CN105634415A - 数字预失真系统和用于放大信号的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了数字预失真系统和用于放大信号的方法。一种多频带数字预失真系统包括:多频带输入信号,其中,各频带以间隔开的频率为中心,并且每个频带的带宽基本小于频带之间的频率间隔;至少一个功率放大器,用于提供包括失真特性的放大输出;输入混叠逻辑,用于产生每个频带的混叠图像,其中,第一频带的混叠图像处于一个奈奎斯特区中,并且第二频带的混叠图像处于另一个奈奎斯特区中,该一个奈奎斯特区和该另一个奈奎斯特区中的每一个均具有输入信号的采样率的一半的宽度;从放大输出导出的反馈信号,其包括失真特性的至少一部分的表示;以及对混叠图像做出响应的预失真逻辑,其用于生成使功率放大器的输出线性化的预失真系数。
Description
本申请是申请日为2010年12月21日、申请号为“201080064338.3”(国际阶段申请号为PCT/IB2010/003448)、发明名称为“多频带宽带功率放大器数字预失真系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
相关申请
本申请要求以下申请的权益:
2009年12月21日递交的、申请号为61/288,838、发明名称为“MULTI-BANDWIDEBANDPOWERAMPLIFIERDIGITALPREDISTORTIONSYSTEMANDMETHOD”且发明人为Wan-JongKim、Kyoung-JoonCho和ShawnPatrickStapleton的美国专利申请。
针对所有目的通过引用将该申请合并在本文中。
技术领域
本发明总体上涉及使用复合调制技术的无线通信系统。更具体地,本发明涉及用于无线通信的功率放大器系统。
背景技术
使用诸如宽带码分多址(WCDMA)和正交频分复用(OFDM)的复合调制技术的宽带移动通信系统具有大的峰值平均功率比(PAPR)规格,因而需要用于其射频(RF)传输的高线性功率放大器。常规的数字预失真(DPD)技术具有工作带宽限制。
常规的基于DSP的DPD方案使用FPGA、DSP或微处理器来估计、计算并校正放大器(PA)的非线性度:它们对PA系统中的信号进行快速跟踪和调节。然而,由于诸如温度的环境变化和由记忆效应导致的PA输出信号不对称失真所引起的、功率放大器在宽带宽上的线性度性能的变化对常规的基于DSP的DPD方案提出了挑战。常规的DPD算法基于宽带反馈信号,这些算法需要高速模数转换器(ADC)以捕获需要的信息。多频率带应用(或简称为多频带应用)可以使其工作频率显著间隔开。常规的DPD架构使用比输入信号的非线性失真带宽的两倍更大的ADC采样率。该采样率通常比复合调制信号的工作带宽的5倍因数的两倍更大。5倍因数导致归因于由功率放大器产生的非线性失真的频谱再生。对采样率的该约束限制了常规预失真架构对单频带应用的可行性。采样率ADC越高,则分辨率越低、消耗更多功率且更昂贵。
发明内容
因此,考虑到以上问题完成了本发明,本发明的目的是提供一种用于多频率带宽带通信系统应用的、具有高线性度和高效率的功率放大器系统的高性能且成本有效的方法。本公开内容能够使功率放大器系统现场可重构并在非常宽的带宽上支持同一PA系统上的多工作频率带。另外,本发明支持多调制方案(调制未知(agnostic))、多载波和多信道。
为了实现以上目的,根据本发明,该技术基于使RF功率放大器线性化的自适应数字预失真的方法。本发明基于使用不同频率的不同信号(多频带信号)。这些多频带信号将通过功率放大器经历失真并产生以近似为多频带信号的各个带宽的5倍的每个载波为中心的非线性失真。来自功率放大器的反馈信号被下转换成中频(IF),中频(IF)确保在ADC中采样之后基波带宽不会相互混叠。本发明可以适应各个载波的非线性失真的混叠。
公开了本发明的各种实施方式。在一个实施方式中,在PA系统内使用了峰值因数缩减(CFR)、DPD、功率效率提升技术和系数自适应算法的组合。在另一实施方式中,为了增强性能,还使用模拟正交调制器(AQM)补偿结构。
在一个实施方式中,提供了一种多频带数字预失真系统,包括:多频带输入信号,其中,各频带以间隔开的频率为中心,并且每个频带的带宽基本小于所述频带之间的频率间隔;至少一个功率放大器,用于提供包括失真特性的放大输出;输入混叠逻辑,用于产生每个频带的混叠图像,其中,第一频带的混叠图像处于一个奈奎斯特区中,并且第二频带的混叠图像处于另一个奈奎斯特区中,所述一个奈奎斯特区和所述另一个奈奎斯特区中的每一个均具有所述输入信号的采样率的一半的宽度;从所述放大输出导出的反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及对所述混叠图像做出响应的预失真逻辑,所述预失真逻辑用于生成使所述功率放大器的输出线性化的预失真系数。
