CN103427868A - 一种射频信号的控制方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频信号的控制方法和设备，其主要内容是：通过对增益衰减值进行实时的改变，利用实时变化后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整，和/或通过确定线性滤波参数，对输入的射频信号经过下变频及模数转换后的数字信号进行线性改善，调整和/或改善后的信号经过数字预失真处理和功率放大后输出；与现有技术相比，通过调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整，和/或对输入的射频信号进行线性改善，使得调整后的射频信号比单一进行模数转换和削峰处理的射频信号的信号质量要好，进而改善了射频信号经数字预失真处理的线性效果和功率放大操作的动态效果，提升了射频输出信号的覆盖效果。

Description

一种射频信号的控制方法和设备

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种射频信号的控制方法和设备。

背景技术

随着全球通讯业务的发展，通信频谱资源变得越来越宝贵。为了更加有效地利用频谱资源，许多通信系统都采用了频谱利用率较高的调制方式（例如：QPSK、QMA等）对载波相位、幅度进行调制，得到较大峰均比的非恒包络调制信号。即使对这种非恒包络调制信号采用多载波技术，在载波合成时也会产生较大的峰均比，导致信号的非线性效果极差；并且由于发射机的线性性能越好，通信网络中各设备之间的相互干扰以及同一个设备中各频点载波之间的干扰就越小，从而提高通信频谱资源的利用率，因此对决定信号线性性能的核心部件—发射机中的功率放大器在线性调整方面提出了更高的要求。

目前，随着数字技术和射频技术的发展，解决功率放大器线性问题的方法倾向于采用数字预失真技术。如图1所示，为一种常见数字预失真功放系统，具体包括：I/Q基带信号输入端口、基带数据处理器、基带信号削峰设备、基带预失真处理器、预失真参数自适应控制设备、基带数据处理器、数模转换器、模数转换器、上变频设备、本振设备、下变频设备、功率放大器、耦合器和射频输出端口。

具体地，利用图1的方式对接收到的I/Q基带信号进行预失真处理，其原理为：由I/Q基带信号输入端口接收I/Q基带信号，并对输入的I/Q基带信号经过基带数据处理器处理以及基带信号削峰设备进行信号削峰后，该I/Q基带信号变为峰均比降低后的数字基带信号；

该降低后的数字基带信号经过基带预失真处理器以及数模转换器、上变频设备后，变为预失真后的射频信号，再经过高功率的功率放大器对该预失真后的射频信号进行功率放大后，从射频输出端口输出放大的射频信号。为了实时监测系统的线性，在射频输出端口处利用耦合器提取一部分射频信号，经过下变频设备、模数转换器后，变为数字反馈基带信号，再经过基带数据处理器以及预失真参数的自适应控制设备后，实现实时对基带预失真处理器接收到降低后的数字基带信号的线性调整，从而使得预失真功放系统达到线性维持最优的目的。

采用图1所示的数字预失真功放系统可以实现对接收到的I/Q基带信号进行预失真功放的线性要求，在图1所示的数字预失真功放系统中采用I/Q基带信号输入端口，仅能使用在基站、RRU等通信设备中，而对于使用射频端口作为信号输入端口的通信设备，利用I/Q基带信号作为输入端口的预失真功放系统是无法使用的。由于采用射频端口作为信号输入端口的通信设备在当前的通信网络覆盖中占用了特别大的比例，因此，在图1所示的基础上提出了一种基于射频输入端口的数字预失真功放系统，如图2所示。

在图2所示的基于射频输入端口的数字预失真功放系统中，具体包括：射频信号输入端口、第一下变频设备、第一本振设备、第一模数转换器、数字下变频和滤波处理器、基带信号削峰设备、基带预失真处理器、预失真参数自适应控制身、基带数据处理器、数模转换器、第二模数转换器、上变频设备、第二本振设备、第二下变频设备、功率放大器、耦合器和射频输出端口。

图2所示的基于射频输入端口的数字预失真功放系统和图1所示的基于I/Q基带信号输入端口的数字预失真功放系统对接收到的信号进行预失真处理的原理是相同的，最大的区别在于：两种预失真功放系统信号的输入端口不同。由于这两种预失真功放系统输入信号的端口不同，导致进行预失真处理时的信号类型不同，利用I/Q基带信号输入端口得到的是数字基带信号，而利用射频输入端口得到的是射频信号；再者数字基带信号的信号性能（例如：信号的频率、信号质量等）优于射频信号的信号性能，也就是说，射频信号的信号性能比较差。

