CN107835144A - 基于极化调制的功率放大装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于极化调制的功率放大装置及方法，该装置包括：坐标转换模块，将正交表示的输入信号转换为极坐标表示的幅度、相位信号；相位调制模块，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，输出幅度补偿因子；幅度调制模块，获得幅度调制信号；解码模块，获得幅度解码值；功放模块，确定对第一相位调制信号或第二相位调制信号放大的倍数，获得功率放大信号。本发明通过周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，控制交替周期以及在一个交替输出的交替周期内输出第一相位调制信号和第二相位调制信号的占比，使得该功率放大装置的相位输出精度更加接近实际基带信号的相位，提高了该功率放大装置的相位精度。

Description

基于极化调制的功率放大装置及方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种基于极化调制的功率放大装置及方法。

背景技术

近年来，人们对通信速率需求的不断提高，而无线通信系统的带宽是有限的，为了在有限的带宽下提高通信速率，无线通信系统采用的调制方式越来越复杂，同时调制信号的相位精度越来越低，峰均比也越来越高。

现有的线性功率放大装置放大高相位分辨率和高峰均比的调制信号时，只能通过功率回退的方式来实现调制信号幅度较大的变换。但是功率回退会导致功率放大装置的效率急剧降低。对此，人们提出利用开关型非线性功率放大装置来实现调制信号的放大。

非线性功率放大装置工作在开和关两个状态，具有很高的效率。现有技术中非线性功率放大装置通常使用极化调制方式，一种典型的应用极化调制方式的非线性功率放大装置的方案中，基带信号经过极化调制转化为幅度信号和相位信号。相位信号用来控制开关型非线性功率放大器的开和关；幅度信号则通过解码器解码后得到编码值；非线性功率放大装置由多个并联的功放子单元构成，功放子单元根据温度计编码确定工作的功放子单元个数，工作的功放子单元的个数不同，使得输出驱动电流大小变化，也就产生了不同幅度的信号。

现有的功率放大装置中，功率放大装置输出的相位精度取决于功率放大装置中相位调制模块的相位精度，对相位精度要求越高的功率放大装置，相位调制模块的相位精度就要越高，相位调制模块就越复杂，从而功率放大装置的结构就越复杂，功耗也越大。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于极化调制的功率放大装置及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种基于极化调制的功率放大装置，包括：坐标转换模块，用于对笛卡尔坐标系下的原始基带信号进行坐标转换，获得所述原始基带信号在极坐标系下的相位信号和幅度信号；相位调制模块，用于对所述相位信号进行调制，在调制过程中，根据所述相位信号，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并控制所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号在一个周期内输出时间的占比，并输出幅度补偿因子，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号的相位相邻，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；幅度调制模块，用于根据所述幅度补偿因子和所述幅度信号获得幅度调制信号；解码模块，用于根据所述幅度调制信号，获得幅度解码值；功放模块，用于根据所述幅度解码值，确定对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号放大的倍数，获得功率放大信号。

优选地，所述装置还包括：信号输入模块，用于输入所述原始基带信号。

优选地，所述装置还包括：驱动模块，用于对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号预放大，并驱动所述功放模块，以使得所述功放模块根据所述幅度解码值，确定对所述第一相位调制信号或第二相位调制信号放大的倍数。

优选地，所述装置还包括：滤波模块，用于对所述功率放大信号进行滤波。

优选地，所述相位调制模块包括：计算单元，用于根据所述相位信号和所述相位调制模块的相位分辨率，获得量化相位、所述幅度补偿因子、第一预设参数和第二预设参数；所述量化相位是所述相位调制模块的相位分辨率的整数倍；相位阵列单元，用于根据时钟信号生成射频信号集，所述时钟信号周期为载波信号的周期，所述射频信号集中包括多个相位递增的射频信号，对于所述射频信号集中任意两个相邻的射频信号，所述任意两个相邻的射频信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；根据所述量化相位，获得所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号，所述第一相位调制信号为所述射频信号集中相位与所述量化相位相等的射频信号，所述第二相位调制信号为所述射频信号集中相位比所述量化相位大所述相位分辨率的射频信号；计数单元，用于根据所述第一预设参数和所述第二预设参数输出周期性的方波；选择单元，用于根据所述方波，周期性的交替输出所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号。

优选地，所述功放模块由多个功放子单元组成，所述功放模块根据所述幅度解码值确定当前工作功放子单元的个数，根据当前工作功放子单元确定对所述第一相位调制信号或第二相位调制信号放大的倍数。

优选地，所述幅度调制模块根据所述计算单元输出的幅度补偿因子和所述幅度信号获得幅度调制信号。

根据本发明的另一个方面，提供一种基于极化调制的功率放大方法，包括：对笛卡尔坐标系下的原始基带信号进行坐标转换，获得所述原始基带信号在极坐标下的相位信号和幅度信号；用于对所述相位信号进行调制，在调制过程中，根据所述相位信号，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并控制所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号在一个周期内输出时间的占比，并输出幅度补偿因子，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号的相位相邻，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；根据所述幅度补偿因子和所述幅度信号获得幅度调制信号；根据所述幅度调制信号，获得幅度解码值；根据所述幅度解码值，确定对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号放大的倍数，获得功率放大信号。最后对所述功率放大信号进行滤波，滤除带外噪声。

优选地，所述对所述相位信号进行调制，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并输出幅度补偿因子具体包括：根据所述相位信号和所述相位调制模块的相位分辨率，获得量化相位、所述幅度补偿因子、第一预设参数和第二预设参数；所述量化相位为所述相位调制模块的相位分辨率的整数倍；根据时钟信号生成射频信号集，所述时钟信号周期等于载波信号的周期，所述射频信号集中包括多个相位递增的的射频信号，对于所述射频信号集中任意两个相邻的射频信号，所述任意两个相邻的射频信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；根据所述量化相位，获得所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号，所述第一相位调制信号为所述射频信号集中相位与所述量化相位相等的射频信号，所述第二相位调制信号为所述射频信号集中相位比所述量化相位大一个相位分辨率的射频信号；根据所述第一预设参数和所述第二预设参数输出周期性的方波；根据所述方波，周期性的交替输出所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号。

优选地，对所述功率放大信号进行滤波。

本发明通过对极化调制后调制信号的相位信号进行调制，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，通过控制在一个交替输出的交替周期内输出第一相位调制信号和第二相位调制信号的比重，使得该功率放大装置的相位输出精度更加接近实际基带信号的相位，提高了该功率放大装置的相位精度。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于极化调制的功率放大装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一种基于极化调制的功率放大装置中相位调制模块的结构示意图；

图3为本发明一优选实施例一种基于极化调制的功率放大装置的结构示意图；

图4为本发明实施例第一预设参数为0时的仿真结果示意图；

图5为本发明实施例第一预设参数和第二预设参数都为1时的仿真结果示意图；

图6为本发明实施例第一预设参数为1和第二预设参数为3时的仿真结果示意图；

图7为本发明实施例一种基于极化调制的功率放大方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例一种基于极化调制的功率放大装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：坐标转换模块、相位调制模块、幅度调制模块、解码模块和功放模块。其中，坐标转换模块用于对基带信号进行坐标变换，从笛卡尔坐标变换到极坐标，获得相位信号和幅度信号；相位调制模块，用于对所述相位信号进行调制，在调制过程中，根据所述相位信号，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并控制所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号在一个周期内输出时间的占比，并输出幅度补偿因子，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号的相位相邻，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；幅度调制模块，用于根据所述幅度补偿因子和所述幅度信号相加获得幅度调制信号；解码模块，用于根据所述幅度调制信号，获得幅度解码值；功放模块，用于根据所述幅度解码值，对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号进行放大，获得功率放大信号。

首先解释本发明中用到的一些专业术语。基带信号，是指信源(信息源，也称发送端)发出的没有经过调制的原始电信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，当信源为数字信源时，基带信号就是数字基带信号，当信源为模拟信源时，基带信号就是模拟基带信号。

由于基带信号的频率一般比较低，不适合远距离发射传输，为了把基带信号通过无线电的方式发射出去，在发射前，需要将基带信号调制到载波信号上。载波信号，在调制时用来加载基带信号，使载波信号的幅度、相位根据基带信号发生有规律的改变就是基带信号对载波信号的调制过程。调制信号，是指使用基带信号对载波信号进行调制后得到的信号。

极化调制，是指将使用正交向量I、Q信号表示的基带信号，通过CORDIC运算，变成幅度与相位分离的R,J信号，也就是把调制信号分成两个独立的相位信号和幅度信号来表示，然后再使用该相位信号和幅度信号来对载波信号的幅度和相位分别进行调制。坐标变换模块就是对I、Q表示的基带信号进行坐标变换，变换为用独立的相位信号和幅度信号。

接着对调制信号的相位信号和幅度信号分别进行处理。相位调制模块，用于对相位信号进行调制，在调制过程中，根据输入的相位信号，周期性的交替输出两个相位相邻的相位调制信号：第一相位调制信号和第二相位调制信号，并输出幅度补偿因子。周期性交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号的交替周期，以及两个相位调制信号在一个交替周期内输出时间的占比，均由输入的相位信号决定；第一相位调制信号和第二相位调制信号之间的相位差是相位调制模块的相位分辨率。通过交替性的输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并控制占比，使得最终系统输出信号的相位调制误差低于所述相位调制模块的相位分辨率。

由于在使用周期性的交替输出的第一相位调制信号和第二相位调制信号表示相位信号时，会对调制信号的幅度产生影响，因此相位调制模块也输出幅度补偿因子，用来对幅度信号进行补偿。

幅度调制模块根据幅度补偿因子对幅度进行补偿把幅度补偿因子和坐标变换模块得到的幅度信号相加就可以得到幅度调制信号。

接着解码模块根据幅度调制模块获得的幅度调制信号，对幅度调制信号进行解码，得到幅度的解码值。

当相位调制模块输出的是第一相位调制信号时，功放模块就对第一相位调制信号进行放大，根据幅度解码值确定对第一相位调制信号放大的倍数，功率放大信号就是功放模块对第一相位调制信号进行放大后的信号。当相位调制模块输出的是第二相位调制信号时，功放模块就对第二相位调制信号进行放大，根据幅度解码值确定对第二相位调制信号放大的倍数，功率放大信号就是功放模块对第二相位调制信号进行放大后的信号。

本发明通过对极化调制后调制信号的相位信号进行调制，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，通过控制在一个交替输出的交替周期内输出第一相位调制信号和第二相位调制信号的比重，使得该功率放大装置的相位输出精度更加接近实际基带信号的相位，提高了该功率放大装置的相位精度。

在上述实施例的基础上，优选地，所述装置还包括：信号输入模块，用于输入所述原始信号，所述原始基带信号在笛卡尔坐标系下表示，所述坐标转换模块将原始基带信号转换为所述极坐标表示的基带信号，从而得到相位信号和幅度信号。

在上述实施例的基础上，优选地，所述装置还包括：驱动模块，用于对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号预放大，并驱动所述功放模块，以使得所述功放模块根据所述幅度解码值，对所述第一相位调制信号或第二相位调制信号进行放大，获得功率放大信号。

当相位调制模块周期性的交替输出第一相位调制信号或第二相位调制信号时，驱动模块可以对相位调制模块输出的信号进行预放大。例如，在第一个周期中，相位调制模块输出第一相位调制信号时，驱动模块对该第一相位调制信号进行预放大，并驱动后面的功放模块；在接下来的第二个周期中，相位调制模块输出的是第二相位调制信号，驱动模块对该第二相位调制信号进行预放大，并驱动后面的功放模块，以此类推。

由于加入了交替性的输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，会对产生噪声，因此在上述实施例的基础上，优选地，所述装置还包括：滤波模块，用于对所述功率放大信号进行滤波。这些噪声在经过滤波器以后会被滤除掉。

具体地，在上述实施例的基础上，图2为本发明实施例一种基于极化调制的功率放大装置中相位调制模块的结构示意图，如图2所示，所述相位调制模块包括：计算单元，用于根据所述相位信号，获得量化相位、第一预设参数、第二预设参数和所述幅度补偿因子，所述量化相位为所述输入相位信号中根据所述相位调制模块的分辨率(下面解释)能够被所述相位调制模块准确量化表示的部分；相位阵列单元，用于根据时钟信号生成多个相位递增的不同的射频信号集，所述多个相位递增的不同的射频信号的相邻两信号间相位差为相位调制模块的相位分辨率。根据所述量化相位，获得所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号，所述第一相位调制信号为所述射频信号集中相位与所述量化相位相等的射频信号，所述第二相位调制信号为所述射频信号集中比所述量化相位大一个相位分辨率值的射频信号；计数单元，用于根据所述第一预设参数和所述第二预设参数输出周期性的方波，其中第一预设参数为方波输出值为1对应的计数器的计数值，其中第二预设参数为方波周期对应的计数器的计数值；选择单元，用于根据所述方波，周期性的交替输出所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号。方波值为1输出第一相位调制信号，方波值为0输出第二相位调制信号。

相位调制模块在周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号的过程中，首先，预先设定第一预设参数k₁和第二预设参数k₂，载波信号的周期为T，计数单元输出方波的周期为(k₁+k₂)T，其中输出值为1的时间为k₁T，方波值为1时，选择单元选择第一相位调制信号输出，方波值为0时，选择单元选择第二相位调制信号输出，根据极坐标转换模块输出的相位信号，假设相位信号当前时刻的相位为φ，相位调制模块的量化精度为Δφ，量化相位为φ₁，φ₁一定是Δφ的整数倍，φ介于φ₁与φ₁+Δφ之间。

相位调制模块周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号的周期为(k₁+k₂)T，第一相位调制信号和第二相位调制信号对应的输出射频信号为：

u₂＝U cos(ω_ct+φ₁)

u₂＝U cos(ω_ct+φ₁+Δφ)

其中，ω_c表示载波信号的频率，U为原始信号幅度，φ为相位信号的相位，φ₁为量化相位，Δφ为相位调制模块的量化精度。

相位阵列单元根据时钟信号生成了多个相位不同的射频信号，这些多个射频信号的幅度和频率都是相同的，只有相位不同，并且相位是以0为初始值，Δφ为差的等差数列，射频信号可以表示为：

u₃₀＝U cos(ω_ct)

u₃₁＝U cos(ω_ct+Δφ)

u₃₂＝U cos(ω_ct+2Δφ)

u₃₃＝U cos(ω_ct+3Δφ)

u₃₄＝U cos(ω_ct+4Δφ)

.......

u_3n＝U cos(ω_ct+nΔφ)

根据量化相位φ₁，在相位阵列单元中查找相位等于φ₁和比φ₁大Δφ的相邻的两路射频信号，那么第一相位调制信号的相位为φ₁，第二相位调制信号的相位为φ₁+Δφ，第一相位调制信号和第二相位调制信号为u₁₁＝U cos(ω_ct+φ₁)和u₁₂＝U cos(ω_ct+φ₁+Δφ)。

计数单元，用于根据所述第一预设参数k₁和所述第二预设参数k₂输出周期性的方波，计数单元可以看做是一个计数器，根据输入的时钟周期计数，输入时钟周期等于载波周期，每过一个周期计数值增加1，计数器总计数值为k₁+k₂，当计数值小于第一预设参数k₁时计数单元输出1，反之计数单元输出0。也可以是计数值小于第一预设参数k₁时计数单元输出0，反之计数单元输出1。根据计数单元的输出，确定输出的方波。

选择单元，用于根据所述方波，周期性的交替输出所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号。选择单元根据方波，当方波的幅度为1时，输出第一相位调制信号，当方波的幅度为0时，输出第二相位调制信号。也可以是，当方波的幅度为0时，输出第一相位调制信号，当方波的幅度为1时，输出第二相位调制信号。

最后，相位调制模块通过周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，通过合理的选择第一预设参数和第二预设参数，可以使得功率放大模块最终输出的相位比量化相位更加接近实际相位。从而改善了该功率放大装置的相位精度。

下面从理论角度说明本申请的可行性，其中参数的定义与上面的相同，定义方波信号：

则功放模块输出信号：

u＝u₁δ+u₂(1-δ)

＝U cos(ω_ct+φ₁)·δ+U cos(ω_ct+φ₁+Δφ)·(1-δ)

方波的泰勒级数表示为：

将方波的泰勒级数表示带入功放模块输出的信号，表示为：

其中，除部分外都是高频、低频噪声，在通过滤波器后被滤除，该功率放大装置的输出即为：

功率放大装置的输出信号为对应的以[cos(ω_ct),sin(ω_ct)]为坐标轴的笛卡尔坐标系上的坐标点

该点对应的相位

介于φ₁与φ₁+Δφ之间，通过控制k₁和k₂的值，可以使功率放大装置的输出相位更加接近原始发射信号的相位。该输出信号对应的幅度为

而原始信号幅度为U，因此幅度补偿因子为：

在高频、低频分量中，最接近载波信号的频率的分量是为了防止该功率放大装置设计时带来的噪声，在设计抖动生成器的时候，必须保证该频率分量在滤波模块的通带之外。该要求导致k1+k2不能无限大，也就限制了相位抖动提高相位精度的能力。

具体地，在上述实施例的基础上，所述功放模块由多个功放子单元并联组成，所述功放模块根据所述幅度解码值确定当前工作功放子单元的个数，所述当前工作功放子单元对所述第一相位调制信号或第二相位调制信号进行放大。

具体地，在上述实施例的基础上，所述幅度调制模块根据所述计算单元输出的幅度调制因子获得幅度补偿信号。

具体地，在上述实施例的基础上，所述功放模块对所述选择单元输出的第一相位调制信号或第二相位调制信号进行放大。

图3为本发明一优选实施例一种基于极化调制的功率放大装置的结构示意图，如图3所示，该功率放大装置包括：

由信号输入模块输入原始信号，原始基带信号在笛卡尔坐标系下表示。

坐标转换模块将笛卡尔坐标表示的原始信号转换为极坐标表示的基带信号，获得相位信号和幅度信号。

相位调制模块根据所述相位信号，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，还输出幅度补偿因子。

幅度调制模块根据所述幅度补偿因子和所述幅度信号获得幅度调制信号。

解码模块根据所述幅度调制信号，获得幅度解码值。

驱动模块对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号预放大，并驱动所述功放模块，以使得所述功放模块根据所述幅度解码值，对所述第一相位调制信号或第二相位调制信号进行放大，获得功率放大信号。

功放模块根据所述幅度解码值，对第一相位调制信号或第二相位调制信号进行放大，获得功率放大信号。

滤波模块对所述功率放大信号进行滤波。

其中，相位调制模块具体包括：

计算单元根据所述相位信号，获得量化相位、第一预设参数、第二预设参数和所述幅度补偿因子，所述量化相位为所述输入相位信号中根据所述相位调制模块的分辨率能够被所述相位调制模块准确量化表示的部分，也就是说所述量化相位为所述相位分辨率的整数倍；

相位阵列单元根据时钟信号生成多个相位不同的射频信号集，根据所述量化相位，获得所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号，所述第一相位调制信号为所述射频信号集中相位与所述量化相位相等的射频信号，所述第二相位调制信号为所述射频信号集中比所述量化相位大一个相位分辨率值的射频信号；

计数单元根据所述第一预设参数和所述第二预设参数输出周期性的方波；

选择单元根据所述方波，周期性的交替输出所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号。

上述各个模块和单元的具体解释和使用过程与前面实施例相同，在此不再赘述。

使用matlab对结构如图3所示的功率放大装置进行验证。为了简化模型，忽略幅度调制模块的量化误差，即幅度调制模块中的幅度调制为理想调制。假设载波信号的周期为T，驱动功放模块的方波幅度为1，与上面实施例对应的原始信号幅度U＝0.6366，φ₁＝0，φ₁+Δφ＝90。

