CN102769589B - 一种提高数字预失真性能的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高数字预失真性能的方法和系统，方法包括：将数字信号进行分段和预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型；将数字信号进行分段和预失真处理，并根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型；利用第一预失真模型和第二预失真模型，对数字信号进行预失真处理。本发明通过对前向的数字信号采用分段技术以及累计迭代预失真技术，不仅提高了预失真模型提取的精度，而且在传统的预失真处理基础上进一步提高了预失真的性能，同时不增加逻辑实现的资源，使本发明更适用于宽带信号及高性能指标要求的数字预失真处理。

Description

一种提高数字预失真性能的方法和系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域的数字信号处理技术，特别涉及一种提高数字预失真性能的技术。

背景技术

随着移动通信迅速发展，无线通信频段变得越来越拥挤，频带资源越来越紧张，为了改变这种局面，在有限的频谱范围内容纳更多的通信信道，必须提高现有频段的频谱效率，为此人们应用了许多新的宽带数字传输技术，如多载波全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunications，GSM)、正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)和宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，WCDMA)等和高频谱效率的调制方式，如四相相移键控(QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK)和多进制的正交振幅调制(QuadratureAmplitudeModulation，QAM)等，以求达到更高的频谱利用密度和更广泛的信道空间分配。这些高效的数字调制传输技术几乎都是基于非恒定包络的，例如，第三代移动通信系统(3G)采用16QAM或QPSK等数字调制方式，这种数字调制产生的信号波形是非恒定包络的调相信号，而且系统又是多载波/多信道同时工作。这些措施都能有效提高频谱的使用效率，因此现代通信系统的信息传输技术正朝着多载波、多电平、宽频带和高峰均比的方向发展。

随着信道宽度的减小，频谱利用率的提高，随之而来的问题是带外辐射的增加，造成对邻道干扰增加。出现这种情况的主要原因是在许多无线通信系统中，为提供足够高的输出功率和实现最大输出，功率放大器常常工作在非线性区甚至工作在饱和区的附近，此时功率放大器呈现出很强的非线性特性。

为了解决此类问题，数字预失真技术被广泛的采用来补偿功放的非线性特性。而常规的数字预失真技术对多载波、宽带宽的信号难以达到最佳的矫正效果。大量改进的数字预失真技术，以其良好的硬件复杂度、稳定性以及高效性成为目前主流的功放线性化技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高数字预失真性能的方法和系统，能更好地解决提高数字预失真性能的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供的一种提高数字预失真性能的方法，包括：

A)将数字信号进行分段和预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型；

B)将数字信号进行分段和预失真处理，并根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型；

C)利用第一预失真模型和第二预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

所述步骤C)具体为：

将第二预失真模型更新至第一预失真模型中，或将第二预失真模型合并至第一预失真模型中，以便对数字信号进行预失真处理。

根据本发明的另一个方面，提供的一种提高数字预失真性能的方法，包括：

A)将数字信号进行分段和预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型；

B)将数字信号进行分段和预失真处理后，再次经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第三预失真模型；

C)利用第一预失真模型和第三预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

所述方法还包括：

将数字信号进行分段处理后，依次经由第三预失真模块和第一预失真模块进行预失真处理；

根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，得到第二预失真模型；

利用第一预失真模型、第二预失真模型和第三预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

进一步地，预失真信号的生成步骤具体为：

设置段位门限，并根据段位门限，查找不同段位的数字信号对应的预失真模型表格组或预失真模型系数组，得到预失真信号。

进一步地，第一预失真模型的生成步骤具体为：

A1)将输入的数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

A2)利用得到的预失真模型对分段处理后的数字信号再次进行预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

A3)重复执行步骤A2)，直至得到迭代收敛的第一预失真模型。

进一步地，第二预失真模型的生成步骤具体为：

B1)将输入的数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

B2)利用得到的预失真模型对预失真前信号再次进行预失真处理，并根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

B3)重复执行步骤B2)，直至得到迭代收敛的第二预失真模型。

进一步地，第三预失真模型的生成步骤具体为：

C1)将数字信号进行分段和预失真处理后经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

C2)利用得到的预失真模型对分段处理后的数字信号再次进行预失真处理后，经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

C3)重复执行步骤C2)，直至得到迭代收敛的第二预失真模型。

根据本发明的另一方面，提供了一种提高数字预失真性能的系统，包括：

第一预失真模型生成和处理模块，用于将数字中频信号进行分段和预失真处理，根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并对数字信号进行预失真处理；

第二预失真模型生成和处理模块，用于将数字中频信号进行分段和预失真处理，根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型，并对数字信号进行预失真处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种提高数字预失真性能的系统，包括：

第一预失真模型生成模块，用于将数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并对数字信号进行预失真处理；

第三预失真模型生成模块，用于将数字信号进行分段和预失真处理后再次经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第三预失真模型，并对数字信号进行预失真处理。

所述装置还包括：

第二预失真模型生成模块，用于将数字信号进行分段处理后，依次经由第三预失真模块和第一预失真模块进行预失真处理，根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，得到第二预失真模型，并对数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述第一预失真模型生成模块包括：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第一预失真模块提取模块，用于根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并将所述预失真模型复制到第一预失真模块中；

第一预失真模块，用于利用所述第一预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述第二预失真模型生成模块包括：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第二预失真模块提取模块，用于根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型，并将所述第二预失真模型复制到第二预失真模块中或将所述第二预失真模型更新到第一预失真模块中；

第二预失真模块，用于利用所述第二预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述第三预失真模型生成模块：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第三预失真模块提取模块，用于根据第一预失真模块处理前的信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第三预失真模型，并将所述第三预失真模型复制到第三预失真模块中；

第三预失真模块，用于利用所述第三预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：本发明通过分段技术以及累计迭代预失真技术，提高了预失真参数提取的精度，在传统的预失真基础上进一步提高了预失真的性能，同时不增加逻辑实现的资源，使本发明更适用于宽带信号及高性能指标要求的数字预失真处理。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种提高数字预失真性能的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种提高数字预失真性能的方法流程图；

图3是本发明实施例提供的累计迭代的提高数字预失真性能的系统示意图；

图4是本发明实施例提供的并联方式的提高数字预失真性能的系统示意图；

图5是本发明实施例提供的串联方式的提高数字预失真性能的系统示意图；

图6是本发明实施例提供的混联方式的提高数字预失真性能的系统示意图；

图7是本发明实施例提供的使用分段技术得到预失真信号的装置结构示意图；

图8是本发明实施例提供的累计迭代技术实现方式示意图；

图9是本发明实施例提供的预失真模型A提取模块示意图；

图10是本发明实施例提供的预失真模型B提取模块示意图；

图11是本发明实施例提供的预失真模型C提取模块示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1显示了本发明实施例提供的一种提高数字预失真性能的方法流程图，如图1所示，步骤包括：

步骤101：将数字信号进行分段和预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型；

步骤102：将数字信号进行分段和预失真处理，并根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型；

步骤103：利用第一预失真模型和第二预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

所述步骤103具体为：

将第二预失真模型更新至第一预失真模型中，或将第二预失真模型合并至第一预失真模型中，以便对数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述步骤101具体为：

步骤1011：将输入的数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤1012：利用得到的预失真模型对分段处理后的数字信号再次进行预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤1013：重复执行步骤1012，直至得到迭代收敛的第一预失真模型。

进一步地，所述步骤102具体为：

步骤1021：将输入的数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤1022：利用得到的预失真模型对预失真前信号再次进行预失真处理，并根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤1023：重复执行步骤1022，直至得到迭代收敛的第二预失真模型。

进一步地，预失真信号的生成步骤具体为：

设置段位门限，并根据段位门限，查找不同段位的数字信号对应的预失真模型表格组或预失真模型系数组，得到预失真信号。

根据上述方法，本实施例提供了一种提高数字预失真性能的系统，包括：

第一预失真模型生成和处理模块，用于将数字中频信号进行分段和预失真处理，根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并对数字信号进行预失真处理；

第二预失真模型生成和处理模块，用于将数字中频信号进行分段和预失真处理，根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型，并对数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述第一预失真模型生成模块包括：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第一预失真模块提取模块，用于根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并将所述预失真模型复制到第一预失真模块中；

第一预失真模块，用于利用所述第一预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述第二预失真模型生成模块包括：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第二预失真模块提取模块，用于根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型，并将所述第二预失真模型复制到第二预失真模块中或将所述第二预失真模型更新到第一预失真模块中；

第二预失真模块，用于利用所述第二预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

图2显示了本发明实施例提供的另一种提高数字预失真性能的方法流程图，如图2所述，步骤包括：

步骤201：将数字信号进行分段和预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型；

步骤202：将数字信号进行分段和预失真处理后，再次经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第三预失真模型；

