CN101884167A - 包括脉宽脉位调制器的发射机及其方法 - Google Patents

Abstract

基带信号发生器(102a)向处理子单元(704p)提供极性信号(A，I_P)。处理子单元(704p)还接收来自下变频单元(704c)的反馈信号，该反馈信号用于确定放大输出信号的幅度(B)和实际误差相位。将极性信号的幅度(A)和确定的幅度(B)应用于比较器(710)，比较器(710)的输出连接至预失真单元(214、216)的输入。预失真单元(214、216)的输出连接至脉宽调制单元(210、212)的输入，脉宽调制单元(210、212)包括输出两个恒定幅度信号的映射单元(210)。实际误差相位和极性信号的相位分量用于产生校正的相位分量，将该校正的相位分量应用于形成相位调制单元(202、204)的一部分的另一映射单元(202)。该相位调制单元(202、204)的输出信号应用于脉宽调制单元(210、212)，脉宽调制单元(210、212)最后提供两个脉宽脉位调制信号。这些信号应用于开关放大器(110)。

Description

包括脉宽脉位调制器的发射机及其方法

技术领域

本申请涉及一种用于将信号调制到载波信号上的装置和方法以及一种发射机。此外，本申请涉及一种其上存储有用于将信号调制到载波上的计算机程序的计算机可读介质。

背景技术

在通信系统中，经由高频信号来发送包括语言或其他数据的信息。对于这些通信系统，经由发射机内的相位调制、幅度调制或其他调制方法将通信信号从基带调制到载波信号上。

通常，首先产生包括要发送的信息在内的基带。为了增加传输速率，有利地，使用幅度分量以及相位分量作为信息载体。在将信号调制到载波信号上之后，可以将信号放大至足够的传输功率。

降低所使用的发射机的功耗是非常重要的。具体地，所使用的功率放大器耗费大量能量，例如A或B类放大器。因此，一种实现功耗降低的方法是，利用高效率的功率放大器，例如开关放大器。例如，可以使用D类或E类放大器。

然而，为了采用开关放大器，需要适合的调制方法，这是由于开关放大器对要放大的信号的线性度要求非常高。由于这些高要求，不可能直接对不包括恒定包络的调制信号进行放大。因此，需要适合的调制方法，例如，脉宽调制(PWM)或脉冲密度调制(PDM)。

为了控制开关放大器，已知若干方法。根据一种方法，利用二电平PWM信号驱动放大器的输入，该二电平PWM信号是通过将AM和PM调制载波与三角或锯齿信号进行比较而产生的，该三角和锯齿信号的基频至少是载波频率的二倍。这引起了功率放大器的高开关频率的问题，具体地，与三角信号有关的高线性度要求。此外，在PWM转换发生之前，应当已经对载波信号进行了线性AM调制。还可以通过向比较器的一个输入应用包络以及向比较器的另一个输入应用相位调制RF三角信号，来产生脉宽脉位(PWM-PPM)调制信号。

为了驱动开关放大器，另一种可能是使用二电平PWM信号作为放大器输入信号，该PWM信号由带通sigma-delta转换器产生。该解决方案带来的主要缺点是，甚高PA开关频率，即，显著的过采样比。

根据另一种用于控制开关功率放大器的解决方案，经由开关功率放大器的电源电压的调制来加入幅度分量。该调制可以经由高效DC-DC转换器来进行。然而，实现高调制带宽并同时抑制由DC-DC转换器产生的不期望噪声或纹波是困难的。

本申请的一个目的是提供降低功耗的装置。本发明的另一目的是提高装置的总体线性度。

发明内容

根据本发明的装置解决了这些和其他目的。该装置包括被配置为产生信号的信号发生器。该装置还包括被配置为对信号进行调制的脉宽调制单元。该装置包括被配置为对信号进行放大的放大器单元。该装置包括被配置为使用误差信号来校正信号的反馈回路路径，其中，所述反馈回路路径包括：转换和处理单元，被配置用于对放大信号进行下变频以及使用误差信号对产生的信号进行校正。