在一个实施方式中,提供了一种用于放大信号的方法,所述方法包括:接收多频带输入信号,其中,各频带以间隔开的频率为中心,并且每个频带的带宽基本小于所述频带之间的频率间隔;使用由预失真逻辑生成的预失真系数对所述多频带输入信号进行预失真,使得所述多频带输入信号的第一频带的第一混叠图像处于一个奈奎斯特区中,并且所述多频带输入信号的第二频带的第二混叠图像处于另一个奈奎斯特区中,所述一个奈奎斯特区和所述另一个奈奎斯特区中的每一个均具有所述输入信号的采样率的一半的宽度;放大预失真后的多频带输入信号,以生成放大输出,所述放大输出包括失真特性;其中,使用从所述放大输出导出的反馈信号来更新所述预失真系数,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示。
在一个实施方式中,提供了一种数字预失真系统,包括:多频带输入信号;至少一个功率放大器,用于提供包括失真特性的放大输出;从所述放大输出导出的反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及对所述反馈信号的混叠表示做出响应的预失真逻辑,所述预失真逻辑用于生成使所述功率放大器的所述放大输出线性化的预失真系数,其中所述反馈信号的所述混叠表示的采样率小于所述反馈信号的最大带宽的两倍。
在一个实施方式中,提供了一种用于放大信号的方法,所述方法包括:接收射频输入信号;检测来自功率放大器的放大输出,所述输出对所述射频输入信号做出响应并且包括失真特性;从所述放大输出导出反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及经由对于所述反馈信号的混叠表示做出响应的预失真逻辑生成使所述功率放大器的所述放大输出线性化的预失真系数,其中,所述反馈信号的所述混叠表示的采样率小于所述反馈信号的最大带宽的两倍。
在一个实施方式中,提供了一种数字预失真系统,包括:数字预失真器,被配置为接收射频输入信号,并输出预失真输出信号;功率放大器,被配置为接收所述预失真输出信号,并输出放大输出;数字预失真估计器,被配置为接收从所述放大输出导出的反馈信号的混叠表示,并基于所述反馈信号的所述混叠表示计算预失真系数。
在一个实施方式中,提供了一种用于放大信号的方法,所述方法包括:接收第一射频输入信号;检测来自数字预失真器的预失真输出信号,所述预失真输出信号对所述第一射频输入信号做出响应;检测来自功率放大器的放大输出,该输出包括失真特性;从所述放大输出导出反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及通过数字预失真估计器,基于所述反馈信号、以及所述预失真输出信号的混叠表示来生成使所述功率放大器的所述放大输出线性化的预失真系数。
本发明的一些实施方式能够监测功率放大器特性的波动并能够借助自适应算法进行自调节。目前公开的一种这样的自适应算法被称作自适应DPD算法,其在数字域中实现并在通过引用合并在本文中并作为附录附上的申请中给出了示教。
本发明的应用适于与所有无线基站、接入点、移动装备无线终端、便携式无线设备、以及诸如微波和卫星通信的其它无线通信系统一起使用。
附图说明
根据结合附图进行的以下详细描述可以更充分地理解本发明的另外的目的和优点,在附图中:
图1是示出数字预失真功率放大器系统的基本形式的框图。
图2是示出根据本发明的一个实施方式的、用于功率放大器系统的简单数字预失真框图的框图。
图3是示出本发明的基于多项式的预失真器的框图。
图4是应用于本发明的数字预失真功率放大器系统中的自适应的数字预失真直接学习算法的框图。
图5是应用于本发明的数字预失真功率放大器系统中的自适应的数字预失真间接学习算法的框图。
图6是混叠数字预失真系统中存在的频域信号的图示。
图7是正交调制器补偿块架构的实施方式。
术语表
ACLR相邻信道泄漏比
ACPR相邻信道功率比
ADC模数转换器
AQDM模拟正交解调器
AQM模拟正交调制器
AQDMC模拟正交解调校正器
AQMC模拟正交调制校正器
BPF带通滤波器
CDMA码分多址
CFR峰值因数缩减
DAC数模转换器
DET检测器
DHMPA数字混合模式功率放大器
DDC数字下变频器
DNC下变频器
DPADoherty功率放大器
DPD数字预失真
DQDM数字正交解调器
DQM数字正交调制器
DSP数字信号处理
DUC数字上变频器
EER包络消除和恢复
EF包络跟随
ET包络跟踪
EVM误差矢量幅度
FFLPA前馈线性功率放大器
FIR有限脉冲响应
FPGA现场可编程门阵列
GSM全球移动通信系统
I-Q同相-正交
IF中频
LlNC使用非线性部件的线性放大
LO本地振荡器
LPF低通滤波器
MCPA多载波功率放大器
MDS多方向搜索
OFDM正交频分复用
PA功率放大器
PAPR峰值平均功率比
PD预失真
PLL锁相环
QAM正交幅度调制
QPSK正交相移键控
RF射频
SAW表面声波滤波器
UMTS通用移动通信系统
UPC上变频器
WCDMA宽带码分多址
WLAN无线局域网
具体实施方式
本发明为使用自适应数字预失真算法的新的多频带预失真系统。本发明为数字模块和模拟模块的混合系统。混合系统的数字模块和模拟模块的相互作用使频谱再生线性化且增强PA的功率效率,同时保持或增大宽的带宽。因此,本发明实现了同时在多个不同频率带上工作的宽带复合调制载波的更高的效率和更高的线性度。
图1为示出基本系统架构的高层级框图,至少对于一些实施方式,可以认为该基本系统架构包括数字模块和模拟模块以及反馈路径。数字模块为包括DPD算法、其它辅助DSP算法和相关数字电路的数字预失真控制器101。如在通过引用被合并的申请中另外论述的,模拟模块为主功率放大器102、诸如DPA的其它辅助模拟电路和整个系统的相关外围模拟电路。本发明为“黑盒子”、即插即用型系统,这是因为其接受RF调制的信号100作为其输入,并提供基本相同但放大的RF信号103作为其输出,因此,其为RF入/RF出。根据本发明的一个实施方式,可以将基带调制信号直接地应用于数字预失真器控制器。根据本发明的一个实施方式,可以将基带输入信号直接施加于数字预失真器控制器。根据本发明的一个实施方式,可以将光学输入信号直接施加于数字预失真器控制器。反馈路径实质上向预失真控制器101提供输出信号的表示。
在任一输入模式下,通过图2的DPD201中的自适应算法204来补偿由于自加热、偏置网络和有源设备的频率依赖性产生的记忆效应。在图2中,将多频带RF输入x[n]提供给DPD201和DPD算法逻辑204。将DPD201的输出z[n]提供给DAC202和逻辑204。DAC202的输出端向功率放大器203提供输入。通过反馈样本y(t)来感测PA的失真特性,反馈样本y(t)在ADC206中被转换成数据ya[n]并被提供给对准逻辑205。在对准后,数据ya[n]向算法逻辑204提供反馈数据。
通过使来自反馈路径的宽带捕获混叠输出多频带信号ya[n](采样反馈混叠信号)与参考多频带信号x[n](输入信号)同步,来调节DPD的系数。DPD算法执行同步和补偿。该同步使参考信号与对准块中的混叠反馈信号对准。在DPD算法的一个实施方式中,将参考信号和混叠的采样反馈混叠信号ya[n]用在直接学习自适应算法中。在DPD算法的另一个实施方式中,将混叠预失真信号za[n](预失真输出混叠信号)和采样反馈混叠信号ya[n]用在间接学习自适应算法中。
在一些实施方式中,在利用一个数字处理器中的自适应算法进行DPD之前应用峰值因数缩减(CFR),以降低PAPR、EVM和ACPR并补偿记忆效应和由于PA的温度变化导致的线性度的变化。数字处理器可以采取几乎任意形式;为了方便,通常使用FPGA实现,但是在许多实施方式中通用处理器也是可接受的。在实施方式的数字模块中实现的CFR基于如下专利申请中所提出的成比例迭代脉冲消除(scalediterativepulsecancellation):该专利申请为2008年3月31日递交的、发明名称为“AnEfficientPeakCancellationMethodForReducingThePeak-To-AveragePowerRatioInWidebandCommunicationSystems”的US61/041,164,其通过引用合并在本文中。包括CFR以增强性能,并且因而CFR是可选的。可以从实施方式中删除CFR而不影响整体功能性。
在所有实施方式中,通过DPD中的自适应算法来补偿由于自加热、偏置网络和有源设备的频率依赖性产生的记忆效应。通过使来自反馈路径的宽带捕获输出信号与参考信号同步来调节DPD的系数。数字预失真算法执行同步和补偿。预失真信号通过DQM以生成实信号,然后经由DAC被转换成IF模拟信号。在所有实施方式中,不需要或根本不需要在FPGA中实施DQM。如果在FPGA中不使用DQM,则可以利用两个DAC实施AQM实现以分别生成实信号和虚信号。
图3是示出本发明的DPD系统中的预失真(PD)部分的框图。本发明中的PD一般使用基于多项式的自适应数字预失真系统。PD的另一个实施方式使用基于查找表(LUT)的数字预失真系统。更具体地,图3中示出的PD在数字处理器中由如下自适应算法进行处理:该自适应算法是在申请号为11/961,969、发明名称为“AMethodforBasebandPredistortionLinearizationinMulti-ChannelWidebandCommunicationSystems”的美国专利申请中提出的。图3中的PD系统的PD具有多个有限脉冲响应(FIR)滤波器,即,FIR1301、FIR2303、FIR3305、和FIR4307。PD还包含三阶乘积生成块302、五阶乘积生成块304和七阶乘积生成块306。来自FIR滤波器的输出信号在求和块308中被合并。通过数字预失真算法更新多个FIR滤波器的系数。
数字预失真器算法
数字预失真(DPD)为用于线性化功率放大器(PA)的技术。图2示出数字预失真PA系统的框图。在DPD块中,使用记忆多项式模型作为预失真函数(图3)。
