CN101228690B - 延迟调整装置 - Google Patents

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Abstract

一种自适应预失真式失真补偿装置的反馈信号与参考信号的延迟调整装置，使用以时钟单位进行延迟调整的延迟电路、和以小于时钟单位的抽头单位进行延迟调整的延迟滤波器进行调整。并且，延迟调整用于进行获得相关值的最大值和误差信号的最小值。该情况时，首先使用延迟单位的延迟电路控制参考信号的延迟量，使获得相关值的最大值，然后使用延迟滤波器控制反馈信号的延迟量，使获得相关值的最大值。在该时间点，进行参考信号与反馈信号的相位调整。并且，使用延迟滤波器调整反馈信号的延迟量，使误差信号为最小，结束延迟调整。

Description

延迟调整装置
技术领域
本发明涉及一种自适应预失真(APD)式失真补偿装置的参考信号和反馈信号的延迟调整装置。
背景技术
在进行APD方式的失真补偿时，为了使参考信号(Ref信号)和反馈信号(FB信号)的定时一致，必须进行延迟调整。
图1是采用了APD方式失真补偿的发送基板的框图。
参考信号(Ref信号)是发送信号的基带信号。参考信号被输入到乘法器10，与来自失真补偿控制部15的失真补偿系数相乘后输入到D/A转换器11。在D/A转换器中从数字信号转换为模拟信号后，在调制器12中进行调制，然后通过功率放大器(Power Amplifier)12放大发送。从局部振荡器14向调制器12输入升频用的射频。
并且，参考信号被输入到失真补偿控制部15。输入到失真补偿控制部15的参考信号用于索引失真补偿表。另外，参考信号被输入到时钟单位延迟器16。参考信号在时钟单位延迟器16中被赋予时钟单位的延迟，然后输入到加法器17和相关运算处理部18。时钟单位延迟器16的时钟由相关运算处理部18控制，通过控制时钟来控制时钟单位延迟器16的延迟量。
从功率放大器12输出的信号作为反馈信号(FB信号)输入到乘法器23。在乘法器23中与来自局部振荡器24的射频相乘，从而被降频。并且，乘法器23的输出被输入到A/D转换器22，从模拟信号转换为数字信号。被转换为数字信号的反馈信号通过解调器21进行解调，然后输入到延迟滤波器20。延迟滤波器20是典型的FIR滤波器，通过改变抽头系数可以改变信号的延迟量。延迟滤波器20的输出被输入到加法器17的负端子和相关运算处理部18。相关运算处理部18控制向解调器21输入周期波的数值控制振荡器25的谐波的相位。相关运算处理部18计算参考信号和反馈信号的相关值，并控制时钟单位延迟器16和数值控制振荡器25，以使相关值最大。
通过加法器17求出输入到加法器17的参考信号与输入到加法器17的负端子的反馈信号的差，并输入到失真补偿控制部15和误差运算处理部19。误差运算处理部19调整延迟滤波器20的延迟量，使加法器17的输出最小。加法器17的输出即误差信号用于更新存储在失真补偿控制部15中的失真补偿表的失真补偿系数。
以往，反馈信号和参考信号的相对延迟量的调整通过以下两个步骤实施。
(1)基于参考信号和反馈信号的相关运算进行的1时钟单位的调整
(2)基于参考信号和反馈信号的误差运算进行的1/128时钟单位的调整
步骤(1)使参考信号每1时钟地延迟，计算参考信号和反馈信号的相关值最大的延迟量。
图2是表示进行相关运算的电路的图。
在图2中，参考信号和反馈信号分别是由I信号和Q信号构成的复数信号。在把参考信号的I信号设为Ref_ich、把参考信号的Q信号设为Ref_qch、把反馈信号的I信号设为FB_ich、把反馈信号的Q信号设为FB_qch时，利用下式表示图2的电路进行的运算。
Ref＝Ref_ich+jRef_qch
FB＝FB_ich+jFB_qch
此时，相关值＝∑Ref×FB*
＝∑(Ref_ich+jRef_qch)×(FB_ich+jFB_qch)
其中，*表示取复数共轭，j表示虚数单位。相关结果实部积分器和相关结果虚部积分器分别累计所得到的相关值的实部和虚部的多个计算结果，进行上式之和的记号的运算。
图3是表示相关运算结果的示例的图。