当k₁＝0时，该功率放大装置只输出一种相位调制信号，输出信号的相位恒为90°，幅度补偿因子为1。

图4为本发明实施例第一预设参数为0时的仿真结果示意图，如图4所示，图中上半部分的波形表示相位调制模块输出的信号，下半部分的波形表示滤波器输出的信号。

当k1＝k2＝1，相位调制模块生成的相位在0°和90°之间变换，每个相位持续时间为T，相位周期性变化输出的周期为2T，幅度补偿因子为1.4142。图5为本发明实施例第一预设参数和第二预设参数都为1时的仿真结果示意图，如图5所示，输出信号相位为45°。

当k1＝1，k2＝3，相位调制模块生成的相位在0°和90°之间变换，相位0°持续时间为T，相位90°持续时间为3T，相位周期性变化输出的周期为4T，幅度补偿因子为1.2649。图6为本发明实施例第一预设参数为1和第二预设参数为3时的仿真结果示意图，如图6所示，输出信号相位为71.5651°。

本发明通过对极化调制后调制信号的相位信号进行调制，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，通过控制在一个交替输出的交替周期内输出第一相位调制信号和第二相位调制信号的比重，使得该功率放大装置的相位输出精度更加接近实际基带信号的相位，提高了该功率放大装置的相位精度。通过周期性的交替输出两路相位不同的相位调制信号，在不增加相位调制模块复杂度及其相位精度的情况下，改善该功率放大装置输出相位的精度。

图7为本发明实施例一种基于极化调制的功率放大方法的流程图，如图7所示，该方法包括：对基带信号进行极坐标变换，获得相位信号和幅度信号；对所述相位信号进行调制，在调制过程中，根据所述相位信号，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并控制所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号在一个周期内输出时间的占比，并输出幅度补偿因子，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号的相位相邻，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；根据所述幅度补偿因子和所述幅度信号获得幅度调制信号；根据所述幅度调制信号，获得幅度解码值；根据所述幅度解码值，确定对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号放大的倍数，获得功率放大信号。该方法实施例具体执行过程与装置实施例的执行过程相同，具体执行过程请参考装置实施例，此处不再赘述。

在上述实施例的基础上，所述对所述相位信号进行调制，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并输出幅度补偿因子具体包括：根据所述相位信号，获得量化相位和所述幅度补偿因子，所述量化相位为所述输入相位信号中根据所述相位调制模块的分辨率能够被所述相位调制模块准确量化表示的部分，也就是说所述量化相位为所述相位分辨率的整数倍。；根据时钟信号生成射频信号集，所述时钟信号周期与系统载波周期相同，所述射频信号集中包括多个相位不同的射频信号，根据所述量化相位，获得所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号，所述第一相位调制信号根据所述射频信号集中相位与所述量化相位相等的的射频信号获得，所述第二相位调制信号根据所述射频信号集中比所述量化相位大一个相位分辨率值的射频信号；根据所述第一预设参数和所述第二预设参数输出周期性的方波；根据所述方波，周期性的交替输出所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号。该方法实施例具体执行过程与装置实施例的执行过程相同，具体执行过程请参考装置实施例，此处不再赘述。

本发明通过对极坐标变换后得到的相位信号进行调制，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，通过控制在一个交替输出的交替周期内输出第一相位调制信号和第二相位调制信号的比重，使得该功率放大装置的相位输出精度更加接近实际基带信号的相位，提高了该功率放大装置的相位精度。通过周期性的交替输出两路相位不同的相位调制信号，在不增加相位调制模块复杂度及其相位精度的情况下，改善该功率放大装置输出相位的精度。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于极化调制的功率放大装置，其特征在于，包括：

