[發(fā)明專利]一種預(yù)失真處理方法和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110075953.0
• 申請(qǐng)日: 2011-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN102271106A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包磊;唐友喜;潘文生;符初生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/49
• 分類號(hào): H04L25/49
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及寬帶無線移動(dòng)通信領(lǐng)域多載波系統(tǒng)中高效率功率放大器基帶數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，具體講是一種采用反饋回路數(shù)字預(yù)失真處理的方法和裝置。

背景技術(shù)

眾所周知，功率放大器是基站中耗能最多的器件，數(shù)字預(yù)失真技術(shù)是本領(lǐng)域研究人員用來提高功率放大器的效率和線性度的重要技術(shù)手段之一。數(shù)字預(yù)失真方法是在信號(hào)進(jìn)入功率放大器前先對(duì)信號(hào)進(jìn)行失真處理，使得輸入信號(hào)的失真與功率放大器的非線性失真呈現(xiàn)相反的失真特性，進(jìn)而整個(gè)功率放大器系統(tǒng)的輸入輸出呈現(xiàn)線性特性。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)通過對(duì)功率放大器模型的擬合可以有效擴(kuò)展功率放大器的線性工作區(qū)間，從而推動(dòng)功率放大器可以輸出更高的功率。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)因其適應(yīng)性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍寬、頻譜寬等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注和研究。

目前數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)如圖1所示，請(qǐng)參考圖1，圖1是傳統(tǒng)數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括數(shù)字上變頻(Digital?Up?Converter)、峰均比降低(Crest?Factor?Reduction)、數(shù)字預(yù)失真(Digital?Pre-distortion)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog?Converter)、射頻上變頻調(diào)制、功率放大器(Power-Amplifier)、射頻下變頻解調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital?Converter)、本地振蕩源(Local?Oscillator)。其信號(hào)處理過程如下：基帶I/Q信號(hào)(一般為多載波合路信號(hào))依次經(jīng)過數(shù)字上變頻、峰均比降低以及數(shù)字預(yù)失真，然后經(jīng)過DAC轉(zhuǎn)換得到中頻模擬信號(hào)，并經(jīng)過射頻上變頻后形成射頻信號(hào)，再經(jīng)過功率放大器放大后輸出；然后，將所輸出的射頻信號(hào)一部分經(jīng)過射頻下變頻后得到中頻模擬信號(hào)，再由ADC轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號(hào)，然后反饋到預(yù)失真單元進(jìn)行預(yù)失真處理，這樣從DAC輸出的信號(hào)就可以補(bǔ)償功率放大器的非線性失真。

通過上面的描述和圖1可知：目前數(shù)字預(yù)失真技術(shù)需要一個(gè)反饋通道將功率放大器的輸出信號(hào)耦合回來計(jì)算預(yù)失真修正參數(shù)并完成對(duì)輸入信號(hào)的預(yù)失真處理。因此，反饋回路的信號(hào)質(zhì)量直接影響到數(shù)字預(yù)失真處理的性能，如何提高反饋回路的信號(hào)質(zhì)量，如何更加準(zhǔn)確的對(duì)功率放大器模型擬合并得到更好的預(yù)失真處理結(jié)果，成為DPD實(shí)現(xiàn)時(shí)的關(guān)鍵。盡管在通常的設(shè)計(jì)中，要求反饋回路非線性失真很小而忽略了反饋回路的非線性失真對(duì)DPD系統(tǒng)的性能影響，但是在實(shí)際中反饋回路的帶內(nèi)波動(dòng)、群時(shí)延、溫度等失真將影響DPD系統(tǒng)的性能，特別是在一些惡劣的環(huán)境下，反饋回路的影響變的更為明顯、甚至?xí)笵PD性能惡化，由上述分析可見，這正是目前方案的缺點(diǎn)所在，更是我們工程技術(shù)設(shè)計(jì)人員所不期望看到的。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服反饋回路影響，改善功率放大器的線性和提高功率放大器的效率，本發(fā)明提供了一種基于反饋回路數(shù)字預(yù)失真的方法和裝置。

本發(fā)明提供的一種基于反饋回路的數(shù)字預(yù)失真方法及裝置。包括：預(yù)處理單元、主預(yù)失真單元切換開關(guān)、主預(yù)失真單元、下行調(diào)制鏈路、功率放大器切換開關(guān)、功率放大器、反饋回路、控制單元。其中預(yù)處理單元輸入端接基帶I/Q信號(hào)，而預(yù)處理單元、主預(yù)失真單元、下行調(diào)制鏈路和功率放大器依次連接，主預(yù)失真單元切換開關(guān)和主預(yù)失真單元并聯(lián)，功率放大器切換開關(guān)和功率放大器并聯(lián)，功率放大器輸出端一方面作為對(duì)外的輸出端，另一方面通過反饋回路反饋到主預(yù)失真單元，反饋回路由上行解調(diào)鏈路和副預(yù)失真單元串聯(lián)組成，其中上行解調(diào)鏈路的輸入是反饋回路的輸入端，副預(yù)失真單元的輸出是反饋回路的輸出端，控制單元的信號(hào)輸出端連接主預(yù)失真單元切換開關(guān)的控制端和功率放大器切換開關(guān)的控制端，副預(yù)失真單元的收斂程度信號(hào)的輸出端連接到控制單元的信號(hào)輸入端。

本發(fā)明方法還包括控制單元的處理過程，其處理過程為：

第一步：將主預(yù)失真單元切換開關(guān)和功率放大器切換開關(guān)閉合，使預(yù)處理單元輸出信號(hào)通過下行調(diào)制鏈路后直接輸入到反饋回路。

第二步：當(dāng)接受到預(yù)失真處理的收斂信息滿足預(yù)期值后，斷開主預(yù)失真單元切換開關(guān)和功率放大器切換開關(guān)，使信號(hào)通過功率放大器后輸入到反饋回路。

所述的主預(yù)失真單元用于對(duì)功率放大器的非線性和記憶效應(yīng)引起的失真進(jìn)行補(bǔ)償。

所述的副預(yù)失真單元用于對(duì)反饋回路引起的失真進(jìn)行補(bǔ)償。

所述的預(yù)處理單元實(shí)現(xiàn)對(duì)基帶I/Q路信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字上變頻和峰均比降低，包括：數(shù)字上變頻(DUC)、峰均比降低(CFR)。

所述的下行調(diào)制鏈路實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換和模擬信號(hào)調(diào)制，包括：數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、濾波器和射頻上變頻。