CN103973248A - 有源发射期间的包络跟踪传递函数的再校准 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有源发射期间的包络跟踪传递函数的再校准。提供了一种用于调整用于功率放大器的包络跟踪电源的非线性传递函数的方法和包络跟踪系统。功率放大器的输出信号被提供给反馈接收器以确定包络跟踪功率放大器的实际性能。通过评估在由用于包括功率放大器的发射器的输入信号限定的值处的非线性传递函数来确定包络跟踪功率放大器的假定性能。假定性能和实际性能之间的差提供用于非线性传递函数的校正值。
Description
背景技术
一种用以跨整个输出功率范围优化无线系统中的功率放大器（PA）电流消耗的有效方式是使用提供PA供应电压的DC-DC转换器。根据RF输出功率来调整DC-DC转换器的输出电压。输出电压越低，所需的PA供应电压就越低。由于从电池电压降至较低PA供应电压的电压转换，电池电流被降低。基于下一时间段中所预期的目标RF功率（平均RF功率）来设置DC-DC转换器输出电压是可能的。该过程有时被称为平均功率跟踪（APT）。
所谓的包络跟踪（ET）DC-DC转换器或ET调制器能够进一步降低电池电流。包络跟踪描述了一种RF放大器设计方法，在其中施加给功率放大器的电源电压被持续调整以便确保该放大器对于给定的瞬时输出功率需求以峰值效率进行工作。
包络跟踪的一特征是功率放大器的供应电压不是恒定的。功率放大器的供应电压取决于输入到功率放大器中的已调制基带信号或RF（RF=射频）输入信号的瞬时包络。在高度简化的描述中，借助于CORDIC（CORDIC=坐标旋转数字计算机）算法、之后是用来补偿主信号路径（RF信号生成路径）和包络路径中的不同延迟的延迟调整来计算已调制基带信号的包络，然后包络信号被整形（预失真）并且最终被数模转换。该信号被施加给生成可变功率放大器供应电压的包络跟踪DC-DC转换器（专用超快速转换器）。
能够包络跟踪的DC-DC转换器跟随RF信号的瞬时包络，这会移除电压裕度并且进一步增大系统效率（=功率放大器和DC-DC转换器的综合效率）。预期能够包络跟踪的DC-DC转换器将会使LTE（LTE=长期演进）信号的电池电流在最大输出功率下相对于简单地跟随平均功率的标准DC-DC转换器降低大概20+%。
发明内容
提供了用于调整用于功率放大器的包络跟踪电源的非线性传递函数的方法和包络跟踪系统。功率放大器的输出信号被提供给反馈接收器以便确定包络跟踪功率放大器的实际性能。通过评估在由用于包括该功率放大器的发射器的输入信号限定的值处的非线性传递函数来确定包络跟踪功率放大器的假定性能。假定性能和实际性能之间的差提供用于非线性传递函数的校正值。
附图说明
图1示出示例移动通信设备的框图；
图2示出包络跟踪（ET）系统的示意性框图；
图3示意性地示出不具有功率控制环路的ET系统的示例；
图4示意性地示出具有闭合功率控制环路的ET系统的示例；
图5示意性地示出作为查找表的包络跟踪传递函数GLUT和从VCC1和VCC0计算出的kVCC；
图6到图10图示包络路径的非线性传递函数的各种参数如何影响非线性传递函数；
图11示出用于调整包络跟踪电源的非线性传递函数的方法的示意性流程图；
图12示出用于再校准包络跟踪电源的非线性传递函数的方法的示意性流程图；
图13示出包络跟踪系统的示意性框图；以及
图14示出包络跟踪系统的另一示例的示意性框图。
具体实施方式
在下面的描述中，用相等或等同的参考数字来在下面的描述中表示相等或等同的元件或者具有相等或等同功能的元件。
图1示出示例移动通信设备100的框图，该示例移动通信设备100包括数字基带处理器102以及耦合到该基带处理器102并且耦合到天线端口106的RF前端104。天线端口106被提供用来允许天线108到移动通信设备100的连接。基带处理器102生成要经由天线108发射的信号，该信号被转发给RF前端104从而生成被输出到天线端口106以便经由天线108发射的发射信号。RF前端104还可以经由天线端口106从天线108接收信号并且将相应的信号提供给基带处理器102以便处理所接收到的信号。可以在RF前端104中（例如在可以提供被输出到天线端口106的发射信号的功率放大器或放大器电路中）实施下面进一步详细描述的方法和控制电路。
移动通信设备100可以是便携式移动通信设备，并且可以被配置成根据移动通信标准来执行与其他通信设备（比如移动通信网络的其他移动通信设备或基站）的语音和/或数据通信。移动通信设备可以包括移动手持装置（诸如移动电话或智能电话）、平板PC、宽带调制解调器、膝上型计算机、笔记本、路由器、交换机、转发器或PC。而且，移动通信设备100可以是通信网络的基站。
