CN105900333A - 射频功率放大系统、射频功率放大方法、发射机及基站 - Google Patents

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Abstract

一种能够减少信号非线性失真因素的射频功率放大系统、射频功率放大方发射机及基站，该射频功率放大系统包括：射频信号生成电路，用于对基带数字信号进行处理，得到原始射频信号；射频信号分解电路，用于对该原始射频信号进行处理，得到N路处理后射频信号；其中，N大于等于2；功率放大器，用于对该N路处理后射频信号分别进行功率放大，得到N路放大后射频信号；合路器，用于对该N路放大后射频信号进行合路。

Description

射频功率放大系统、 射频功率放大方法、 发射机及基站 技术领域
本发明涉及无线技术领域， 特别涉及一种射频功率放大系统、 射频功率 放大方法、 发射机及基站。 背景技术
射频功率放大系统是无线通信发射机的一个重要组成部分， 直接决定了 发射机的性能。现有技术中，射频功率放大系统的主要架构之一为 Outphasmg (异相）架构， 采用 Outphasing架构的射频功率放大系统的结构示意图如图 1 所示， SCS ( Signal Control System, 信号控制系统）将输入的一路基带数字信 号分路为两路数字信号输出，针对 SCS输出的每路数字信号，由 DAC( Digital to Analog Converter, 数模转换器）将其转换为模拟信号， 再由 AQM ( Analog Quadrature Modulation, 模拟正交调制）模块对该模拟信号进行正交调制， 输 出射频信号至 PA ( Power Amplifier, 功率放大器）进行功率放大； 在 Combiner (合路器）将两路射频信号进行合路。
然而， 采用 Outphasing架构的射频功率放大系统是在数字信号部分进行 信号分路， 所以针对分路得到的每路数字信号均需要一路由 DAC、 AQM、 PA 等模块构成的完整的放大链路， 即采用 Outphasing架构的射频功率放大系统 中需要两路完整的放大链路， 系统中使用的模块数量较多， 导致信号非线性 失真因素较多， 不利于线性校正。 发明内容
本发明实施例提供一种射频功率放大系统、 射频功率放大方法、 发射机 及基站， 以减少信号非线性失真因素。
第一方面， 提供一种射频功率放大系统， 包括：
射频信号生成电路， 用于对基带数字信号进行处理， 得到原始射频信号； 射频信号分解电路， 用于对所述原始射频信号进行处理， 得到 N路处理后射 频信号； 其中， N大于等于 2; 功率放大器， 用于对所述 N路处理后射频信 号分别进行功率放大， 得到 N路放大后射频信号； 合路器， 用于对所述 N路 放大后射频信号进行合路。
结合第一方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述 N路处理后射频信号 中的 i路信号的等效合路信号与所述 N路处理后射频信号中除所述 i路信号外 的其余 j路信号的等效合路信号幅值相等且均为定值， 所述 i路信号的等效合 路信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角与所述 j 路信号的等效合路 信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角大小相同且方向相反， i大于等 于 1 , j大于等于 1。
结合第一方面， 或者第一方面的第一种可能的实现方式， 在第二种可能 的实现方式中， 所述射频信号处理电路， 具体用于对所述原始射频信号进行 分解， 得到第一信号分量和第二信号分量； 基于公式 RFn=knlxSl+ 1^><¾, 得 到第 n路处理后射频信号； 其中， n=l、 2 N, RFn为第 n路处理后射频 信号， 为第一信号分量， s2为第二信号分量， knl和 k„2为当前时刻第 n路处 理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
结合第一方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述射频信号处理电路， 还用于确定当前时刻第 n路处理后射频信号对应的 幅值相位调整系数， 包括，
基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应 关系， 确定当前时刻所述基带数字信号的包络对应的幅值相位调整系数为当 前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
结合第一方面的第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 所述射频信号处理电路， 还用于获取当前时刻所述基带数字信号的包络， 包 括，
对所述基带数字信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字信号的 包络； 或者对所述原始射频信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字 信号的包络。
结合第一方面的第三种可能的实现方式， 或者第一方面的第四种可能的 实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 所述射频信号处理电路， 还用于确 定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关 系， 包括，
根据所述基带数字信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小 二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n 组对应关系； 或者才艮据所述原始射频信号和预设的第 n路处理后射频信号， 釆用递推最小二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系 数之间的第 n组对应关系。