可以在用于发送任何类型信息(例如，数据、语言等)的发送设备内实现该装置。此外，可以在数字域以及模拟域内至少部分地实现该装置。

如上所述，该装置包括信号发生器。信号发生器可以根据要发送的信息来创建信号。该信号可以是基带信号。要发送信号可以至少部分包含在产生信号的幅度分量内。

然后在如下所述的转换和处理单元中对产生信号进行校正，并随后通过脉宽调制单元将该产生信息调制到载波信号上。脉宽调制信号的优点是，调制信号包括几乎恒定的包络。然后通过放大器单元对调制载波信号进行放大。开关的非线性行为通常引起调制信号的失真。为了提高装置和其中安装了根据本发明的装置的发射机的线性度，该装置包括反馈回路路径，其中，误差信号是根据在要求与放大器输出的实际信号之间的差异而产生的。

根据本发明，反馈回路路径包括：转换和处理单元，被配置用于对放大信号进行下变频，并使用误差信号校正产生的信号。因此，尽管可以在装置中使用的开关功率放大器由于它们的高效率而在绝对非线性区域中进行操作，但反馈回路路径还是能够确保装置的高线性度。

根据一个实施例，创建的信号可以是极性信号。极性信号一般包括幅度分量和相位分量。传输速率由于幅度分量和相位分量均可以用作信息载体的事实而增加。可以将极性信号拆分成幅度分量和相位分量。幅度分量是根据极性信号的包络。已经发现仅可以将极性信号的幅度分量转发至脉宽调制单元。幅度的高频分量的使用是有利的。能够提高动态范围。

根据另一实施例，放大单元可以实现为装置中的开关功率放大单元，用于降低功耗。

开关放大单元可以包括用于放大信号的至少一个输入以及用于电压电源的至少一个输入。能够结合适合的调制方法(例如，脉宽调制(PWM))使用这样的开关单元。开关功率放大器可以是D或E类放大器。这些类型的功率放大器由于它们的低功耗是特别合适的。然而，也可以在根据申请的装置中实现类似的放大器件。根据实施例的本装置可以提供显著的功耗降低。

根据本发明的另一实施例，该装置可以包括被配置为对产生信号进行预失真的预失真单元。预失真单元对产生信号进行预失真。具体地，可以对幅度分量或包络进行预失真。已经发现，根据本发明，预失真单元可以对后面采用的单元的非线性行为进行预测。还发现，预失真单元可以用于获得包括几乎恒定包络的至少一个信号。根据本发明，反馈回路路径包括转换和处理单元，优选地，在预失真之前，该转换和处理单元可以使用误差信号来对有信号发生器产生的信号进行校正。

已经发现，调制信号应当是实质上线性的，以应用于开关放大单元。因此，该预失真单元可以被配置为，根据产生信号(例如极性信号的幅度分量)来确定相移函数。为了实现实质上线性信号，预失真单元可以将幅度分量转换并偏置成包含信号信息(例如幅度分量信息)的适合的相移函数。此外，预失真单元能够以有利的方式来计算适当的相移函数以进行进一步处理，例如，经由脉宽调制将相移函数调制到载波信号上。

此外，预失真单元可以包括：第一确定单元，根据产生信号(例如，极性信号的幅度分量)来确定占空比函数。根据申请，发现要求的相移函数可以取决于占空比。可以根据实现的适合算法来计算取决于幅度分量的占空比。例如，可以通过应用于幅度和恒定乘法因子的反正弦函数来计算占空比。发现，取决于产生信号(具体地，取决于极性信号的幅度分量)的占空比可以实现尽最小努力和成本的实现方式。

预失真单元还可以包括：第二确定单元，用于根据占空比函数来确定要求的相移函数。已经发现，在另外考虑最大恒定相移的情况下，相移函数线性地取决于所获得的占空比函数。因此，可以容易地实现所需的算法。

预失真单元可以包括其他单元，例如，限幅单元或归一化单元。然而，如果需要分量，则本领域技术人员能够实现这样的分量。

根据另一实施例，该装置可以包括：被配置为对产生信号的相位分量进行处理的脉位调制单元。已经发现，使用相位分量作为信息载体增加了传输速率。脉位调制(PPM)可以是适合的调制形式。这样的脉位单元能够以容易方式来实现，并与脉宽调制单元分离。