RF前端104中的功率放大器可以是包络跟踪功率放大器，以便改进移动通信设备100的效率和/或电池寿命。
包络跟踪（ET）的一个方面是到PA的供应电压不是常数。参考图2，PA供应电压VCC取决于已调制基带信号m（I,Q）的瞬时包络。在高度简化的描述中，例如借助于CORDIC算法（坐标旋转数字计算机算法）、之后是用来补偿主信号路径（RF信号生成路径）和包络路径中的不同延迟的延迟调整来计算已调制基带信号（BB信号）的包络。随后包络信号被整形（预失真）并且最终被数模转换。该信号被施加给生成可变PA供应电压VCC的ET DC-DC转换器154（专用超快速DC-DC转换器）。
能够ET的DC-DC转换器跟随RF信号的瞬时包络，由此移除恒定电压供应所需的电压裕度并且进一步增大系统效率（=PA和DC-DC转换器的综合效率）。预期能够ET的DC-DC转换器将会使LTE（长期演进）信号的电池电流在最大输出功率下相对于简单跟随平均功率的标准DC-DC转换器降低大于20%。
图2示出包络跟踪系统的示意性框图。在图2中示出的示例中要被发射的输入信号包括同相分量IIN和正交分量QIN。可替换地，可以以不同格式来提供输入信号。输入信号被提供给发射器110，该发射器110包括RF信号发生（generation）112、可变增益元件114、功率放大器（PA）116和双工器118。RF信号发生112可以被配置成执行从基带（BB）频率范围到射频（RF）范围的频率上转换、和/或输入信号的数模转换。可变增益元件使RF信号发生112的输出乘以可变增益krf，其用来实现整个发射器110的期望增益设置。功率放大器116放大由可变增益元件114提供的信号，其中PA 116的输入功率是PIN且输出功率是POUT。已放大的放大器输出信号被馈送给双工器118，该双工器118在频域中将发射信号和接收信号分开。在双工器118的天线端口处，与功率放大器116的输出功率POUT相比，信号通常被稍稍衰减到天线功率PANT。
为了允许ET操作且使ET系统中的效率增强最大化，可以以与针对平均功率跟踪被优化的传统PA设计相比不同的方式来设计PA 116。
系统层级上的一个重要ET特定设计目标是作为PA供应电压VCC的函数且跨输出功率的PA 116的平坦AMPM和AMAM相位响应（在该上下文中PA供应电压VCC意指受到ET操作影响的电压，例如第二PA级的供应电压）。缩写AMPM代表“振幅到相位失真”并且缩写AMAM代表“振幅到振幅失真”。
ET友好的总AMAM和/或AMPM特性可以是例如在使PA供应电压被预失真的情况下实现的。在这种情况下，PA供应电压不是对BB包络信号m（I,Q）的幅度的简单线性响应。PA供应电压VCC以非线性的方式依赖于BB包络信号的幅度。例如非线性成形函数被选择成使得当PA 116以ET模式工作时PA增益是恒定的且变成与瞬时PA供应电压VCC无关。在图2中，尤其通过查找表（LUT）144来实施非线性传递函数。这仅仅是针对非线性传递函数的实施例的一个示例。
查找表144是图2中所描绘的发射器110以上的供应电压处理路径的一部分。该供应电压处理路径又是包络跟踪系统的一部分。
供应电压处理路径包括矢量到幅度转换器132。输入信号的瞬时幅度被表示为m（I,Q）=magnitude(I+jQ)，其被转发到配置成使幅度延迟达延迟TET的可变延迟元件134。供应电压处理路径还包括具有可变增益kET的可变增益元件136。可以使可变增益kET与发射器110的可变增益krf（图2中未明确示出）同步。在求和元件142处，输入信号偏移koffseta在信号被提供给查找表（LUT）144之前被添加。查找表144实施非线性传递函数或者至少非线性传递函数的基本形状。供应电压处理路径还包括用于将可变增益kVCC应用于查找表144的输出信号的另一可变增益元件146。在另一求和元件148处，输出信号偏移koffsetp在包络跟踪数模转换器（ET-DAC）152对信号进行数模转换之前被添加。ET-DAC 152的模拟输出信号被馈送到ET调制器154以便控制ET调制器154以及促使其将对应的供应电压VCC提供给包络跟踪功率放大器116。
非线性ET传递函数通常对PA 116、ET调制器154和/或RF信号发生112的部件间变化敏感。因此，作为结果必须在无线设备的生产期间校准传递函数。此外，例如在生产之后再校准是必要的，以便补偿老化效应。
非线性ET传递函数通常是矢量到幅度转换器132的输入与ET调制器154的输出之间的传递函数。不是所有所描绘的元件132、134、136、138、142、146和148都需要存在，而是它们通常是可选的。
