektors (y1, y2, . . ., yN) gebil­ det werden,
  • b) Bilden eines korrigierten digitalen Signalvektors (y1, y2, . . ., yN) durch Addieren des digitalen Korrekturvektors (Δy1) mit dem digitalen Signalvektor (y1, y2, . . ., yN), und
  • c) Ausgeben des korrigierten digitalen Signalvektors (v1, v2, . . ., vN)
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Elemente Δy2k des digitalen Korrekturvektors Δy2 aus dem größten (max) Element und dem kleinsten (min) Element der Elemente yk des digitalen Signalvektors (y1, y2, . . ., yN) wie folgt berechnet werden:
Δy2k = (-1)k.(-0.5).(max((-1)k.yk) + min((-1)k.yk)) mit k = 1, 2, . . ., N
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der korrigierte digitale Signalvektor um M Elemente erweitert wird, wobei die M Elemente Elemente des korrigierten digita­ len Signalvektors sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Addition des digitalen Korrekturvektors und des digitalen Signalvektors (y1, y2, . . ., yN) nur durchgeführt wird, wenn mindestens eines der Elemente yk des digitalen Signalvektors (y1, y2, . . ., yN) einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Addition des digitalen Korrekturvektors und des digitalen Signalvektors (y1, y2, . . ., yN) nur durchgeführt wird, wenn mindestens eines der Elemente yk des digitalen Signalvektors (y1, y2 . . ., yN) einen vorgebbaren Schwellwert unterschrei­ tet.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den digitalen Signalvektor (y1, y2, . . ., yN) darge­ stellte Signal mit einem Mehrträger-Verfahren erzeugt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den digitalen Signalvektor (y1, y2, . . ., yN) darge­ stellte Signal mit der Diskreten-Multiton-Modulation erzeugt wird.
DE19850642A 1998-11-03 1998-11-03 Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals Expired - Fee Related DE19850642C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19850642A DE19850642C2 (de) 1998-11-03 1998-11-03 Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals
US09/433,384 US6529925B1 (en) 1998-11-03 1999-11-03 Method for reducing the crest factor of a signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19850642A DE19850642C2 (de) 1998-11-03 1998-11-03 Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19850642A1 DE19850642A1 (de) 2000-05-04
DE19850642C2 true DE19850642C2 (de) 2003-08-07

Family

ID=7886539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19850642A Expired - Fee Related DE19850642C2 (de) 1998-11-03 1998-11-03 Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6529925B1 (de)
DE (1) DE19850642C2 (de)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6782096B1 (en) * 1998-11-12 2004-08-24 Paradyne Corporation Subscriber line driver and termination
US6975694B1 (en) * 1999-12-15 2005-12-13 Paradyne Corporation Digital subscriber line driver
DE10015257A1 (de) 2000-03-28 2001-10-04 Rohde & Schwarz Verfahren zum Übertragen von OFDM-Signalen
EP1302045A2 (de) * 2000-07-21 2003-04-16 PMC-Sierra Ltd. Verringerung des verhältnisses von spitzenleistung zu mittleren leistung
GB2372917A (en) 2001-03-02 2002-09-04 Mitel Corp Discrete multi-tone peak reduction
US20020159532A1 (en) * 2001-03-23 2002-10-31 Icefyre Semiconductor Corporation Computational circuits and methods for signal deconstruction/reconstruction in wireless transceivers
US7158765B2 (en) * 2001-07-31 2007-01-02 Agere Systems, Inc. Method and apparatus for controlling power of a transmitted signal
DE10201283C2 (de) * 2002-01-15 2003-11-27 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Kompensieren von Spitzenwerten bei einer Datenübertragung mit diskreten Mehrfachtonsymbolen und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE10236632A1 (de) * 2002-08-09 2004-03-04 Infineon Technologies Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Übertragen eines analogen Datenstroms ohne Crestfaktorerhöhung
DE10255687B4 (de) * 2002-11-28 2011-08-11 Lantiq Deutschland GmbH, 85579 Verfahren zur Verringerung des Crestfaktors eines Multiträgersignals
DE10302161A1 (de) * 2003-01-21 2004-08-05 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals
DE10302113B4 (de) * 2003-01-21 2017-12-28 Lantiq Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals
TWI257794B (en) * 2003-01-24 2006-07-01 Ind Tech Res Inst System and method of protecting and transmitting side information for multicarrier communication systems with reduced peak-to-average power ratio
GB2401516A (en) 2003-04-17 2004-11-10 Univ Southampton Peak-to-average power ratio reduction by subtracting shaped pulses from a baseband signal
DE10320916B4 (de) * 2003-05-09 2012-08-30 Lantiq Deutschland Gmbh Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung und Multiträger-Datenübertragungssystem
DE10325836B4 (de) 2003-06-06 2011-03-03 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung
DE10325839B4 (de) 2003-06-06 2012-03-08 Lantiq Deutschland Gmbh Verfahren und Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung
DE10326760A1 (de) * 2003-06-13 2005-01-13 Infineon Technologies Ag Verfahren und Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung
US7376201B2 (en) * 2003-06-30 2008-05-20 Danam Inc. System and method for reducing crest factor of signal
US20070121738A1 (en) * 2003-09-30 2007-05-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmission apparatus and peak suppression method
US7376689B2 (en) 2004-03-12 2008-05-20 Infineon Technologies Ag Method and apparatus for reducing the crest factor of a signal
DE102004054070B4 (de) * 2004-11-09 2008-12-11 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des Crestfaktors eines Signals
US7668266B2 (en) * 2005-03-18 2010-02-23 Georgia Tech Research Corporation Crest factor reduction in OFDM using blind selected pilot tone modulation
US20060291584A1 (en) * 2005-06-28 2006-12-28 Harris Corporation Composite crest factor reduction
DE102006011379B4 (de) * 2006-03-09 2012-06-28 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Unterdrückung spektraler Nebenzipfel in auf OFDM beruhenden Übertragungssystemen
EP2579455B1 (de) * 2011-10-05 2018-05-30 Harman International Industries Ltd. Erzeugung von bandbegrenztem Rauschen mit abstimmbarem Crestfaktor
KR102015680B1 (ko) * 2011-10-27 2019-08-28 인텔 코포레이션 최대 가능도 비트-스트림 엔코딩을 이용한 직접 디지털 합성
RU2012102842A (ru) 2012-01-27 2013-08-10 ЭлЭсАй Корпорейшн Инкрементное обнаружение преамбулы
US9100253B2 (en) * 2012-08-07 2015-08-04 Freescale Semiconductor, Inc. Block-based crest factor reduction
US9923595B2 (en) 2013-04-17 2018-03-20 Intel Corporation Digital predistortion for dual-band power amplifiers
US9813223B2 (en) 2013-04-17 2017-11-07 Intel Corporation Non-linear modeling of a physical system using direct optimization of look-up table values
US11032112B2 (en) 2019-10-18 2021-06-08 Motorola Solutions, Inc. Multi-carrier crest factor reduction