第二方面， 提供一种发射机， 包括上述射频功率放大系统。
第三方面， 提供一种基站， 包括上述发射机。
第四方面， 提供一种射频功率放大方法， 包括：
对基带数字信号进行处理， 得到原始射频信号； 对所述原始射频信号进 行处理， 得到 N路处理后射频信号； 其中， N大于等于 2; 对所述 N路处理 后射频信号分别进行功率放大， 得到 N路放大后射频信号； 对所述 N路放大 后射频信号进行合路。
结合第四方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述 N路处理后射频信号 中的 i路信号的等效合路信号与所述 N路处理后射频信号中除所述 i路信号外 的其余 j路信号的等效合路信号幅值相等且均为定值， 所述 i路信号的等效合 路信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角与所述 j 路信号的等效合路 信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角大小相同且方向相反， i大于等 于 1， j大于等于 1。
结合第四方面， 或者第四方面的第一种可能的实现方式， 在第二种可能 的实现方式中， 对所述原始射频信号进行处理， 得到 N路处理后射频信号， 具体包括：
对所述原始射频信号进行分解， 得到第一信号分量和第二信号分量； 基于公式 RFn=knl xSl+ 1¾^¾, 得到第 n路处理后射频信号； 其中， n=l、 2 N， RFn为第 n路处理后射频信号， Sl为第一信号分 量， ¾为第二信号分量 , knl和 k„2为当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅 值相位调整系数。
结合第四方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 还包括确定当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数， 包括， 基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应 关系， 确定当前时刻所述基带数字信号的包络对应的幅值相位调整系数为当 前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
结合第四方面的第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 还包括获取当前时刻所述基带数字信号的包络， 包括，
对所述基带数字信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字信号的 包络； 或者对所述原始射频信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字 信号的包络。
结合第四方面的第三种可能的实现方式， 或者第四方面的第四种可能的 实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 还包括确定所述预设的基带数字信 号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关系， 包括，
根据所述基带数字信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小 二乘法确定所述预设的基带数字信号的包絡与幅值相位调整系数之间的第 n 组对应关系； 或者才艮据所述原始射频信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系 数之间的第 n组对应关系。
第五方面， 提供一种射频功率放大设备， 包括： 处理器、 存储器和通信 总线， 其中：
所述通信总线， 用于所述处理器和所述存储器之间的通信连接； 所述处理器， 用于执行所述存储器中存储的应用程序；
所述存储器， 用于存储应用程序， 所述应用程序包括对基带数字信号进 行处理， 得到原始射频信号； 对所述原始射频信号进行处理， 得到 N路处理 后射频信号； 其中， N大于等于 2; 对所述 N路处理后射频信号分别进行功 率放大， 得到 N路放大后射频信号； 对所述 N路放大后射频信号进行合路。
结合第五方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述 N路处理后射频信号 中的 i路信号的等效合路信号与所述 N路处理后射频信号中除所述 i路信号外 的其余 j路信号的等效合路信号幅值相等且均为定值， 所述 i路信号的等效合 路信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角与所述 j 路信号的等效合路 信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角大小相同且方向相反， i大于等 于 1， j大于等于 1。
结合第五方面， 或者第五方面的第一种可能的实现方式， 在第二种可能 的实现方式中， 所述应用程序具体包括： 对所述原始射频信号进行分解， 得 到第一信号分量和第二信号分量； 基于公式 RFn=knlxSl+ 得到第 n路 处理后射频信号； 其中， n=l、 2 N, RFn为第 n路处理后射频信号， Sl 为第一信号分量， s2为第二信号分量， knl和 k„2为当前时刻第 n路处理后射频 信号对应的幅值相位调整系数。
结合第五方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述应用程序还包括确定当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调 整系数， 包括，
基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应 关系， 确定当前时刻所述基带数字信号的包络对应的幅值相位调整系数为当 前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