在某些包络跟踪系统的情况下，非线性ET传递函数仅在工厂校准期间针对50欧姆终端负载被校准一次。因此，工厂校准确实具有其局限性，即（1）传递函数可能随着时间改变，（2）仅有限数目的传递函数可以被存储在RF收发器中，以及（3）工厂校准过程不会完全反映移动设备的现实生活使用状况，例如天线阻抗会根据移动设备相对于移动设备用户的位置而改变。天线阻抗改变会影响PA特性，即对于某些天线阻抗需要使PA电源VCC增大来维持天线输出功率，并且对于其他天线阻抗需要使PA电源VCC减小来达到相同的输出功率。因此，需要实施若干措施来补偿可能的ET传递函数改变。可以限定下面的五个措施或参数：
（1）在应用非线性ET传递函数之前经由koffseta的偏移补偿
（2）在应用非线性ET传递函数之前经由kVin的增益补偿
（3）在应用非线性ET传递函数之后经由koffsetp的偏移补偿
（4）在应用非线性ET传递函数之后经由kVcc的增益补偿
（5）非线性ET传递函数自身与更适合ET传递函数的交换。
利用所公开的用于调整或再校准的方法，和/或利用如这里公开的包络跟踪系统，即使在移动设备使用反馈接收器的有源发射期间，也可以实现这些参数中的一个或多个的再校准/微调。
在非线性ET传递函数可以被再调整之前，PA增益可能需要通过信号路径增益krf而被温度补偿。此外，ET路径增益kET可能需要被设置成与信号路径增益krf同步。
对于在有源发射期间对非线性传递函数的再校准/微调来说，可以考虑两种不同的功率控制模式，即：
（1）不具有功率控制环路以及
（2）具有闭合功率控制环路。
在图3中，描绘不具有功率控制环路的ET系统的一个示例。借助于反馈接收器174来实现通过应用上述五个措施（koffseta、kVin、koffsetp、kVcc、非线性ET传递函数的改变）中的一个或多个而进行的VCC调整。包络跟踪系统包括在双工器118的输出端处的分接头（tap）172。双工器118的输出端处的信号VANT通常与包络跟踪功率放大器116的输出信号十分相似。可替换地，分接头172可以直接位于包络跟踪放大器116的输出端处。包络跟踪系统还包括反馈模数转换器175，其被配置成提供矢量表示形式的反馈信号（同相分量IFBR和正交分量QFBR）。均方根计算器176被配置成接收矢量表示形式的反馈信号并且提供对应的均方根电压VFBRrms。作为对确定均方根（rms）值的替换，由反馈接收器174和/或反馈ADC 175提供的反馈信号可以被滤波，例如被低通滤波。
包络跟踪系统还包括第二均方根计算器182，其被配置成提供输入信号的同相分量IIN和正交分量QIN的均方根值VINrms。
传递函数调整器（图3中未图示）可以接收两个rms值VINrms和VFBRrms以供进一步处理。特别地，传递函数调整器可以基于包络跟踪功率放大器116的假定性能（或预期性能）与包络跟踪功率放大器116的实际性能之间的差来确定用于非线性传递函数的参数（koffseta、kVin、koffsetp、kVcc、非线性ET传递函数的形状的系数）之一的校正值或调整值。可以基于输入信号的rms值VINrms来确定假定性能。可以基于反馈信号的rms值VFBRrms来确定实际性能。
在图4中，描绘具有闭合功率控制环路的ET系统的一个示例。这里，借助于也被同时用于闭合环路功率控制的反馈接收器174来实现通过应用上述五个措施或参数（例如koffseta、kVin、koffsetp、kVcc、非线性传递函数的形状函数144的系数）中的一个而进行的VCC的调整。闭合环路功率控制包括作用于可变增益元件114的增益控制元件194。闭合环路功率控制还包括采用求和元件的形式的总增益校正器192，其从基准均方根值VFEFrms减去反馈信号的rms值VFBRrms。可以由作为闭合环路功率控制的一部分且从反馈接收器174和反馈ADC 175接收数字反馈信号IFBR+jQFBR的增益控制器（未描绘）来提供基准均方根值VFBRrms。
除了别的之外，提出了一种借助于可能被同时用于功率控制的反馈接收器174来保证有源发射期间的VCC的调整的方法。因此，实现了ET传递函数的再校准/微调，和/或使得ET传递函数的再校准/微调成为可能。
