[發明專利]一種射頻信號的數字矯正裝置及其矯正方法

有效

• 申請號: 201310006005.0
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103916088B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 楊大力;劉相玉
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F3/20
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所44209
• 代理人: 陳鴻蔭

技術領域

本發明涉及一種射頻信號的數字矯正裝置及其矯正方法。

背景技術

現在，在無線通信發射系統的傳輸設備中，高功率放大模塊(HPA)的工作特性對整個無線通信系統的性能、信號質量和成本具有決定意義。對于系統設計所給定的功率和性能指標，功率放大模塊的性能特性將隨著輸入信號線性工作范圍的擴大而惡化， 且其價格也將隨著其線性工作范圍的擴大而顯著攀升。因此，采用擴展功率放大模塊線性工作范圍的預失真技術取代購買更高檔的HPA器件的研究意義重大。對于擴展功率放大模塊線性范圍的研究和應用，即采用預失真技術，在國外已經有很多成熟的芯片和算法產品，出現了很多種數字自適應預失真技術如：數字查表法、笛卡爾環法等， 雖然這些方法和技術的實際應用也在不斷擴展，但實際應用的效果卻不十分理想。 其原因是數字算法與無線系統中所使用的不同類型的功率放大模塊，在匹配和輸入信號的特性存在差異，造成對非線性矯正的不同效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，在無線通信發射系統的傳輸設備中能夠較好的匹配適應不同類型的功率放大模塊，造成對非線性矯正的效果更好。

本發明首先提供一種射頻信號的數字矯正裝置，包括：

射頻調制模塊，用于對輸入的信號進行調制并輸出相應的信號；

矯正信息存儲模塊，包括：地址移位寄存器和存儲器，所述存儲器的地址是由一組數據寄存器構成，輸入數據按串行方式送入地址移位寄存器，所述存儲器的存儲單元中儲存的信息包括進行校正的預失真信息；

矯正處理模塊，用于根據所述射頻調制模塊和矯正信息存儲模塊輸入的信息，進行矯正處理并輸出相應的信號；以及，

功率放大模塊，用于將所述矯正處理模塊輸出的信號進行功率放大輸出，并將其輸出信號反饋到所述矯正信息存儲模塊。

相應的，本發明還提供一種采用所述射頻信號的數字矯正裝置的矯正方法，包括如下步驟：

所述射頻調制模塊對輸入的信號進行調制并輸出相應的信號；

所述矯正信息存儲模塊根據分別由所述射頻調制模塊和功率放大模塊輸出的信號，輸出相應的預失真信息到所述矯正處理模塊；

所述矯正處理模塊根據分別由所述矯正信息存儲模塊和射頻調制模塊輸出的信號，進行矯正處理并輸出相應的信號到所述功率放大模塊進行功率放大輸出。

與現有技術比較，本發明的優點在于，是采用存儲記憶的預失真算法來矯正具有記憶特性的功率放大模塊，而且可以將此處理直接應用在射頻域內。采用數字存儲記憶的預失真算法在射頻領域的應用，目的是不僅達到對具有記憶功能的功率放大模塊非線性特性更好的矯正，而且可將數字處理后的矯正信息直接在射頻域內對射頻放大器矯正。這種數字化的處理方法，在未來實現數字化射頻技術和系統至關重要的。

附圖說明

圖1是本發明射頻信號的數字矯正裝置一種實施例的結構框圖；

圖2是圖1所示實施例部分模塊進一步具體的結構框圖；

圖3是功率放大模塊的非線性特性AM-AM（幅度-幅度）失真特性示意圖；

圖4是功率放大模塊的非線性特性AM-PM（幅度-相位）失真特性示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例做進一步的說明。

如圖1和圖2所示，一種射頻信號的數字矯正裝置，包括：

射頻調制模塊，用于對輸入的信號進行調制并輸出相應的信號；

矯正信息存儲模塊，包括：地址移位寄存器和存儲器，所述存儲器的地址是由一組數據寄存器構成，輸入數據按串行方式送入地址移位寄存器，所述存儲器的存儲單元中儲存的信息包括進行校正的預失真信息；

矯正處理模塊，用于根據所述射頻調制模塊和矯正信息存儲模塊輸入的信息，進行矯正處理并輸出相應的信號；以及，

功率放大模塊，用于將所述矯正處理模塊輸出的信號進行功率放大輸出，并將其輸出信號反饋到所述矯正信息存儲模塊。

優選的，所述矯正信息存儲模塊中，所述預失真信息對應所述功率放大模塊的非線性特征，并根據由所述射頻調制模塊所輸入信號，完成地址對相對應信息的映射。

其中，所述矯正信息存儲模塊中的預失真信息包括第一矯正分量（PD-I in）和第二矯正分量（PD-Q in）；

所述矯正處理模塊包括：

正交調制器，用于將由所述射頻調制模塊輸入的信號進行角度轉換；

第一乘法器，用于將所述第一矯正分量（PD-I in）與由所述射頻調制模塊輸入的信號進行乘法處理并輸出；