其中,aij为DPD系数。
在DPD估计器块中,使用最小二乘法来求DPD系数aij,然后将DPD系数aij发送至DPD块。图4和图5示出详细的DPD算法。在DPD估计块中使用QRRLS自适应算法来获得这些系数。
图4示出多频带数字预失真器的一个实施方式。直接学习自适应算法具有两个输入进入DPD估计器。DPD估计器使用混叠采样多频带信号xa[n](采样输入混叠信号)作为参考并使用采样反馈混叠信号ya[n]作为输入。因此,x(n)信号被提供给DPD400和频率变换/混叠逻辑420。DPD输出信号z(n),同时混叠逻辑420输出xa(n)并将xa(n)提供给整数延迟逻辑402,然后整数延迟逻辑402向分数延迟逻辑403和多路复用器414提供信号,多路复用器414还接收逻辑403的输出。多路复用器还接收来自延迟估计器406的控制信号并向块xa’404提供输出,块404确定xa’(n-m)。多路复用器的输出还被提供给数据缓冲器405,数据缓冲器405将其输出提供给DPD估计器412并将控制信号提供给相移块410和增益校正块411。反馈信号y(t)和采样频率Fs被提供给ADC421,其中,Fs被选择成产生混叠信号的适当奈奎斯特(Nyquist)区。ADC输出被提供给反馈数据缓冲器408,来自块407的ya(n)数据也被提供给反馈数据缓冲器408。数据缓冲器408向延迟估计器406提供数据,也向移相器410从而向增益校正块411提供该数据。增益校正被提供给DPD估计器,该增益校正与401中示出的已在内存中的预失真系数一起被多路复用而返回DPD400。
图5示出多频带数字预失真器的另一个的实施方式。图5的间接学习自适应算法具有两个输入进入DPD估计器。DPD估计器使用预失真输出混叠信号za[n]作为参考并使用采样反馈混叠信号ya[n]作为输入,而在其它方面与图4非常相似,因而不另外进行说明。
图6示出频谱域图的图示。参考输入信号x[n]示出中心频率为Fa和Fb的两个不同的频带。各个载波的工作带宽与载波之间的频率间隔相比很小。功率放大器中的非线性度将引起如在模拟反馈多频带信号y(t)(模拟反馈信号)中示出的频谱再生。模拟反馈信号被下转换成中频Fi,中频Fi被选择成处于如在图6中示出的第一奈奎斯特区。频率Fi的选择依赖于使用的ADC采样率或Fs、载波的工作带宽和载波之间的频率间隔(Fa-Fb)。ADC采样率Fs通常为Fi选择时的限制因数。对于两载波系统,在至少一些实施方式中,Fa位于第一奈奎斯特区且Fb位于第二奈奎斯特区,然而取决于具体的实现,信号Fa或Fb可以位于第三、第四或第n奈奎斯特区。基本要求只是这两个信号位于不同的奈奎斯特区。Fi选择限制Fa和Fb可以相互分开多远。
对模拟反馈信号y(t)的采样生成如采样反馈混叠信号ya[n]的频谱中示出的图像。允许来自各个载波的非线性失真相互混叠,只要信号的混叠部分不会不利地影响原始多频带信号即可。直接学习算法使用xa[n]和ya[n]之间的差来使所得到的误差信号最小化。在DPD估计器中,QRRLS算法使用该误差来调节预失真器系数。间接学习算法首先使用预失真输出混叠信号za[n]和采样反馈混叠信号ya[n]来对功率放大器建模。然后,使用建模的功率放大器系数来计算预失真器系数。
图7是示出模拟正交调制器补偿结构的框图。模拟正交调制器将从DAC输出的基带信号变换成RF频率。输入信号被分成同相分量XI和正交分量XQ。模拟正交调制器补偿结构包括四个实滤波器{g11、g12、g21、g22}和两个DC偏置补偿参数c1、c2。AQM中的DC偏置将通过参数c1、c2来补偿。AQM的频率依赖性将通过滤波器{g11、g12、g21、g22}来补偿。实滤波器的阶数依赖于所需要的补偿水平。输出信号YI和YQ将被呈给AQM的同相端口和正交端口。
总之,本发明的多频带宽带功率放大器预失真系统可以显著降低反馈ADC采样率需求。这将能够实现多频带宽带应用并降低功率消耗和成本。该系统也是可重构并现场可编程的,这是因为可以在数字处理器中在任意时间像软件一样来调节算法和功率效率增强特征,这一点在通过引用被合并且作为附录附上的申请中作了更详细地论述。
此外,多频带宽带DPD系统不需要知道诸如在CDMA、GSM、WCDMA、CDMA2000和无线LAN系统中的QPSK、QAM、OFDM等的调制方案。这意味着DPD系统能够支持多调制方案、多载波和多信道。DPD系统的其它益处包括:在不具有容易获得的必要基带信号信息的中继器或室内覆盖系统中对PA非线性度的校正。
此外,本公开提供的技术可配置如下:
(1)一种数字预失真系统,包括:
射频输入信号;
功率放大器,用于提供包括失真特性的放大输出;
从所述放大输出导出的反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及
对所述反馈信号和所述输入信号做出响应的预失真逻辑,所述预失真逻辑用于生成所述输入信号的混叠表示并且基于所述混叠信号导出预失真系数。
