[發明專利]用于非線性RF組件的低帶寬預失真子系統的體系結構

有效

• 申請號: 201280070302.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN104115408A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 白春龍;簡春云;E.西奇
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H03F1/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊美靈;劉春元

相關申請

此申請涉及2011年12月21日提交的題為“ARCHITECTURE?OF?NONLINEAR?RF?FILTER-BASED?TRANSMITTER”的美國專利申請序號NO.13/333,391；以及2011年12月21日提交的題為“ARCHITECTURE?OF?A?LOW?BANDWIDTH?PREDISTORTION?SYSTEM?FOR?NON-LINEAR?RF?COMPONENTS”的美國專利申請序號NO.13/333,422；這兩個專利申請共同擁有和轉讓，并且由此通過參考全部結合于本文中。

技術領域

本公開涉及使用預失真使非線性子系統線性化，并且在許多實施例中，涉及在射頻發射器的輸出使用預失真使非線性濾波器線性化。

背景技術

在通信網絡中想要發送數據的每一個節點都必須具有發射器。比如，在蜂窩通信網絡中，在基站以及用戶設備裝置或終端中有發射器。圖1例證了常規發射器10的一個實施例。發射器10可以是無線基站的發射器或用戶設備裝置的發射器。如所示，發射器10包含數模轉換器(DAC)?12，后跟調制器和上轉換器14。調制器和上轉換器14的輸出由功率放大器(PA)16放大，并且然后由濾波器18濾波。圖2例證了常規發射器10的另一實施例，其類似于在圖1中例證的實施例。然而，在此實施例中，發射器10包含數字預失真器(DPD)20，其操作以使輸入信號預失真以補償PA?16的非線性。適配器22基于輸入信號與經由解調器和下轉換器24以及模數轉換器(ADC)26從PA?16的輸出提供的反饋信號自適應地配置數字預失真器20。

理想上，濾波器18是線性濾波器。然而，所有模擬濾波器(包含濾波器18)都具有非線性特性區域。當在第四代(4G)蜂窩通信網絡(諸如例如長期演進(LTE)蜂窩通信網絡)的蜂窩通信網絡的基站中實現發射器10時，濾波器18的非線性特性導致幾個缺點。更確切地說，下一代蜂窩通信網絡將具有操作在高輸出功率(例如~80瓦(W)平均功率和~400W峰值功率)的宏基站和操作在較低輸出功率(例如0.1W到10W或20W)的低功率基站。相對于高功率基站，可處置高輸出功率的唯一類型濾波器是空腔濾波器。然而，由于空腔濾波器的非線性問題，空腔濾波器制造的第一輪生產率正好是大約60%。像這樣，空腔濾波器的制造是非常昂貴的。因此，存在改進空腔濾波器的非線性問題以降低制造成本的需要。

至于低功率基站，空腔濾波器可容易地處置想要的輸出功率，同時提供想要的線性。然而，空腔濾波器與其它類型濾波器(例如陶瓷濾波器或單塊濾波器)相比較非常大而重。因此，對于低功率基站，使用空腔濾波器不是想要的。然而，陶瓷濾波器和單塊濾波器當操作在較高功率(例如高于5W)時未提供想要的線性。從而，存在對于改進陶瓷濾波器和單塊濾波器的非線性的需要，使得操作在從5W到20W的功率范圍的低功率基站可使用此類濾波器代替使用龐大的空腔濾波器。

常規發射器10當在4G蜂窩通信網絡(諸如例如LTE蜂窩通信網絡)的用戶設備裝置中實現時也導致問題。確切地說，當在用戶設備裝置中實現常規發射器10時，濾波器18是小型濾波器，諸如表面聲波(SAW)濾波器、薄膜體聲波諧振腔(FBAR)濾波器或體聲波(BAW)濾波器。4G蜂窩通信網絡中的PA?16的峰值功率可向上推濾波器18以工作在其非線性區域。因此，濾波器的非線性對系統將是個問題。因此，還存在對于改進小型濾波器的非線性的需要，使得此類小型濾波器可用在4G無線網絡的用戶設備裝置中，而沒有通信質量降級。

上面討論的所有問題由濾波器18當它工作在某一功率電平以上并且在其非線性特性區域中時將示出的非線性造成。因此，存在對于減少或消除非線性濾波器的非線性的系統和方法的需要。

發明內容

本文公開了用于使用預失真補償非線性子系統的非線性的系統和方法。在一個實施例中，系統包括非線性子系統和預失真器，預失真器配置成實現非線性子系統的輸入信號的預失真，使得預失真補償非線性子系統的非線性特性。另外，系統包括窄帶濾波器和適配器，窄帶濾波器濾波表示非線性子系統的輸出信號的反饋信號以提供濾波的反饋信號，適配器基于濾波的反饋信號和表示非線性子系統的輸入信號的參考信號，自適應地配置預失真器。通過利用濾波的反饋信號而不是反饋信號，大幅降低了適配器的復雜性以及因此其成本。

在一個實施例中，系統也包括第二窄帶濾波器，該濾波器濾波表示到非線性系統的輸入信號的參考信號以提供濾波的參考信號，并且適配器基于濾波的反饋信號和濾波的參考信號，自適應地配置預失真器。