而且，第一脉位调制单元可以包括：第一映射单元，被配置为根据脉位调制单元的所选实现方式将极性信号的相位分量映射到至少一个适合函数。适合函数可以是三角函数，例如正弦和/或余弦函数。可以将映射单元的输入信号(例如，相位分量)映射到上述函数中的至少一个。存在用于映射的若干选项，例如，使用CORDIC算法或ROM表。这种选项的使用降低计算支出。可以以数字方式来实现映射单元。然而，模拟实现方式也是可能的。

此外，第一脉位调制单元可以包括第一上变频单元。该单元可以被布置用于，将包括在相位分量的信息和适合的上述函数分别调制到载波信号上。该载波信号可以是包括余弦和/或正弦函数的信号。

具有任何适合频率的信号可以用作载波信号。电压控制振荡器(VCO)、电压控制晶振振荡器(VCXO)等可以产生载波信号。

根据本发明的另一实施例，第一脉宽调制单元可以包括：第二映射单元，被配置为根据第一脉宽调制单元的所选实现方式将相移函数映射到至少一个适合的函数。能够类似于第一映射单元实现该第二映射单元。

此外，脉宽调制单元还可以包括：类似于第一上变频单元实现第二上变频单元。有利地，仅一个载波信号发生器(例如，VCO)即可以用于脉宽调制单元也可以用脉位调制单元。

上变频单元可以包括：若干计算单元，用于将输入信号(例如，相移函数和/或相位分量以及上述相应函数)分别调制到载波信号上。例如，调制单元可以包括至少一个乘法单元和/或至少一个加法单元和/或至少一个正负号单元。比较器可以用作正负号单元。然而，包括其他逻辑和/或计算单元的其他布置是可能的。

脉宽调制单元和脉位调制单元可以实现为一个脉宽脉位调制(PWM-PPM)单元。该单元可以仅包括一个映射单元和一个上变频单元。相位分量和预失真幅度分量均可以被馈送至PWM-PPM单元。能够尽最小努力并花费较低成本来实现PWM-PPM调制单元的实现。

根据本发明的转换和处理单元被配置用于，对放大信号进行转换并使用误差信号对产生信号进行校正。根据本发明的有利实施例，转换和处理单元可以包括转换子单元和处理子单元，其中，转换子单元可以被配置用于，对放大信号进行下变频，处理子单元被配置用于根据下变频后的信号对产生信号进行校正。

转换和处理单元的转换子单元可以包括至少一个乘法器和/或至少一个低通滤波器和/或至少一个延迟元件。为了对产生信号(例如基带信号)进行校正，将放大信号下变频到产生信号的频率上。所布置的用于上变频的载波信号发生器能够用于下变频。实现方式能够容易实现。

由于可以将要调制的信号拆分成幅度分量和相位分量的事实，可以检测到放大信号的相应分量中的至少一个。因此，可以根据本发明，至少在转换和处理单元的处理子单元内布置包络检测单元和/或相位检测单元。有利地，能够检测到组合信号的幅度分量和相位分量，用于校正极性信号的相应分量。能够实现改善的结果。

此外，转换和处理单元的处理子单元可以包括：第一比较单元和第一积分器，用于校正幅度分量，和/或第二比较单元和第二积分器，用于校正相位分量。可以实现为比较器的第一比较单元能够将检测到的组合信号的幅度分量与由信号发生器产生的幅度分量进行比较。处理单元也可以包括第二比较单元。对于第二比较单元，可以使用比较器等用于将检测到的放大信号的相位分量与由信号发生器产生的相位分量进行比较。然而，用于实现的若干种可能性是可能的。

此外，根据本发明的处理单元还可以包括第一积分器单元。有利地，可以在处理子单元内布置第一和第二积分器单元。第一和第二积分器单元可以分别布置在第一和第二比较单元之后。此外，积分器单元可以用于分别根据比较的相位信号和幅度信号，对相位分量和幅度分量进行校正。可以将校正后的相位分量馈送至脉位调制单元，而将校正后的幅度分量馈送至预失真单元。比较单元和积分器单元的组合可以有助于尽较小努力的良好结果。