(2)一种多频带数字预失真系统,包括:
多频带输入信号,其中,各频带以间隔开的频率为中心,并且每个频带的带宽远低于频带之间的频率间隔;
至少一个功率放大器,用于提供包括失真特性的放大输出;
输入混叠逻辑,用于产生每个频带的混叠图像,其中,第一频带的图像处于第一奈奎斯特区,并且第二频带的图像处于不同的奈奎斯特区;
从所述放大输出导出的反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及
对所述混叠图像做出响应的预失真逻辑,所述预失真逻辑用于生成使所述功率放大器的输出线性化的预失真系数。
尽管已参照优选实施方式描述了本发明,但是应当理解本发明不限于优选实施方式中所描述的细节。在之前的描述中已建议了各种替换和修改,而本领域的普通技术人员会想到其它的替换和修改。因此,所有这样的替换和修改意在包括在如在所附权利要求中限定的本发明的范围内。
Claims (60)
1.一种多频带数字预失真系统,包括:
多频带输入信号,其中,各频带以间隔开的频率为中心,并且每个频带的带宽基本小于所述频带之间的频率间隔;
至少一个功率放大器,用于提供包括失真特性的放大输出;
输入混叠逻辑,用于产生每个频带的混叠图像,其中,第一频带的混叠图像处于一个奈奎斯特区中,并且第二频带的混叠图像处于另一个奈奎斯特区中,所述一个奈奎斯特区和所述另一个奈奎斯特区中的每一个均具有所述输入信号的采样率的一半的宽度;
从所述放大输出导出的反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及
对所述混叠图像做出响应的预失真逻辑,所述预失真逻辑用于生成使所述功率放大器的输出线性化的预失真系数。
2.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,其中,所述一个奈奎斯特区处于第一奈奎斯特区中,所述第一奈奎斯特区从0Hz延伸至所述输入信号的采样率的一半。
3.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,其中,所述另一个奈奎斯特区处于第二奈奎斯特区中,所述第二奈奎斯特区从所述输入信号的采样率的一半延伸至所述输入信号的采样率。
4.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,其中,所述多频带输入信号的一个频带以所述一个奈奎斯特区内的频率为中心,并且所述多频带输入信号的另一个频带以所述另一个奈奎斯特区内的频率为中心。
5.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,其中,所述预失真逻辑使用自适应的、基于多项式的算法来生成所述预失真系数。
6.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,其中,所述预失真系数存储在查找表中。
7.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,其中,使用直接学习自适应学习算法来更新所述预失真系数,所述直接学习自适应学习算法接收所述多频带输入信号作为输入。
8.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,其中,使用间接学习自适应学习算法来更新所述预失真系数,所述间接学习自适应学习算法接收所述混叠图像作为输入。
9.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,还包括对准逻辑,所述对准逻辑将所述反馈信号与所述多频带输入信号对准。
10.根据权利要求1所述的多频带数字预失真系统,还包括数模转换器,所述数模转换器将已使用所述预失真系数进行处理后的所述多频带输入信号转换为模拟信号。
11.一种用于放大信号的方法,所述方法包括:
接收多频带输入信号,其中,各频带以间隔开的频率为中心,并且每个频带的带宽基本小于所述频带之间的频率间隔;
使用由预失真逻辑生成的预失真系数对所述多频带输入信号进行预失真,使得所述多频带输入信号的第一频带的第一混叠图像处于一个奈奎斯特区中,并且所述多频带输入信号的第二频带的第二混叠图像处于另一个奈奎斯特区中,所述一个奈奎斯特区和所述另一个奈奎斯特区中的每一个均具有所述输入信号的采样率的一半的宽度;
放大预失真后的多频带输入信号,以生成放大输出,所述放大输出包括失真特性;
其中,使用从所述放大输出导出的反馈信号来更新所述预失真系数,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述一个奈奎斯特区处于第一奈奎斯特区中,所述第一奈奎斯特区从0Hz延伸至所述输入信号的采样率的一半。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述另一个奈奎斯特区处于第二奈奎斯特区中,所述第二奈奎斯特区从所述输入信号的采样率的一半延伸至所述输入信号的采样率。