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0725510A1 (de) * 1995-02-02 1996-08-07 Motorola, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Verhältnisses der Spitzenleistung zur mittleren Leistung in einem Mehrträgerübertragungssystem

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3952189A (en) * 1975-02-27 1976-04-20 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Complex analog waveform generator
US4843562A (en) * 1987-06-24 1989-06-27 Broadcast Data Systems Limited Partnership Broadcast information classification system and method
JPH0258410A (ja) * 1988-08-24 1990-02-27 Hitachi Ltd 信号処理方法とその装置
GB9418514D0 (en) * 1994-09-14 1994-11-02 At & T Global Inf Solution Information transmission system
GB2313525B (en) * 1996-05-24 2000-06-07 Motorola Ltd Filter for multicarrier communication system and method for peak power control therein
DE19635813A1 (de) * 1996-09-04 1998-03-05 Johannes Prof Dr Ing Huber Verfahren zur Reduktion des Spitzenwertfaktors bei digitalen Übertragungsverfahren
US6178158B1 (en) * 1996-10-14 2001-01-23 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Method and apparatus for transmission and reception
US6130918A (en) * 1997-12-01 2000-10-10 Nortel Networks Limited Method and apparatus for reducing the peak-to-average ratio in a multicarrier communication system
US6314146B1 (en) * 1998-06-05 2001-11-06 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Peak to average power ratio reduction

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0725510A1 (de) * 1995-02-02 1996-08-07 Motorola, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Verhältnisses der Spitzenleistung zur mittleren Leistung in einem Mehrträgerübertragungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE19850642A1 (de) 2000-05-04
US6529925B1 (en) 2003-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19850642C2 (de) Verfahren zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals
DE60023513T2 (de) Verfahren und gerät zum verringern des verhältnisses zwischen spitzen und mittlerer leistung in digitalen rundfunksystemen
DE602004006537T2 (de) Modulation und demodulation von ofdm-signalen
DE602004001266T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des Verhältnisses von Spitzenleistung zu Durchschnittsleistung
DE19962340B4 (de) Sender zum Versenden von Signalen über Funkkanäle und Verfahren zum Senden von Signalen über Funkkanäle
DE10325839B4 (de) Verfahren und Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung
DE10209259A1 (de) Reduktion des DMT-Peaks, ohne das Übertragungssignal zu beeinflussen
DE19944558C2 (de) Verfahren zum Senden von Funksignalen und Sender zum Versenden eines Funksignals
DE10302113B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Crest-Faktors eines Signals
DE10129317B4 (de) Verfahren zum Anpassen von Filtereckfrequenzen beim Übertragen von diskreten Mehrfachtonsymbolen
EP1118196B1 (de) Digitaler empfänger für ein mit diskreter multiton-modulation erzeugtes signal
DE10208717B4 (de) Verfahren zum Übertragen eines analogen Datenstroms mit Abtastratenerhöhung im Datenstromsender und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE102004026214B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Daten
DE60124467T2 (de) Mehrband-DMT-Empfänger
DE19901465C2 (de) Verfahren zur Kompensation von Störungen bei einem mit Diskreter Multiton-Modulation erzeugten Signal und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
EP1133857A1 (de) Verfahren zur kompensation von störungen bei einem mit diskreter multiton-modulation erzeugten signal und schaltungsanordnung zur durchführung des verfahrens
DE10201283C2 (de) Verfahren zum Kompensieren von Spitzenwerten bei einer Datenübertragung mit diskreten Mehrfachtonsymbolen und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE10202876B4 (de) Verfahren zum Übertragen eines analogen Datenstroms und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10325833B4 (de) Verfahren und Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung
DE10129331A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung für Datenstromsender bei diskreten Mehrfachtonsystemen
DE10129015C2 (de) Verfahren zum Übertragen eines analogen Datenstroms bei einer optimierten Anpassung des Zeitbereichsentzerrers
WO2001095582A1 (de) Verfahren zur multiträger-datenübertragung, bei dem die einzelen trägerfrequenz en direkt im nutzband belegt werden
DE102004039031B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des Crestfaktors eines Signals
DE10350340A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Übertragung eines analogen Datenstroms mit Kompensation von spektralen Nebenanteilen
DE10201851A1 (de) Verfahren zum Übertragen eines analogen Datenstroms und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 81669 MUENCHEN, DE

8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee