CN103634890B - Dpd功放产品功率定标方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出DPD功放产品功率定标方法，包括步骤：实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；根据所述DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率，进行功放的功率定标，其中，所述基准功率是功放输出额定功率时，所述DPD系统反馈链路的输入功率。本发明还提出DPD功放产品功率定标装置，可以缩短功放功率定标时间，提高功放定标的效率，降低成本。

Description

DPD功放产品功率定标方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种DPD(Digital Pre-Distortion，数字预失真)功放产品功率定标方法和一种DPD功放产品功率定标装置。

背景技术

在无线通信系统中，如果前向链路功率过大，会导致对别的小区内的用户产生不必要的干扰，而且会造成前反向覆盖范围的不一致，如果前向链路功率过小，又无法达到既定的覆盖范围，所以功率控制技术对无线通信系统有非常重要的意义。

功放开机后，由于温度值的变化，导致系统增益不稳定，同时，各个功放模块存在一致性问题，很难保证系统开机后，功放的输出增益是稳定的，所以需要开发功率定标技术，以保证前向链路的输出功率。

在现有的技术中，通常会采用人工定标和自动定标两种方式，人工定标是通过手动调节数字和射频链路的增益来确定输出功率，这种方式低速、低效和低精度；自动定标则通过检测实际功率与额定功率的差值来调整增益，这种方式相对具有高速、高效和高精度的优点。

目前常使用的自动定标方法是：通过调节射频发送处理单元衰减控制器对总功率进行定标，再通过乘法器对每个载波的功率进行调节；此种方法需要同时计算总的发射功率和每载波的功率，增加了功放定标的时间；同时，需要额外增加功率检测模块去检测每个载波的功率，增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种DPD功放产品功率定标方法和一种DPD功放产品功率定标装置，可以缩短功放功率定标时间，提高功放定标的效率，降低成本。

为达到上述目的，采用的技术方案是：

一种DPD功放产品功率定标方法，包括步骤：

实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

根据所述DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率，进行功放的功率定标，其中，所述基准功率是功放输出额定功率时，所述反馈链路的输入功率。

一种DPD功放产品功率定标装置，包括：检测模块和定标模块；

其中，所述检测模块，用于实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

所述定标模块，用于根据所述DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率，进行功放的功率定标，其中，所述基准功率是功放输出额定功率时，所述反馈链路的输入功率。

本发明与传统的自动定标方法相比，本发明中无需调整数模转换器和数控衰减器的增益值，直接在DPD系统中的FPGA（Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）中进行功率检测和功率定标，实时检测给功放提供信号输入的、DPD系统反馈链路的输入功率，然后根据该DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率的比较关系，进行功放的功率定标；缩短了功放功率定标的时间；同时，本发明无需增加额外的功率检测模块，节省了产品的成本。

附图说明

图1为本发明的一个工作原理图；

图2为本发明方法的一个实施例流程图；

图3为本发明装置的一个结构示意图；

图4为本发明装置的另一个结构示意图。

具体实施方式

为便于理解，下面将结合附图进行阐述。

请参考图1，为本发明的一个工作原理图，包括：

下变频单元，用于把射频信号转换为基带信号；

存储器，用于存储训练信号，该训练信号取自DPD系统内部；

选通开关，用于控制训练信号与实际基站信号的切换，系统上电后需先进行DPD训练以及功率定标，完成后系统才切换到实际的基站信号；该选通开关，可以是具有旁路功能的其他替代器件；

前向链路定标单元，根据反馈输入的基准功率值，自动调节定标增益；反馈输入的基准功率值由跑表获得，先对功放模块PA进行跑表，得到输入功率转换表，并下载到flash中；

上变频单元，用于把基带信号转换为射频信号；

功放模块PA，用于射频信号的功率放大；

反馈下变频单元，用于把耦合射频信号转换为基带信号；

检测单元，用于检测反馈链路输入实时功率；

反馈链路定标单元，其定标的增益值与前向链路的定标增益数值相同，用于使得进入DPD的前向输出功率与反馈输出功率保持一致；

MCU（Micro Control Unit微控制器），监控FPGA功率读取，完成功率定标流程，其中包括发送训练信号作为功率定标的源信号、初始化前向链路定标增益；根据反馈链路输入的基准功率值自适应调整定标增益完成功率定标流程。

本发明提出的一种DPD功放产品功率定标方法，包括步骤：

实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

根据DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率，进行功放的功率定标，其中，基准功率是功放输出额定功率时，反馈链路的输入功率。

本发明与传统的自动定标方法相比，本发明中无需调整数模转换器和数控衰减器的增益值，直接在DPD系统中的FPGA中进行功率检测和功率定标，实时检测给功放提供信号输入的、DPD系统反馈链路的输入功率，然后根据该DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率的比较关系，进行功放的功率定标；缩短了功放功率定标的时间；同时，本发明无需增加额外的功率检测模块，节省了产品的成本。

在其中一个优选实施方式中，具体实施流程包括，参考图2：

S201、系统开机，切换训练信号作为功放的输入信号；

系统开机，切换DPD系统自带的训练信号作为功放的输入信号；在旁路状态下进行功放功率定标；此时，基站继续正常业务，功放暂时脱离基站业务；DPD系统自带的训练信号稳定，使用DPD系统自带的训练信号进行功放功率定标可以避免传统功率定标不准确的问题；在旁路状态下进行功率定标，目的是为了在功放功率定标的时候，不影响正常的基站业务。

S202、初始化DPD系统前向链路定标增益和DPD系统反馈链路定标增益；

此步骤中，给DPD系统前向链路定标增益和DPD系统反馈链路定标增益一个初始值，具体数值，可由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

S203、把DPD系统前向链路定标增益和DPD系统反馈链路定标增益写入DPD系统的FPGA存储器中；

S204、实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

这里的实时，可以是每隔一段时间进行，也可以是时刻进行。其中，耦合功放的输出功率，作为DPD系统反馈链路的输入功率。

S205、查表获取功放额定输出时，反馈链路的输入功率，以之为基准功率；

基准功率可经对功放的功率进行跑表得到；得到每个功放在额定输出功率时，反馈链路的输入功率值，形成数据表，下载到flash中。跑表，是本领域中通俗的技术用语，此处不再赘述其工作原理。

S206、判断实时检测的反馈链路的输入功率，是否大于基准功率；

判断实时检测的DPD系统反馈链路的输入功率，是否大于基准功率，若实时检测的DPD系统反馈链路的输入功率，大于基准功率，则进行步骤S207；若实时检测的DPD系统反馈链路的输入功率，小于基准功率，则进行步骤S208；若相等，则不用进行本次定标，切换基站信号作为功放的输入信号。

S207、减小前向链路定标增益，并将大于标志位加1；

减小DPD系统前向链路定标增益，并将大于标志位加1；初始时，大于标志位为0。

S208、增大前向链路定标增益，并将小于标志位加1；

增大DPD系统前向链路定标增益，并将小于标志位加1；初始时，小于标志位为0。

S209、判断大于标志位和小于标志位是否至少为1；

判断大于标志位和小于标志位是否至少为1，若否，则进行步骤S210；若是，则进行步骤S213。

其中，判断大于标志位和小于标志位是否至少为1，目的是为了调整前向链路定标增益后，使得实时测量的反馈链路输入功率，尽可能的等于功放额定输出功率时，反馈链路的输入功率。

其判断原理是：设基准功率为50dbm，实时测量的反馈链路输入功率为47dbm，按照预定步长，增大前向链路定标增益，将大于标志位加1，再实时测量反馈链路的输入功率为55dbm；因此时，DPD系统反馈链路输入功率大于基准功率，将按照预定步长减小前向链路定标增益，将小于标志位加1，再次测量反馈链路的输入功率为49dbm；因此时，大于标志位和小于标志位都为1，满足大于标志位和小于标志位至少为1的条件，此时，定标成功，可结束定标流程，切换基站信号为功放的输入信号。增大前向链路定标增益和减小前向链路定标增益时，可按相同的步长进行调整，也可以按不相同的步长进行调整。

当第一次满足大于标志位和小于标志位至少为1的条件后，还可以继续进行定标；具体什么时候结束定标，可根据实际情况进行限定。

S210、定标步数加1；

定标步数用于标识DPD系统前向链路定标增益被调整的次数，包括增大的次数和减小的次数。

S211、判断定标步数是否超出预定数；

判断定标步数是否超出预定数，若否，则返回步骤S203，将当前的前向链路定标增益写入FPGA存储器中；若是，则进行步骤S212。其中，预定数，可在初始化系统时，进行设置。

S212、定标失败，结束定标；

S213、定标成功，切换基站信号为功放输入信号。

定标成功，切换基站信号为功放输入信号，结束定标。

下面介绍本发明提出的装置，请参考图3，一种DPD功放产品功率定标装置，包括：检测模块301和定标模块302；

其中，检测模块301，用于实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

定标模块302，用于根据DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率，进行功放的功率定标，其中，基准功率是功放输出额定功率时，反馈链路的输入功率。

本发明与传统的自动定标方法相比，本发明中无需调整数模转换器和数控衰减器的增益值，直接在DPD系统中的FPGA中进行功率检测和功率定标，实时检测给功放提供信号输入的、DPD系统反馈链路的输入功率，然后根据该DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率的比较关系，进行功放的功率定标；缩短了功放功率定标的时间；同时，本发明无需增加额外的功率检测模块，节省了产品的成本。

在其中一个实施方式中，定标模块302具体可以包括：比较单元401和增益调整单元402；其中，比较单元401，用于比较DPD系统反馈链路的输入功率与基准功率的大小；当DPD系统反馈链路的输入功率，大于基准功率时，增益调整单元402减小DPD系统前向链路的定标增益；当反馈链路的输入功率，小于基准功率时，增益调整单元402增大DPD系统前向链路的定标增益。

由于目前的功放功率定标方法使用的是基站信号，当基站信号功率变化较大时，影响功放功率定标的精度；另外，进行功率定标时，需要切断当前的正常基站业务；另外，为了节约系统资源，不能让功率定标不成功的功放，无休止的进行检测功率，然后与基准功率进行比较；基于此，本发明在图3实施方式的基础上，增加了切换单元303、预设单元304；请参考图4，

首先切换单元303旁路功放所在链路，切换DPD系统的训练信号作为功放的输入信号；然后通知检测模块301实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

比较单元401，比较DPD系统反馈链路的输入功率与基准功率的大小；增益调整单元402根据比较单元401的比较结果对DPD系统前向链路的增益进行调整；

当增益调整单元402减小和增大前向链路的定标增益，都至少执行一次时，切换单元303切换基站信号为功放的输入信号；否则，通知检测模块继续实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

当增益调整单元调整前向链路的定标增益的次数，达到调整次数时，也不满足减小和增大前向链路的定标增益都至少执行一次的条件，则功放定标失败，结束定标。

本发明中，通过对功放进行跑表，获得功放实际输出功率与数字板反馈链路输入功率对应关系的查找表，并以之作为基准值，在功放整机系统上电后，开启自发的训练信号进行功率定标，监控自动调整数字板前向链路的定标增益，使得数字板反馈链路输入功率的实测值无限接近查找表中功放额定输出功率所对应的基准值，定标完成后，根据前向链路的定标增益调整值自适应调整反馈链路的定标增益，使得进入DPD的前向功率和反馈功率基本相等。

综上，与现有技术相比，本发明具备如下优点：

本发明中无需增加额外的功率检测模块，也无需调整数模转换器和数控衰减器的增益值，直接在FPGA中进行功率检测和功率定标，节省了产品的成本；

本发明中采用FPGA中存储的训练信号作为自动功率定标时的源信号，训练信号功率非常稳定，在定标精度上比现有的实时测试前向链路功率的方法优越很多；提高功放功率定标的精度；

本发明中的自动功率定标无需切断当前的业务，功放上电后，功率定标功能在旁路状态下进行，定标完成后再进入通路状态；提高功放定标的效率；

本发明中反馈链路的增益根据前向链路的增益调整值自适应进行调整，进入DPD的前向功率和反馈功率基本相等，从而使得自动功率定标技术对DPD对消没有任何负面影响。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.DPD功放产品功率定标方法，其特征在于，包括步骤：

实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

根据所述DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率，进行功放的功率定标，其中，所述基准功率是功放输出额定功率时，所述DPD系统反馈链路的输入功率；

所述根据DPD系统反馈链路的输入功率和所述基准功率，进行功放的功率定标的步骤，具体为：

当所述DPD系统反馈链路的输入功率，大于基准功率时，减小所述DPD系统前向链路的定标增益；

当所述反馈链路的输入功率，小于所述基准功率时，增大所述DPD系统前向链路的定标增益。

2.根据权利要求1所述的DPD功放产品功率定标方法，其特征在于，

在所述实时检测DPD系统反馈链路的输入功率前，包括步骤：

旁路功放所在链路，切换DPD系统的训练信号作为功放的输入信号。

3.根据权利要求2所述的DPD功放产品功率定标方法，其特征在于，

当减小和增大所述前向链路的定标增益的步骤，都至少执行一次时，功放定标成功，切换基站信号为所述功放的输入信号；否则，返回所述实时检测DPD系统反馈链路的输入功率的步骤。

4.根据权利要求3所述的DPD功放产品功率定标方法，其特征在于，

预设所述前向链路的定标增益的调整次数；当达到所述调整次数时，也不满足减小和增大所述前向链路的定标增益的步骤都至少执行一次的条件，则功放定标失败，结束定标。

5.DPD功放产品功率定标装置，其特征在于，包括：检测模块和定标模块；

其中，所述检测模块，用于实时检测DPD系统反馈链路的输入功率；

所述定标模块，用于根据所述DPD系统反馈链路的输入功率和基准功率，进行功放的功率定标，其中，所述基准功率是功放输出额定功率时，所述反馈链路的输入功率；所述定标模块包括：比较单元和增益调整单元；

其中，所述比较单元，用于比较所述DPD系统反馈链路的输入功率与所述基准功率的大小；当所述DPD系统反馈链路的输入功率，大于基准功率时，所述增益调整单元减小所述DPD系统前向链路的定标增益；

当所述反馈链路的输入功率，小于所述基准功率时，所述增益调整单元增大所述DPD系统前向链路的定标增益。

6.根据权利要求5所述的DPD功放产品功率定标装置，其特征在于，所述DPD功放产品功率定标装置还包括：切换单元；

在所述检测模块实时检测DPD系统反馈链路的输入功率前，所述切换单元旁路功放所在链路，切换DPD系统的训练信号作为功放的输入信号。

7.根据权利要求6所述的DPD功放产品功率定标装置，其特征在于，

当所述增益调整单元减小和增大所述前向链路的定标增益，都至少执行一次时，所述切换单元切换基站信号为所述功放的输入信号；否则，通知所述检测模块继续实时检测DPD系统反馈链路的输入功率。

8.根据权利要求7所述的DPD功放产品功率定标装置，其特征在于，所述DPD功放产品功率定标装置还包括：预设单元；

其中，所述预设单元，用于预设所述前向链路的定标增益的调整次数；

当所述增益调整单元调整所述前向链路的定标增益的次数，达到所述调整次数时，也不满足减小和增大所述前向链路的定标增益都至少执行一次的条件，则功放定标失败，结束定标。