14.根据权利要求11所述的方法,其中,所述多频带输入信号的一个频带以所述一个奈奎斯特区内的频率为中心,并且所述多频带输入信号的另一个频带以所述另一个奈奎斯特区内的频率为中心。
15.根据权利要求11所述的方法,其中,所述预失真逻辑使用自适应的、基于多项式的算法来生成所述预失真系数。
16.根据权利要求11所述的方法,其中,所述预失真系数存储在查找表中。
17.根据权利要求11所述的方法,还包括:
使用直接学习自适应学习算法来比较所述多频带输入信号和所述反馈信号;以及
使用所述比较来更新所述预失真系数。
18.根据权利要求11所述的方法,还包括:
使用间接学习自适应学习算法来比较所述多频带输入信号的混叠图像和所述反馈信号的混叠图像;以及
使用所述比较来更新所述预失真系数。
19.根据权利要求11所述的方法,还包括将所述反馈信号与所述多频带输入信号对准。
20.根据权利要求11所述的方法,还包括将已进行预失真后的所述多频带输入信号从模拟信号转换为数字信号。
21.一种数字预失真系统,包括:
多频带输入信号;
至少一个功率放大器,用于提供包括失真特性的放大输出;
从所述放大输出导出的反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及
对所述反馈信号的混叠表示做出响应的预失真逻辑,所述预失真逻辑用于生成使所述功率放大器的所述放大输出线性化的预失真系数,其中所述反馈信号的所述混叠表示的采样率小于所述反馈信号的最大带宽的两倍。
22.根据权利要求21所述的数字预失真系统,其中,所述反馈信号的采样率小于所述多频带输入信号的采样率。
23.根据权利要求21所述的数字预失真系统,其中,所述预失真逻辑对所述多频带输入信号的采样表示做出响应。
24.根据权利要求21所述的数字预失真系统,还包括接收所述多频带输入信号的数字预失真器,所述数字预失真器影响由所述预失真逻辑导出的所述预失真系数。
25.根据权利要求21所述的数字预失真系统,其中,所述数字预失真器利用自适应的、基于多项式的数字预失真系统,所述基于多项式的数字预失真系统利用由所述预失真逻辑生成的所述预失真系数。
26.根据权利要求25所述的数字预失真系统,其中,所述数字预失真器利用具有有限脉冲响应滤波器的、基于查找表的数字预失真系统,其中所述有限脉冲响应滤波器的系数包括由所述预失真逻辑生成的所述预失真系数。
27.根据权利要求21所述的数字预失真系统,还包括对准逻辑,所述对准逻辑将所述反馈信号相对于所述多频带输入信号对准。
28.根据权利要求21所述的数字预失真系统,其中所述反馈信号的所述混叠表示的频率处于奈奎斯特区中。
29.根据权利要求21所述的数字预失真系统,其中,使用直接学习自适应算法来导出所述预失真系数。
30.根据权利要求21所述的数字预失真系统,其中,使用间接学习自适应算法来导出所述预失真系数。
31.根据权利要求21所述的数字预失真系统,其中,所述预失真系数被导出为用于补偿由于所述数字预失真系统中的有源设备的频率依赖性、偏置网络和自加热中的一个或更多个产生的记忆效应。
32.一种用于放大信号的方法,所述方法包括:
接收射频输入信号;
检测来自功率放大器的放大输出,所述输出对所述射频输入信号做出响应并且包括失真特性;
从所述放大输出导出反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及
经由对于所述反馈信号的混叠表示做出响应的预失真逻辑生成使所述功率放大器的所述放大输出线性化的预失真系数,其中,所述反馈信号的所述混叠表示的采样率小于所述反馈信号的最大带宽的两倍。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,所述反馈信号的采样率小于所述射频输入信号的采样率。
34.根据权利要求32所述的方法,其中,所述预失真逻辑对所述射频输入信号的采样表示做出响应。
35.根据权利要求32所述的方法,还包括:
接收第二射频输入信号;以及
利用数字预失真器,使用由所述预失真逻辑导出的所述预失真系数对所述第二射频输入信号进行预失真。
36.根据权利要求32所述的方法,其中,对所述第二射频输入信号进行预失真包括利用自适应的、基于多项式的数字预失真系统,所述基于多项式的数字预失真系统利用由所述预失真逻辑导出的所述预失真系数。
37.根据权利要求32所述的方法,还包括将所述反馈信号相对于所述射频输入信号对准。
38.根据权利要求32所述的方法,其中所述输入信号的所述混叠表示的频率处于奈奎斯特区中。
39.根据权利要求32所述的方法,其中,使用直接学习自适应算法来导出所述预失真系数。
40.根据权利要求32所述的方法,其中,使用间接学习自适应算法来导出所述预失真系数。
41.一种数字预失真系统,包括:
数字预失真器,被配置为接收射频输入信号,并输出预失真输出信号;
功率放大器,被配置为接收所述预失真输出信号,并输出放大输出;
数字预失真估计器,被配置为接收从所述放大输出导出的反馈信号的混叠表示,并基于所述反馈信号的所述混叠表示计算预失真系数。
42.根据权利要求41所述的数字预失真系统,还包括频率变换逻辑,所述频率变换逻辑被配置为接收所述预失真输出信号,并生成所述预失真输出信号的混叠表示。
43.根据权利要求42所述的数字预失真系统,其中,所述数字预失真估计器还被配置为接收所述预失真输出信号的所述混叠表示,以计算所述预失真系数。
44.根据权利要求43所述的数字预失真系统,其中,所述数字预失真估计器被配置为在所述反馈信号的所述混叠表示之外还基于所述预失真输出信号的所述混叠表示来计算预失真系数。
45.根据权利要求41所述的数字预失真系统,其中,所述预失真输出信号的所述混叠表示的采样率小于所述反馈信号的最大带宽的两倍。
46.根据权利要求41所述的数字预失真系统,其中,射频输入信号是多频带输入信号。
47.根据权利要求41所述的数字预失真系统,其中,所述数字预失真器被配置为影响由所述数字预失真估计器导出的所述预失真系数。
48.根据权利要求41所述的数字预失真系统,其中,所述数字预失真器利用自适应的、基于多项式的数字预失真系统,所述基于多项式的数字预失真系统利用由所述数字预失真估计器生成的所述预失真系数。
49.根据权利要求41所述的数字预失真系统,其中,所述数字预失真器利用具有有限脉冲响应滤波器的、基于查找表的数字预失真系统,其中所述有限脉冲响应滤波器的系数包括由所述数字预失真估计器导出的所述预失真系数。
50.根据权利要求41所述的数字预失真系统,还包括对准逻辑,所述对准逻辑将所述反馈信号相对于所述射频输入信号对准。
51.根据权利要求41所述的数字预失真系统,其中,所述预失真系数被导出为用于补偿由于所述数字预失真系统中的有源设备的频率依赖性、偏置网络和自加热中的一个或更多个产生的记忆效应。
52.一种用于放大信号的方法,所述方法包括:
接收第一射频输入信号;
检测来自数字预失真器的预失真输出信号,所述预失真输出信号对所述第一射频输入信号做出响应;
检测来自功率放大器的放大输出,该输出包括失真特性;
从所述放大输出导出反馈信号,所述反馈信号包括所述失真特性的至少一部分的表示;以及
通过数字预失真估计器,基于所述反馈信号、以及所述预失真输出信号的混叠表示来生成使所述功率放大器的所述放大输出线性化的预失真系数。
53.根据权利要求52所述的方法,还包括:通过频率变换逻辑,从所述预失真输出信号生成所述预失真输出信号的所述混叠表示。
54.根据权利要求52所述的方法,还包括将所述预失真系数输出到所述数字预失真器。
55.根据权利要求54所述的方法,还包括:
接收第二射频输入信号;以及
使用所述预失真系数对所述第二射频输入信号进行预失真。
56.根据权利要求55所述的方法,其中,对所述第二射频输入信号进行预失真包括利用自适应的、基于多项式的数字预失真系统,所述基于多项式的数字预失真系统利用由所述数字预失真估计器导出的所述预失真系数。
57.根据权利要求55所述的方法,其中,对所述第二射频输入信号进行预失真包括利用具有有限脉冲响应滤波器的、基于查找表的数字预失真系统,其中所述有限脉冲响应滤波器的系数包括由所述数字预失真估计器导出的所述预失真系数。
58.根据权利要求52所述的方法,还包括将所述反馈信号相对于所述第一射频输入信号对准。
59.根据权利要求52所述的方法,还包括将所述反馈信号从模拟形式转换为数字形式。
60.根据权利要求52所述的方法,还包括将所述预失真输出信号从数字形式转换为模拟形式。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108173795A (zh) * | 2016-12-07 | 2018-06-15 | 恩智浦美国有限公司 | 分段式数字预失真设备和方法 |
CN112314007A (zh) * | 2018-04-20 | 2021-02-02 | 瑞典爱立信有限公司 | 使用混叠来进行信号的节能传输和接收的方法和设备 |
CN114422318A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-29 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种信号预失真的系统响应估计方法、装置及系统 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8351877B2 (en) | 2010-12-21 | 2013-01-08 | Dali Systems Co. Ltfd. | Multi-band wideband power amplifier digital predistorition system and method |