利用反馈接收器174来实现通过VCC调整的ET传递函数的再校准和/或微调。在下文中，我们给出对通过调整增益kVcc进行的VCC调整的更详细描述。所有其他可能（即通过偏移koffseta、koffsetp、增益kVin的VCC调整）、以及甚至应用不同的非线性ET传递函数形状（被实施为LUT 144）都遵循相同的过程。借助于反馈接收器的rms电压VFBRrms 和输入信号的rms电压VINrms ，计算由比值VFBRrms / VINrms 给出的总增益是可能的。因为主信号链的增益krf是已知的，所以可以基于该总增益来计算PA增益。非线性ET传递函数被选择成使得PA增益满足在工厂校准期间设置的一定目标增益。工厂校准是在50欧姆的条件下完成的。结果，通过应用非线性ET函数和50欧姆天线阻抗来实现该目标增益。然而，在正常电话工作期间，在大部分时间天线阻抗不满足50欧姆的条件。典型地，实际PA增益将因此偏离在工厂校准期间通过应用非线性ET函数而建立的目标增益。通过借助于比值VFBRrms / VINrms 测量总增益以及通过对PA增益的后续计算来捕获与目标增益的该偏离。对于给定非线性ET函数的实际PA增益的知识可以被用来进一步改进在非50欧姆天线阻抗的情况下的例如在ACLR（邻近信道泄漏比）方面的性能。如果实际PA增益小于目标增益，则这指示例如PA比作为目标的更深地工作在饱和状态。这将使ACLR和EVM（误差矢量幅度）性能降低。可以例如通过适当地调整增益kVcc来避免深度饱和状态。这里是VCC调整过程的详细步骤。
（1）在有源发射期间测量在已知输入信号VIN（也由rms值VINrms 给出）以及已知总增益GOVERALL(T)（其是温度T的函数）下的反馈接收器信号VFBR（由rms值VFBRrms 表示）。
（2）计算总增益VFBRrms / VINrms 。
（3）可以基于总增益以及基于主信号路径增益krf的知识来计算实际PA增益。
（4）基于实际PA增益以预先限定的方式来调整增益kVcc（参见图5）。
图5可以被解释如下。GLUT是包络跟踪路径的当前有效非线性传递函数并且将输入电压VIN映射到功率放大器供应电压VCC。当被正确地调整或（再）校准时，以这种方式确定的该功率放大器供应电压VCC使包络跟踪功率放大器116达到在工厂校准期间已被选择的目标增益。在工作期间，发射器110以及还有包络跟踪功率放大器116自身倾向于它们的工作参数的变化，例如这归因于温度变化、改变的天线阻抗等等。
可以通过评估第一值VINrms处的非线性传递函数GLUT来确定包络跟踪功率放大器116的假定性能。该第一值由用于发射器110的输入信号VIN来限定，该发射器包括功率放大器116。此外，可以通过评估第二值VFBRrms处的非线性传递函数GLUT来确定包络跟踪功率放大器116的实际性能。该第二值由反馈信号来限定。当第一值和第二值不相等时，功率放大器供应电压结果的差ΔVCC=VCC1-VCC0指示为了使实际性能和假定性能对准功率放大器供应电压应该改变多少。可以基于通过分别评估在第一值VINrms和第二值VFBRrms处的非线性传递函数GLUT而获得的功率放大器供应电压VCC1和VCC0来确定用于增益kVCC的校正值（或调整值或再校准值），即kVCC = VCC1 / VCC0。
对于ET传递函数的再校准/微调，可以做出以下假设：
（1）ET传递函数确实具有相似的特性，并且因此可以从一个单一测量结果和当前传递函数容易地估计更新的函数。对于其他改进，可能采用若干测量结果用于再校准/微调。
（2）甚至可以在有源发射期间采用利用反馈接收器的测量结果。
（3）在再校准过程期间保持总增益设置GOVERALL恒定。
（4）因为PA的与温度有关的特性，总增益GOVERALL是温度的函数。因此，需要根据移动设备的测量温度来调整增益。
（5）以使得包络信号和RF信号的包络显示出相等振幅特性的方式来同步地设置信号路径增益kRF和ET路径增益kET。
利用反馈接收器174来实现通过利用并存的闭合功率控制环路（参见图3）的VCC调整的对ET传递函数的再校准/微调。前面的四步与在上章节中所述的相同，即不具有闭合功率控制环路。步骤编号5可以被引入以便补偿由VCC变化引起的增益变化。
（1）在有源发射期间测量在已知输入信号VIN（也由rms值VINrms 给出）以及已知总增益GOVERALL(T)（其是温度T的函数）下的反馈接收器信号VFBR（由rms值VFBRrms 表示）。
（2）计算总增益VFBRrms / VINrms 。
（3）可以基于总增益以及基于主信号路径增益krf的知识来计算实际PA增益。
（4）基于实际PA增益以预先限定的方式来调整增益kVcc（参见图5）。
（5）用以补偿由于VCC变化而引起的增益增加/降低、即ΔGOVERALL=VFBRnew / VFBRold 的对总增益GOVERALL的校正。
