[發明專利]基于直角坐標系統的自適應非線性補償裝置

有效

• 申請號: 201010300581.2
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN101777875A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 李文華;夏勁松;宋伯煒;趙振華;范瑩瑩;李紅軍
• 申請（專利權）人: 上海全波通信技術有限公司
• 主分類號: H03D7/00
• 分類號: H03D7/00;H03F1/32
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明屬于一種數字信號處理技術領域的裝置，具體涉及一種用于數字信號傳輸系統的基 于直角坐標系統的自適應非線性補償裝置。

背景技術

在數字信號傳輸系統中，需要將數字基帶信號通過數模轉換器(DAC)轉換為模擬基帶 信號后上變頻到所需要的頻帶，再進行大功率發射。

一般發射機中功率放大器的線性范圍有限，發射數字信號比起傳統模擬信號功率更大、峰 均比更高，在這樣的情況下，信號更容易進入非線性區。功率放大器工作在非線性區時會引起 發射信號互調失真，導致譜分裂和鄰信道功率比下降，最終影響信號調制質量，這就是所謂的 非線性失真。在小功率放大時(＜100W)，一般都是A類放大器，非線性失真不是特別明顯； 中功率放大時(＜1000W)，一般使用AB類放大器，非線性失真比較明顯；大功率放大時(＞1000 W)，一般使用D類放大器，非線性失真將十分明顯。

為了保證功率放大器工作在線性區域，常用的辦法是把功率放大器的輸出功率回退，但是 這樣一來付出的代價是降低了功率放大器的效率并增加了設備成本和運行成本。因此多年來業 界提出并實施了大量的功放線性化技術，如射頻前饋、射頻后饋以及RF/IF預失真和后失真。 其中，與傳統模擬/射頻線性化技術相比，在基帶數字域進行預校正方案已證明效率最高并且最 有成本效益。經過預校正后的射頻信號能有效改善功率放大器的線性度，從而提高調制質量。

傳統的在數字域進行非線性失真補償原理，就是要對基帶的數字信號進行預校正處理，使 得最終輸出的信號是線性。不同的技術采用不同的預校正方法，也最終得到不同的非線性補償 性能。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利申請號200910045381.4，記載了一種“直接變頻調 制中載波泄露的自適應消除系統”，該技術包括：下變頻模塊、解調與頻相恢復模塊、直流檢 測模塊和反饋模塊，其中：下變頻模塊的輸入端接收待處理射頻信號并將基帶信號傳送至解調 與頻相恢復模塊和反饋模塊，解調與頻相恢復模塊將基帶信號解調并恢復載波的頻率與相位后 傳輸至直流檢測模塊，直流檢測模塊將計算出的直流分量傳輸至反饋模塊，反饋模塊設置于調 制系統的輸出端并同時接收來自調制系統的基帶數據和來自直流檢測模塊的直流分量，反饋模 塊的輸出端連接至發射天線。但是該現有技術針對的只是傳輸系統中的直流偏置導致的載波泄 露，完全沒有考慮更加沒有處理整個發射系統中的非線性失真，同時由于該系統被定義于直接 變頻調制結構中，對于三次變頻和兩次變頻結構都不適用。

進一步檢索發現，中國專利申請號200810207707.4，記載了一種“直接變頻調制中IQ幅度 的自適應平衡系統”，該技術包括：下變頻模塊、解調與頻相恢復模塊、平均器模塊和反饋模 塊，其中：下變頻模塊的輸入端接收待處理射頻信號并將基帶信號傳送至解調與頻相恢復模塊 和反饋模塊，解調與頻相恢復模塊將基帶信號解調并恢復載波的頻率與相位后傳輸至平均器模 塊，平均器模塊將計算出的功率幅度差傳輸至反饋模塊，反饋模塊設置于調制系統的輸出端并 同時接收來自調制系統的基帶數據和來自平均器模塊的功率幅度差，反饋模塊的輸出端連接至 發射天線。但是該現有技術針對的只是傳輸系統中的I、Q幅度偏差，完全沒有考慮更加沒有 處理整個發射系統中的非線性失真，同時由于該系統被定義于直接變頻調制結構中，對于三次 變頻和兩次變頻的傳輸系統結構都不適用。

進一步檢索發現，美國專利文獻號US6751266，記載了一種數字化的補償方法。該方法選 用一些預先設置好的非線性放大器模型，對數據進行比較和修正。這種方法屬于數字化補償， 精度比較高，但是，這種方法完全基于預先設置好的非線性放大器模型，其精度是有限的，適 用性也是有限的，而且也無法隨環境溫度和濕度變化而變化。

再進一步檢索發現，美國專利文獻號US6281936，記載了一種帶有針對放大器以及信號處 理過程中導致失真的、帶有重采樣和校正功能的數字信號傳輸系統。該系統的校正裝置，通過 比較放大器之前和放大器之后的信號，得到非線性失真和線性失真的特性。這種裝置具有一定 的局限性。調制后的基帶信號是復信號，但是用于比較的信號是實信號，因此，這種方法只能 獲得信號的幅度信息，無法獲得起I、Q兩路相互關系，即放大器相位的信息。因此，這種裝 置的效果是有限的。