图3表示以时钟单位对参考信号赋予各种延迟量并运算相关值而得到的示例。相关值在各种延迟量时显示出峰值，但是在参考信号和反馈信号的相对延迟最小时显示出最大的峰值。因此，通过寻找相关值表示最大峰值的延迟量，可以使参考信号和反馈信号的定时一致。
在进行步骤(2)之前，首先设定在步骤(1)中求出的时钟单位的延迟量。通过该延迟设定，相关运算处理部18进行解调器21的相位调整。解调器21的相位调整通过相关运算处理部18按照如下方式计算相位值来进行。
通过相关运算，可以获得表示基于反馈信号和参考信号的相对延迟的相位偏移的相位值。
假设FB信号＝Ref×Aexp(-jθ)
则相关值＝∑Ref×FB*＝∑Ref×Ref*×Aexp(jθ)
＝A·∑|Ref|2exp(jθ)
根据exp(jθ)＝cosθ+jsinθ
相关值(实部)＝A·∑|Ref|2cosθ
相关值(虚部)＝A·∑|Ref|2sinθ
根据以上结果，求出相位值θ＝tan-1(相关值(Qch)/相关值(Ich))
相位调整是为了在步骤(2)的延迟调整中进行误差运算时消除参考信号和反馈信号的相位差而实施的。
在进行了解调器21的相位调整后，使用数字滤波器(延迟滤波器)改变反馈信号的延迟。对于延迟滤波器准备以1/128时钟单位延迟的抽头系数。通过改变抽头系数，反馈信号的延迟变化，参考信号和反馈信号的延迟最佳值为选择了误差值最小的滤波器序号的抽头系数的时候。
图4是说明数字滤波器的图。
数字滤波器特指FIR滤波器。如图4(a)所示，数字滤波器包括：多个串联连接的延迟器；向各个延迟器的输出乘以抽头系数A0～An的各个乘法器；将各个乘法器的输出相加并输出结果的加法器。延迟器设有128个，以产生1/128时钟单位的延迟，各个延迟器的延迟值为128时钟。
图4(b)是表示抽头系数的示例的图，是在纵轴上绘制出包括11个抽头时的各个抽头系数的值的图。抽头系数的设定方法有各种方法，延迟量根据各个抽头系数的设定而不同。
图5是表示进行误差运算的电路的图，图6是表示误差运算结果的示例的图。
图5的误差运算电路的运算内容利用下式表示。
Ref＝Ref_ich+jRef_qch
FB＝FB_ich+jFB_qch
此时，误差值为∑{(Ref_ich+jRef_qch)-(FB_ich-jFB_qch)}，
误差的实部和虚部为
误差值(实部)＝∑(Ref_ich-FB_ich)
误差值(虚部)＝∑(Ref_qch-FB_qch)
求出该误差值的绝对值。
另外，各个变量的名称与在相关运算的说明中使用的名称相同。误差结果实部积分器和误差结果虚部积分器分别进行上述误差值的实部与虚部之和的运算。
图6的横轴表示1/128时钟单位的反馈信号的延迟量，纵轴表示误差值。误差值最小的延迟量为最佳延迟量。
但是，以往的延迟量的调整方式具有以下缺点。
在进行上述步骤(2)的误差运算的前期阶段的解调器的相位调整中，利用在步骤(1)中求出的时钟的最佳点和初始值延迟滤波器(1/128时钟单位的初始值0)进行，但是最佳延迟点的滤波器抽头系数有时与初始值的延迟滤波器抽头系数不同。在该情况下，将以偏移的延迟进行相位调整，不能求出正确的相位，不能求出正确的抽头系数。
图7是表示基于抽头系数(延迟值)的解调器的相位调整结果的图，图8是表示误差运算的延迟调整结果的偏差的图。
图7的横轴表示相位调整处理的执行次数，纵轴表示相位值的变化。曲线分别表示1/128时钟单位的延迟量的设定值为0、128、64的三种情况。根据图示可知，在延迟滤波器的抽头系数不合适时，即使重复几次相位调整处理，相位值也不接近0。
并且，在图8中表示以误差运算的结果为基础利用延迟滤波器进行延迟调整的情况。图8表示重复试行几次延迟调整后的结果，利用不同标志表示的曲线表示不同的试行。根据图8可知，每当试行延迟调整时，赋予不同的延迟量最小的误差结果，仅依靠使用了误差结果的延迟调整，不能求出具有可靠性的最佳延迟量。
作为以往的失真补偿装置有专利文献1。专利文献1公开了在相位值异常时不进行失真补偿表的更新的技术。
专利文献1：国际专利申请公开号WO 03/103166号公报
发明内容
本发明的课题是提供一种延迟调整装置，能够将参考信号和反馈信号的定时设定为可靠性较高的最佳值，进行正确的失真补偿系数的更新。
