CN102957648B - 多通道dpd协同切换的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多通道DPD协同切换的方法和装置。该方法包括：判断一组DPD内核中的当前一个DPD内核的状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态；当判断结果为计算系数状态时，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；当判断结果为等待触发状态时，触发该DPD内核接收采样数据计算并更新失真补偿系数，并在接收完采样数据之后，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息。采用本发明，可以达到多个DPD异步协同工作、多通道快速切换的技术效果。它实现了多个DPD来共享同一反馈链路，同时根据DPD采数和计算系数的特点来完成多通道DPD的快速切换，从而大大提高了预失真DPD更新系数的速度，同时提高了通信质量。

Description

多通道DPD协同切换的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域的预失真处理技术，尤其涉及多通道DPD协同切换的方法和装置。

背景技术

在通信系统当中功放所带来的非线性失真问题已经引起了越来越多的关注，尤其是现代通信技术都是多载波信号通信，增加了信号的PAR（peak-to-average ratio，峰均比），高PAR意味着信号的功率波动范围很大，当输入信号很大的时候，往往容易使功放进入饱和区或者截止区，产生严重的非线性失真，所以应用的时候往往要将功率回退以确保功放的线性，此方法实现简单但成本高效率低，而且在线性度要求很高的场合完全靠回退功率是不够的。

因此为了提高功放的效率并降低成本，数字预失真（Digital PreDistortion,简称DPD）的使用显得尤为重要，在多通道DPD的使用当中，为了降低成本多通道DPD会采用共用反馈ADC（Analog-to-Digital Converter，模/数转换器或者模拟/数字转换器）的方案，由于共用反馈ADC，所以多通道DPD采用轮流切换射频开关以保证每路DPD都能更新系数目。目前广泛存在的问题在于多路DPD完成一次系数更新需要很长的时间，尤其天线较多时多天线完成一次更新系数所需时间就更长。DPD更新系数过慢导致DPD需要很长时间才能达到互调指标；尤其在出现功率突变等异常现象时，由于多通道DPD长时间无法更新系数会导致DPD指标恶化、长时间无法达到RF（Radio Frequency，射频）指标严重影响通话质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了多通道DPD协同切换的方法和装置，能够实现多通道DPD的快速切换。

本发明提供了一种多通道DPD协同切换的方法，包括：

判断一组DPD内核中的当前一个DPD内核的状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态；

当判断结果为计算系数状态时，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；

当判断结果为等待触发状态时，触发该DPD内核接收采样数据计算并更新失真补偿系数，并在接收完采样数据之后，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息。

相应地，本发明还提供了一种多通道DPD协同切换的装置，包括：

判断单元，用于判断一组DPD内核中当前一个DPD内核的状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态；

与所属判断单元相连的获取单元，用于当判断结果为计算系数状态时，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；当判断结果为等待触发状态时，触发该DPD内核接收采样数据，并在接收完采样数据之后，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；

与所述获取单元相连的计算更新单元，用于所述DPD内核计算并更新失真补偿系数。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明提出的多通道DPD协同切换的方法和装置，开创了多个DPD异步协同工作、多通道快速切换的技术先河。它根据DPD更新系数时仅需要小段数据几千个采样点，而在其它大部分时间里，反馈链路总是处于空闲状态以及DPD计算失真系数时间却较长的特点，实现多个DPD来共享同一反馈链路，同时根据DPD采数和计算系数的特点来完成多通道DPD的快速切换，本发明提出的一种多通道DPD共用反馈快速切换的方法，大大提高了预失真DPD更新系数的速度，尤其在功率突变的情况下能使预失真DPD快速的更新系数，从而快速达到和满足系统要求的射频指标和性能，提高了通信质量。

附图说明

图1是本发明一种多通道DPD协同切换的方法的流程图；

图2是本发明一种多通道DPD协同切换的方法的实施例流程图；

图3是本发明一种多通道DPD协同切换的装置的结构示意图；

图4是本发明一种多通道DPD协同切换的装置的第一实施例示意图；

图5是本发明一种多通道DPD协同切换的装置的第二实施例示意图；

图6是本发明一种多通道DPD协同切换的装置的整体示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1是本发明一种多通道DPD协同切换的方法的流程图，包括：

S101：判断一组DPD内核中的当前一个DPD内核的状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态。

在现有技术当中，运行DPD模块之前，需要配置数字预失真模块内的一组DPD内核的参数，以保证DPD能正常稳定的运行。其中，所述配置参数包括不同DPD更新算法参数，前向和反馈链路时延范围、选择DPD的构架、配置DCL模式等参数等等。对于不同的DPD模式和构架，需要配置的参数会有所不同。现有技术中，在配置完DPD所需要的参数之后，需要按照天线反馈的数据信息更新失真补偿系数，并且在一个DPD内核更新完之后，才开始另一DPD内核的系数更新。目前广泛存在的问题是多通道DPD完成一次系数更新需要很长的时间，尤其天线较多时，多天线完成一次更新系数所需时间就更长。并且目前国内外并没有提出多通道DPD快速切换的方法。

本发明的关键点包括给每一个DPD内核配置一个状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态。通过判断一组DPD内核中的当前一个DPD内核的状态信息，来达到多通道DPD协同工作，快速切换的技术效果。所述一组DPD内核是指一个或多个协同工作的DPD内核。

S102：当判断结果为计算系数状态时，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息。

S103：当判断结果为等待触发状态时，触发该DPD内核接收采样数据、计算并更新失真补偿系数，并在接收完采样数据之后，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息。

所述计算系数状态，具体是指所述DPD内核正在计算失真补偿系数；所述等待触发状态，具体是指所述DPD内核处于空闲状态，并没有运行计算失真补偿系数的程序。本发明充分利用DPD获取数据所需的时间短，计算失真补偿系数所需的时间长的特点，完成多个DPD内核协同工作，快速切换更新通道，从而大大的降低了多通道DPD更新系数的时间，提高了多通道DPD的性能。有效的防止了因信号功率突变而DPD更新系数慢而导致的指标恶化长时间无法满足RF指标的现象，提高了通信质量。具体地，当判断结果为计算系数状态时，可以切换到所述一组DPD内核中的下一个DPD内核，获取状态信息。所述获取状态信息是指判断待检测DPD内核的状态信息。从而达到了多个DPD内核快速切换，协同工作的技术效果。当判断结果为等待触发状态时，触发该DPD内核接收采样数据计算并更新失真补偿系数，由于接收采样数据所花的时间短、计算系数所花的时间长，所以在接收完采样数据之后，可以切换到所述一组DPD内核中的下一个DPD内核，获取状态信息。

将核号设定为默认值，所述下一个DPD内核为所述当前一个DPD内核。

需要说明的是，本发明包括预失真模块中只有一个DPD内核的情况。将核号设定为默认值，所述默认值为一固定常数或者一个不变的字符。与现有技术相比，现有技术在一路DPD计算并找到最佳的失真补偿系数之后，就不再继续更新系数，如果遇到功率突变输出就会恶化，影响通信质量。本发明的关键点还包括不断地计算并更新失真补偿系数。当只有一个DPD内核时，通过将所述下一个DPD内核设置为当前一个DPD内核，在受到外界干扰或者温度变化等而引起的功率突变时也能及时更新系数从而提高通信质量。

图2是本发明一种多通道DPD协同切换的方法的实施例流程图，包括：

S301：当所述一组DPD内核中有两个或两个以上的DPD内核时，获取当前一个DPD内核的核号，根据该核号确定所述下一个DPD内核。

优选地，本发明在所述一组DPD内核中包含多个DPD内核时，优势尤为凸显。现有技术只有当一路DPD计算并找到最佳的失真补偿系数之后，才切到下一路通道去计算DPD系数，计算系数很慢，且找到最佳系数后就不再继续更新系数，如果遇到功率突变输出就会恶化，影响通信质量。而本发明的多通道DPD协同切换的方法，利用核号依次地选择各个DPD内核进行系数的更新。所述核号，是指所述一组DPD内核中各个DPD内核的编号。具体地，假如一组DPD内核包括四片DPD内核，所述核号可以为1,2,3,4。所述第一DPD内核对应核号为1的DPD内核，根据该核号确定所述下一个DPD内核的核号为2；所述第二DPD内核对应核号为2的DPD内核，根据该核号确定所述下一个DPD内核的核号为3；如此类推，从而依次、逐一判断各个DPD内核的状态信息。

S302：判断一组DPD内核中的当前一个DPD内核的状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态。

S303：当判断结果为计算系数状态时，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息。

举例说明，当判断核号为2的第二DPD内核处于计算状态时，获取核号为3的第三DPD内核的状态信息。从而，到达第二DPD内核与第三DPD内核协同工作，加快各个DPD内核之间的整体计算更新速度。

S304：当该核号确定所述当前一个DPD内核为所述一组DPD内核中的最后一个时，所述下一个DPD内核为所述一组DPD内核中的第一个。

由于所述一组DPD内核中各个DPD内核已经按预定的数字进行编号，所以可以获知第一个DPD内核与最后一个DPD内核的核号。如上例，当判断核号为3的第三DPD内核也处于计算状态时，获取核号为4的第四DPD内核的状态信息。这里，核号数为4的DPD内核为所述一组DPD内核中的最后一个DPD内核。当第四DPD内核的状态信息也为计算系数状态时，检测核号数为1的第一DPD内核的状态信息，从而不断循环更新各个DPD内核的失真补偿系数。

S3011：当判断结果为等待触发状态时，获取该DPD内核所在的端口号，根据所述核号和所述端口号接通对应的反馈射频开关，接收反馈链路送入的反馈采样数据。

本发明可以实现多通道DPD的快速切换。在现有技术当中，每个DPD能最多支持八个端口，每一个端口控制一条信道。接上例所述的包括四片DPD内核的一组DPD内核，假设每个DPD内核控制两个端口。由于本发明利用核号区分各个DPD内核，所以，在确定对应的反馈射频开关时，需要结合核号与端口号进行选择。具体地，第一DPD内核包括两个反馈射频开关，可以命名为11开关、12开关；如此类推，第二DPD内核包括21开关、22开关，第三DPD内核包括31开关、32开关，第四DPD内核包括41开关、42开关。

只有当各路通道均处于空闲时，所述DPD内核的才处于等待触发状态。而且，同一DPD内核中的各路通道依次轮换切换，进行系数的更新。从而保证各路通道均得以更新。例如，这次打开了第二DPD内核的22开关进行系数更新，那么，在22开关所处通道更新完毕之后，下一次将会打开21开关进行系数更新。

S3012：获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息。

S3013：所述DPD内核根据前向抓取的数据和所述反馈采样数据计算失真补偿系数，在计算失真补偿系数的同时将该DPD内核的状态信息设置为计算系数状态。

由于DPD更新系数时仅需要小段数据几千个采样点，所以DPD内核在抓取前向数据和接收反馈采样数据所花的时间很短，而计算失真补充系数的花费时间却很长。故此，在计算失真补充系数的同时将所述状态信息设置为计算系数状态。当系统检测到所述DPD内核正处于计算系数状态时，可以先触发其它的DPD内核，进而达到多个DPD内核协同计算系数，加快一组DPD内核的整体计算速度。

S3014：在更新失真补偿系数之后将该DPD内核的状态信息设置为等待触发状态。

需要说明的是，在一个DPD内核更新完失真补偿系数之后，需要把它的DPD内核的状态信息调整回等待触发状态，等待下一次的系数更新，从而到达不断循环更新，以应对功率突变带来的影响通信质量的问题。所述功率突变，在正常情况下是指当话务量突然增加或则减少会造成信号功率突变，异常情况下指干扰或则温度突变导致链路增益突变。

所述反馈链路为一路，通过所述反馈射频开关的通断，来控制多天线的各路反馈通道的切换。

为了降低多通道DPD的成本，通常会采用共用反馈ADC的方案。由于共用反馈ADC，所以多通道DPD采用轮流切换射频开关以保证每路DPD都能更新系数目。本发明提出了一种多通道DPD快速切换方法，它根据DPD更新系数时仅需要小段数据几千个采样点，其他大部分时间反馈链路处于空闲状态以及DPD计算系数时间却较长的特点，实现多个DPD来共享同一反馈链路，同时根据DPD采数和计算系数的特点来完成多通道DPD的快速切换，大大提高了预失真DPD更新系数的速度，尤其在功率突变的情况下能使预失真DPD快速的更新系数，从而快速达到和满足系统要求的射频指标和性能，提高了通信质量。

本发明可在FPGA、ASIC、DSP、CPLD等可编程逻辑器件实现，同时能在1片以及多片芯片来实现多通道DPD，它充分利用DPD更新系数时抓取数据的时间短、计算系数时间长的特点来完成多通道DPD的快速切换，因此不随DPD通道数的增加而导致DPD更新系数慢，有效的防止了因信号功率突变由于DPD更新系数慢而导致的指标恶化长时间无法满足RF指标的现象，提高了通信质量。

图3是本发明一种多通道DPD协同切换的装置的结构示意图，包括：

判断单元，用于判断一组DPD内核中当前一个DPD内核的状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态；

与所述判断单元相连的获取单元，用于当判断结果为计算系数状态时，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；当判断结果为等待触发状态时，触发该DPD内核接收采样数据，并在接收完采样数据之后，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；

与所述获取单元相连的计算更新单元，用于所述DPD内核计算并更新失真补偿系数。

图4是本发明一种多通道DPD协同切换的装置的第一实施例示意图。

如图4所示的多通道DPD协同切换的装置，所述获取单元具体包括：

与所述判断单元相连的内核切换单元，用于获取当前一个DPD内核的核号，根据该核号确定所述下一个DPD内核；当判断结果为计算系数状态时，将所述下一个DPD内核切换为当前的DPD内核；

与所述判断单元相连的端口号获取单元，用于读取所述DPD内核所在的端口号；

与所述端口号获取单元、内核切换单元分别相连的开关选择单元，用于根据所述核号和所述端口号接通对应的反馈射频开关；所述内核切换单元，还用于在所述反馈射频开关断开时，将所述下一个DPD内核切换为当前的DPD内核。如图4所示，所述计算更新单元包括：

前向获取单元，用于获取前向抓取的数据；

与所述开关选择单元相连的反馈接收单元，用于接收反馈链路送入的反馈采样数据；

与所述前向抓取单元、所述反馈接收单元分别相连的计算单元，用于计算所述DPD内核的失真补偿系数；

与所述计算单元相连的更新单元，用于更新失真补偿系数。

需要说明的是，如图4所示的多通道DPD协同切换的装置可以达到多个DPD内核协同工作的技术目的，其中，上述各单元的运行方式与方法中的相同。

图5是本发明一种多通道DPD协同切换的装置的第二实施例示意图。

如图5所示，所述获取单元还包括：

与所述内核切换单元相连的核号设定单元，用于设定DPD内核的核号，在所述一组DPD内核中只有一个DPD内核时，所述DPD内核的核号设定为默认值；

所述内核切换单元，还用于在所述核号设定为默认值时，将所述下一个DPD内核切换为所述当前一个DPD内核；当所述核号确定所述当前一个DPD内核为所述一组DPD内核中的最后一个时，将所述下一个DPD内核切换为所述一组DPD内核中的第一个；

与所述计算单元、更新单元分别相连的状态调整单元，用于在接收到调整指令之后，调整DPD内核的状态信息；所述计算单元还用于在计算失真补充系数的同时向所述状态调整单元发出调整指令；所述更新单元还用于在更新之后向所述状态调整单元发出调整指令。

需要说明的是，如图5所示的多通道DPD协同切换的装置可以达到各个DPD内核不断循环更新的技术目的，其中，上述各单元的运行方式与方法中的相同。

需要补充说明的是，上述单元/模块可以在系统的MCU或DSP上运行；预失真模块可以在FPGA或ASIC上运行。具体的运行方式，与方法中的相同。

图6是本发明一种多通道DPD协同切换的装置的整体示意图。如图6所示，所述开关选择单元与一路反馈链路相连，用于控制多天线的各路反馈通道的切换，来实现所述一组DPD内核共用一路反馈链路。

如图6所示，本发明在实际应用中，可以简化PCB的线路连接，降低成本，减少功耗。而且通过结合DPD的状态信息的来完成多通道DPD共用一路反馈链路，并快速切换，从而达到加快更新系数，提高了多通道DPD的性能等优点。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多通道DPD协同切换的方法，其特征在于，包括：

判断一组DPD内核中的当前一个DPD内核的状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态；

当判断结果为计算系数状态时，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；

当判断结果为等待触发状态时，触发该DPD内核接收采样数据、计算并更新失真补偿系数，并在接收完采样数据之后，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息。

2.根据权利要求1所述的多通道DPD协同切换的方法，其特征在于：当所述一组DPD内核中只有一个DPD内核时，所述判断一组DPD内核中的当前一个DPD内核的状态信息的步骤之前，还包括：