可以在模拟域中实现转换和处理单元的转换子单元，而可以在数字域中实现处理子单元。

本申请的另一方面是一种方法，包括：产生信号。该方法包括：使用脉宽调制对信号进行调制。该方法包括：对调制后的信号进行放大。该方法还包括步骤：对放大信号进行下变频，以及产生误差信号来校正产生信号。

本申请的另一方面是一种其上存储有计算机程序的计算机可读介质。该计算机程序包括：可操作于使处理器至少执行上述方法的指令。

本申请能够在若干应用领域中实现，包括高效调制发射机。发射机可以用于WLAN、WPAN、蓝牙、OFDM、GSM、UMTS、CDMA、低功率移动通信设备等。

应当注意，以上仅说明了与本发明的原理有关的元件。省略了类似的延迟元件或模拟数字转换器。然而，如果需要这样的组件则本领域技术人员能够实现该组件。

参照附图本专利申请的这些和其他方面将变得显而易见，并对其进行说明。应理解，本申请及其上述示例实施例的特征也可以以彼此所有可能的组合方式进行公开。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明的装置的第一实施例；

图2是创建脉宽调制信号的第一示例图；

图3是根据脉位调制创建具有附加相移的脉宽调制信号的第二示例图；

图4是脉冲的示例图；

图5是根据本发明的装置的第二实施例；

图6是根据本发明的PWM-PPM调制器的实现方式；

图7是根据本发明的装置的第三实施例；

图8是根据本发明的装置的第四实施例。

具体实施方式

在以下本发明的详细描述中，本发明的示例实施例描述和指出根据本发明的装置体系结构。本发明及其所有实施例的主要优点是，降低功耗以及增加要放大的信号的线性度。

图1示出了根据本发明的装置的示例简单实施例。一般可以以模拟方式或部分地在数字域内或部分地在模拟域内实现所示的装置。

根据该实施例，装置包括信号发生器102。

目前，信号发生器102连接至转换和处理单元104，该转换和处理单元104使用误差信号来校正产生信号，以增加如下所述装置的总体线性度。例如，信号发生器102可以是能够产生至少一个信号的数字基带处理器。将该信号(例如，包括产生信号的要发送的信息在内的幅度分量)转发至转换和处理单元104。因此目前将校正的信号转发至预失真单元106，预失真单元106进一步提高系统的线性度。

预失真单元106可以包括适合的部件以实现用于预失真的基本算法。随后对根据本申请的预失真单元106的一个实施例进行说明。

将由预失真单元106创建的信号馈送至脉宽调制单元108，随后将更详细地描述该脉宽调制单元108。通常，调制单元108可以将输入信号调制到载波信号上。可以以部分模拟以及部分数字的方式实现第一脉宽调制单元108。

然后将调制后的信号馈送至放大器单元110。放大器单元110可以是开关功率放大器，例如D类或E类放大器。这些类型的放大器提供非常高效的优点。然而，根据本申请的其他变型，采用不同的放大器也是可能的。

然后在滤波单元中(未示出)对放大信号进行滤波。然后可以将放大和可选地滤波后的信号馈送至天线器件(未示出)，以用于发送。

根据本发明，也可以经由反馈回路路径104a将放大信号(优选地滤波后的放大信号)馈送至转换和处理单元104，该转换和处理单元104使用误差信号来校正该信号。尽管可以在装置中使用的开关功率放大器由于它们的高效率而在绝对非线性区域中进行操作，但反馈回路路径104a还是能够确保装置的高线性度。

发射机应当在开关功率放大器(例如，D类或E类放大器)用于降低功耗的情况下提供良好的线性度。脉宽调制信号适合于获得良好线性度。

存在若干种产生脉宽调制信号(PWM信号)的方法，例如，应用锯齿或三角信号。在两个反向偏移的载波的帮助下，能够实现PWM信号。图2示出了反向相移了ΔΦ_M的信号u₁(t)和u₂(t)。