本发明的延迟调整装置运算第1信号和第2信号的误差信号，调整根据该误差信号的值更新失真补偿系数的失真补偿装置中的、该第1信号和该第2信号的延迟量，其特征在于，该延迟调整装置具有：相关值运算单元，其运算该第1信号和该第2信号的相关值；误差信号运算单元，其运算该第1信号和该第2信号的误差信号；第1延迟单元，其调整该第1信号和该第2信号之间的相对延迟量；第2延迟单元，其以比该第1延迟单元的延迟调整单位小的单位调整该第1信号和该第2信号之间的相对延迟量；控制单元，其第一使用该第1延迟单元设定该相对延迟量以使相关值最大，第二使用该第2延迟单元调整该相对延迟量以使相关值最大，第三使用该第2延迟单元再次调整该相对延迟量以使该误差信号最小，其中，所述第1信号是由基带信号构成的参考信号，所述第2信号是解调发送信号后的反馈信号。
本发明的延迟调整方法运算第1信号和第2信号的误差信号，调整根据该误差信号的值更新失真补偿系数的失真补偿装置中的、该第1信号和该第2信号的延迟量，其特征在于，设置调整该第1信号和该第2信号之间的相对延迟量的第1延迟单元，设置以比该第1延迟单元的延迟调整单位小的单位调整该第1信号和该第2信号之间的相对延迟量的第2延迟单元，运算该第1信号和该第2信号的相关值，运算该第1信号和该第2信号的误差信号，第一使用该第1延迟单元设定该相对延迟量以使相关值最大，第二使用该第2延迟单元调整该相对延迟量以使相关值最大，第三使用该第2延迟单元再次调整该相对延迟量以使该误差信号最小，其中，所述第1信号是由基带信号构成的参考信号，所述第2信号是解调发送信号后的反馈信号。
附图说明
图1是采用了APD方式失真补偿的发送基板的框图。
图2是表示进行相关运算的电路的图。
图3是表示相关运算结果的示例的图。
图4是说明数字滤波器的图。
图5是表示进行误差运算的电路的图。
图6是表示误差运算结果的示例的图。
图7是表示基于抽头系数(延迟值)的解调器的相位调整结果的图。
图8是表示误差运算的延迟调整结果的偏差的图。
图9是表示1/128时钟单位的延迟量和相关值的状态的图。
图10是表示使用相关值进行了1/128时钟单位的延迟调整后再使用误差运算进行延迟调整的结果的图。
图11是本发明的实施方式的装置的总体结构图。
图12是表示图11的控制部进行的处理的流程图。
具体实施方式
在本发明的实施方式中，为了解决上述问题，按照以下步骤实施延迟调整。
(1)基于相关运算进行的1时钟单位的延迟调整
(2)基于相关运算进行的1/128时钟单位的滤波器抽头延迟调整
(3)基于误差运算进行的1/128时钟单位的滤波器抽头延迟调整
另外，步骤(1)的延迟调整不限于把1时钟作为单位。并且，步骤(2)、(3)的延迟调整的单位也不限于1/128时钟单位，只要是比步骤(1)的延迟调整单位小的单位即可。
通过进行以上步骤，由于步骤(2)的相关运算不需要相位调整，所以能够在没有大幅偏移的状态下进行滤波器的抽头延迟调整。
图9是表示1/128时钟单位的延迟量和相关值的状态的图。
横轴表示1/128时钟单位的延迟量，纵轴表示相关值。根据该图可知，通过使用相关值，能够以1/128时钟单位求出大致的最佳延迟量。
如果使用该结果以进行相位调整后的延迟滤波器的抽头系数进行步骤(3)的误差运算，则能够以正确的相位进行调整，能够正确求出滤波器抽头系数。
图10是表示使用相关值进行了1/128时钟单位的延迟调整后再使用误差运算进行延迟调整的结果的图。
在图10中，横轴表示1/128时钟单位的延迟量，纵轴表示误差结果。与图8不同，即使重复试行几次，最佳延迟量也是基本相同的值，可靠性较高的延迟量的设定可以利用该方法实现。通过正确设定延迟量，也可以正确进行失真补偿系数的更新。
在此，也可以通过基于步骤(2)的相关运算的1/128时钟单位的延迟调整来结束延迟调整的处理，但观察图9可知曲线的峰值不明显，不易发现峰值，所以再进行误差运算将能够求出正确的延迟。
图11是本发明的实施方式的装置的总体结构图。
在图11中，对与图1相同的构成要素赋予相同的参照符号，并省略说明。
在图11中，新追加有控制部(CPU)26。控制部26从相关运算处理部18和误差运算处理部19获取作为处理结果的相关值和误差结果，调整时钟单位延迟器16的延迟量、用于确定延迟滤波器20的延迟量的抽头系数、和解调器21的相位。解调器21的相位调整通过调整向解调器21提供周期波的数值控制振荡器25的谐波的相位来进行。