例如，可以使用并存有包络跟踪的闭合功率控制环路来控制功率放大器的功率，其中反馈信号被闭合功率控制环路和用于调整非线性跟踪函数的方法这二者使用。可以通过用以补偿由于功率放大器供应电压的改变而引起的增益变化的补偿因子ΔGOVERALL来校正包括功率放大器的发射器的一部分的总增益。该增益变化通常是由使用校正值来调整非线性传递函数而引起的。基于当前反馈信号和先前反馈信号来确定补偿因子。
特别地，可以将补偿因子ΔGOVERALL确定为ΔGOVERALL=VFBRnew/ VFBRold。VFBRnew是当前反馈信号并且VFBRold是旧反馈信号。
所提出的方法和包络跟踪系统支持有源发射期间的校准过程，其借助于反馈接收器174经由VCC调整重新校准/微调当前ET传递函数。
图6到图10图示包络路径的非线性传递函数的各种参数如何影响非线性传递函数。例如，改变偏移koffsetp会使曲线向上或向下移位（图6）。改变偏移koffseta会使曲线向左或向右移位（图7）。改变增益kVCC会使曲线在垂直方向上拉伸或压缩（图8）。改变增益kVIN会使曲线在水平方向上拉伸或压缩（图8）。最后，还可以改变限定非线性函数的形状的系数，以使得默认非线性传递函数可以被变成具有改变的形状的已调整非线性传递函数（图10）。以这种方式，可以交换非线性ET传递函数的形状。
图11示出用于调整用于功率放大器的包络跟踪电源的非线性传递函数的方法的示意性流程图。该方法包括：在1102处将功率放大器的输出信号供应给反馈接收器以获得反馈信号。该方法还包括在1104处通过评估在由用于包括功率放大器的发射器的输入信号限定的第一值处的非线性传递函数来确定功率放大器的假定性能。在1106处通过评估在由反馈信号限定的第二值处的非线性传递函数来确定功率放大器的实际性能。该方法还包括：在1108处基于假定性能和实际性能之间的差来确定用于非线性传递函数的参数的校正值。
在一个实施例中，确定功率放大器的假定性能和实际性能包括评估在对应的第一和第二值的多对值处的非线性传递函数以便获得针对包络跟踪功率放大器的多个工作条件的假定性能和实际性能之间的多个差。
非线性传递函数的参数可以是以下之一：
- 对于输入信号的偏移补偿koffseta，
- 对于功率放大器的供应电压的偏移补偿koffsetp,
- 对于输入信号的增益补偿kVIN，
- 对于所述供应电压的增益补偿kVCC，以及
- 限定非线性传递函数的形状的参数。
确定实际性能可以包括基于反馈信号和输入信号来确定发射器的总增益。确定实际性能还可以包括基于不具有功率放大器的发射器的已知增益和所述总增益来确定功率放大器的实际增益，其中针对用于功率放大器的给定供应电压将功率放大器的期望增益与实际增益进行比较。
非线性传递函数可以将功率放大器供应电压建模作为输入信号的电压的函数。确定假定性能可以包括通过评估在作为第一值的输入信号的电压处的非线性传递函数来确定第一电源电压VCC1。以类似方式，确定实际性能可以包括通过评估在作为第二值的反馈信号的电压处的非线性传递函数来确定第二电源电压VCC0。可以通过评估第一电源电压VCC1和第二电源电压VCC0的商来确定校正值GVCC以使得GVCC=VCC1/VCC0。
默认非线性传递函数通常是功率放大器的工厂校准的结果，在该工厂校准期间非线性传递函数被调整成使得针对功率放大器的输出端处的一定负载阻抗达到功率放大器的期望目标增益。
图12示出用于在有源发射期间再校准用于功率放大器的包络跟踪电源的非线性传递函数的方法的示意性流程图。该方法包括：在1202处将功率放大器的输出信号供应给反馈接收器以获得反馈信号，以及在1204处基于反馈信号和到发射器的对应输入信号来确定包括功率放大器的发射器的总增益。该方法还包括：在1206处基于总增益和发射器的已知增益设置来确定实际功率放大器增益，以及在1208处基于实际功率放大器增益和功率放大器的目标增益之间的差来确定用于非线性传递函数的参数的校正值。
图13示出包络跟踪系统的示意性框图，该包络跟踪系统包括包络跟踪功率放大器116、供应电压供给器（SVP）1330、反馈接收器（FB RX）1374、以及传递函数调整器（TFA）1370。该供应电压供给器1330被配置成基于在输入端子1302处被施加给包括包络跟踪功率放大器116的发射器110的输入信号来提供用于包络跟踪功率放大器116的可变供应电压VCC。该可变供应电压VCC还基于可变供应电压供给器1330的基于输入信号的非线性传递函数1340。供应电压供给器1330可以包括包络跟踪调制器1354，其输入端连接到非线性传递函数1340的输出端且其输出端连接到包络跟踪功率放大器116的（一对或多个）供应电压端子。