在图2所示的预失真功放系统中，通过射频输入端口接收到射频信号后，对该射频信号经过第一下变频设备和第一本振设备共同作用，再由第一模数转换器对该射频信号进行处理。由于利用射频输入端口接收到的是射频信号，射频信号相对于数字基带信号信号质量较差，如果利用图2所示的预失真功放系统对接收到的射频信号进行预失真处理，将会出现预失真处理后的信号经过功率放大器放大后输出后，信号线性效果差，使得这种信号覆盖地区接收到的信号质量不好的情形，进而影响了通信网络的正常运行。

发明内容

本发明实施例提供了一种射频信号的控制方法和设备，用以解决现有预失真功放系统对射频信号进行预失真处理后输出的信号效果差的问题。

一种射频信号的控制方法，该方法包括：

确定输入的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；

根据射频信号的参数信息与输入功率值之间的对应关系，确定输入的射频信号的参数信息对应的输入功率值；

在确定的所述输入功率值小于额定功率值时，调整当前的增益衰减值；

利用调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整后输出。

一种射频信号的控制方法，该方法包括：

确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经由下变频及模数转换后得到的；

根据执行功率放大操作的起始频率与终止频率，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；

将所述第一中心频点值与所述第二中心频点值的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对所述数字信号进行线性滤波后，经数字预失真和功率放大操作后输出。

一种射频信号的控制设备，该设备包括：

射频功率检测器，用于确定输入的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；

自适应控制器，用于根据射频信号的参数信息与输入功率值之间的对应关系，确定射频功率检测器确定的输入的射频信号的参数信息对应的输入功率值，并在确定的所述输入功率值小于额定功率值时，调整当前增益衰减值，并将调整后的增益衰减值发送给增益调整器；

增益调整器，用于利用接收到的降低后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整后输出。

一种射频信号的控制设备，该设备包括：

自适应控制器，用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经由下变频及模数转换后得到的，以及根据执行功率放大操作的起始频率与终止频率，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；

线性滤波器，用于将自适应控制器确定的第一中心频点与第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对输入的射频信号经由下变频及模数转换后得到的数字信号进行线性滤波；

数字预失真器，用于将线性滤波器调整后的信号进行数字预失真处理；

射频功率放大器，用于将数字预失真器处理后的信号进行功率放大后输出。

本发明有益效果如下：

本发明实施例通过降低后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整，和/或确定的线性滤波参数对输入的射频信号进行线性改善，使得调整后的射频信号比单一进行模数转换和削峰处理的射频信号的信号质量要好，进而改善了射频信号经数字预失真处理的线性效果和功率放大操作的动态效果，提升了射频输出信号的覆盖效果。

附图说明

图1为一种常见数字预失真功放系统的结构示意图；

图2为基于射频输入端口的数字预失真功放系统的结构示意图；

图3为本实施例一的一种射频信号的控制方法的流程示意图；

图4为本实施例二的一种射频信号的控制方法的流程示意图；

图5为确定数字信号的第一中心频点值和带宽值的方法的流程图；

图6为本实施例三的一种射频信号的控制设备的结构示意图；

图7为本实施例四的一种射频信号的控制设备的结构示意图；

图8为本实施例五的一种射频信号的控制系统结构示意图。

具体实施方式

为了实现本发明的目的，本发明实施例提供了一种射频信号的控制方法和设备，通过对增益衰减值进行实时的改变，利用实时变化后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整，和/或通过确定的线性滤波参数对输入的射频信号经过下变频及模数转换后的数字信号进行线性改善，调整和/或改善后的信号经过数字预失真处理和功率放大操作后输出。

与现有技术相比，通过降低后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整，和/或对输入的射频信号进行线性改善，使得调整后的射频信号比单一进行模数转换和削峰处理的射频信号的信号质量要好，进而改善了射频信号经数字预失真处理的线性效果和功率放大操作的动态效果，提升了射频输出信号的覆盖效果。