相移信号或函数Φ_M(t)包括要发送的幅度分量A的信息。出于简要的原因，根据图2和3仅示出了恒定相移ΔΦ_M。随后对如何获得相移信号Φ_M(t)进行说明。

可以使用相反的相移信号u₁(t)和u₂(t)的或非(NOR)函数来获得所示的信号s₁(t)。可以通过信号u₁(t)和u₂(t)的与(AND)函数来确定第二信号s₁(t)。随后对装置的详细实现方式进行说明。

图3示出了与图2相比类似的信号。根据图2和3的两幅图之间的不同之处在于，附加相移ΔΦ_P取决于产生信号的相位分量Φ_P的PPM调制。

在下文中，对可能的预失真进行说明，用于导出要求的相移函数Φ_M(t)，来实现用于驱动放大单元110的几乎线性的信号。借助于图4，对如何确定代表幅度信息的要求的相移函数Φ_M(t)进行说明。

在图4中示出了脉冲的示例图。所示的脉冲具有在周期T_C内具有脉冲长度τ和高度h，周期T_C与载波频率ω_C相对应。因此，占空比为d＝τ/T_C。通过傅立叶级数展开，可以获得以下方程：

$f\left(t\right)=\frac{\mathrm{\τh}}{T_C}+\frac{2h}{\mathrm{\π}}[\sin \left(\frac{\mathrm{\τ}}{T_C}\mathrm{\π}\right)\cos \left({\mathrm{\ω}}_{C}t\right)+\frac{1}{2}\sin \left(\frac{2\mathrm{\τ}}{T_C}\mathrm{\π}\right)\cos \left(2{\mathrm{\ω}}_{C}t\right)+\frac{1}{3}\sin \left(\frac{3\mathrm{\τ}}{T_C}\mathrm{\π}\right)\cos \left(3{\mathrm{\ω}}_{C}t\right)+...]$

带入占空比d，并将函数f(t)转换成求和公式，获得：

$f\left(t\right)=\mathrm{dh}+\frac{2h}{\mathrm{\π}}\underset{n=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\sin \left(\mathrm{nd\π}\right)}{n}\cos \left(n{\mathrm{\ω}}_{C}t\right).$

该函数表示基频的幅度与其取决于占空比d的谐波之间的关系。然后如下给出作为占空比的函数的基频的n次谐波的幅度A_n：

$A_n=\frac{2h}{\mathrm{\π}}\frac{\sin \left(\mathrm{nd\π}\right)}{n}.$

对于占空比值A_n达到其最大值

根据本发明，已经发现，对于所应用的PWM调制方法，需要连续递增或递减函数A_n(d)。占空比的范围以及因此表示第一谐波的幅度的幅度A₁的范围是：

函数A₁是连续递增或递减函数。还发现，根据本发明，根据下个方程发生的脉冲序列的n次谐波的幅度变化：

$d\left(t\right)=\frac{1}{\mathrm{n\π}}\arcsin \left(\frac{{\mathrm{n\πA}}_n}{2h}\right).$

代入n＝1和h＝1，获得第一谐波信号的占空比d：

$d\left(t\right)=\frac{1}{\mathrm{\π}}\arcsin \left(\frac{{\mathrm{\πA}}_1}{2}\right).$

在从0到2的范围中归一化的包络信号引起脉宽调制信号的一次谐波的线性AM调制。适合将幅度A_norm归一化到从0到1的范围，并且最后的预失真函数如下：

$d\left(t\right)=\frac{1}{\mathrm{\π}}\arcsin \left(A_{\mathrm{norm}}\left(t\right)\right)$

因此，在预失真单元106中获得占空比函数d(t)。

从图2可以看出，最大相移由

给出。

也可以从图2中导出要求的相移函数Φ_M(t)。

根据占空比d(t)和最大相移

找到的函数Φ_M(t)由

给出。

包括要发送的幅度信息的该函数Φ_M(t)适合于应用的PWM调制。

对于附加的PPM调制，由于要求的相位调制Φ_P(t)和相位分量之间的线性关系不需要预失真和转换。因此，Φ_P(t)由以下方程给出：

Φ_P(t)＝arg(S_baseband(t))。

图5示出了根据本发明的装置的另一示例简要实施例。所示装置可以以模拟方式或者部分在数字域内以及部分在模拟域内的方式来实现。不再说明已知的分量，并保持相同参考符号。

装置包括信号发生器102a。在该实施例中示出的信号发生器102a产生基带极性信号。然而，使用其他信号是可能的。该极性信号包括幅度分量A和相位分量Φ_P。根据本发明这二者均可以用作信息载体。