结合第五方面的第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 所述应用程序还包括获取当前时刻所述基带数字信号的包络， 包括，
对所述基带数字信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字信号的 包络；
或者对所述原始射频信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字信 号的包络。 结合第五方面的第三种可能的实现方式， 或者第五方面的第四种可能的 实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 所述应用程序还包括确定所述预设 的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关系， 包括， 根据所述基带数字信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小 二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n 组对应关系；
或者根据所述原始射频信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推 最小二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的 第 n组对应关系。
根据第一方面提供的射频功率放大系统、 第二方面提供的发射机、 第三 方面提供的基站、 第四方面提供的射频功率放大方法和第五方面提供的射频 功率放大设备， 基于当前的基带数字信号得到原始射频信号， 对该原始射频 信号进行处理， 得到多路处理后射频信号， 针对每路处理后射频信号分别进 行功率放大， 再将多路放大后射频信号进行合路， 即本发明提供的方案是在 射频信号部分进行信号分路， 减少了系统中模块的数量， 因此减少了信号非 线性失真因素， 有利于线性校正。 附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本 发明实施例一起用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 在附图中： 图 1为现有技术中射频功率放大系统的结构示意图；
图 2为本发明实施例提供的射频功率放大系统的结构示意图；
图 3为本发明实施例 1提供的射频功率放大系统的结构示意图； 图 4为本发明实施例 1提供的射频功率放大系统的实现结构示意图之一； 图 5为本发明实施例 1提供的射频功率放大系统的实现结构示意图之二； 图 6为本发明实施例 1提供的射频功率放大系统的实现结构示意图之三； 图 7为本发明实施例提供的射频功率放大方法的流程示意图； 图 8为本发明实施例提供的射频功率放大设备的结构示意图。 具体实施方式
本发明实施例提供了一种射频功率放大系统、 射频功率放大方法、 发射 机及基站， 以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明， 应当理解， 此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明， 并不用于限定本发明。 并且在不沖突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供的射频功率放大系统及射频功率放大方法可以应用于 无线技术领域中的各个场景， 包括但不局限于移动通信系统、 固定无线接入 系统、 无线数据传输系统、 雷达系统等， 本发明实施例对此不做特别限定。
本发明实施例提供了一种射频功率放大系统， 如图 2所示， 包括： 射频信号生成电路 201 , 用于对基带数字信号进行处理， 得到原始射频信 号；
射频信号处理电路 202, 用于对该原始射频信号进行处理， 得到 N路处 理后射频信号； 其中， N大于等于 2;
功率放大器 203 , 用于对该 N路处理后射频信号分别进行功率放大， 得 到 N路放大后射频信号；
合路器 204， 用于对该 N路放大后射频信号进行合路。
其中， 本发明实施例对射频信号处理电路 202输出的 N路处理后射频信 号的具体形式不做特别限定， 比如， 该 N路处理后射频信号中的 1路信号的 等效合路信号可以与该 N路处理后射频信号中除该 i路信号外的其余 j路信号 的等效合路信号幅值相等且均为定值，该 i路信号的等效合路信号相对于该原 始射频信号形成的相位偏角与该 j 路信号的等效合路信号相对于该原始射频 信号形成的相位偏角大小相同且方向相反， i大于等于 1 , j大于等于 1。
上述 i路信号的等效合路信号为假设该 i路信号进行了合路操作得到的信 号， j路信号的等效合路信号为假设该 j路信号进行了合路操作得到的信号， 即上述 1路信号的等效合路信号与 j路信号的等效合路信号的幅值相位关系实 质为射频信号处理电路 202处理得到的 N路处理后射频信号应满足的条件， 而并非是对 i路信号和 j路信号进行了真实的合路操作。
例如， 在本发明一个具体实施例中， 射频信号处理电路 202, 具体可以对 原始射频信号进行处理得到两路处理后射频信号， 两路处理后射频信号应满 足下述条件：
该两路处理后射频信号幅值相等且均为定值， 其中一路处理后射频信号 相对于该原始射频信号形成的相位偏角与另一路处理后射频信号相对于该原 始射频信号形成的相位偏角大小相同且方向相反， 例如， 当其中一路处理后 射频信号相对于该原始射频信号形成的相位偏角为 +15°时， 另一路处理后射 频信号相对于该原始射频信号形成的相位偏角为 -15°。
即此时 N=2, i=l , j=l , 两路处理后射频信号中的一路处理后射频信号即 相当于上述 N路处理后射频信号中的 i路信号， 该路处理后射频信号本身即 相当于该 i路信号的等效合路信号；两路处理后射频信号中的另一路处理后射 频信号即相当于上述 N路处理后射频信号中除该 1路信号外的其余 j路信号， 该路处理后射频信号本身即相当于该 j路信号的等效合路信号。
又例如， 在本发明另一个具体实施例中， 射频信号处理电路 202， 具体可 以对原始射频信号进行处理得到三路处理后射频信号三路处理后射频信号应 满足下述条件：
该三路处理后射频信号中， 其中任意两路处理后射频信号的等效合路信 号与该两路处理后射频信号以外的另一路处理后射频信号幅值相等且均为定 值， 该两路处理后射频信号的等效合路信号相对于该原始射频信号形成的相 位偏角与该另一路处理后射频信号相对于该原始射频信号形成的相位偏角大 小相同且方向相反。
即此时 N=3 , i=2, j=l , 三路处理后射频信号中的两路处理后射频信号即 为上述 N路处理后射频信号中的 i路信号， 该两路处理后射频信号的等效合 路信号即为该 i路信号的等效合路信号；三路处理后射频信号中该两路处理后 射频信号以外的另一路处理后射频信号即相当于上述 N路处理后射频信号中 除该 i路信号外的其余 j路信号， 该路处理后射频信号本身即相当于该 j路信 号的等效合路信号。
在本发明其它具体实施例中， 射频信号处理电路 202 , 具体可以对原始射 频信号进行处理得到三路以上处理后射频信号， 在此不再举例。
进一步的，射频信号处理电路 202，具体用于对该原始射频信号进行分解， 得到第一信号分量和第二信号分量； 并基于下述公式得到第 n路处理后射频 信号：
RFn=knlxs1+ kn2xs2;
其中， n=l、 2 N;
RFn为第 n路处理后射频信号；
Sl为第一信号分量；
¾为第二信号分量；
kni和 k„2为当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系 数。
实际实施时， 可以采用乘法器实现上述公式计算。
可选地， 射频信号处理电路 202， 具体用于对该原始射频信号进行正交分 解， 得到第一信号分量和第二信号分量。
实际实施时， 可以采用 QPS ( Quadrature Phase Splitter, 正交分相器） 实 现对该原始射频信号进行正交分解。
上述射频信号处理电路 202得到第 n路处理后射频信号的具体计算方法 仅为一个示例， 并不用于限定本发明。
进一步的， 射频信号处理电路 202， 还用于确定当前时刻第 n路处理后射 频信号对应的幅值相位调整系数， 包括，
基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应 关系， 确定当前时刻射频信号生成电路 201 输入的基带数字信号的包络对应 的幅值相位调整系数为当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整 系数。 实际实施时， 可以采用 LUT ( Look Up Table, 查找表）存储该预设的基 带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关系， 根据当前时 刻该基带数字信号的包络， 确定当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值 相位调整系数。
进一步的， 射频信号处理电路 202， 还用于获取当前时刻该基带数字信号 的包络， 包括，
对该基带数字信号进行包络检波， 得到当前时刻该基带数字信号的包络； 或者对射频信号生成电路 201 处理得到的原始射频信号进行包络检波， 得到 当前时刻该基带数字信号的包络。
其中， 直接根据该基带数字信号确定当前时刻该基带数字信号的包络， 结果更为精确。
实际实施时， 可以釆用 ABS (包络检波器） 实现对该基带数字信号或该 原始射频信号的包絡检波。
若射频功率放大系统的输入端设置有 SCS,由于 SCS具有包络检波功能， 也可以由 SCS确定当前时刻该基带数字信号的包络， 此时， 射频信号处理电 路 202 无需再通过对该基带数字信号或该原始射频信号进行包络检波获取当 前时刻该基带数字信号的包络， 射频信号处理电路 202可以直接从 SCS获取 当前时刻该基带数字信号的包络。
进一步的， 射频信号处理电路 202， 还用于确定该预设的基带数字信号的 包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关系 , 包括，
根据该基带数字信号和预设的第 n路处理后射频信号， 包括但不限于采 用递推最小二乘法确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之 间的第 n组对应关系； 或者根据该原始射频信号和预设的第 n路处理后射频 信号， 包括但不限于采用递推最小二乘法确定该预设的基带数字信号的包络 与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关系。
其中， 预设的第 n路处理后射频信号即为期望得到的第 n路处理后射频 信号， 可以根据实际的应用场景进行具体设定。 可选的， 具体可以采用 N个 PA来实现对该 N路处理后射频信号分别进 行功率放大， 每一个 PA对应一路处理后射频信号。
下面用具体实施例对上述射频功率放大系统进行举例说明。
实施例 1 :
图 3所示为本发明实施例 1提供的射频功率放大系统， 包括：
射频信号生成电路 301 , 用于对基带数字信号进行处理， 得到原始射频信 号；
射频信号处理电路 302, 用于对该原始射频信号进行处理， 得到第一路处 理后射频信号和第二路处理后射频信号；
功率放大器 303 ,用于对该第一路处理后射频信号和该第二路处理后射频 信号分别进行功率放大， 得到第一路放大后射频信号和第二路放大后射频信 号；
合路器 304,用于对该第一路放大后射频信号和该第二路放大后射频信号 进行合路。
进一步的， 射频信号生成电路 301 , 具体用于对基带数字信号进行数模转 换， 得到模拟信号； 对该模拟信号进行正交调制， 得到原始射频信号。
在本发明实施例 1 中， 射频信号处理电路 302得到的第一路处理后射频 信号和第二路处理后射频信号可以幅值相等且均为定值， 并且， 第一路处理 后射频信号相对于该原始射频信号形成的相位偏角与第二路处理后射频信号 相对于该原始射频信号形成的相位偏角大小相同且方向相反。