下面结合说明书附图对发明的实施例的方案进行详细描述。

实施例一：

如图3所示，为本实施例一的一种射频信号的控制方法的流程示意图。该方法包括：

步骤101：确定输入的射频信号的参数信息。

所述参数信息用于表征射频信号的功率，可以是射频信号的电压值，也可以是射频信号的电流值。

在步骤101中，所述输入的射频信号是指通过耦合器从射频输入端口提取的。

将提取的射频信号通过电压/或电流检测设备确定出射频信号的电压值/电流值。

步骤102：根据射频信号的参数信息与输入功率值之间的对应关系，确定输入的射频信号的参数信息对应的输入功率值。

在步骤102中，若所述射频信号的参数信息为射频信号的电压值，则预先确定所述射频信号的电压值与输入功率值之间的对应关系，可以表格的形式存储在本地；若所述射频信号的参数信息为射频信号的电流值，则预先确定所述射频信号的电流值与输入功率值之间的对应关系，可以表格的形式存储在本地。

在确定射频信号的电压值/或电流值后，根据电压值/或电流值与输入功率值在表中的对应关系，确定输入的射频信号的电压值/或电流值对应的输入功率值；也可以预先建立射频信号的电压值/或电流值与输入功率值之间的线性对应关系，在确定射频信号的电压值/或电流值后，根据所述线性对应关系确定输入的射频信号的电压值/或电流值对应的输入功率值。

步骤103：在确定的所述输入功率值小于额定功率值时，调整当前的增益衰减值。

在步骤103中，判断确定的所述输入功率值是否小于额定功率值，若确定的所述输入功率值小于额定功率值时，则调整当前的增益衰减值；若确定的所述输入功率值不小于额定功率值时，则保持当前的增益衰减值不变。

若当前的增益衰减值包括模拟增益衰减值，则根据确定所述参数信息对应的输入功率值与额定功率值之间的差值，以及预先设定差值与模拟增益衰减值的减量之间的对应关系，确定所述确定的差值对应的模拟增益衰减值的减量，并将当前的模拟增益衰减值降低确定的所述减量，得到新的模拟增益衰减值。

具体地，若预先设定差值与模拟增益衰减值的减量之间的对应关系为模拟增益衰减值的减量与差值相同，则根据确定所述电压值对应的输入功率值与额定功率值之间的差值，得到模拟增益衰减值的减量为差值对应的数值，并将当前的模拟增益衰减值降低该数值。

若当前的增益衰减值还包括数字增益衰减值，则根据确定所述参数信息对应的输入功率值与额定功率值之间的差值，以及预先设定差值与数字增益衰减值的增量之间的对应关系，确定所述确定的差值对应的数字增益衰减值的增量，并将当前的数字增益衰减值增加确定的所述增量，得到新的数字增益衰减值。

具体地，若预先设定差值与数字增益衰减值的增量之间的对应关系为数字增益衰减值与差值之间满足一一对应关系，由于数字增益衰减值包含相位I路增益衰减值和正交Q路增益衰减值，因此，确定数字增益衰减值中相位I路增益衰减值和正交Q路增益衰减值的增量分别为差值的

根据确定所述电压值对应的输入功率值与额定功率值之间的差值，将数字增益衰减值中相位I路增益衰减值和正交Q路增益衰减值分别增加确定的差值的

需要说明的是，步骤101~步骤103可以是对输入的射频信号进行采样，通过确定采样射频信号的电压值/或电流值，进一步得到采样射频信号的输入功率值，进而改变增益调整衰减值，使得改变后的增益衰减值对输入的射频信号进行准确的调整。

步骤104：利用调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整后输出。

在步骤104中，由于增益衰减值包括模拟增益衰减值和数字增益衰减值，因此在利用调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整的方式具体包括：

首先，利用所述新的模拟增益衰减值对输入的射频信号进行模拟增益调整；

然后，将模拟增益调整后的射频信号经由下变频及模数转换后得到数字信号；

最后，利用所述新的数字增益衰减值对所述数字信号进行调整。

需要说明的是，利用所述新的数字增益衰减值对所述数字信号进行调整后，再经过数字预失真处理和功率放大操作后输出。

通过实施例一的方案，通过将确定的输入射频信号的参数信息对应的输入功率值与额定功率值进行比较，实时对增益衰减值进行调整，克服了现有技术中受模数转换位数限制导致的输出信号效果差的问题，提升了现有数字预失真功放系统的性能，提升了动态输出的范围。

实施例二：

如图4所示，为本实施例二的一种射频信号的控制方法的流程示意图。本实施例二可以是在实施例一的基础上，在模拟增益调整后的射频信号经由下变频及模数转换后得到数字信号之后，利用所述新的数字增益衰减值对所述数字信号进行调整之前，对所述数字信号作进一步的线性滤波调整。具体方法包括：

步骤201：确定数字信号的第一中心频点值和带宽值。

在步骤201中，所述数字信号是模拟增益调整后的射频信号经由下变频及模数转换后得到的。如图5所示，为确定数字信号的第一中心频点值和带宽值的方法的流程图，具体包括：

步骤2011：确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率。

需要说明的是，若执行功率放大操作的是射频功率放大器，因此确定的起始频率和终止频率为射频功率放大器的工作频率。

步骤2012：从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定数字信号在各频率下的功率值。

具体包括：从起始频率开始，以设定步进为单位确定出不同的频率。在其中任一个确定的频率下，取所述数字信号在确定频率下检测到的固定点数，根据以下公式确定所述数字信号在所述确定频率下一段时间内的功率值：

$P=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(I_n^2+Q_n^2)$

其中,P表示数字信号在任一确定频率下一段时间内的功率值，N表示数字信号的固定点数，I²+Q²表示该数字信号在任一频率下某一时间点的功率值，I表示该数字信号的相位信息，Q表示该数字信号的正交信息。

需要说明的是，固定点数N可以为4096，步进可以为200kHz。

步骤2013：针对其中任一个确定的功率值，判断本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值是否大于设定阈值，若是，则执行步骤2014；否则，执行步骤2015。

需要说明的是，所述设定阈值可以是经验值，也可以是实际需要的门限值，例如，设定阈值可以为10dB。

步骤2014：在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值大于设定阈值时，判断确定所述差值大于设定阈值这一事件是否为首次出现，若是，则记录本次确定的功率值对应的频率作为第一频率值。

在步骤2014中，确定第一频率值的具体步骤包括：

第一步：判断本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值是否大于设定阈值，若是，则执行下一步；否则执行步骤2015。

第二步：判断确定所述差值大于设定阈值这一事件是否为首次出现，若是，则记录本次确定的功率值对应的频率作为第一频率值；否则，将确定所述差值大于设定阈值这一事件的次数加一，并记录本次确定的功率值对应的频率与变化后的所述次数之间的对应关系。

步骤2015：在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值不大于设定阈值，判断确定所述差值不大于设定阈值这一事件是否为最后一次出现，若是，则记录所述差值不大于设定阈值时对应的频率作为第二频率值。

在步骤2015中，确定第二频率值的具体步骤包括：

第一步：判断本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值是否大于设定阈值，若是，则执行步骤2014；否则执行下一步。

第二步：将确定所述差值不大于设定阈值这一事件的次数加一，并记录本次确定的功率值对应的频率与变化后的所述次数之间的对应关系；

第三步：判断所述差值不大于设定阈值这一事件是否为最后一次出现，若是，则记录本次确定的功率值对应的频率作为第二频率值。

步骤2016：将步骤2014得到的第一频率值和步骤2015得到的第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值，以及将步骤2014得到的第一频率值和步骤2015得到的第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。

步骤202：根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值。

步骤203：将所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对所述数字信号进行线性滤波。

通过实施例二的方案，对模拟增益调整后的射频信号在下变频及模数转换后的到的数字信号，利用确定的线性滤波参数进行线性滤波，提高信号的质量，使得经过数字预失真处理和功率放大操作输出的射频信号覆盖效果好，提高覆盖信号的通信质量。

需要说明的是，如果没有实施例一方案的基础，直接利用实施例二的方案，对输入的射频信号经过下变频和模数转换后得到的数字信号，利用确定的线性滤波参数对该数字信号进行线性滤波，也可以改变输入的射频信号的信号质量，使得经过线性过滤的数字信号经过数字预失真处理和功率放大操作后输出的射频信号覆盖效果，与现有技术相比有很大改变，进而提高信号覆盖的质量。

实施例三：

如图6所示，为本实施例三的一种射频信号的控制设备的结构示意图。本实施例三是针对实施例一和实施例二提供的射频信号控制方法对应的控制设备。该设备包括：射频功率检测器31、自适应控制器32和增益调整器。

射频功率检测器31，用于确定输入的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；

自适应控制器32，用于根据射频信号的参数信息与输入功率值之间的对应关系，确定射频功率检测器确定的输入的射频信号的参数信息对应的输入功率值，并在确定的所述输入功率值小于额定功率值时，调整当前增益衰减值，并将调整后的增益衰减值发送给增益调整器；

增益调整器，用于利用接收到的调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整后输出。

具体地，所述增益调整器包含模拟增益调整器34和数字增益调整器35。

所述自适应控制器32，具体用于在确定增益调整器包含模拟增益调整器时，确定所述参数信息对应的输入功率值与额定功率值之间的差值，并根据预先设定的差值与模拟增益衰减值的减量之间的对应关系，确定所述确定的差值对应的模拟增益衰减值的减量，将当前的模拟增益衰减值降低确定的所述减量，得到新的模拟增益衰减值。

所述设备还包括：下变频及模数转换设备36。

所述自适应控制器32，具体用于在确定增益调整器包含数字增益调整器时，确定所述参数信息对应的输入功率值与额定功率值之间的差值，并根据预先设定的差值与数字增益衰减值的增量之间的对应关系，确定所述确定的差值对应的数字增益衰减值的增量，并将当前的数字增益衰减值增加确定的所述增量，得到新的数字增益衰减值。

模拟增益调整器34，用于利用所述新的模拟增益衰减值对输入的射频信号进行模拟增益调整。

下变频及模数转换设备36，用于将模拟增益调整器进行模拟增益调整后的信号进行下变频及模数转换后得到数字信号。

数字增益调整器35，用于利用所述新的数字增益衰减值对经由下变频及模数转换器得到的数字信号进行调整。

所述设备还包括：数字预失真器37和射频功率放大器38。

数字预失真器37，用于对数字增益调整器调整后的信号进行数字预失真处理。

射频功率放大器38，用于对数字预失真器进行数字预失真处理后的信号进行功率放大操作后输出。

所述自适应控制器32，还用于在经由下变频及模数转换后得到数字信号之后利用数字增益调整器对所述数字信号进行调整之前，确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，以及根据执行功率放大器操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定射频功率放大器工作频段的第二中心频点值。

具体地，所述自适应控制器31，具体包括：频率确定模块41、功率值确定模块42、频率值确定模块43、第一中心频点计算模块44和带宽数值确定模块45。

频率确定模块41，用于确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率；

功率值确定模块42，用于从频率确定模块确定的起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定数字信号在各频率下的功率值；

频率值确定模块43，用于针对确定的各功率值执行以下操作：

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值大于设定阈值，且确定所述差值大于设定阈值这一事件是首次出现时，则记录所述差值大于设定阈值时对应的频率作为第一频率值；

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值不大于设定阈值，且所述差值不大于设定阈值这一事件是最后一次出现时，记录所述差值不大于设定阈值时对应的频率作为第二频率值。

第一中心频点计算模块44，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值；

带宽数值确定模块45，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。

具体地，所述功率值确定模块42，具体用于在任一个确定的频率下，取所述数字信号在确定频率下检测到的固定点数，根据以下公式确定所述数字信号在所述确定频率下的功率值：

$P=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(I_n^2+Q_n^2)$

其中,P表示数字信号在任一确定频率下一段时间内的功率值，N表示数字信号的固定点数，I²+Q²表示该数字信号在任一频率下某一时间点的功率值，I表示该数字信号的相位信息，Q表示该数字信号的正交信息。

所述设备还包括：线性滤波器39。

线性滤波器39，用于将自适应控制器确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对下变频及模数转换后得到数字信号进行线性滤波。

所述数字增益调整器35，还用于利用数字增益衰减值对经过线性滤波后的数字信号进行数字增益调整，并输出至预失真器。

所述数字预失真器37，还用于对数字增益调整器调整后的信号进行数字预失真处理。

所述射频功率放大器38，还用于对数字预失真器进行数字预失真处理后的信号进行功率放大操作后输出。

实施例四：

如图7所示，为本实施例四的一种射频信号的控制设备的结构示意图。本实施例四是针对实施例二的一种射频信号的控制方法对应的控制设备，该控制设备包括：自适应控制器51、线性滤波器52、数字预失真器53和射频功率放大器54。

自适应控制器51，用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经由下变频及模数转换后得到的，以及根据执行功率放大操作的起始频率与终止频率，确定所述功率方法操作所需工作频段的第二中心频点值；

线性滤波器52，用于将自适应控制器确定的第一中心频点与第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对输入的射频信号经由下变频及模数转换后得到的数字信号进行线性滤波处理后输出；

数字预失真器53，用于将线性滤波调整后的信号进行数字预失真处理；

射频功率放大器54，用于将数字预失真处理后的信号进行功率放大后输出。

具体地，所述自适应控制器51，具体包括：频率确定模块61、功率值确定模块62、频率值确定模块63、第一中心频点计算模块64和带宽数值确定模块65。

频率确定模块61，用于确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率；

功率值确定模块62，用于从频率确定模块确定的起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定数字信号在各频率下的功率值；

频率值确定模块63，用于针对确定的各功率值执行以下操作：

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值大于设定阈值，且确定所述差值大于设定阈值这一事件是首次出现时，则记录所述差值大于设定阈值时对应的频率作为第一频率值；

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值不大于设定阈值，且所述差值不大于设定阈值这一事件是最后一次出现时，记录所述差值不大于设定阈值时对应的频率作为第二频率值。

第一中心频点计算模块64，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值；

带宽数值确定模块65，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。

具体地，所述功率值确定模块62，具体用于在任一个确定的频率下，取所述数字信号在确定频率下检测到的固定点数，根据以下公式确定所述数字信号在所述确定频率下的功率值：

$P=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(I_n^2+Q_n^2)$

其中,P表示数字信号在任一确定频率下一段时间内的功率值，N表示数字信号的固定点数，I²+Q²表示该数字信号在任一频率下某一时间点的功率值，I表示该数字信号的相位信息，Q表示该数字信号的正交信息。

实施例五：

如图8所示，为本实施例五的一种射频信号的控制系统结构示意图。该系统包括：第一耦合器、模拟增益调整器、第一下变频及模数转换器、线性滤波器、数字增益调整器、自适应控制器、射频功率检测器、第二下变频及模数转换器、数字预失真器、数模转换及上变频器、射频功率放大器和第二耦合器。

该系统的工作原理为：

第一步：射频功率检测器通过第一耦合器提取射频输入信号确定输入的射频信号的电压值，自适应控制器根据确定的电压值利用实施例一的方式确定模拟增益衰减值，并发送给模拟增益调整器。

第二步：射频信号通过第一耦合器进入模拟增益调整器，模拟增益调整器将射频信号降低一个模拟增益衰减值后，射频信号变为模拟增益调整后的射频信号。

第三步：调整后的射频信号经过第一下变频及模数转换器，根据带通采样定律，射频信号首先变为中频数字基带信号，后经过数字变频及镜像抑制处理，变为零中频数字基带信号。

其中，第一下变频及模数转换器采用专用器件实现，数字变频及镜像抑制处理可由可编程门阵列FPGA实现。

第四步：首先，自适应控制器根据所述零中频数字基带信号利用实施例二的方法确定线性滤波参数，并发送给线性滤波器；

其次：线性滤波器根据确定的线性滤波参数对接收到的零中频数字基带信号进行线性滤波改善，得到数字基带信号。

较优地，在自适应控制器根据所述零中频数字基带信号利用实施例二的方法确定线性滤波参数时，可以在第一下变频及模数转换器将零中频数字基带信号发送给自适应控制器之前，将零中频数字信号通过一个窄带数字滤波器，自适应控制器利用窄带数字滤波器的特性遍历零中频数字基带信号，滤除带外信号得带窄带内通过的数字信号，进而确定通过窄带数字滤波器的数字信号的功率值。

其中，窄带数字滤波器的参数可以设置为通带30kHz，边带抑制设置为40dB。

第五步：数字增益调整器利用数字增益衰减值对线性滤波后的数字基带信号进行调整，变为适合后级处理的数字信号。

第六步：适合后级处理的数字信号进入数字预失真器，利用数字预失真参数对数字信号进行矫正。

其中，数字预失真器可采用专用芯片，也可由FPGA实现。

第七步：数字预失真处理后的信号经过数模转换及上变频，先将数字信号变为模拟信号，后将模拟信号经过上变频后变为射频信号。

第八步：所述射频信号经过射频功率放大器放大后，通过第二耦合器输出。

需要说明的是，在射频信号输出之后，第二耦合器提取输出的射频信号作为反馈信号，经过第二下变频及模数转换器，现将射频信号进行下变频得到模拟中频信号，后将模拟中频信号变为中频数字基带信号；