幅度分量和相位分量Φ_P均可以被馈送至转换和处理单元504。同样，转换和处理单元504使用误差信号来校正产生信号(即，幅度和相位分量)，以增加装置的总体线性度。

可以将校正后的相位分量Φ_P转发至包括在相位调制单元208中的第一映射单元202。该映射单元202可以被配置为将输入变量映射到适当函数，以用于后面的调制操作。可以实现用于映射的CORDIC算法、ROM表或其他适当方法，以减少计算时间。

将由映射单元202创建的信号转发至第一上变频单元204，在该第一上变频单元204中，执行脉位调制(PPM)。上变频单元204可以以模拟方式实现，并包括至少一个载波信号发生器，例如，电压控制振荡器(VCO)、电压受控晶体振荡器(VCXO)等。

此外，可以在用于上变频的上变频单元204内布置乘法器。在转换和处理单元504中对幅度分量A进行校正之后，将其转发至布置的预失真单元106。根据本发明预失真单元106至少包括第一确定单元214和第二确定单元216。

在第一确定单元214中，根据以下函数，可以根据幅度分量A计算占空比函数d：

$d=\frac{1}{\mathrm{\π}}\arcsin \left(A\right).$

可以将得到的占空比d转发至第二确定单元216，以通过给定函数

计算要求的相移函数Φ_M(t)，其中，

将确定的相移函数Φ_M(t)馈送至脉宽调制单元108，该脉宽调制单元108至少包括第二映射单元210和第二上变频单元212。

所示第二映射单元210可以类似于上述第一映射单元202进行操作。将包括要发送的信息在内的实现的适合函数转发至第二上变频单元212，在第二上变频单元212中，执行脉宽调制(PWM)。该上变频单元212也可以由至少一个载波信号来提供信号，该至少一个载波信号包括相位分量Φ_P的信息。由于可以使用第一上变频单元204的载波信号发生器，因此可以省略附加载波信号发生器。因此，容易的实现方式是可能的。通过乘法器等，可以创建调制信号，该调制信号包括幅度和相位分量。

两个所布置的调制单元108、208可以实现为共用单元，例如，根据本申请的其他实施例的脉宽脉位调制单元(PWM-PPM)。

将第一调制单元108输出的信号馈送至放大器单元110。根据本发明，根据图5的体系结构包括被配置为使用误差信号来校正产生信号的反馈回路路径504a。反馈回路路径504a的一部分是转换和处理单元504。

进一步的处理是已知的，并随后对其进行更详细说明。

在图6中，示出了根据本发明的PWM-PPM调制器的实现方式。调制单元608包含第一上变频单元204和第二上变频单元212。仅示出了由映射单元提供的4个函数，该映射单元包括第一映射单元202和第二映射单元210：

sin(Θ₁(t))、cos(Θ₁(t))、sin(Θ₂(t))、cos(Θ₂(t))，其中：

Θ₁(t)＝Φ_P(t)+Φ_M(t)，并且Θ₂(t)＝Φ_P(t)-Φ_M(t)

可以在数字域内创建这4个三角函数，而可以在模拟域中执行进一步处理。将4个三角函数馈送至调制单元608。根据本实施例，调制单元608包括4个乘法单元和2个加法单元。在调制单元608的两个输出处，获得以下信号：

v₁(t)＝sin(ω_Ct+Φ_P(t)+Φ_M(t))，以及v₂(t)＝sin(ω_Ct+Φ_P(t)-Φ_M(t))

在信号路径之后布置2个正负号单元，以获得相反相移信号：

u₁(t)＝sign(sin(ω_Ct+Φ_P(t)+Φ_M(t)))，以及u₂(t)＝sign(sin(ω_Ct+Φ_P(t)-Φ_M(t)))

然后以交叉的方式将信号u₁(t)和u₂(t)馈送至或非和与门，以获得信号s₁(t)和s₂(t)：

$s_1\left(t\right)=u_1\left(t\right)\stackrel{\‾}{\∪}{u}_2\left(t\right),$ 并且s₂(t)＝u₁(t)∩u₂(t)

