峰均比是什么？CFR销峰对功放设计的影响

什么是“削峰”， 或者说削什么峰？

首先得从峰均比说起。

峰均比定义为信号的峰值功率与平均功率之间的比值，具体而言，它是信号的峰值功率除以信号的均方根（RMS）功率。从时域上看，是指一定时间内，峰值出现的概率。

拿QPSK来说，一个QPSK里面包含4个符号，2bit的数据。

4个符号相位相差90°。

从星座图看QPSK是幅度一样的，但是我们说了，QPSK包含4个符号，4个符号相差90°。

从时域上看QPSK组合之后的包络是上图，可以看出QPSK的包络是一段时间内是变化的。    

最大功率和最小功率的比值就是峰均比。阶数越高，代表符号越多，峰值越高，峰均比越大。

OFDM是在此基础上讲N个QPSK相互正交的方式组合在一起，所以在此基础上峰均比会再一次提升。OFDM的峰均比达到了13dB。

为了保证信号的不失真，需要将工作状态置于线性区。发射电路的器件是有P1的，特别是对功放，高峰均比意味着需要回退更多。这无疑会导致发射机的效率非常的低。功率更多的被散热了，只有10%左右的能量才被发射出去。    

所以，在通信领域，是不希望信号有高峰均比的。所以就有了销峰。

销峰从直观上讲，就是把峰均比降低，峰均比降低在数字域做叫CFR。但是从时域的角度来说，和二极管销峰是一个道理。

CFR就是设定一定的门限（比如7dB），将PAR超过门限的峰值削掉。削峰后，输入信号始终工作在射频功率放大器的线性区间 。

注意，销峰后，输入信号始终工作在功放的线性区。

这句话是什么意思？    

我们要明白的是，CFR并不是什么高深的算法，销峰后也会恶化EVM，实际产生的效果与功放压缩产生的效果基本相同。

也就是说经过销峰的波形，峰均比压缩到6，EVM恶化到5%的,那么为了保证系统的线性，功放需要回退6dB，功放EVM基本不恶化。

没经过销峰的波形，峰均比是12，EVM是1%，进入功放，为了保证系统的EVM为5%，功放只能将波形的峰均比压缩到6dB，此时EVM 5%。

看到这里，看到了没，经过CFR或者不经过CFR对功放的选择没什么影响。都是选了一个回退6dB的功放，工作位置也一样。

有人肯定要说那CFR有个锤子作用。    

如果说从这个角度来说，用不用CFR确实不影响。

但是我们要从大局出发！

CFR不是一个孤立的点，它都成双成对出现的。它不是为了销峰而出现，它的出现是为了线性化——预失真。    

预失真的关键就是提取系统的非线性，模拟非线性模型，产生反向非线性模型，从而实现线性化的效果。

非线性的模型如果在功放，那么数字端不好预测，需要大量的数据测试，数据提取，然后还要根据数据训练适合数据的算法模型。

但是如果非线性产生在数字端，一切掌控皆在我手，非线性的模型更为准确。不需要大量的测试AMPM失真数据，即可模拟失真模型。

这个说法在ADI的模拟预失真芯片上得到了很好的验证。

如果波形给功放硬销峰，线性改善效果不明显。如果销峰后的波形给功放，改善效果很显著。    

大家感兴趣可以验证下看看。

祝好！