[發(fā)明專利]數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)和用于放大信號的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610003690.5
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN105634415B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金萬容;曹敬俊;肖恩·帕特里克·斯特普爾頓
• 申請（專利權(quán)）人: 大力系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F3/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;陳煒

公開了數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)和用于放大信號的方法。一種多頻帶數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)包括：多頻帶輸入信號，其中，各頻帶以間隔開的頻率為中心，并且每個頻帶的帶寬基本小于頻帶之間的頻率間隔；至少一個功率放大器，用于提供包括失真特性的放大輸出；輸入混疊邏輯，用于產(chǎn)生每個頻帶的混疊圖像，其中，第一頻帶的混疊圖像處于一個奈奎斯特區(qū)中，并且第二頻帶的混疊圖像處于另一個奈奎斯特區(qū)中，該一個奈奎斯特區(qū)和該另一個奈奎斯特區(qū)中的每一個均具有輸入信號的采樣率的一半的寬度；從放大輸出導(dǎo)出的反饋信號，其包括失真特性的至少一部分的表示；以及對混疊圖像做出響應(yīng)的預(yù)失真邏輯，其用于生成使功率放大器的輸出線性化的預(yù)失真系數(shù)。

本申請是申請日為2010年12月21日、申請?zhí)枮椤?01080064338.3”(國際階段申請?zhí)枮镻CT/IB2010/003448)、發(fā)明名稱為“多頻帶寬帶功率放大器數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)和方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

相關(guān)申請

本申請要求以下申請的權(quán)益：

2009年12月21日遞交的、申請?zhí)枮?1/288,838、發(fā)明名稱為“MULTI-BANDWIDEBAND POWER AMPLIFIER DIGITAL PREDISTORTION SYSTEM AND METHOD”且發(fā)明人為Wan-Jong Kim、Kyoung-Joon Cho和Shawn Patrick Stapleton的美國專利申請。

針對所有目的通過引用將該申請合并在本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及使用復(fù)合調(diào)制技術(shù)的無線通信系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于無線通信的功率放大器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

使用諸如寬帶碼分多址(WCDMA)和正交頻分復(fù)用(OFDM)的復(fù)合調(diào)制技術(shù)的寬帶移動通信系統(tǒng)具有大的峰值平均功率比(PAPR)規(guī)格，因而需要用于其射頻(RF)傳輸?shù)母呔€性功率放大器。常規(guī)的數(shù)字預(yù)失真(DPD)技術(shù)具有工作帶寬限制。

常規(guī)的基于DSP的DPD方案使用FPGA、DSP或微處理器來估計、計算并校正放大器(PA)的非線性度：它們對PA系統(tǒng)中的信號進(jìn)行快速跟蹤和調(diào)節(jié)。然而，由于諸如溫度的環(huán)境變化和由記憶效應(yīng)導(dǎo)致的PA輸出信號不對稱失真所引起的、功率放大器在寬帶寬上的線性度性能的變化對常規(guī)的基于DSP的DPD方案提出了挑戰(zhàn)。常規(guī)的DPD算法基于寬帶反饋信號，這些算法需要高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以捕獲需要的信息。多頻率帶應(yīng)用(或簡稱為多頻帶應(yīng)用)可以使其工作頻率顯著間隔開。常規(guī)的DPD架構(gòu)使用比輸入信號的非線性失真帶寬的兩倍更大的ADC采樣率。該采樣率通常比復(fù)合調(diào)制信號的工作帶寬的5倍因數(shù)的兩倍更大。5倍因數(shù)導(dǎo)致歸因于由功率放大器產(chǎn)生的非線性失真的頻譜再生。對采樣率的該約束限制了常規(guī)預(yù)失真架構(gòu)對單頻帶應(yīng)用的可行性。采樣率ADC越高，則分辨率越低、消耗更多功率且更昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

因此，考慮到以上問題完成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種用于多頻率帶寬帶通信系統(tǒng)應(yīng)用的、具有高線性度和高效率的功率放大器系統(tǒng)的高性能且成本有效的方法。本公開內(nèi)容能夠使功率放大器系統(tǒng)現(xiàn)場可重構(gòu)并在非常寬的帶寬上支持同一PA系統(tǒng)上的多工作頻率帶。另外，本發(fā)明支持多調(diào)制方案(調(diào)制未知(agnostic))、多載波和多信道。

為了實現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明，該技術(shù)基于使RF功率放大器線性化的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真的方法。本發(fā)明基于使用不同頻率的不同信號(多頻帶信號)。這些多頻帶信號將通過功率放大器經(jīng)歷失真并產(chǎn)生以近似為多頻帶信號的各個帶寬的5倍的每個載波為中心的非線性失真。來自功率放大器的反饋信號被下轉(zhuǎn)換成中頻(IF)，中頻(IF)確保在ADC中采樣之后基波帶寬不會相互混疊。本發(fā)明可以適應(yīng)各個載波的非線性失真的混疊。

公開了本發(fā)明的各種實施方式。在一個實施方式中，在PA系統(tǒng)內(nèi)使用了峰值因數(shù)縮減(CFR)、DPD、功率效率提升技術(shù)和系數(shù)自適應(yīng)算法的組合。在另一實施方式中，為了增強(qiáng)性能，還使用模擬正交調(diào)制器(AQM)補償結(jié)構(gòu)。