然后如图6所示将这些信号馈送至放大器单元110，例如，开关功率放大器。通常，s₁(t)和s₂(t)可以用作相位调制信号，该相位调制信号对于非平衡功率放大器配置是有用的。

包括其他计算和逻辑单元的不同的实现方式是可能的。为了清楚起见，需要未在图6中示出的至少一个载波信号发生器，例如，电压控制振荡器(VCO)。仅示出了与载波频率ω_C相对应的两个输入信号sin(ω_Ct)和cos(ω_Ct)。

图7示出了根据本发明的包括反馈回路路径704a的装置的第三实施例。所示的装置包括：具有相同参考符号的已知单元，类似的确定单元214、216，映射单元202、210、上变频单元204、212等。

可以将本装置划分成数字域702和模拟域712。用于将该装置划分成两个不同域的其他方式是可能的。

根据本发明，装置包括连接至放大单元110的输出的转换和处理单元704(虚线)。所示的转换和处理单元704包括转换子单元704c和处理子单元704p，其中，转换子单元704c在模拟域712中实现，处理子单元704p在数字域702中实现。转换部分704c包括：两个乘法器、两个低通滤波单元LP、以及两个延迟元件τ_p。其它的实现是可能的。

数字域702中的处理子单元可以实现为数字信号处理器(DSP)。处理子单元704p由转换和处理单元704的转换子单元704c所创建的信号供应。处理单元704p目前包括包络检测单元706和相位检测单元708。处理子单元704p还包括第一比较单元710，用于将检测到的下变频信号的幅度分量与信号发生器所产生的幅度分量进行比较。处理子单元704p还包括第一积分器单元712，用于根据比较后的幅度信号来校正幅度分量。最后，处理子单元704p包括加法单元704，将由相位检测单元708供应的误差相位Φ_e与产生信号的相位分量反相相加。

以下说明图7中所示的装置的操作：

在放大单元110的输出处，可以对要发送的信号进行测量，并将其转发至转换和处理单元704。要发送的信号s_t(t)可以由方程s_t(t)＝Bsin(ω_ct+Φ_o)给出。

其中，Φ_o是输出相位，B是幅度分量。

在转换和处理单元704的转换子电压704c内，可以将信号s_t(t)馈送至RF乘法器，以将其与延迟了因子τ_p的信号cos(ω_ct+Φ_P)相乘。另一方面，也可以将信号s_t(t)馈送至RF乘法器，以将其与延迟了因子τ_p的信号sin(ω_ct+Φ_P)相乘。

分离的第一上变频单元204可以创建信号sin(ω_ct+Φ_P)和cos(ω_ct+Φ_P)。延迟元件τ_p可以被布置为，对要求与测试输出相位之间的延迟差进行校正。能够在要求与实际相位调制之间进行区分。

由于相乘的结果，可以在低通滤波器LP的输出处获得包括同相分量I(t)＝Bcos(Φ_o-Φ_P)和正交分量Q(t)＝Bsin(Φ_o-Φ_P)的复基带信号。

在转换和处理单元704的处理单元704p内，包络检测单元706使用同相I(t)和正交分量Q(t)来计算实际幅度B。该幅度B由

给出。

实际误差相位Φ_e可以由相位检测单元708来计算并由方程给出。

在加法单元714中，从产生的相位分量Φ_p中减去获得的误差信号Φ_e以实现校正的相位分量Φ_p。此外，可以通过将幅度分量A与确定的幅度分量B进行比较(比较单元710)以及对产生的信号进行积分(积分器712)来校正幅度分量A。以上说明了校正的幅度和相位分量的其他处理。校正的相位Φ_M和Φ_p用作Cordic或查找表(LUT)202、210的输入信号，以产生4个要求的数字输出信号，优选地，借助于4个DAC(未示出)连续地将这4个要求的数字输出信号转换到模拟域。因此能够动态提高信号u₁(t)和u₂(t)的线性度。

