[發(fā)明專利]失真減輕量化器電路、減輕失真噪聲的方法和數(shù)字發(fā)送機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880048284.8
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN110945783B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬瑞;O·塔諾維奇
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H03F3/217
• 分類號(hào): H03F3/217;H03F1/26;H03F3/19;H03K7/08
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 劉久亮;黃綸偉

一種失真減輕量化器電路包括：預(yù)量化器，其根據(jù)輸入信號(hào)生成具有L個(gè)輸出信號(hào)電平的第一量化信號(hào)；以及數(shù)字脈寬調(diào)制(PWM)電路，其使用具有PWM載波頻率fsubgt;p/subgt;的M個(gè)調(diào)制載波并根據(jù)過采樣比(OSR)N來調(diào)制第一量化信號(hào)以便生成第二量化信號(hào)。在這種情況下，調(diào)制載波的數(shù)量M基本上等于L/N的兩倍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在可用于數(shù)字無線傳輸?shù)臄?shù)字脈寬調(diào)制電路中減少信號(hào)失真的噪聲減輕量化器。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，對高數(shù)據(jù)傳輸速率的需求已導(dǎo)致使用針對增強(qiáng)頻譜效率的高級信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。采用開關(guān)模式操作的射頻(RF)功率放大器(PA)的全數(shù)字發(fā)送機(jī)架構(gòu)(ADT)已顯示出在維持所發(fā)送的信號(hào)的良好線性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率效率的潛力。以高分辨率RF輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)模式功率放大器(SMPA)非常具有挑戰(zhàn)性，并且實(shí)踐中需要降低SMPA輸入的振幅分辨率以針對開關(guān)模式操作進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常通過稱為功率編碼的過程來執(zhí)行分辨率降低，其中高分辨率輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)換為多電平分段恒定SMPA驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

脈寬調(diào)制(PWM)是用于降低PA驅(qū)動(dòng)信號(hào)的分辨率的技術(shù)。PWM將基帶輸入信號(hào)映射到數(shù)字脈沖序列中，其中輸入信號(hào)的振幅信息被編碼為脈沖的時(shí)變寬度。在這種情況下，PWM的輸出信號(hào)包括無窮數(shù)量的調(diào)制諧波作為噪聲分量。此外，當(dāng)數(shù)字地實(shí)現(xiàn)PWM時(shí)，由于輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的時(shí)間采樣本質(zhì)所導(dǎo)致的頻譜混疊效應(yīng)，產(chǎn)生附加帶內(nèi)噪聲。通常，通過調(diào)節(jié)電路中使用的參數(shù)(例如，輸入信號(hào)的采樣比)來減少這些噪聲分量。然而，這種降噪方案針對電路設(shè)計(jì)而變化，并且不存在一致的方法來減少數(shù)字信號(hào)傳輸中的調(diào)制諧波的噪聲分量。

因此，需要提供一種在維持高效率的同時(shí)用于數(shù)字無線傳輸?shù)母呒壴肼曊瘟炕椒ê图軜?gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

一些實(shí)施方式基于這樣的認(rèn)識(shí)：頻譜混疊效應(yīng)在時(shí)域中表現(xiàn)為輸入基帶信號(hào)的附加(隱藏)量化，其中PWM不會(huì)感知真實(shí)輸入信號(hào)，而是其量化版本。這種隱藏量化是所有數(shù)字PWM方案的固有性質(zhì)，并且是由于由數(shù)字化脈沖PWM輸出信號(hào)的采樣導(dǎo)致的開關(guān)瞬時(shí)的位移。換言之，主要頻譜失真完全是由于數(shù)字PWM輸入信號(hào)的隱藏量化，并且如果數(shù)字PWM的輸入信號(hào)被正確地量化，則預(yù)期不引入附加混疊失真并且數(shù)字PWM的輸出可變得基本上無混疊。

為了基本上最小化數(shù)字脈寬調(diào)制(PWM)系統(tǒng)的頻譜失真噪聲，數(shù)字PWM系統(tǒng)包括：預(yù)量化器，其從任意分辨率的輸入信號(hào)生成具有L個(gè)輸出信號(hào)電平的第一量化信號(hào)；以及數(shù)字脈寬調(diào)制(PWM)電路，其使用具有PWM載波頻率f_p的M個(gè)調(diào)制載波并根據(jù)過采樣比(OSR)N來調(diào)制第一量化信號(hào)以便生成第二量化信號(hào)，其中，調(diào)制載波的數(shù)量M基本上等于L/N的兩倍。

另一實(shí)施方式公開了一種減輕可用于數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)字脈寬調(diào)制電路中的失真噪聲的方法。該方法包括以下步驟：根據(jù)輸入信號(hào)生成具有L個(gè)輸出信號(hào)電平的第一量化信號(hào)；以及使用數(shù)字脈寬調(diào)制(PWM)電路以使用具有PWM載波頻率f_p的M個(gè)調(diào)制載波并根據(jù)過采樣比(OSR)N來調(diào)制第一量化信號(hào)以便生成第二量化信號(hào)，其中，調(diào)制載波的數(shù)量M基本上等于L/N的兩倍。

此外，另一實(shí)施方式公開了一種減輕可用于信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)字脈寬調(diào)制電路中的失真噪聲的數(shù)字發(fā)送機(jī)。該數(shù)字發(fā)送機(jī)包括功率編碼器，該功率編碼器根據(jù)輸入數(shù)據(jù)(輸入信號(hào)的同相、正交分量或輸入信號(hào)的大小)生成輸入信號(hào)，該數(shù)字發(fā)送機(jī)包括：預(yù)量化器，其根據(jù)輸入信號(hào)生成具有L個(gè)輸出信號(hào)電平的第一量化信號(hào)；數(shù)字脈寬調(diào)制(PWM)電路，其使用具有PWM載波頻率f_p的M個(gè)調(diào)制載波并根據(jù)過采樣比(OSR)N來調(diào)制第一量化信號(hào)以便生成第二量化信號(hào)，其中，調(diào)制載波的數(shù)量M基本上等于L/N的兩倍。

當(dāng)前公開的實(shí)施方式將參照附圖進(jìn)一步說明。所示的附圖未必按比例，相反通常著重于示出當(dāng)前公開的實(shí)施方式的原理。

附圖說明

[圖1A]圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的基于正交調(diào)制ADT架構(gòu)的全數(shù)字發(fā)送機(jī)的示例的圖。