CN103379067A - 功率跳动时的数字预失真方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种功率跳动时的数字预失真方法与装置，采用查找表法，预存各个功率段对应的数字预失真系数，从而在功率跳变时，直接从查找表中读取对应的数字预失真系数，使得系数与功率匹配。有效的防止了因信号功率突变而导致数字预失真效果恶化，长时间无法满足指标的现象，提高了通信质量。
Description
技术领域
本发明涉及功率放大器技术领域，特别涉及一种功率跳动时的数字预失真方法与装置。
背景技术
在通信系统中，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，增加了信号的峰均比。高峰均比意味着信号的功率波动范围很大，当输入信号功率很大的时候，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。
与功率回退方法相比，数字预失真技术(DPD)由于成本低、生产方便、功放效率高等优点逐步成为通信系统线性化技术的主流。在实际通信系统中，话务量的突变会导致信号功率的突变，当功率变化较大时DPD的效果就会有比较严重的恶化(在小功率下计算的DPD系数不适用大功率信号)；由于FPGA重新采数到完成系数更新需要较长的时间，从而导致功率跳动后DPD性能从恶化到重新变好需要较长时间，当功率跳变频繁时就会严重影响通信质量。目前国内外并没有提出功率跳动时改善DPD动态效果的实现方法。
发明内容
本发明实施例针对上述问题，提出了一种适用于信号功率跳动情况下的数字预失真方法与装置。
本发明实施例功率跳动时的数字预失真方法，包括步骤：
对信号进行功率统计，得到功率分布区间；
对所述功率分布区间进行分段，每段功率对应一个查找表；
抓取前向和反馈数据，计算所抓取数据的功率和数字预失真系数，用所得数字预失真系数更新所得功率所属功率段对应的查找表；
计算当前信号的功率，读取当前信号功率所属功率段对应的查找表中的数字预失真系数。
优选地，对所述功率分布区间进行分段的步长为2dB。
本发明实施例功率跳动时的数字预失真装置，包括：
功率统计模块，用于对信号进行功率统计，得到功率分布区间；
信号分析模块，用于对所述功率分布区间进行分段，每段功率对应一个指示信号和一个查找表；
采数模块，用于抓取前向和反馈数据；
系数计算模块，用于计算所述采数模块所抓取数据的数字预失真系数；
系数保存模块，用于将数字预失真系数更新到所述采数模块所抓取数据的功率所属功率段对应的查找表；
预失真模块，用于从所述系数保存模块读取当前信号功率所属功率段对应的查找表中的数字预失真系数。
优选地，所述功率统计模块、采数模块、系数保存模块和预失真模块在FPGA上实现，所述信号分析模块和系数计算模块在DSP上实现。
优选地，所述信号分析模块对所述功率分布区间进行分段的步长为2dB。
本发明实施例功率跳动时的数字预失真方法与装置，采用查找表法，预存各个功率段对应的数字预失真系数，从而在功率跳变时，直接从查找表中读取对应的数字预失真系数，使得系数与功率匹配。有效的防止了因信号功率突变而导致数字预失真效果恶化，长时间无法满足指标的现象，提高了通信质量。
附图说明
图1是本发明实施例功率跳动时的数字预失真方法的流程示意图；
图2是本发明实施例功率跳动时的数字预失真装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过多个查找表的切换来防止信号因功率跳变导致的数字预失真对消性能恶化的现象。首先根据功率大小对信号进行分段，然后将各个功率段的数字预失真系数存储到对应的查找表。正常工作时，根据功率大小确定读取哪个查找表的预失真系数，这样就能保证功率跳动较大时有与之对应的数字预失真系数，使得系数与信号功率匹配，从而有效的防止了因信号功率突变而导致的性能恶化现象，提高了通信质量。下面结合附图与实施例详细解释本发明。
本发明实施例功率跳动时的数字预失真方法，如图1所示，包括步骤：
步骤1、对信号进行功率统计，得到功率分布区间；
步骤2、对所述功率分布区间进行分段，每段功率对应一个查找表；
步骤3、抓取前向和反馈数据，计算所抓取数据的功率和数字预失真系数，用所得数字预失真系数更新所得功率所属功率段对应的查找表；
步骤4、计算当前信号的功率，读取当前信号功率所属功率段对应的查找表中的数字预失真系数。
本方法首先统计出功率分布的最大值和最小值，再对最大值和最小值之间的区间进行分段，并为每段功率建立一个用于存放数字预失真系数的查找表。如此，即可从查找表中读取与当前信号功率对应的数字预失真系数，当信号功率变化时，则切换至另一个查找表读取相应的数字预失真系数。由于信号功率的变化是随机的，步骤1的功率统计可以是实时进行的，步骤2-3可以是循环进行的，从而实时更新查找表所存储的数字预失真系数。
在本方法中，查找表的个数不受限制。功率分段步长的大小以适于共用一个数字预失真系数为准则，优选地为2dB。
本发明实施例功率跳动时的数字预失真装置，如图2所示，包括：
功率统计模块，用于对信号进行功率统计，得到功率分布区间；
信号分析模块，用于对所述功率分布区间进行分段，每段功率对应一个指示信号和一个查找表；
采数模块，用于抓取前向和反馈数据；
系数计算模块，用于计算所述采数模块所抓取数据的数字预失真系数；
系数保存模块，用于将数字预失真系数更新到所述采数模块所抓取数据的功率所属功率段对应的查找表；
预失真模块，用于从所述系数保存模块读取当前信号功率所属功率段对应的查找表中的数字预失真系数。
如图2所示，本装置各模块的连接关系如下：功率统计模块、信号分析模块、采数模块、系数计算模块、系数保存模块和预失真模块依次相连，采数模块与系数保存模块相连。另外，本装置还可以包括一个控制模块，来调度与协调其他各模块之间的工作。采数模块抓取数据后，还可以将数据功率属于哪个功率段确定下来，并输出相应的指示信号给系数保存模块，从而系数保存模块将系数计算模块计算出的数字预失真系数保存在指示信号对应的查找表中。
作为一个优选的实施例，所述功率统计模块、采数模块、系数保存模块和预失真模块在FPGA上实现，所述信号分析模块和系数计算模块在DSP上实现。除此之外，本装置还可以在ASIC或CPLD上实现。
作为一个优选的实施例，所述信号分析模块对所述功率分布区间进行分段的步长为2dB。
将本发明实施例功率跳动时的数字预失真方法与装置结合使用，即可实现本发明功率跳动时改善数字预失真对消效果的目的。
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 (5)
1.一种功率跳动时的数字预失真方法，其特征在于，包括步骤：
对信号进行功率统计，得到功率分布区间；
对所述功率分布区间进行分段，每段功率对应一个查找表；
抓取前向和反馈数据，计算所抓取数据的功率和数字预失真系数，用所得数字预失真系数更新所得功率所属功率段对应的查找表；
计算当前信号的功率，读取当前信号功率所属功率段对应的查找表中的数字预失真系数。
2.根据权利要求1所述的功率跳动时的数字预失真方法，其特征在于，对所述功率分布区间进行分段的步长为2dB。
3.一种功率跳动时的数字预失真装置，其特征在于，包括：
功率统计模块，用于对信号进行功率统计，得到功率分布区间；
信号分析模块，用于对所述功率分布区间进行分段，每段功率对应一个查找表；
采数模块，用于抓取前向和反馈数据；
系数计算模块，用于计算所述采数模块所抓取数据的数字预失真系数；
系数保存模块，用于将数字预失真系数更新到所述采数模块所抓取数据的功率所属功率段对应的查找表；
预失真模块，用于从所述系数保存模块读取当前信号功率所属功率段对应的查找表中的数字预失真系数。
4.根据权利要求3所述的功率跳动时的数字预失真装置，其特征在于，所述功率统计模块、采数模块、系数保存模块和预失真模块在FPGA上实现，所述信号分析模块和系数计算模块在DSP上实现。
5.根据权利要求3或4所述的功率跳动时的数字预失真装置，其特征在于，所述信号分析模块对所述功率分布区间进行分段的步长为2dB。
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