为了清楚起见，可以省略可能需要的组件，例如，延迟元件、模数转换器、数模转换器等。然而，本领域技术人员能够根据需要实现这样的组件。

图8示出了根据本发明的装置的第四实施例。图8中所示的装置与图7的装置的不同之处仅在于以下描述的一些细节。

本装置包括PWM-PPM调制单元608。此外，对于PWM-PPM调制单元608，布置了映射单元820，该映射单元820用于至少将相移函数Φ_M和相位分量Φ_p映射到适合的函数。而且，转换和处理单元804的处理子单元804p包括第二比较单元816和第二积分器818。

由于采用PWM-PPM调制单元，由图8所示VCO供应的信号sin(ω_ct)和cos(ω_ct)被延迟，并被馈送至布置在转换和处理单元804的转换子单元704c内的乘法器。在相乘和低通滤波之后，可以在转换子单元704c的输出处获得包括同相分量I(t)＝Bcos(Φ_o)和正交分量Q(t)＝Bsin(Φ_o)的复基带信号。

将由相位检测单元808计算的输出相位Φ_o馈送至布置的第二比较单元816，并且附加的第二积分器818可以对比较后的信号进行积分。剩余的处理步骤是已知的并不再对其进行说明。

通过图8所示的装置，可以动态地提高要放大的信号u₁(t)和u₂(t)的线性度。

Claims (21)

1.一种装置，包括：

信号发生器(102、102a)，用于产生信号，

脉宽调制单元(108)，用于调制信号，

放大器单元(110)，用于放大调制的信号，

反馈回路路径(104a、504a、704a、804a)，使用误差信号校正调制的信号，

其中，反馈回路路径包括：转换和处理单元(104、504、704、804)，用于对放大的信号进行下变频，并使用误差信号校正产生信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，信号发生器(102、102a)产生极性信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，放大器单元(110)是开关功率放大器。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括：

预失真单元(106)，对产生的信号进行预失真。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，预失真单元(106)，根据产生的信号来确定相移函数。

6.根据权利要求4所述的装置，其中，预失真单元(106)包括：第一确定单元(214)，根据产生的信号确定占空比函数。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，预失真单元(106)包括：第二确定单元(216)，根据确定的占空比函数确定相移函数。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括：脉位调制单元(208)，对产生的信号的相位分量进行处理。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，脉位调制单元(208)包括：第一映射单元(202)，根据脉位调制单元(208)的所选实现方式，将相位分量映射到至少一个适合函数。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，脉位调制单元(208)包括第一上变频单元(204)。

11.根据权利要求5所述的装置，其中，脉宽调制单元(108)包括：第二映射单元(210)，根据脉宽调制单元(108)的所选实现方式，将相移函数映射到至少一个适合的函数。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，脉宽调制单元(108)包括第二上变频单元(212)。

13.根据权利要求8所述的装置，其中，脉宽调制单元(108)和脉位调制单元(208)可以被布置为一个脉宽脉位调制单元(608)。

14.根据权利要求1所述的装置，其中，转换和处理单元(704、804)包括：转换子单元(704c)和处理子单元(704p、804p)。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，转换和处理单元(704、804)的转换子单元(704c、804c)包括：至少一个乘法器和/或至少一个低通滤波器和/或至少一个延迟元件。

16.根据权利要求14所述的装置，其中，转换和处理单元(704、804)的处理子单元(704p、804p)包括以下的至少一个：包络检测单元(706)、相位检测单元(708、808)。

17.根据权利要求14所述的装置，其中，转换和处理单元(704、804)的处理子单元(704p、804p)包括以下至少一个：

用于校正幅度分量的第一比较单元(710)和第一积分器(712)，

用于校正相位分量的第二比较单元(816)和第二积分器(818)。

18.根据权利要求14所述的装置，其中，转换子单元(704c、804c)在模拟域(712、812)中实现，处理子单元(704p、804p)在数字域(702、802)中实现。

19.一种方法，包括：

产生信号，

使用脉宽调制来调制信号，

放大调制的信号，

对放大的信号进行下变频并产生误差信号，以校正产生的信号。

20.一种其上存储有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括：

可操作于使处理器执行根据权利要求19所述的方法的指令。

21.一种发射机，包括根据权利要求1所述的装置。

Images