进一步的， 射频信号处理电路 302, 具体可以用于对该原始射频信号进行 正交分解， 得到第一信号分量和第二信号分量； 并基于下述公式得到第一路 处理后射频信号：
以及基于下述公式得到第二路处理后射频信号：
其中， RFi为第一路处理后射频信号； RF2为第二路处理后射频信号；
S1为第一信号分量；
¾为第二信号分量；
kn和 k12为当前时刻第一路处理后射频信号对应的幅值相位调整 系数；
k21和 k22为当前时刻第二路处理后射频信号对应的幅值相位调整 系数。
在本发明其它实施例中， 射频信号处理电路 302, 也可以对该原始射频信 号进行非正交分解， 得到第一信号分量和第二信号分量， 本发明对具体分解 方式不作限定。
在本发明其它实施例中， 射频信号处理电路 302, 也可以采用其他计算方 法得到第一路处理后射频信号和第二路处理后射频信号， 本发明对具体计算 方法不作限定。
进一步的， 射频信号处理电路 302, 具体可以用于采用如下方式确定当前 时刻第一路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数：
基于预设的基带数字信号的包絡与幅值相位调整系数之间的第一组对应 关系， 确定当前时刻该基带数字信号的包络对应的幅值相位调整系数为当前 时刻第一路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数；
相应的， 射频信号处理电路 302， 具体可以用于釆用如下方式确定当前时 刻第二路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数：
基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第二组对应 关系， 确定当前时刻该基带数字信号的包络对应的幅值相位调整系数为当前 时刻第二路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
在实际实施时， 上述射频功率放大系统的实现结构可以如图 4所示： 射频信号生成电路 301 , 可以采用 DAC和 AQM模块实现， 由 DAC将基 带数字信号转换为模拟信号，再由 AQM模块对该模拟信号进行正交调制，得 到原始射频信号， DAC与 AQM的连接关系如图 4所示； 射频信号处理电路 302 , 可以采用 QPS、 ABS、 LUT1、 LUT2和乘法器 实现， 各模块的连接关系如图 4中所示。 其中， QPS对原始射频信号进行正 交分解得到第一信号分量 §1和第二信号分量 s2; ABS对该原始射频信号进行 包络检波， 得到当前时刻该基带数字信号的包络 e; LUT1中存储预设的基带 数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第一组对应关系， 根据当前时刻 该基带数字信号的包络 e,确定第一路处理后射频信号对应的幅值相位调整系 数 ]^和1^2； LUT2中存储预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之 间的第二组对应关系， 根据当前时刻该基带数字信号的包络 e， 确定第二路处 理后射频信号对应的幅值相位调整系数 k21和 k22; 最终根据第一信号分量 Sl、 第二信号分量 ¾和第一路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数 k„和 k12 可以计算得到第一路处理后射频信号 RFl , 根据第一信号分量 Sl、 第二信号分 量 s2和第二路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数 k21 和 k22可以计算得 到第二路处理后射频信号 RF2;
功率放大器 303 , 在本发明实施例 1中， 具体可以采用两个 PA实现， 一 个 PA对第一路处理后射频信号 RFi进行功率放大， 另一个 PA对第二路处理 后射频信号 RF2进行功率放大；
合路器 304,将第一路放大后射频信号和第二路放大后射频信号合路后输 出。
可选地， 射频功率放大系统的实现结构还可以如图 5 所示， 相比于图 4 所示的射频功率放大系统， 在输入端设置了 SCS进行基带数字信号的转发， 射频信号处理电路 302可以直接从 SCS获取当前时刻该基带数字信号的包络 e， 更为准确。
在实际的应用场景中， 为更好的保证系统性能， 射频功率放大系统在最 前端通常还会设置 QMC ( Quadrature Modulation Compensator,正交调制补偿） 模块实现对后端 AQM的非平衡补偿；在 AQM模块后设置 VGA( Variable Gain Adjust, 可变增益调整）模块和 AMP ( Amplifier, 放大器）， 分别实现对原始 射频信号的增益调整及信号放大， 此时， 射频功率放大系统的实现结构如图 6 所示。
进一步的， 射频信号处理电路 302还用于确定预设的基带数字信号的包 络与幅值相位调整系数之间的第一组对应关系和预设的基带数字信号的包络 与幅值相位调整系数之间的第二组对应关系。
例如， 射频信号处理电路 302， 可以但不限于采用如下方式确定预设的基 带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第一组对应关系：
根据该基带数字信号和预设的第一路处理后射频信号， 采用递推最小二 乘法 （RLS 算法）确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之 间的第一组对应关系； 或者根据该原始射频信号和预设的第一路处理后射频 信号， 采用递推最小二乘法确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调 整系数之间的第一组对应关系；
相应的， 射频信号处理电路 302， 可以但不限于釆用如下方式确定预设的 基带数字信号的包絡与幅值相位调整系数之间的第二组对应关系：
