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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种低峰均比和预失真补偿通信信号的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119922057B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411910940.4，技术领域涉及：H04L27/26；该发明授权一种低峰均比和预失真补偿通信信号的设计方法是由王家恒;韩磊鑫设计研发完成，并于2024-12-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低峰均比和预失真补偿通信信号的设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种低峰均比和预失真补偿通信信号的设计方法，包括如下步骤：步骤1、在无线通信系统发送侧构建以最小化经过功率放大器之后的实际发送信号与理想发送信号之间的误差向量幅度为目标函数，以发送信号峰均功率比和带外辐射为约束条件的优化问题模型；步骤2、引入辅助变量并增加与所引入辅助变量相关的约束条件，将步骤1得到的信号设计问题进行变换，得到新的优化问题；步骤3、利用线性化方法将步骤2所得优化问题目标函数中表征功率放大器特性的非线性函数线性化，得到线性化后的近似问题；步骤4、设计基于牛顿法更新的交替方向乘子法求解步骤3中所述的近似问题，得到优化后的发送信号。本发明能够有效解决OFDM系统中发送信号峰均功率比过高导致通过功率放大器出现失真的问题，提高功率放大器效率，改善功率放大器非线性。

本发明授权一种低峰均比和预失真补偿通信信号的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种低峰均比和预失真补偿通信信号的设计方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、在无线通信系统发送侧构建以最小化经过功率放大器之后的实际发送信号与理想发送信号之间的误差向量幅度为目标函数，以发送信号峰均功率比和带外辐射为约束条件的优化问题模型；具体阐述为： Fz＝gx； 步骤2、引入辅助变量并增加与所引入辅助变量相关的约束条件，将步骤1得到的信号设计问题进行变换，得到新的优化问题；具体阐述为： Fz＝r x＝t 其中参数μ＞0是惩罚因子，将该参数设置为常量，步骤2所得优化问题的解视为步骤1中所述信号设计问题的一个近似解，而且当参数μ的取值足够大时，两者之间的误差无限接近于0； 步骤3、利用线性化方法将步骤2所得优化问题目标函数中表征功率放大器特性的非线性函数线性化，得到线性化后的近似问题；功率放大器输入输出信号之间的非线性变换表示为： 其中ga·和gp·分别表示经过功率放大器的信号幅度和相位变换函数，该非线性函数表征多种无记忆功率放大器的输入输出特性，给出一个常见的固态功率放大器SSPA模型为 其中p表示控制功率放大器线性区域和饱和区域平滑度的参数，Asat表示功率放大器的输入饱和电压； 上述功率放大器非线性函数线性化表示为： 其中表示功率放大器的平均线性增益，向量表示非线性失真项，假设OFDM时域发送信号x是满足复高斯分布的，并且失真项d与x是不相关的，因此，信号x的幅度满足瑞利分布，记|xi|＝qi,i＝1,2,...,LN，那么平均线性增益由如下公式计算： 其中表示发送信号x的平均功率，记功率放大器的输入回退为θ＝qiσ，那么上式进一步简化为： 该变量通过数值计算得到； 那么经过线性化之后的近似问题阐述为： Fz＝r x＝t 步骤4、设计基于牛顿法更新的交替方向乘子法求解步骤3中所述的近似问题，得到优化后的发送信号；具体地，包含以下子步骤： 步骤41、引入对偶变量写出所述近似问题对应的增广拉格朗日函数为 其中变量和是拉格朗日乘子，参数ρ＞0是惩罚因子；接着，写出基于牛顿法更新的交替方向乘子法求解上述近似问题的迭代过程如下： 其中k表示迭代次数，集合和分别表示对偶函数关于变量u和v的海森矩阵；那么所述基于牛顿法更新的交替方向乘子法包含求解上述针对原变量x，z，r，t，以及对偶变量u和v的子问题； 步骤42、采用交替迭代的方式求解原变量构成的子问题，关于变量z的子问题的表示为： 该问题是具有单个二次约束的二次规划问题，其最优解通过令目标函数导数等于0然后投影至约束条件可行集合获得，记上式问题的解为那么由如下公式计算得到： 关于变量x的子问题写为： 为了求解该问题，定义x＝c·a，其中c＞0，代入上式问题得 其中bk＝tk-vkρ，上式问题关于变量c和a是可分的，并且它的最优解满足如下关系： 接下来，将变量c从上式问题中去掉，得到如下问题： 求解得 其中表示取的相位，变量λk是约束条件对应的拉格朗日乘子，通过二分查找法求得，解得并且xk+1＝ck+1·ak+1； 关于变量r和t的子问题写为 该问题是无约束二次规划问题，其最优解由如下公式计算得到： 其中已完成所有子问题的求解； 步骤43、计算对偶函数关于对偶变量的海森矩阵，采用牛顿梯度法更新对偶变量，具体地，对偶函数表示为： 对偶函数关于变量u和v的海森矩阵计算为 步骤44、判断发送信号更新误差是否小于预先设定的误差容限值，若成立，那么终止迭代，将步骤42得到的发送信号作为最终输出的解；否则，跳转回步骤42，重复执行上述步骤。

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