步骤203：利用第一预失真模型和第三预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

所述方法还包括步骤204：

将数字信号进行分段处理后，依次经由第三预失真模块和第一预失真模块进行预失真处理；

根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，得到第二预失真模型；

利用第一预失真模型、第二预失真模型和第三预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述步骤201具体为：

步骤2011：将输入的数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤2012：利用得到的预失真模型对分段处理后的数字信号再次进行预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤2013：重复执行步骤2012，直至得到迭代收敛的第一预失真模型。

进一步地，所述步骤202具体为：

步骤2021：将输入的数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤2022：利用得到的预失真模型对预失真前信号再次进行预失真处理，并根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤2023：重复执行步骤2022，直至得到迭代收敛的第二预失真模型。

进一步地，所述步骤203具体为：

步骤2031：将数字信号进行分段和预失真处理后经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤2032利用得到的预失真模型对分段处理后的数字信号再次进行预失真处理后，经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

步骤2033：重复执行步骤2032，直至得到迭代收敛的第二预失真模型。

进一步地，预失真信号的生成步骤具体为：

设置段位门限，并根据段位门限，查找不同段位的数字信号对应的预失真模型表格组或预失真模型系数组，得到预失真信号。

根据上述方法，本实施例提供了一种提高数字预失真性能的系统，包括：

第一预失真模型生成模块，用于将数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并对数字信号进行预失真处理；

第三预失真模型生成模块，用于将数字信号进行分段和预失真处理后再次经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第三预失真模型，并对数字信号进行预失真处理。

所述装置还包括：

第二预失真模型生成模块，用于将数字信号进行分段处理后，依次经由第三预失真模块和第一预失真模块进行预失真处理，根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，得到第二预失真模型，并对数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述第一预失真模型生成模块包括：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第一预失真模块提取模块，用于根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并将所述预失真模型复制到第一预失真模块中；

第一预失真模块，用于利用所述第一预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述第二预失真模型生成模块包括：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第二预失真模块提取模块，用于根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型，并将所述第二预失真模型复制到第二预失真模块中或将所述第二预失真模型更新到第一预失真模块中；

第二预失真模块，用于利用所述第二预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

进一步地，所述第三预失真模型生成模块：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第三预失真模块提取模块，用于根据第一预失真模块处理前的信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第三预失真模型，并将所述第三预失真模型复制到第三预失真模块中；

第三预失真模块，用于利用所述第三预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

以下通过图3至图6详细描述本发明的具体应用：

图3显示了本发明实施例提供的累计迭代的提高数字预失真性能的系统示意图，如图3所示，系统包括数字信号处理模块和模拟信号处理模块。其中：

所述数字信号处理模块包括：

数字信号发生模块，用于生成数字信号；

分段模块A和分段模块B，用于将所述数字信号发生模块生成的数字信号按照幅度或功率进行预失真前的分段处理；

预失真模块A(第一预失真模型)，用于根据分段数字信号，生成预失真信号，所述预失真模块A是前向链路的预失真模型；

预失真模型A提取模块，用于生成预失真模型A，并将生成的预失真模型A复制到预失真模块A中；

开关模块，用于启动预失真模块进行处理；

预失真模型B(第二预失真模型)提取模块，用于生成预失真模型B，并将预失真模型B更新到预失真模块A中。

所述模拟信号处理模块包括：

DAC模块，用于将预失真模块A输出的预失真信号转换成模拟信号；

上变频模块，用于将中频的模拟信号转换为射频的模拟信号；

L0模块，用于产生本振信号；

功率放大器，用于将所述射频的模拟信号进行功率放大；

耦合器，用于获取反馈信号；

衰减器，用于去除反馈信号的放大器增益；

下变频模块，用于将射频的反馈信号转换为中频的反馈信号；

ADC模块，用于将模拟的反馈信号进行模数转换，转换为数字的反馈信号。

所述累计迭代的提高数字预失真性能的系统的工作流程如下：

步骤301：数字信号发生模块生成数字信号；

步骤302：开关模块断开；

步骤303：所述数字信号经过幅度或功率分段后，进入预失真模块A，得到预失真信号，所述预失真信号依次经过DAC模块的数模转换处理，上变频模块的中频向射频的转换处理，最后进入功率放大器模块；

步骤304：功率放大器输出的模拟高频信号经过耦合器耦合回来得到模拟高频的反馈信号，所述反馈信号依次经过衰减器的去除放大器增益处理，下变频模块的射频向中频的转换处理，ADC模块的模数转换处理，得到数字中频的反馈信号；

步骤305：预失真模型A提取模块根据所述反馈信号和预失真信号，生成预失真模型A，并将所述预失真模型A复制到预失真模块A中；

步骤306：重复步骤301至步骤305若干次，直至使预失真模型A迭代收敛，预失真模型A提取模块停止计算和复制；

步骤307：使开关模块闭合；

步骤308：将预失真前的数字信号按幅度或功率进行分段后，预失真模型B提取模块根据分段后的信号和反馈信号，生成预失真模型B，并将所述预失真模型B更新至预失真模块A中；

步骤309：重复步骤307至308若干次，完成高性能预失真处理。

上述步骤308中，也可以使用预失真模块B，所述预失真模块B将预失真模型B提取模块生成并复制进来的预失真模型更新至预失真模块A中。

图3中，X′(n)为经过预失真模型A处理后的信号：

X′(n)＝F_dpd1(X)＝X(n)*(f₁(P_n)+f₂(P_n-1))+X(n-1)*f₃(P_n-1)

其中，f(P)、f′(P)表示与功率或幅度P相关的预失真(DPD)函数，此函数模型可为多种，如Volterra级数，记忆多项式等。上述公式只以记忆深度为1为例实际可有多重记忆深度。

图4显示了本发明实施例提供的并联方式的提高数字预失真性能的系统示意图，如图4所示，系统包括数字信号处理模块和模拟信号处理模块。其中：

所述数字信号处理模块包括：

数字信号发生模块，用于生成数字信号；

分段模块A、分段模块B、分段模块B’，用于将所述数字信号发生模块生成的数字信号按照幅度或功率进行预失真前的分段处理，得到分段数字信号；

预失真模块A、预失真模块B，用于根据分段数字信号，生成预失真信号；

预失真模型A提取模块，用于生成预失真模型A，并将生成的预失真模型A复制至预失真模块A中；

开关模块，用于启动预失真模块进行处理；

预失真模型B提取模块，用于生成预失真模型B，并将预失真模型B复制到预失真模块B里；

合入器，用于组合预失真模型A和预失真模型B输出的预失真信号。

所述模拟信号处理模块与累计迭代的提高数字预失真性能的系统中的模拟信号处理模块的结构相同。

所述并联方式的提高数字预失真性能的系统的工作流程如下：

步骤401至步骤406与累计迭代的提高数字预失真性能的系统工作流程的步骤301至步骤306相同；

步骤407：开关模块闭合；

步骤408：预失真前的数字信号按幅度或功率分别进行分段后，分别进入预失真模型A和预失真模型B进行预失真处理，得到两路预失真信号，将两路预失真信号依次经过合入器的合并处理、DAC模块的数模转换处理，上变频模块的中频向射频的转换处理，最后进入功率放大器模块(PA)进行放大处理；

步骤409：功率放大器输出的模拟信号经过耦合器耦合回来得到模拟的反馈信号，所述反馈信号依次经过衰减器的去除放大器增益处理，下变频模块的射频向中频转换处理，ADC模块的模数转换处理，得到数字中频的反馈信号；

步骤410：预失真模型B提取模块根据分段后的信号(预失真前信号)和反馈信号，生成预失真模型B，并将所述预失真模型B复制到预失真模块B内；

步骤411：重复步骤408至步骤410若干次，直至使预失真模型B迭代收敛，预失真模型B提取模块停止计算和复制，完成高性能预失真处理。

本实施例中预失真模块B作为一条并联子链路加入到系统中，预失真模块B的输出通过合入器加到主链路中，其中并联子链路的个数可有多个。与图3所述实施例的主要区别在于，本实施例采用并联支路方式实现预失真性能的提高，而不需要使用预失真模型B更新预失真模型A的步骤。在具体实现时，主链路也可无预失真模块A，而直接使用预失真模块B进行处理。

图4中，X′(n)为经过预失真模型A处理后的信号：

X′(n)＝F_dpd1(X)＝X(n)＊(f₁(P_n)+f₂(P_n-1))+X(n-1)＊f₃(P_n-1)

所述X″(n)为经过预失真模块B处理后的信号：

X″(n)＝F_dpd2(X)＝X(n)＊(f₁′(P_n)+f₂′(P_n-1))+X(n-1)＊f₃′(P_n-1)

经过合入器组合后的信号X_all(n)为：

X_all(n)＝X′(n)+X″(n)＝X(n)＊(f₁(P_n)+f₁′(P_n)+f₂(P_n-1)+f₂′(P_n-1))+X(n-1)＊(f₃(P_n-1)+f₃′(P_n-1))

其中f(P)，f′(P)表示与功率或幅度P相关的DPD函数，此函数模型可为多种，如Volterra级数，记忆多项式等。公式只以记忆深度为1为例实际可有多重记忆深度。

图5显示了本发明实施例提供的串联方式的提高数字预失真性能的系统示意图，如图5所示，系统包括数字信号处理模块和模拟信号处理模块。其中：

所述数字信号处理模块包括：

数字信号发生模块，用于生成数字信号；

分段模块A、分段模块C，用于将所述数字信号发生模块生成的数字信号按照幅度或功率进行预失真前的分段处理，得到分段数字信号；

预失真模块A、预失真模块C(第三预失真模型)，用于根据分段数字信号，生成预失真信号；

预失真模型A提取模块，用于生成预失真模型A，并将生成的预失真模型A复制到预失真模块A中；

开关模块，用于启动预失真模块进行处理；

预失真模型C提取模块，用于生成预失真模型C，并将预失真模型C复制到预失真模块C里。

所述模拟信号处理模块与累计迭代的提高数字预失真性能的系统中的模拟信号处理模块的结构相同。

所述串联方式的提高数字预失真性能的系统的工作流程如下：

步骤501至步骤506与累计迭代的提高数字预失真性能的系统工作流程的步骤301至步骤306相同；

步骤507：开关模块闭合；

步骤508：预失真前的数字信号按幅度或功率进行分段后，依次进入预失真模型C和预失真模型A，将从所述预失真模型A输出的预失真信号依次经过DAC模块的数模转换处理，上变频模块的中频向射频的转换处理，最后进入功率放大器模块进行放大；

步骤509：功率放大器输出的信号经过耦合器耦合回来得到模拟高频的反馈信号，所述反馈信号依次经过衰减器的去除放大器增益处理，下变频模块的射频向中频的转换处理，ADC模块的模数转换处理，得到数字中频的反馈信号；

步骤510：预失真模型C提取模块根据预失真模块C输出的预失真信号(预失真模块A的输入信号)和反馈信号，生成预失真模型C，并将所述预失真模型C复制到预失真模块C中；

步骤511：重复步骤508至步骤510若干次，直至使预失真模型C迭代收敛，预失真模型C提取模块停止计算和复制，完成高性能预失真处理。

本实施例中预失真模块C作为一条串联子链路加入到系统中，预失真模块C的输出进入到预失真模块A中，其中串联子链路的个数可有多个。与图3所述实施例相比较，本实施例在预失真模块A迭代收敛后不再进行预失真模型A的更新，而是启动预失真模型C的更新，完成预失真系统的处理。

图5中，X′(n)为经过预失真模型A处理后的信号：

X′(n)＝F_dpd1(X)＝X(n)＊(f₁(P_n)+f₂(P_n-1))+X(n-1)＊f₃(P_n-1)

所述X″(n)为经过预失真模块B处理后的信号：

X″(n)＝F_dpd1(X)＝X′(n)＊(f₁′(P_n)+f₂′(P_n-1))+X′(n-1)＊f₃′(P_n-1)

＝(X(n)＊(f₁(P_n)+f₂(P_n-1))+X(n-1)＊f₃(P_n-1))＊(f₁′(P_n)+f₂′(P_n-1))+(X(n-1)＊(f₄(P_n-1)+f₅(P_n-2))+X(n-2)＊f₆(P_n-2))＊f₃′(P_n-1)

＝X(n)＊(f₁(P_n)＊f₁′(P_n)+f₂(P_n-1)＊f₁′(P_n)+f₁(P_n)＊f₂′(P_n-1)+f₂(P_n-1)＊f₂′(P_n-1))+X(n-1)＊(f₃(P_n-1)＊f₁′(P_n)+f₃(P_n-1)＊f₂′(P_n-1)+f₄(P_n-1)＊f₃′(P_n-1)+f₅(P_n-2)＊f₃′(P_n-1))+X(n-2)＊f₆(P_n-2)＊f₃′(P_n-1)

其中f(P)，f′(P)表示与功率或幅度P相关的DPD函数，此函数模型可为多种，如Volterra级数，记忆多项式等。公式只以记忆深度为1为例实际可有多重记忆深度。

图6显示了本发明实施例提供的混联方式的提高数字预失真性能的系统示意图，如图6所示，系统包括数字信号处理模块和模拟信号处理模块。其中：

所述数字信号处理模块包括：

数字信号发生模块，用于生成数字信号；

分段模块A、分段模块B、分段模块B’、分段模块C，用于将所述数字信号发生模块生成的数字信号按照幅度或功率进行预失真前的分段处理，得到分段数字信号；

预失真模块A、预失真模型B、预失真模块C，用于根据分段数字信号，生成预失真信号；

预失真模型A提取模块，用于生成预失真模型A，并将生成的预失真模型A复制到预失真模块A中；

开关模块，用于启动预失真模块进行处理；

预失真模型B提取模块，用于生成预失真模型B，并将预失真模型B复制到预失真模块B中；

合入器，用于组合预失真模型A和预失真模型B输出的预失真信号；

预失真模型C提取模块，用于生成预失真模型C，并将预失真模型C复制到预失真模块C中。

所述模拟信号处理模块与累计迭代的提高数字预失真性能的系统中的模拟信号处理模块的结构相同。

所述混联方式的提高数字预失真性能的系统的工作流程如下：

步骤601至步骤606与累计迭代的提高数字预失真性能的系统工作流程的步骤301至步骤306相同；

步骤607：将串联子链路的开关模块闭合；

步骤608：预失真前的数字信号按幅度或功率进行分段后，依次进入预失真模型C和预失真模型A，将从所述预失真模型A输出的预失真信号依次经过DAC模块的数模转换处理，再经过上变频模块的中频向射频的转换处理，最后进入功率放大器模块进行放大；

步骤609：功率放大器的输出信号经过耦合器耦合回来得到模拟高频的反馈信号，所述反馈信号依次经过衰减器的去除放大器增益处理，下变频模块的射频向中频的转换处理，ADC模块的模数转换处理，得到数字中频的反馈信号；

步骤610：预失真模型C提取模块根据预失真模块C输出的预失真信号(预失真模型A的输入信号)和反馈信号，生成预失真模型C，并将所述预失真模型C复制到预失真模块C中；

步骤611：重复步骤608至步骤610若干次，直至使预失真模型C迭代收敛，预失真模型C提取模块停止计算和复制；

步骤612：将并联子链路的开关模块闭合；

步骤613：预失真前的数字信号按幅度或功率分别进行分段，并进入预失真模型C和预失真模型A、预失真模型B，得到两路预失真信号，并将所述两路预失真信号依次经过合入器的合并处理、DAC模块的数模转换处理，上变频模块的中频向射频的转换处理，最后进入功率放大器模块进行放大；

步骤614：功率放大器的输出信号经过耦合器耦合回来得到模拟高频的反馈信号，所述反馈信号依次经过衰减器的去除放大器增益处理，下变频模块的射频向中频的转换处理，ADC模块的模数转换处理，得到数字中频的反馈信号；

步骤615：预失真模型B提取模块根据分段后的信号(预失真前信号)和反馈信号，生成预失真模型B，并将所述预失真模型B复制到预失真模块B中；

步骤616：重复步骤613至步骤615若干次，直至使预失真模型B迭代收敛，预失真模型B提取模块停止计算和复制，完成高性能预失真处理。

混联方式的提高数字预失真性能的系统中，既包括串联子链路C，又包括并联子链路B，各子路可有多个。所述系统在实现时可先完成串联方式处理再进行并联方式处理，也可先完成并联方式处理再进行图串联方式处理。

图6中的公式可参考串联方式和并联方式的提高数字预失真性能的系统，这里不再赘述。

图7显示了本发明实施例提供的使用分段技术得到预失真信号的装置结构示意图，如图7所示，步骤包括：

首先，对数字信号进行功率或幅度分段，得到多段数字信号，设置每个段的段位门限。

其次，根据所述段位门限，将不同功率或幅度的数据索引指向不同预失真模型表格组或预失真模型系数组(LutSn/CoefSn)。也就是说，通过选择器选出每段数字信号需要使用的预失真模型表格或预失真模型系数；

最后，不同段位的数据经过不同段位对应的预失真模型表格组或预失真模型系数组，得到预失真前信号。也就是说，利用乘法器将每段数字信号与其对应的预失真模型表格或预失真模型系数相乘，得到预失真信号。

所述表格组或系数组通过采用LS算法或LMS算法或RLS算法提取得到。

图8显示了本发明实施例提供的累计迭代技术实现方式示意图，如图8所示，累计迭代技术的实现过程如下：

首先，预失真模型B提取模块采集预失真前的数字信号X与模拟信号处理模块输出的反馈信号Y；

其次，预失真模块B提取模块根据X和Y，生成预失真模型B；

最后，预失真模块B提取模块将预失真模型B更新至原预失真模型A中。

图9显示了本发明实施例提供的预失真模型A提取模块示意图，如图9所示，提取预失真模型A过程如下：

首先，采集预失真模型A输出的预失真信号与模拟信号处理模块输出的反馈信号；

其次，将所述预失真信号和经过求模模块处理后的所述反馈信号输入至预失真参数A估计模块中，其中加入分段技术；

最后，所述预失真参数A估计模块输出预失真模型系数或预失真模型表格。

预失真模型A提取模块的收敛算法采用LS算法或LMS算法或RLS算法。

图10显示了本发明实施例提供的预失真模型B提取模块示意图，如图10所示，提取预失真模型B过程如下：

首先，采集预失真前信号与模拟信号处理模块输出的反馈信号；

其次，将所述反馈信号和经过求模模块处理后的所述预失真前信号输入至预失真参数B估计模块中，其中加入分段技术；

最后，预失真参数B估计模块输出预失真模型系数或预失真模型表格。

预失真模型B提取模块的收敛算法采用LS算法或LMS算法或RLS算法。

图11显示了本发明实施例提供的预失真模型C提取模块示意图，如图11所示，提取预失真模型C过程如下：

首先，采集预失真模型C输出的预失真信号与模拟信号处理模块输出的反馈信号；

其次，将所述预失真信号和经过求模模块处理后的所述反馈信号输入至预失真参数C估计模块中，其中加入分段技术；

最后，预失真参数C估计模块输出预失真模型系数或预失真模型表格。

预失真模型C提取模块的收敛算法采用LS算法或LMS算法或RLS算法。

综上所述，本发明通过分段技术以及累计迭代预失真技术估计预失真模型系数或预失真模型表格，然后通过更新并查找预失真模型系数或预失真模型表格的方式对前向信号进行预失真处理，大大改善了发射机的功放线性性能，可以对GSM多载波信号，以及TDS_CDMA信号、UMTS信号、LTE信号、WiMAX、LTE&UMTS混模等宽带信号进行预失真，适用于GSM、UMTS、LTE、WiMAX和TD-SCDMA单模或双模等宽带系统。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种提高数字预失真性能的方法，其特征在于，包括：

将数字信号进行第一分段和第一预失真处理后，交由模拟信号处理模块进行处理得到反馈信号，根据经过所述预失真处理得到的预失真信号和来自模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型；

在利用所述第一预失真模型对经过第一分段处理的数字信号进行预失真处理期间，将数字信号进行第二分段处理，得到专用于生成预失真模型的预失真前信号；

根据所述预失真前信号和模拟信号处理模块对经过第一预失真模型预失真处理的信号进行处理而得到的反馈信号，生成第二预失真模型；

利用第一预失真模型和第二预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用第一预失真模型和第二预失真模型，对数字信号进行预失真处理包括：

将第二预失真模型更新至第一预失真模型后，用更新后的第一预失真模型对数字信号进行预失真处理；或者

将第一预失真模型对数字信号进行预失真处理得到的预失真信号和第二预失真模型对数字信号进行预失真处理得到的预失真信号进行预失真组合处理。

3.一种提高数字预失真性能的方法，其特征在于，包括：

将经过第一分段处理的数字信号进行第一预失真处理后，交由模拟信号处理模块进行处理得到反馈信号，根据经过所述预失真处理得到的预失真信号和来自模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型；

在生成第一预失真模型之后，将经过第三分段处理的数字信号进行第三预失真处理后，再经由所述第一预失真模型进行预失真处理；

在利用所述第一预失真模型对经过第三预失真处理的数字信号进行预失真处理期间，模拟信号处理模块得到依赖于第三预失真处理和第一预失真模型的反馈信号；

根据第三预失真处理的预失真信号和依赖于第三预失真处理和第一预失真模型的反馈信号，生成第三预失真模型；

利用第一预失真模型和第三预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将数字信号依次进行第三分段处理、第三预失真模型的预失真处理、第一分段处理和第一预失真模型的预失真处理，形成主预失真处理链路；

将经过第二分段处理的数字信号进行第二预失真处理，形成辅预失真处理链路；

将主预失真处理链路输出的主预失真信号和辅预失真处理链路输出的辅预失真信号进行组合后，交由模拟信号处理模块进行处理，以生成依赖于第二预失真处理、第一预失真模型和第三预失真模型的反馈信号；