根据该基带数字信号和预设的第二路处理后射频信号， 采用递推最小二 乘法确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第二组对 应关系； 或者根据该原始射频信号和预设的第二路处理后射频信号， 釆用递 推最小二乘法确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的 第二组对应关系。
上述釆用递推最小二乘法确定第一对应关系以及第二对应关系仅为一个 示例， 在本发明的其它实施例中， 也可以采用现有技术的其它算法确定第一 对应关系和第二对应关系， 例如最小均方法 （ LMS算法） 等， 本发明实施例 对此不做特别限定。
在射频功率放大系统中， 在两路功放的工作状态不变时， 基带数字信号 分别和预设的两路处理后射频信号的对应关系在具体的某一时刻是静态的， 这种对应关系能够通过基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的对应 关系来呈现， 用函数表示为： F (基带数字信号的包络） =幅值相位调整系数。 其中， F可以用多项式来表示， 也可以用其他形式来表示。 当采用递推最小二 乘法确定基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的对应关系时， F便可 以用多项式来表示。
在两路功放的工作状态发生变化时， 基带数字信号的包络与幅值相位调 整系数之间的对应关系可以根据功放的工作状态进行更新。
釆用本发明实施例提供的射频功率放大系统， 在射频信号部分进行信号 分路， 不需要多路完整的放大链路， 筒化了系统结构， 减少了系统中模块的 数量， 不但降低了系统成本， 更减少了信号非线性失真因素， 有利于线性校 正， 并且对 DAC、 AQM等模块的带宽要求较低。
需要说明的是上述图 4-图 6所示的射频功率放大系统的具体实现方式仅 为示例， 并不用于限定本发明。
在本发明上述实施例 1 提供的射频功率放大系统中， 对原始射频信号进 行处理得到两路处理后射频信号， 在本发明的其它实施例提供的射频功率放 大系统中， 也可以对原始射频信号进行处理得到两路以上处理后射频信号， 在此不再赘述。
实施例 2:
本发明实施例 2还提供了一种发射机， 包括图 2-图 6任一所示的射频功 率放大系统。
该发射机还可以包括滤波器和天线； 滤波器可以用于对射频功率放大系 统处理得到的合路后信号进行滤波， 得到待发射信号； 天线可以用于发射该 待发射信号。
实施例 3:
本发明实施例 3还提供了一种基站， 包括上述实施例 2中提供的发射机。 该基站还可以包括基带处理单元 （base band unit )，用于生成基带数字信 号， 实施例 2提供的发射机可以对该基带数字信号进行功率放大、 滤波及发 射处理。
实施例 4:
基于同一发明构思， 本发明实施例还提供一种射频功率放大方法， 如图 7 所示， 包括：
步骤 701、 对基带数字信号进行处理， 得到原始射频信号；
步骤 702、 对该原始射频信号进行处理， 得到 N路处理后射频信号； 其 中， N大于等于 2;
步骤 703、 对该 N路处理后射频信号分别进行功率放大， 得到 N路放大 后射频信号；
步骤 704、 对该 N路放大后射频信号进行合路。
其中， 本发明实施例对 N路处理后射频信号的具体形式不做特别限定， 比如， 该 N路处理后射频信号中的 i路信号的等效合路信号可以与该 N路处 理后射频信号中除该 1路信号外的其余 j路信号的等效合路信号幅值相等且均 为定值，该 1路信号的等效合路信号相对于该原始射频信号形成的相位偏角与 该 j 路信号的等效合路信号相对于该原始射频信号形成的相位偏角大小相同 且方向相反， i大于等于 1 , j大于等于 1。
进一步的， 步骤 701具体可以包括：
对基带数字信号进行数模转换， 得到模拟信号； 对该模拟信号进行正交 调制， 得到原始射频信号。
进一步的， 步骤 702具体可以包括：
对该原始射频信号进行分解， 得到第一信号分量和第二信号分量； 基于公式 kn2x s2 , 得到第 n路处理后射频信号；
其中， n=l、 2 N, RFn为第 n路处理后射频信号， Sl为第一信号分 量， ¾为第二信号分量， knl和 k„2为当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅 值相位调整系数。
上述得到第 n路处理后射频信号的具体计算方法仅为一个示例， 并不用 于限定本发明。
可选的， 步骤 702 中对该原始射频信号进行分解， 得到第一信号分量和 第二信号分量， 具体可以包括： 对该原始射频信号进行正交分解， 得到第一 信号分量和第二信号分量。 进一步的， 该射频功率放大方法还可以包括确定当前时刻第 n路处理后 射频信号对应的幅值相位调整系数， 包括，
基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应 关系， 确定当前时刻该基带数字信号的包络对应的幅值相位调整系数为当前 时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
进一步的， 该射频功率放大方法还可以包括获取当前时刻该基带数字信 号的包络， 包括，
对该基带数字信号进行包络检波， 得到当前时刻该基带数字信号的包络; 或者对该原始射频信号进行包络检波， 得到当前时刻该基带数字信号的包络。
进一步的， 该射频功率放大方法还可以包括确定该预设的基带数字信号 的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关系， 包括，
根据该基带数字信号和预设的第 n路处理后射频信号， 釆用递推最小二 乘法确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对 应关系； 或者根据该原始射频信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递 推最小二乘法确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的 第 n组对应关系。
上述采用递推最小二乘法确定第一对应关系以及第二对应关系仅为一个 示例， 在本发明的其它实施例中， 也可以采用现有技术的其它算法确定第一 对应关系和第二对应关系， 例如最小均方法 （ LMS算法） 等， 本发明实施例 对此不做特别限定。