反馈接收器1374被配置成接收包络跟踪功率放大器116的输出信号并且提供对应的反馈信号。包络跟踪功率放大器116的输出信号还被提供给包络跟踪系统的输出端子1398。传递函数调整器1370被配置成接收输入信号和反馈信号，并且还被配置成基于包络跟踪功率放大器116的假定性能和包络跟踪放大器116的实际性能之间的差来确定用于非线性传递函数1340的校正值。假定性能是基于输入信号和非线性传递函数1340而被确定的。实际性能是基于反馈信号而被确定的。
图14示出包络跟踪系统的另一示例的示意性框图。包络跟踪系统包括包络跟踪功率放大器116、查找表（LUT）1430、DC-DC转换器1454、反馈接收器（FB RX）1474、以及传递函数调整器（TFA）1470。查找表1430已存储基于到包括包络跟踪功率放大器116的发射器110的输入信号的可变供应电压的至少一个非线性传递函数，其中查找表1430被配置成响应于输入信号值而提供可变供应电压值VCC。
DC-DC转换器1454被配置成基于由查找表1430提供的可变供应电压值来提供用于包络跟踪功率放大器116的可变供应电压。
反馈接收器1474被配置成接收包络跟踪功率放大器116的输出信号并且提供对应的反馈信号。传递函数调整器1470被配置成基于所述输入信号和所述反馈信号来确定包括包络跟踪放大器116的发射器110的总增益。传递函数调整器1470还被配置成基于总增益和发射器110的已知增益设置来导出实际功率放大器增益，以及基于实际功率放大器增益和包络跟踪功率放大器116的目标增益之间的差来确定用于非线性传递函数的参数的校正值。
包络跟踪功率放大器116的输出信号还可以在双工器118的输出端处被分接或获得，因为相对于功率放大器输出信号而言双工器输出信号通常仅被稍稍衰减和可能地延迟。因此，双工器输出信号可以典型地被看作功率放大器输出信号。
可以基于被供应给包络跟踪功率放大器116的供应电压来评估包络跟踪功率放大器116的假定性能和实际性能。为了达到期望的目标增益，包络跟踪功率放大器116可能需要较高或较低的供应电压。就功率效率来说，有人可能会说如果包络跟踪功率放大器能够（例如归因于当前流行的、有利的工作条件，诸如温度和天线阻抗）使用较低供应电压达到期望的目标增益，则该包络跟踪功率放大器“较好地”执行。
尽管已经在装置的上下文中描述了某些方面，但是清楚的是，这些方面还表示对应方法的描述，其中框或设备对应于方法步骤或者方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的各方面也表示对应框或项或者对应装置的特征的描述。可以通过（或使用）硬件装置（比如微处理器、可编程计算机或电子电路）来执行一些或所有方法动作。可用通过这样的装置来执行最重要的方法动作中的某一个或某多个。
实施方式可以是硬件或软件的形式或者可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质（例如软盘、DVD、蓝光光碟、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪速存储器）来执行，该数字存储介质（或能够）与可编程计算机系统协作以使得执行相应方法。可以提供数据载体，其具有电子可读控制信号，所述控制信号能够与可编程计算机系统协作，以使得执行这里描述的方法。
实施方式还可以是以具有程序代码的计算机程序产品的形式，当计算机程序产品在计算机上运行时程序代码可操作用来执行方法。程序代码可以被存储在机器可读载体上。
上面的描述仅仅是说明性的，并且要理解的是，这里描述的细节和布置的修改和变化对本领域其它技术人员来说将是显而易见的。因此，意图使其仅由即将描述的权利要求的范围来限制，而不是由通过上面的解释和描述呈现的具体细节来限制。
Claims (32)
1.一种用于调整用于功率放大器的包络跟踪电源的非线性传递函数的方法，包括：
将功率放大器的输出信号供应给反馈接收器以获得反馈信号；
通过评估在由用于包括功率放大器的发射器的输入信号限定的第一值处的非线性传递函数来确定功率放大器的假定性能；
通过评估在由反馈信号限定的第二值处的非线性传递函数来确定功率放大器的实际性能；以及
基于假定性能和实际性能之间的差来确定用于非线性传递函数的参数的校正值。
2.根据权利要求1的方法，其中确定功率放大器的假定性能和实际性能包括评估在与第一值和第二值相对应的多个值对处的非线性传递函数以获得针对包络跟踪功率放大器的多个工作条件的假定性能和实际性能之间的多个差。
3.根据权利要求1的方法，还包括：
使用所述校正值来更新非线性传递函数。
4.根据权利要求1的方法，其中非线性传递函数的参数是以下之一：
