[發明專利]功率放大器的異常保護方法和裝置

有效

• 申請號: 201110455824.4
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103187936B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 戴征堅;寧東方
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H03F1/52
• 分類號: H03F1/52
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 李健,龍洪

技術領域

本發明涉及數字信號處理領域，尤其涉及一種功率放大器的異常保護方法和裝置。

背景技術

功率放大器作為發射機的重要組成部分，廣泛應用于全球移動通訊系統(GSM)、個人手持式電話系統(PHS)、碼分多址(CDMA)和寬帶碼分多址(WCDMA)等各種制式的現代無線通信系統中，無論是基站還是直放站，功率放大器都是不可或缺且極其重要的。功率放大器的作用是將基站收發信機的發射信號進行功率放大，然后把放大的射頻信號輸出到基站的天饋單元，通過基站天線輻射到空中，為移動用戶終端提供可靠的無線通信信號。

在無線基站系統中，為了提高設備的覆蓋范圍和功率放大器的效率，減少基站設備的熱耗，功率放大器往往工作在高功率下，且實際設備的工作環境非常復雜。當由于某種突發原因，功率放大器的輸入出現異常時(例如大功率信號或寬譜信號)，很容易導致功率放大器出現性能永久下降，甚至導致燒毀。功率放大器的性能異常或燒毀，一方面會增加基站設備提供商的設備維修成本，另一方面會影響設備的正常通信，從而影響移動運營商給用戶提供正常業務的能力。因此，有必要采用一種技術來提高功率放大器對異常信號的應對能力。傳統上，經常在功率放大器內部或外部增加一些電流/電壓檢測電路來提高功率放大器的防燒毀能力，但是，這不僅會增加發射機/功率放大器的成本和體積，而且在模擬域進行信號處理往往比較復雜。

發明內容

本發明實施例提供了一種功率放大器的異常保護方法和裝置，以解決在不增加放大器的成本和體積的情況下，防止功率放大器出現性能異常或燒毀的問題。

本發明實施例提供了一種功率放大器的異常保護裝置，包括依次連接的信號產生器、數模轉換(DAC)模塊、調制模塊和功率放大器(PA)，該裝置還包括位于所述信號產生器和所述DAC模塊之間的信號保護器和位于所述信號產生器和所述信號保護器之間的信號監控器，其中：

所述信號監控器，用于對所述信號產生器輸出的數字信號進行實時監測，當監測到所述數字信號出現異常時，產生信號異常指示信號，并向所述信號保護器發送該信號異常指示信號；

所述信號保護器，用于根據所述信號監控器發送的所述信號異常指示信號，對所述數字信號進行處理，并向所述DAC模塊輸出加權處理后的結果。

優選地，所述信號監控器包括功率計算模塊、濾波處理模塊、功率譜估計模塊、誤差計算模塊和判決模塊，其中：

所述功率計算模塊，用于計算所述數字信號的瞬時功率后輸出；

所述濾波處理模塊，用于對所述功率計算模塊輸出的瞬時功率進行濾波處理得到所述數字信號的平均功率后輸出；

所述功率譜估計模塊，用于估計所述數字信號的功率譜后輸出；

所述誤差計算模塊，用于根據所述功率譜估計模塊輸出的功率譜與預設的基準譜計算出頻域誤差后輸出；

所述判決模塊，用于分別將所述功率計算模塊、所述濾波處理模塊和所述誤差計算模塊的輸出與預配置的判決門限進行比較，確定所述數字信號在時域或頻域出現異常后，產生信號異常指示信號，并向所述信號保護器發送該信號異常指示信號。

優選地，所述判決模塊，具體用于根據所述誤差計算模塊的輸出和頻域判決門限確定出所述數字信號存在頻域誤差后，產生信號異常指示信號，并向所述信號保護器發送該信號異常指示信號；或者

根據所述功率計算模塊的輸出和時域瞬時判決門限確定出所述數字信號存在時域誤差后，產生信號異常指示信號，并向所述信號保護器發送該信號異常指示信號；或者

根據所述濾波處理模塊的輸出的和時域長時判決門限確定出所述數字信號存在時域誤差后，產生信號異常指示信號，并向所述信號保護器發送該信號異常指示信號。

優選地，所述誤差計算模塊，具體用于采用如下公式計算頻域誤差：