上述各步骤可对应于图 2-图 6中系统各部分的功能， 在此不再赘述。 釆用本发明实施例提供的射频功率放大方法， 在射频信号部分进行信号 分路， 不需要多路完整的放大链路， 筒化了射频功率放大系统结构， 减少了 系统中模块的数量， 不但降低了系统成本， 更减少了信号非线性失真因素， 有利于线性校正， 并且对 DAC、 AQM等模块的带宽要求较低。
实施例 5:
本发明实施例 5提供了一种射频功率放大设备， 其结构示意图如图 8所 示， 包括处理器 801 , 存储器 802, 和通信总线， 其中： 通信总线用于处理器 801和存储器 802之间的连接通信；处理器 801用于执行存储器 802中存储的 应用程序 8021 ; 存储器 802可能包含高速随机存取存储器 （RAM: Random Access Memory ), 也可能还包括非不稳、定的存 4诸器 （non-volatile memory ), 例如磁盘存储器， 存储器 802存储的应用程序 8021包括： 对基带数字信号进 行处理， 得到原始射频信号； 对该原始射频信号进行处理， 得到 N路处理后 射频信号； 其中， N大于等于 2; 对该 N路处理后射频信号分别进行功率放 大， 得到 N路放大后射频信号； 对该 N路放大后射频信号进行合路。
在一些实施方式中， 该 N路处理后射频信号中的 i路信号的等效合路信 号可以与该 N路处理后射频信号中除该 i路信号外的其余 j路信号的等效合路 信号幅值相等且均为定值，该 1路信号的等效合路信号相对于该原始射频信号 形成的相位偏角与该 j 路信号的等效合路信号相对于该原始射频信号形成的 相位偏角大小相同且方向相反， 1大于等于 1 , j大于等于 1。
在一些实施方式中， 应用程序 8021具体可以包括： 对基带数字信号进行 数模转换， 得到模拟信号； 对该模拟信号进行正交调制， 得到原始射频信号。
在一些实施方式中， 应用程序 8021具体可以包括： 对该原始射频信号进 行分解， 得到第一信号分量和第二信号分量； 基于公式 RFn=knlxSl+ kn2xs2, 得到第 n路处理后射频信号； 其中， n=l、 2 N, RFn为第 n路处理后射 频信号， Sl为第一信号分量， s2为第二信号分量， knl和 kn2为当前时刻第 n路 处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
在一些实施方式中， 应用程序 8021具体可以包括： 对该原始射频信号进 行正交分解， 得到第一信号分量和第二信号分量。
在一些实施方式中， 应用程序 8021还可以包括： 确定当前时刻第 n路处 理后射频信号对应的幅值相位调整系数， 包括，
基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应 关系， 确定当前时刻该基带数字信号的包絡对应的幅值相位调整系数为当前 时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。 在一些实施方式中， 应用程序 8021还可以包括： 获取当前时刻该基带数 字信号的包络， 包括，
对该基带数字信号进行包络检波， 得到当前时刻该基带数字信号的包络； 或者对该原始射频信号进行包络检波， 得到当前时刻该基带数字信号的包絡。
在一些实施方式中， 应用程序 8021还可以包括： 确定该预设的基带数字 信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关系， 包括，
根据该基带数字信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小二 乘法确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对 应关系； 或者根据该原始射频信号和预设的第 n路处理后射频信号， 釆用递 推最小二乘法确定该预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的 第 n组对应关系。
釆用本发明实施例提供的射频功率放大设备不需要多路完整的放大链 路， 因此能够减少信号非线性失真因素， 有利于线性校正， 并且降低了系统 成本。
本领域内的技术人员应明白， 尽管已描述了本发明的优选实施例， 但本 领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念， 则可对这些实施例作出另外 的变更和修改。 所以， 所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本 发明范围的所有变更和修改。
显然， 本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不 脱离本发明实施例的精神和范围。 这样， 倘若本发明实施例的这些修改和变 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 (11)

  1. 权 利 要 求
    1、 一种射频功率放大系统， 其特征在于， 包括：
    射频信号生成电路， 用于对基带数字信号进行处理， 得到原始射频信号； 射频信号处理电路， 用于对所述原始射频信号进行处理， 得到 N路处理 后射频信号； 其中， N大于等于 2;
    功率放大器， 用于对所述 N路处理后射频信号分别进行功率放大， 得到 N路放大后射频信号；
    合路器， 用于对所述 N路放大后射频信号进行合路。
  2. 2、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述 N路处理后射频信号中 的 i路信号的等效合路信号与所述 N路处理后射频信号中除所述 i路信号外的 其余 j路信号的等效合路信号幅值相等且均为定值， 所述 i路信号的等效合路 信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角与所述 j 路信号的等效合路信 号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角大小相同且方向相反， 1大于等于 1， j大于等于 1。