对输入信号的偏移补偿，
对功率放大器的供应电压的偏移补偿，
对输入信号的增益补偿，
对供应电压的增益补偿，以及
限定非线性传递函数的形状的参数。
5.根据权利要求1的方法，其中在功率放大器的有源发射模式期间执行该方法。
6.根据权利要求1的方法，其中确定实际性能包括：
基于反馈信号和输入信号来确定发射器的总增益；以及
基于不具有功率放大器的发射器的已知增益和总增益来确定功率放大器的实际增益，其中针对功率放大器的给定供应电压将功率放大器的期望增益与实际增益进行比较。
7.根据权利要求6的方法，还包括：
测量发射器的温度；以及
基于所述温度来确定发射器的一部分的与温度有关的总增益，其中该部分包括功率放大器；
其中确定功率放大器的实际增益是基于与温度有关的总增益。
8.根据权利要求1的方法，还包括：
在确定功率放大器的实际性能之前使可变包络跟踪增益与可变发射器增益同步。
9.根据权利要求1的方法，
其中非线性传递函数将功率放大器供应电压建模作为输入信号的电压的函数；
其中确定假定性能包括通过评估在作为第一值的所述输入信号的电压处的非线性传递函数来确定第一电源电压VCC1；
其中确定实际性能包括通过评估在作为第二值的所述反馈信号的电压处的非线性传递函数来确定第二电源电压VCC0；以及
其中确定校正值GVCC包括评估第一电源电压VCC1和第二电源电压VCC0的商以使得GVCC=VCC1/VCC0。
10.根据权利要求1的方法，其中使用并存有包络跟踪的闭合功率控制环路来控制功率放大器的功率，其中反馈信号被闭合功率控制环路和用于调整非线性跟踪函数的方法这二者使用，并且其中该方法还包括：
通过用以补偿由于功率放大器供应电压的变化而引起的增益变化的补偿因子ΔGOVERALL来校正包括功率放大器的发射器的一部分的总增益，所述增益变化是由使用校正值来调整非线性传递函数而引起的，其中基于当前反馈信号和先前反馈信号来确定所述补偿因子。
11.根据权利要求10的方法，其中将补偿因子ΔGOVERALL确定为ΔGOVERALL=VFBRnew/ VFBRold，其中VFBRnew包括当前反馈信号并且VFBRold包括旧反馈信号。
12.根据权利要求1的方法，还包括：
将用于确定假定性能的第一值作为输入信号的均方根值来生成；以及
将用于确定实际性能的第二值作为反馈信号的均方根值来生成。
13.根据权利要求1的方法，还包括：
将用于确定假定性能的第一值作为输入信号的已滤波值来生成；以及
将用于确定实际性能的第二值作为反馈信号的已滤波值来生成。
14.根据权利要求1的方法，其中默认非线性传递函数是功率放大器的工厂校准的结果，在所述工厂校准期间非线性传递函数被调整成使得针对功率放大器的输出端处的一定负载阻抗达到功率放大器的期望目标增益。
15.一种其上存储有计算机程序的非瞬时存储介质，所述计算机程序具有程序代码，所述程序代码在运行在计算机或微处理器上时用于执行调整用于功率放大器的包络跟踪电源的非线性传递函数的方法，该方法包括：
将功率放大器的输出信号供应给反馈接收器以获得反馈信号；
通过评估在由用于包括功率放大器的发射器的输入信号限定的第一值处的非线性传递函数来确定功率放大器的假定性能；
通过评估在由反馈信号限定的第二值处的非线性传递函数来确定功率放大器的实际性能；以及
基于假定性能和实际性能之间的差来确定用于非线性传递函数的参数的校正值。
16.一种用于在有源发射期间再校准用于功率放大器的包络跟踪电源的非线性传递函数的方法，包括：
将功率放大器的输出信号供应给反馈接收器以获得反馈信号；
基于反馈信号和到发射器的对应输入信号来确定包括功率放大器的发射器的总增益；
基于总增益和发射器的已知增益设置来确定实际功率放大器增益；以及
基于实际功率放大器增益和功率放大器的目标增益之间的差来确定用于非线性传递函数的参数的校正值。
17.根据权利要求16的方法，
其中针对包络跟踪功率放大器的多个工作条件确定总增益和实际功率放大器增益，以获得对应的实际功率放大器增益值和目标增益值之间的多个差；以及
其中基于所述多个差来确定所述校正值。
18.根据权利要求16的方法，还包括：
使用所述校正值来更新非线性传递函数。
19.根据权利要求16的方法，其中在功率放大器的有源发射模式期间执行该方法。
20.根据权利要求16的方法，还包括：
测量发射器的温度；以及
基于所述温度来确定发射器的一部分的与温度有关的总增益，其中该部分包括所述功率放大器；
其中确定所述功率放大器的实际增益是基于所述与温度有关的总增益。
21.根据权利要求16的方法，还包括：
在确定发射器的总增益之前使可变包络跟踪增益与可变发射器增益同步。