自适应控制器将接收到的中频数字基带信号经过下变频和滤波处理得到零中频数字基带信号，与第三步得到的零中频数字基带信号作差，将其差值作为数字预失真的调整参数。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种射频信号的控制方法，其特征在于，该方法包括：

确定输入的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；

根据射频信号的参数信息与输入功率值之间的对应关系，确定输入的射频信号的参数信息对应的输入功率值；

在确定的所述输入功率值小于额定功率值时，调整当前的增益衰减值；

利用调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整后输出。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当前的增益衰减值包括模拟增益衰减值，则调整当前的增益衰减值，具体包括：

确定所述参数信息对应的输入功率值与额定功率值之间的差值；

根据预先设定差值与模拟增益衰减值的减量之间的对应关系，确定所述确定的差值对应的模拟增益衰减值的减量，并将当前的模拟增益衰减值降低确定的所述减量，得到新的模拟增益衰减值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当前的增益衰减值还包括数字增益衰减值，则调整当前的增益衰减值，具体包括：

确定所述参数信息对应的输入功率值与额定功率值之间的差值；

根据预先设定差值与数字增益衰减值的增量之间的对应关系，确定所述确定的差值对应的数字增益衰减值的增量，并将当前的数字增益衰减值增加确定的所述增量，得到新的数字增益衰减值；

利用调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整，具体包括：

利用所述新的模拟增益衰减值对输入的射频信号进行模拟增益调整，再将模拟增益调整后的射频信号经由下变频及模数转换后得到数字信号，并利用所述新的数字增益衰减值对所述数字信号进行调整。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述确定的差值对应的数字增益衰减值的增量，具体包括：

确定当前的数字增益衰减值中相位I路衰减值和正交Q路衰减值的增量分别为所述确定的差值的

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，利用调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整后输出，具体包括：

利用调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整后，将调整后的数字信号经由数字预失真处理和功率放大操作后输出；

在经由下变频及模数转换后得到数字信号之后，利用所述新的数字增益衰减值对所述数字信号进行调整之前，该方法还包括：

确定数字信号的第一中心频点值和带宽值；

根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；

将所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对所述数字信号进行线性滤波。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，具体包括：

确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率；

从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定数字信号在各频率下的功率值；

依次针对确定的各功率值执行以下步骤：

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值大于设定阈值，且确定所述差值大于设定阈值这一事件是首次出现时，则将本次确定的功率值对应的频率作为第一频率值；

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值不大于设定阈值，且所述差值不大于设定阈值这一事件是最后一次出现时，则将本次确定的功率值对应的频率作为第二频率值；

将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值，以及将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定数字信号在各频率下的功率值：

在任一个确定的频率下，取所述数字信号在确定频率下检测到的固定点数，根据以下公式确定所述数字信号在所述确定频率下的功率值：

$P=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(I_n^2+Q_n^2)$

其中,P表示数字信号在任一确定频率下一段时间内的功率值，N表示数字信号的固定点数，I²+Q²表示该数字信号在任一频率下某一时间点的功率值，I表示该数字信号的相位信息，Q表示该数字信号的正交信息。

8.一种射频信号的控制方法，其特征在于，该方法包括：

确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经由下变频及模数转换后得到的；

根据执行功率放大操作的起始频率与终止频率，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；

将所述第一中心频点值与所述第二中心频点值的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对所述数字信号进行线性滤波后，经数字预失真处理和功率放大操作后输出。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，具体包括：

确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率；

从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定数字信号在各频率下的功率值；

依次针对确定的各功率值执行以下步骤：

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值大于设定阈值，且确定所述差值大于设定阈值这一事件是首次出现时，则将本次确定的功率值对应的频率作为第一频率值；

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值不大于设定阈值，且所述差值不大于设定阈值这一事件是最后一次出现时，则将本次确定的功率值对应的频率作为第二频率值；

将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值，以及将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定数字信号在各频率下的功率值：

在任一个确定的频率下，取所述数字信号在确定频率下检测到的固定点数，根据以下公式确定所述数字信号在所述确定频率下的功率值：

$P=\frac{1}{N}\underset{n-1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(I_n^2+Q_n^2)$