坐标转换模块，用于对笛卡尔坐标系下的原始基带信号进行坐标转换，获得所述原始基带信号在极坐标系下的相位信号和幅度信号；

相位调制模块，用于对所述相位信号进行调制，在调制过程中，根据所述相位信号，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并控制所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号在一个周期内输出时间的占比，并输出幅度补偿因子，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号的相位相邻，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；

幅度调制模块，用于根据所述幅度补偿因子和所述幅度信号获得幅度调制信号；

解码模块，用于根据所述幅度调制信号，获得幅度解码值；

功放模块，用于根据所述幅度解码值，确定对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号放大的倍数，获得功率放大信号。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

信号输入模块，用于输入所述原始基带信号。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

驱动模块，用于对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号预放大，并驱动所述功放模块，以使得所述功放模块根据所述幅度解码值，确定对所述第一相位调制信号或第二相位调制信号放大的倍数。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

滤波模块，用于对所述功率放大信号进行滤波。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述相位调制模块包括：

计算单元，用于根据所述相位信号和所述相位调制模块的相位分辨率，获得量化相位、所述幅度补偿因子、第一预设参数和第二预设参数，所述量化相位是所述相位调制模块的相位分辨率的整数倍；

相位阵列单元，用于根据时钟信号生成射频信号集，所述时钟信号周期为载波信号的周期，所述射频信号集中包括多个相位递增的射频信号，对于所述射频信号集中任意两个相邻的射频信号，所述任意两个相邻的射频信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；

根据所述量化相位，获得所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号，所述第一相位调制信号为所述射频信号集中相位与所述量化相位相等的射频信号，所述第二相位调制信号为所述射频信号集中相位比所述量化相位大所述相位分辨率的射频信号；

计数单元，用于根据所述第一预设参数和所述第二预设参数输出周期性的方波；

选择单元，用于根据所述方波，周期性的交替输出所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述功放模块由多个功放子单元组成，所述功放模块根据所述幅度解码值确定当前工作功放子单元的个数，根据当前工作功放子单元的个数确定对所述第一相位调制信号或第二相位调制信号放大的倍数。

7.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述幅度调制模块根据所述计算单元输出的幅度补偿因子和所述幅度信号获得幅度调制信号。

8.一种基于极化调制的功率放大方法，其特征在于，包括：

对笛卡尔坐标系下的原始基带信号进行坐标转换，获得所述原始基带信号在极坐标下的相位信号和幅度信号；

对所述相位信号进行调制，在调制过程中，根据所述相位信号，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并控制所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号在一个周期内输出时间的占比，并输出幅度补偿因子，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号的相位相邻，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；

对所述相位信号进行调制，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并输出幅度补偿因子，所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；

根据所述幅度补偿因子和所述幅度信号获得幅度调制信号；

根据所述幅度调制信号，获得幅度解码值；

根据所述幅度解码值，确定对所述第一相位调制信号或所述第二相位调制信号放大的倍数，获得功率放大信号。

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述对所述相位信号进行调制，周期性的交替输出第一相位调制信号和第二相位调制信号，并输出幅度补偿因子具体包括：

根据所述相位信号和所述相位调制模块的相位分辨率，获得量化相位、所述幅度补偿因子、第一预设参数和第二预设参数；所述量化相位为所述相位调制模块的相位分辨率的整数倍；

根据时钟信号生成射频信号集，所述时钟信号周期等于载波信号的周期，所述射频信号集中包括多个相位递增的的射频信号，对于所述射频信号集中任意两个相邻的射频信号，所述任意两个相邻的射频信号之间的相位差为所述相位调制模块的相位分辨率；

根据所述量化相位，获得所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号，所述第一相位调制信号为所述射频信号集中相位与所述量化相位相等的射频信号，所述第二相位调制信号为所述射频信号集中相位比所述量化相位大一个相位分辨率的射频信号；

根据所述第一预设参数和所述第二预设参数输出周期性的方波；

根据所述方波，周期性的交替输出所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号。

10.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述获得功率放大信号之后还包括：

对所述功率放大信号进行滤波。