22.根据权利要求16的方法，其中使用并存有包络跟踪的闭合功率控制环路来控制功率放大器的功率，其中反馈信号被闭合功率控制环路和用于再校准非线性跟踪函数的方法这二者使用，并且其中该方法还包括：
通过用以补偿由于功率放大器供应电压的变化而引起的增益变化的补偿因子ΔGOVERALL来校正包括功率放大器的发射器的一部分的总增益，所述增益变化是由使用校正值来调整非线性传递函数而引起的，其中基于当前反馈信号和先前反馈信号来确定所述补偿因子。
23.根据权利要求16的方法，还包括：
生成要在确定所述总增益时使用的输入信号的均方根值；以及
生成要在确定所述总增益时使用的反馈信号的均方根值。
24.根据权利要求16的方法，其中默认非线性传递函数是功率放大器的工厂校准的结果，在所述工厂校准期间非线性传递函数被调整成使得针对功率放大器的输出端处的一定负载阻抗达到功率放大器的期望目标增益。
25.一种包络跟踪系统，包括：
包络跟踪功率放大器；
供应电压供给器，其被配置成基于施加给包括包络跟踪功率放大器的发射器的输入信号以及基于输入信号的可变供应电压的非线性传递函数来提供用于包络跟踪功率放大器的可变供应电压；
反馈接收器，其被配置成接收包络跟踪功率放大器的输出信号以及提供对应的反馈信号；以及
传递函数调整器，其被配置成接收所述输入信号和所述反馈信号，并且还被配置成基于包络跟踪功率放大器的假定性能和包络跟踪放大器的实际性能之间的差来确定用于所述非线性传递函数的校正值，所述假定性能是基于输入信号和非线性传递函数而确定的，并且所述实际性能是基于反馈信号而确定的。
26.根据权利要求25的包络跟踪系统，其中所述传递函数调整器还被配置成评估在对应的第一值和第二值的多个值对处的非线性传递函数，以便获得针对包络跟踪功率放大器的多个工作条件的假定性能和实际性能之间的多个差。
27.根据权利要求25的包络跟踪系统，其中所述传递函数调整器还被配置成使用所述校正值来更新所述非线性传递函数。
28.根据权利要求25的包络跟踪系统，其中所述传递函数调整器还被配置成接收与发射器的温度有关的温度测量结果并基于该温度测量结果来确定发射器的一部分的与温度有关的总增益，其中该部分包括包络跟踪功率放大器，以及其中确定包络跟踪功率放大器的实际增益是基于所述与温度有关的总增益。
29.根据权利要求25的包络跟踪系统，还包括：
闭合功率控制环路，其被配置成控制包络跟踪功率放大器的输出功率，其中所述反馈信号被闭合功率控制环路和传递函数调整器这二者使用。
30.根据权利要求29的包络跟踪系统，还包括：
总增益校正器，其被配置成通过用以补偿由于功率放大器供应电压的变化而引起的增益变化的补偿因子ΔGOVERALL来校正包括功率放大器的发射器的一部分的总增益，所述增益变化是由使用校正值来调整非线性传递函数而引起的，其中基于当前反馈信号和先前反馈信号来确定所述补偿因子。
31.一种移动通信设备，包括：
RF电路，其被配置成提供或接收RF信号；以及
耦合到所述RF电路的天线；
其中所述RF电路包括包络跟踪系统，所述包络跟踪系统包括：
包络跟踪功率放大器；
供应电压供给器，其被配置成基于施加给包括包络跟踪功率放大器的发射器的输入信号和基于所述输入信号的可变供应电压的非线性传递函数来提供用于包络跟踪功率放大器的可变供应电压；
反馈接收器，其被配置成接收包络跟踪功率放大器的输出信号并提供对应的反馈信号；以及
传递函数调整器，其被配置成接收所述输入信号和所述反馈信号，并且还被配置成基于包络跟踪功率放大器的假定性能和包络跟踪放大器的实际性能之间的差来确定用于非线性传递函数的校正值，所述假定性能是基于所述输入信号和所述非线性传递函数而确定的，且所述实际性能是基于所述反馈信号而确定的。
32.一种包络跟踪系统，包括：
包络跟踪功率放大器；
查找表，其已存储基于到包括包络跟踪功率放大器的发射器的输入信号的可变供应电压的至少一个非线性传递函数，其中所述查找表被配置成响应于输入信号值来提供可变供应电压值；
DC-DC转换器，其被配置成基于由查找表提供的可变供应电压值来提供用于包络跟踪功率放大器的可变供应电压；
反馈接收器，其被配置成接收包络跟踪功率放大器的输出信号并且提供对应的反馈信号；以及
传递函数调整器，其被配置成基于所述输入信号和所述反馈信号来确定包括包络跟踪放大器的发射器的总增益，基于所述总增益和发射器的已知增益设置来导出实际功率放大器增益，以及基于实际功率放大器增益和用于功率放大器的目标增益之间的差来确定用于非线性传递函数的参数的校正值。
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