其中,P表示数字信号在任一确定频率下一段时间内的功率值，N表示数字信号的固定点数，I²+Q²表示该数字信号在任一频率下某一时间点的功率值，I表示该数字信号的相位信息，Q表示该数字信号的正交信息。

11.一种射频信号的输出设备，其特征在于，该设备包括：

射频功率检测器，用于确定输入的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；

自适应控制器，用于根据射频信号的参数信息与输入功率值之间的对应关系，确定射频功率检测器确定的输入的射频信号的参数信息对应的输入功率值，并在确定的所述输入功率值小于额定功率值时，调整当前增益衰减值，并将调整后的增益衰减值发送给增益调整器；

增益调整器，用于利用接收到的调整后的增益衰减值对输入的射频信号进行调整后输出。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，

所述自适应控制器，具体用于在确定增益调整器包含模拟增益调整器时，确定所述参数信息对应的输入功率值与额定功率值之间的差值，并根据预先设定的差值与模拟增益衰减值的减量之间的对应关系，确定所述确定的差值对应的模拟增益衰减值的减量，将当前的模拟增益衰减值降低确定的所述减量，得到新的模拟增益衰减值。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述设备还包括下变频及模数转换设备；

所述自适应控制器，具体用于在确定增益调整器包含数字增益调整器时，确定所述参数信息对应的输入功率值与额定功率值之间的差值，并根据预先设定的差值与数字增益衰减值的增量之间的对应关系，确定所述确定的差值对应的数字增益衰减值的增量，并将当前的数字增益衰减值增加确定的所述增量，得到新的数字增益衰减值；

模拟增益调整器，用于利用所述新的模拟增益衰减值对输入的射频信号进行模拟增益调整；

下变频及模数转换设备，用于将模拟增益调整器进行模拟增益调整后的信号进行下变频及模数转换后得到数字信号；

数字增益调整器，用于利用所述新的数字增益衰减值对经由下变频及模数转换器得到的数字信号进行调整。

14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述设备还包括射频功率放大器和数字预失真器；

数字预失真器，用于对数字增益调整器调整后的信号进行数字预失真处理；

射频功率放大器，用于对数字预失真器进行数字预失真处理后的信号进行功率放大操作后输出；

所述自适应控制器，还用于在经由下变频及模数转换后得到数字信号之后，利用数字增益调整器对所述数字信号进行调整之前，确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，以及根据执行功率放大器操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定射频功率放大器工作频段的第二中心频点值；

所述设备还包括：

线性滤波器，用于将自适应控制器确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对下变频及模数转换后得到数字信号进行线性滤波。

15.一种射频信号的输出设备，其特征在于，该设备包括：

自适应控制器，用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经由下变频及模数转换后得到的，以及根据执行功率放大操作的起始频率与终止频率，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；

线性滤波器，用于将自适应控制器确定的第一中心频点与第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对输入的射频信号经由下变频及模数转换后得到的数字信号进行线性滤波；

数字预失真器，用于将线性滤波器调整后的信号进行数字预失真处理；

射频功率放大器，用于将数字预失真器处理后的信号进行功率放大后输出。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述自适应控制器，具体包括：

频率确定模块，用于确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率；

功率值确定模块，用于从频率确定模块确定的起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定数字信号在各频率下的功率值；

频率值确定模块，用于针对确定的各功率值执行以下操作：

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值大于设定阈值，且确定所述差值大于设定阈值这一事件是首次出现时，则将本次确定的功率值对应的频率作为第一频率值；

在本次确定的功率值与相邻前一次确定的功率值的差值不大于设定阈值，且所述差值不大于设定阈值这一事件是最后一次出现时，则将本次确定的功率值对应的频率作为第二频率值；

第一中心频点计算模块，用于将频率值确定模块得到的所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值；

带宽数值确定模块，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。

17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述功率值确定模块，具体用于在任一个确定的频率下，取所述数字信号在确定频率下检测到的固定点数，根据以下公式确定所述数字信号在所述确定频率下的功率值：

$P=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(I_n^2+Q_n^2)$

其中,P表示数字信号在任一确定频率下一段时间内的功率值，N表示数字信号的固定点数，I²+Q²表示该数字信号在任一频率下某一时间点的功率值，I表示该数字信号的相位信息，Q表示该数字信号的正交信息。

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