将核号设定为默认值，所述下一个DPD内核为所述当前一个DPD内核。

3.根据权利要求1所述的多通道DPD协同切换的方法，其特征在于：当所述一组DPD内核中有两个或两个以上的DPD内核时，所述判断一组DPD内核中的当前一个DPD内核的状态信息的步骤之前，还包括：

获取当前一个DPD内核的核号，根据该核号确定所述下一个DPD内核；

当该核号确定所述当前一个DPD内核为所述一组DPD内核中的最后一个时，所述下一个DPD内核为所述一组DPD内核中的第一个。

4.根据权利要求2或3所述的多通道DPD协同切换的方法，其特征在于，所述触发该DPD内核接收采样数据计算并更新失真补偿系数的步骤，具体包括：

获取该DPD内核所在的端口号，根据所述核号和所述端口号接通对应的反馈射频开关，接收反馈链路送入的反馈采样数据；

所述DPD内核根据前向抓取的数据和所述反馈采样数据计算失真补偿系数，在计算失真补偿系数的同时将该DPD内核的状态信息设置为计算系数状态；并在更新失真补偿系数之后将该DPD内核的状态信息设置为等待触发状态。

5.根据权利要求4所述的多通道DPD协同切换的方法，其特征在于：

所述反馈链路为一路，通过反馈射频开关的通断来控制多天线的各路反馈通道的切换。

6.一种多通道DPD协同切换的装置，其特征在于，包括：

判断单元，用于判断一组DPD内核中当前一个DPD内核的状态信息，所述状态信息包括计算系数状态和等待触发状态；

与所述判断单元相连的获取单元，用于当判断结果为计算系数状态时，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；当判断结果为等待触发状态时，触发该DPD内核接收采样数据，并在接收完采样数据之后，获取所述一组DPD内核中的下一个DPD内核的状态信息；

与所述获取单元相连的计算更新单元，用于当前一个DPD内核计算并更新失真补偿系数。

7.根据权利要求6所述的多通道DPD协同切换的装置，其特征在于，所述获取单元具体包括：

与所述判断单元相连的内核切换单元，用于获取当前一个DPD内核的核号，根据该核号确定所述下一个DPD内核；当判断结果为计算系数状态时，将所述下一个DPD内核切换为当前的DPD内核；

与所述判断单元相连的端口号获取单元，用于读取当前一个DPD内核所在的端口号；

与所述端口号获取单元、内核切换单元分别相连的开关选择单元，用于据所述核号和所述端口号接通对应的反馈射频开关；所述内核切换单元，还用于在所述反馈射频开关断开时，将所述下一个DPD内核切换为当前的DPD内核。

8.根据权利要求7所述的多通道DPD协同切换的装置，其特征在于，所述计算更新单元包括：

前向获取单元，用于获取前向抓取的数据；

与所述开关选择单元相连的反馈接收单元，用于接收反馈链路送入的反馈采样数据；

与所述前向抓取单元、所述反馈接收单元分别相连的计算单元，用于计算当前一个DPD内核的失真补偿系数；

与所述计算单元相连的更新单元，用于更新失真补偿系数。

9.根据权利要求7或8所述的多通道DPD协同切换的装置，其特征在于，所述获取单元还包括：

与所述内核切换单元相连的核号设定单元，用于设定DPD内核的核号，在所述一组DPD内核中只有一个DPD内核时，当前一个DPD内核的核号设定为默认值；

所述内核切换单元，还用于在所述核号设定为默认值时，将所述下一个DPD内核切换为所述当前一个DPD内核；当所述核号确定所述当前一个DPD内核为所述一组DPD内核中的最后一个时，将所述下一个DPD内核切换为所述一组DPD内核中的第一个；

与所述计算单元、更新单元分别相连的状态调整单元，用于在接收到调整指令之后，调整DPD内核的状态信息；所述计算单元还用于在计算失真补充系数的同时向所述状态调整单元发出调整指令；所述更新单元还用于在更新之后向所述状态调整单元发出调整指令。

10.根据权利要求9所述的多通道DPD协同切换的装置，其特征在于：所述开关选择单元与一路反馈链路相连，用于控制多天线的各路反馈通道的切换，来实现所述一组DPD内核共用一路反馈链路。