[發明專利]失真補償裝置

無效

• 申請號: 200580048955.3
• 申請日: 2005-03-09
• 公開（公告）號: CN101189792A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 車古英治;舟生康人;大庭健
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H04B1/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明涉及一種預失真補償裝置，其在對要發送的信號進行放大之前預先對該信號進行失真補償處理。

背景技術

近年來，在無線通信中常常采用數字化的高效傳送。當將多相調制方案應用于無線通信時，如下的技術是很重要的：根據該技術，通過使發送側的尤其是發送功率放大器的放大特性線性化來抑制非線性失真，從而減小從相鄰信道的功率泄漏。

當通過使用具有低線性的放大器來促進功率效率的改善時，對由低線性引起的非線性失真進行補償的技術是必不可少的。

圖1是常規無線通信裝置中的發送裝置的實施例的框圖。發送信號產生裝置1發送串行數字數據鏈。串行/并行轉換器(S/P轉換器)2一個比特接一個比特地交替地選取數字數據鏈，并且將選取的比特轉換成兩種類型的信號：同相分量信號(I信號：同相分量)和正交分量信號(Q信號：正交分量)。

D/A轉換器3將I信號和Q信號中的每一個轉換成模擬基帶信號，并且將經轉換的信號輸入正交調制器4。正交調制器4將所輸入的I信號和所輸入的Q信號(發送基帶信號)分別乘以基準載波8和通過將基準載波8相移90°而獲得的載波，通過將相乘結果相加而執行正交變換，并輸出變換結果。

頻率轉換器5對正交調制信號和本機振蕩信號進行混頻，并且將其頻率轉換到射頻。發送功率放大器6對從頻率轉換器5輸出的射頻信號的功率進行放大，并且將經放大的信號從架空線(天線)7輻射到空中。

在這種情況下，在諸如W-CDMA的移動通信中，發送裝置的發送功率大到10mW到幾十mW，發送功率放大器6的輸入/輸出特性(具有失真函數f(p))是非線性的，如圖2的虛線所示。由于這種非線性特性，產生非線性失真，并且發送頻率f₀周圍的頻譜具有從圖3的虛線的特性“a”長出的實線b表示的旁瓣。因此，產生向相鄰信道的泄漏，產生相鄰干擾。即，由于圖2中示出的非線性失真，發送波泄漏到相鄰頻率信道的功率變大，如圖3所示。

代表泄漏功率的大小的ACPR(相鄰信道功率比)是作為圖3的線A和A’之間的頻譜面積的所關注信道功率與作為線B和B’之間的泄漏到相鄰信道的頻譜面積的相鄰泄漏功率之間的比率。這種泄漏功率對其他信道而言是噪聲，使得這些信道的通信質量劣化，因此被嚴格限制。

泄漏功率例如在功率放大器的線性區域(參見圖2的線性區域I)中較小，而在非線性區域II中較大。為了使放大器成為高功率發送功率放大器，需要線性區域I很寬。然而，為此，容量超過實際需要容量的放大器是必要的。產生以下問題：這種放大器在成本和裝置尺寸方面是不利的。因此，為無線裝置提供補償發送功率失真的失真補償功能。

圖4為包括數字非線性失真補償功能的發送裝置的框圖。在S/P轉換器2中將從發送信號產生裝置1發送的數字數據串(cluster)(發送信號)轉換成兩種類型：I信號和Q信號，并且，作為優選實施例，將這些信號輸入由DSP(數字信號處理器)構成的失真補償單元9。

如圖4的下部中放大地示出的，失真補償單元9包括：失真補償系數存儲單元90，其對應于發送信號x(t)的功率pi(i＝0到1023)地存儲失真補償系數h(pi)；預失真單元91，其利用對應于發送信號的功率電平的失真補償系數h(pi)，對發送信號進行失真補償處理(預失真)；以及失真補償系數計算單元92，其將發送信號x(t)和由稍后描述的正交波解調器解調出的解調信號(反饋信號)y(t)進行比較，計算使得通過比較而獲得的差為零的失真補償系數h(pi)，并且更新失真補償系數存儲單元90的失真補償系數。

通過失真補償單元9進行了失真處理的信號輸入D/A轉換器3。D/A轉換器3將輸入的I信號和輸入的Q信號轉換成模擬基帶信號，并且將該基帶信號輸出到正交調制器4。正交調制器4將所輸入的I信號和所輸入的Q信號分別乘以基準載波8和由將基準載波8相移90°而獲得的載波，通過將相乘結果相加來執行正交調制，并輸出調制結果。

頻率轉換器5對正交調制信號和本機振蕩信號進行混頻，并且轉換其頻率。發送功率放大器6放大從頻率轉換器5輸出的射頻信號的功率，并且將經放大的信號從架空線(天線)7輻射到空中。

發送信號的一部分通過定向耦合器10輸入頻率轉換器11。頻率轉換器11對這部分信號進行頻率轉換，將這部分信號輸入正交波解調器12中。正交波解調器12將發送信號分別乘以基準載波和由將基準載波相移90°而獲得的信號，從而執行正交解調，恢復發送側的基帶的I信號和Q信號，并將這些信號輸入A/D轉換器13。