    3、如权利要求 1或 2所述的系统， 其特征在于， 所述射频信号处理电路， 具体用于对所述原始射频信号进行分解， 得到第一信号分量和第二信号分量； 基于公式 kn^s^得到第 n路处理后射频信号； 其中， n=l、 2
    N, RFn为第 n路处理后射频信号， Sl为第一信号分量， s2为第二信号分量， knl和 为当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
  3. 4、 如权利要求 3所述的系统， 其特征在于， 所述射频信号处理电路， 还 用于确定当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数， 包括， 基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应 关系， 确定当前时刻所述基带数字信号的包络对应的幅值相位调整系数为当 前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
  4. 5、 如权利要求 4所述的系统， 其特征在于， 所述射频信号处理电路， 还 用于获取当前时刻所述基带数字信号的包络， 包括， 对所述基带数字信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字信号的 包络； 或者对所述原始射频信号进行包絡检波， 得到当前时刻所述基带数字 信号的包络。
  5. 6、如权利要求 4或 5所述的系统， 其特征在于， 所述射频信号处理电路， 还用于确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n 组对应关系， 包括，
    根据所述基带数字信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小 二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n 组对应关系； 或者才艮据所述原始射频信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系 数之间的第 n组对应关系。
  6. 7、 一种发射机， 其特征在于， 包括如权利要求 1-6任一所述的射频功率 放大系统。
  7. 8、 一种基站， 其特征在于， 包括如权利要求 7所述的发射机。
  8. 9、 一种射频功率放大方法， 其特征在于， 包括：
    对基带数字信号进行处理， 得到原始射频信号；
    对所述原始射频信号进行处理， 得到 N路处理后射频信号； 其中， N大 于等于 2;
    对所述 N路处理后射频信号分别进行功率放大， 得到 N路放大后射频信 号；
    对所述 N路放大后射频信号进行合路。
    10、 如权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述 N路处理后射频信号 中的 i路信号的等效合路信号与所述 N路处理后射频信号中除所述 i路信号外 的其余 j路信号的等效合路信号幅值相等且均为定值， 所述 i路信号的等效合 路信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角与所述 j 路信号的等效合路 信号相对于所述原始射频信号形成的相位偏角大小相同且方向相反， i大于等 于 1 , j大于等于 1。 11、 如权利要求 9或 10所述的方法， 其特征在于， 对所述原始射频信号 进行处理， 得到 N路处理后射频信号， 具体包括：
    对所述原始射频信号进行分解， 得到第一信号分量和第二信号分量； 基于公式 RFn=knl xSl+ kn2x s2 , 得到第 n路处理后射频信号；
    其中， n=l、 2 N, RFn为第 n路处理后射频信号， Sl为第一信号分 量， ¾为第二信号分量， knl和 1¾为当前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅 值相位调整系数。
  9. 12、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 还包括确定当前时刻第 n 路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数， 包括，
    基于预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应 关系， 确定当前时刻所述基带数字信号的包络对应的幅值相位调整系数为当 前时刻第 n路处理后射频信号对应的幅值相位调整系数。
  10. 13、 如权利要求 12所述的方法， 其特征在于， 还包括获取当前时刻所述 基带数字信号的包絡， 包括，
    对所述基带数字信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字信号的 包络； 或者
    对所述原始射频信号进行包络检波， 得到当前时刻所述基带数字信号的 包络。
  11. 14、 如权利要求 12或 13所述的方法， 其特征在于， 还包括确定所述预 设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n组对应关系， 包括， 根据所述基带数字信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小 二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n 组对应关系； 或者
    根据所述原始射频信号和预设的第 n路处理后射频信号， 采用递推最小 二乘法确定所述预设的基带数字信号的包络与幅值相位调整系数之间的第 n 组对应关系。
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