控制部26的控制内容是首先从相关运算处理部18获取相关值，使用时钟单位延迟器16设定最佳的时钟定时，然后从相关运算处理部18获取相关值，使用延迟滤波器20设定最佳的定时，在该时间点进行解调器21的相位调整，最后从误差运算处理部19获得误差结果，使用延迟滤波器把延迟值设定为最佳值。
图12是表示图11的控制部进行的处理的流程图。
在开始延迟调整时，在步骤S10中开始相关运算。此时的相关运算是时钟单位。在步骤S11中，改变时钟延迟量。在步骤S12中，获取改变时钟延迟量后的相关值。在步骤S13中，判断是否已进行指定次数的时钟延迟量改变和相关值获取。在未达到指定次数时返回步骤S11，重复指定次数的处理。当在步骤S13中判断为已达到指定次数时，在步骤S14中计算相关值的最大值，在步骤S15中设定时钟延迟量。在步骤S16中开始相关运算。此处的相关运算是抽头单位即上述示例中的1/128时钟单位。在步骤S17中改变滤波器系数(抽头系数)，在步骤S18中获取相关值。在步骤S19中判断是否已达到指定次数，在没有达到时，返回步骤S17重复处理。当在步骤S19中判断为已达到指定次数时，转入步骤S20，计算相关值的最大值，在步骤S21中设定抽头系数。
在步骤S22中开始误差运算。此处的运算以抽头单位(例如1/128时钟单位)进行。在步骤S23中进行相位调整，在步骤S24中改变滤波器系数，在步骤S25中获取误差值。在步骤S26中判断是否已达到指定次数，在没有达到时重复处理。当在步骤S26中判断为已达到指定次数时，在步骤S27中计算误差值的最小值，在步骤S28中设定抽头系数，结束处理。

Claims (7)

1.一种延迟调整装置，其运算第1信号和第2信号的误差信号，调整根据该误差信号的值更新失真补偿系数的失真补偿装置中的、该第1信号和该第2信号的延迟量，其特征在于，该延迟调整装置具有：
相关值运算单元，其运算该第1信号和该第2信号的相关值；
误差信号运算单元，其运算该第1信号和该第2信号的误差信号；
第1延迟单元，其调整该第1信号和该第2信号之间的相对延迟量；
第2延迟单元，其以比该第1延迟单元的延迟调整单位小的单位调整该第1信号和该第2信号之间的相对延迟量；
控制单元，其第一使用该第1延迟单元设定该相对延迟量以使相关值最大，第二使用该第2延迟单元调整该相对延迟量以使相关值最大，第三使用该第2延迟单元再次调整该相对延迟量以使该误差信号最小，
其中，所述第1信号是由基带信号构成的参考信号，所述第2信号是解调发送信号后的反馈信号。
2.根据权利要求1所述的延迟调整装置，其特征在于，所述第1延迟单元只调整所述第1信号的延迟量，所述第2延迟单元只调整所述第2信号的延迟量。
3.根据权利要求1所述的延迟调整装置，其特征在于，所述第1延迟单元以时钟单位调整延迟量。
4.根据权利要求1所述的延迟调整装置，其特征在于，所述第2延迟单元是数字滤波器。
5.根据权利要求1所述的延迟调整装置，其特征在于，所述第2延迟单元以1/128时钟单位调整延迟量。
6.根据权利要求1所述的延迟调整装置，其特征在于，所述控制单元在第二调整之后第三再次调整之前，利用延迟滤波器把解调器的延迟值设定为最佳值。
7.一种延迟调整方法，其运算第1信号和第2信号的误差信号，调整根据该误差信号的值更新失真补偿系数的失真补偿装置中的、该第1信号和该第2信号的延迟量，其特征在于，
设置调整该第1信号和该第2信号之间的相对延迟量的第1延迟单元，
设置以比该第1延迟单元的延迟调整单位小的单位调整该第1信号和该第2信号之间的相对延迟量的第2延迟单元，
运算该第1信号和该第2信号的相关值，
运算该第1信号和该第2信号的误差信号，
第一使用该第1延迟单元设定该相对延迟量以使相关值最大，第二使用该第2延迟单元调整该相对延迟量以使相关值最大，第三使用该第2延迟单元再次调整该相对延迟量以使该误差信号最小，
其中，所述第1信号是由基带信号构成的参考信号，所述第2信号是解调发送信号后的反馈信号。
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