KR102277500B1 (ko) * | 2013-12-04 | 2021-07-15 | 마벨 아시아 피티이 엘티디. | 디지털 전력 증폭기에 대한 주파수 계획 |
US9209841B2 (en) * | 2014-01-28 | 2015-12-08 | Scintera Networks Llc | Adaptively controlled digital pre-distortion in an RF power amplifier using an integrated signal analyzer with enhanced analog-to-digital conversion |
CN104980384B (zh) * | 2014-04-03 | 2018-09-14 | 京信通信系统(中国)有限公司 | Dpd mcpa的信号处理方法、系统、装置及mcpa设备 |
CN107404331B (zh) * | 2016-05-13 | 2021-02-05 | 恩智浦美国有限公司 | 处理数字复合信号的方法和设备 |
CN111082757B (zh) * | 2019-12-27 | 2023-05-23 | 东方红卫星移动通信有限公司 | 自适应带限数字预失真在宽带卫星通信系统中应用的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1954490A (zh) * | 2004-05-19 | 2007-04-25 | 艾利森电话股份有限公司 | 自适应预失真方法和装置 |
CN101022434A (zh) * | 2007-03-27 | 2007-08-22 | 华为技术有限公司 | 一种预失真装置及方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6587514B1 (en) * | 1999-07-13 | 2003-07-01 | Pmc-Sierra, Inc. | Digital predistortion methods for wideband amplifiers |
CN1166053C (zh) * | 2001-05-08 | 2004-09-08 | 华为技术有限公司 | 自适应射频数字预失真线性化方法及其电路 |
US8064850B2 (en) * | 2002-05-01 | 2011-11-22 | Dali Systems Co., Ltd. | High efficiency linearization power amplifier for wireless communication |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1954490A (zh) * | 2004-05-19 | 2007-04-25 | 艾利森电话股份有限公司 | 自适应预失真方法和装置 |
CN101022434A (zh) * | 2007-03-27 | 2007-08-22 | 华为技术有限公司 | 一种预失真装置及方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108173795A (zh) * | 2016-12-07 | 2018-06-15 | 恩智浦美国有限公司 | 分段式数字预失真设备和方法 |
CN108173795B (zh) * | 2016-12-07 | 2022-04-08 | 恩智浦美国有限公司 | 分段式数字预失真设备和方法 |
CN112314007A (zh) * | 2018-04-20 | 2021-02-02 | 瑞典爱立信有限公司 | 使用混叠来进行信号的节能传输和接收的方法和设备 |
CN112314007B (zh) * | 2018-04-20 | 2024-04-23 | 瑞典爱立信有限公司 | 使用混叠来进行信号的节能传输和接收的方法和设备 |
CN114422318A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-29 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种信号预失真的系统响应估计方法、装置及系统 |
CN114422318B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-03-29 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种信号预失真的系统响应估计方法、装置及系统 |
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