根据预失真前信号和依赖于第二预失真处理、第一预失真模型和第三预失真模型的反馈信号，得到第二预失真模型；

利用第一预失真模型、第二预失真模型和第三预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，预失真信号的生成步骤具体为：

设置段位门限，并根据段位门限，查找不同段位的数字信号对应的预失真模型表格组或预失真模型系数组，得到预失真信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第一预失真模型的生成步骤具体为：

A1)将输入的数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

A2)利用得到的预失真模型对分段处理后的数字信号再次进行预失真处理，并根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

A3)重复执行步骤A2)，直至得到迭代收敛的第一预失真模型。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第二预失真模型的生成步骤具体为：

B1)将输入的数字信号进行分段和预失真处理，根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

B2)利用得到的预失真模型对预失真前信号再次进行预失真处理，并根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

B3)重复执行步骤B2)，直至得到迭代收敛的第二预失真模型。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第三预失真模型的生成步骤具体为：

C1)将数字信号进行分段和预失真处理后经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

C2)利用得到的预失真模型对分段处理后的数字信号再次进行预失真处理后，经由第一预失真模型进行预失真处理，根据第一预失真模型的输入信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成预失真模型；

C3)重复执行步骤C2)，直至得到迭代收敛的第二预失真模型。

9.一种提高数字预失真性能的系统，包括模拟信号处理模块，其特征在于，包括：

第一预失真模型生成和处理模块，用于将数字信号进行第一分段和第一预失真处理后，交由模拟信号处理模块进行处理得到反馈信号，根据经过所述预失真处理得到的预失真信号和来自模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并对数字信号进行预失真处理；

第二预失真模型生成和处理模块，用于在利用所述第一预失真模型对经过第一分段处理的数字信号进行预失真处理期间，将数字信号进行第二分段处理得到专用于生成预失真模型的预失真前信号，根据所述预失真前信号和模拟信号处理模块对经过第一预失真模型预失真处理的信号进行处理而得到的反馈信号，生成第二预失真模型，并对数字信号进行预失真处理。

10.一种提高数字预失真性能的系统，其特征在于，包括：

第一预失真模型生成模块，用于将数字信号进行第一分段和预失真处理后，交由模拟信号处理模块进行处理得到反馈信号，根据经过所述预失真处理得到的预失真信号和来自模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并对数字信号进行预失真处理；

第三预失真模型生成模块，用于在生成第一预失真模型之后，将经过第三分段处理的数字信号进行第三预失真处理后，再经由第一预失真模型进行预失真处理，以便在利用所述第一预失真模型对经过第三预失真处理的数字信号进行预失真处理期间，模拟信号处理模块得到依赖于第三预失真处理和第一预失真模型的反馈信号，以及根据第一预失真模型的输入信号和来自模拟信号处理模块的依赖于第三预失真处理和第一预失真模型的反馈信号，生成第三预失真模型，对数字信号进行预失真处理。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二预失真模型生成模块，用于：

将数字信号依次进行第三分段处理、第三预失真模型的预失真处理、第一分段处理和第一预失真模型的预失真处理，形成主预失真处理链路；

将经过第二分段处理的数字信号进行第二预失真处理，形成辅预失真处理链路；

将主预失真处理链路输出的主预失真信号和辅预失真处理链路输出的辅预失真信号进行组合后，交由模拟信号处理模块进行处理，以生成依赖于第二预失真处理、第一预失真模型和第三预失真模型的反馈信号；

根据预失真前信号和依赖于第二预失真处理、第一预失真模型和第三预失真模型的反馈信号，得到第二预失真模型，并对数字信号进行预失真处理。

12.根据权利要求9-11任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一预失真模型生成模块包括：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第一预失真模块提取模块，用于根据预失真信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第一预失真模型，并将所述预失真模型复制到第一预失真模块中；

第一预失真模块，用于利用所述第一预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

13.根据权利要求9-11任意一项所述的系统，其特征在于，所述第二预失真模型生成模块包括：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第二预失真模块提取模块，用于根据预失真前信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第二预失真模型，并将所述第二预失真模型复制到第二预失真模块中或将所述第二预失真模型更新到第一预失真模块中；

第二预失真模块，用于利用所述第二预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。

14.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述第三预失真模型生成模块：

分段模块，用于对输入的数字信号进行分段处理；

第三预失真模块提取模块，用于根据第一预失真模块处理前的信号和模拟信号处理模块的反馈信号，生成第三预失真模型，并将所述第三预失真模型复制到第三预失真模块中；

第三预失真模块，用于利用所述第三预失真模型，对分段后的数字信号进行预失真处理。