[發(fā)明專利]一種信號預(yù)失真處理方法及裝置

有效

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• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103905357B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐永軍;劉志;鄒敏
• 申請（專利權(quán)）人: 京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司
• 主分類號: H04L25/49
• 分類號: H04L25/49
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種信號預(yù)失真處理方法及裝置

背景技術(shù)

現(xiàn)實生活中功率放大電路的應(yīng)用很廣泛，比如在通信系統(tǒng)中，信號被發(fā)送后，會在傳播介質(zhì)中傳播并在傳播的過程中產(chǎn)生損耗，如果該信號的功率太小會導(dǎo)致該信號的接收端無法正常接收到該信號，因此需要功率放大電路在該信號被發(fā)送前，將該信號放大到一定的功率再發(fā)送，才能保證信號的接收端能夠正常接收到該信號。

功率放大電路通常具有三種工作狀態(tài)，對應(yīng)這三種工作狀態(tài)可以理解為功率放大電路工作在三個區(qū)域：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。功率放大電路工作在哪個區(qū)域，取決于輸入該功率放大電路的輸入信號的功率P_in的值。當(dāng)P_in非常小，以致經(jīng)過該功率放大電路放大后輸出的信號的功率P_out接近零，此時該功率放大電路工作在截止區(qū)；隨著輸入信號的功率P_in的增大，該輸入信號經(jīng)過該功率放大電路放大后，輸出的輸出信號的功率P_out隨著P_in的增加線性增加，即P_out=βP_in，此時該功率放大電路工作在放大區(qū)，也就是該功率放大電路將該輸入信號的功率P_in放大了β倍并輸出；當(dāng)輸入信號的功率P_in繼續(xù)增大，經(jīng)過該功率放大電路放大后，輸出的輸出信號的功率P_out隨著P_in的增加不再呈線性增加，而是緩慢增加甚至開始減小，此時該功率放大電路工作在飽和區(qū)。放大區(qū)又叫線性區(qū)，是功率放大電路正常工作的區(qū)域，相對線性區(qū)，飽和區(qū)和截止區(qū)都稱為非線性區(qū)。若功率放大電路工作在截止區(qū)，則輸入信號的功率P_in太小，可能無法驅(qū)動功率放大電路工作；若功率放大電路工作在飽和區(qū)，則輸出的信號將產(chǎn)生線性失真，甚至深度飽和會造成功率放大電路被燒壞，因此功率放大電路應(yīng)盡量避免工作在非線性區(qū)。

信號的非線性失真會影響通信系統(tǒng)的正常運行，比如增加接收信號的難度，產(chǎn)生鄰道干擾等。因此需要盡量控制輸入功率放大電路的輸入信號的功率Pin，以免輸入信號的功率過大，使功率放大電路進入飽和區(qū)，導(dǎo)致輸出的輸出信號的功率Pout產(chǎn)生嚴重的非線性失真。因此，如何保證功率放大電路工作在線性區(qū)，使得輸出信號的功率不產(chǎn)生非線性失真成為亟待解決的問題。

現(xiàn)有技術(shù)中通常采用數(shù)字預(yù)失真（DPD，Digital Pre-Distortion）技術(shù)。DPD技術(shù)的原理為：在信號輸入功率放大電路之前，首先經(jīng)過DPD的處理。而DPD對信號的處理方式呈功率放大電路對信號的處理方式的逆特性，即通過對功率放大電路的非線性失真進行補償，使功率放大電路對輸入信號產(chǎn)生線性輸出。為了便于對功率放大電路的逆特性的理解，下面舉個例子：圖1a為理想的功率放大電路的對輸入信號的放大效果，即經(jīng)過功率放大電路的處理，輸出信號的P_out隨著輸入信號的功率P_in的增加線性增加，而如圖1b所示，假設(shè)功率放大電路對輸入信號的放大結(jié)果呈曲線y=x²(x>0)，也就是如果對輸入信號不加處理直接輸入功率放大電路，能夠得到P_out＝P_in²，不是呈線性增加，而如果利用功率放大電路的逆特性，也就是在信號輸入功率放大電路之前，預(yù)先對該信號進行與功率放大電路相逆的處理，如圖1c所示，為y=x²(x>0)的逆函數(shù)，先將輸入信號的功率P_in進行相逆的預(yù)處理，再輸入功率放大電路就能夠得到線性的輸出信號，即：

DPD技術(shù)由于具有成本低、生產(chǎn)方便等優(yōu)點逐步成為通信系統(tǒng)線性化技術(shù)的主流。在實際應(yīng)用過程中，為了提高功率放大的穩(wěn)定性，提出了很多改進DPD技術(shù)的方法，然而單純通過算法的優(yōu)化來提高功率放大的效率結(jié)果都不理想。因為DPD不單純是一個功能模塊，更是整個功率放大系統(tǒng)的一部分，因此，整個功率放大系統(tǒng)中的每一個環(huán)節(jié)都可能影響功率放大的效率，比如溫度，單純改進DPD算法來提高功率放大的效率是不實際的。如何保證DPD技術(shù)對待放大信號處理的穩(wěn)定性，從而提高功率放大的效率是現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種信號預(yù)失真處理方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中功率放大穩(wěn)定性低的問題。

基于上述問題，本發(fā)明實施例提供的一種信號預(yù)失真處理方法，包括：