CN108632183A - 一种数字预失真处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种数字预失真处里方法及装置，该方法包括：根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，第一输出信号为第一前向发送信号经过功率放大处理后所得；根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表；将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得；依据第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。从而有效弱化系统的非线性特性急剧恶化对输出信号的影响，从而减小或消除了对相邻信号的干扰以及带内失真程度，进而提高了整个系统的性能和稳定性。

Description

一种数字预失真处理方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种数字预失真处理方法及装置。

背景技术

目前，现有技术的预失真处理方法如图1所示，在图1中：首次预失真处理流程中，x＝z，其中x为输入信号，z为前向信号。Z经过功率放大处理获取到输出信号y，随后，系统根据z和y，计算预失真系数，并根据预失真系数建立预失真系数表，并根据预失真系数表对下一次输入信号进行数字预失真处理。

但是，如果当前系统存在不稳定的情况，例如，用户数量突然增多或减少等因素引起的系统不稳定，则会造成小区个数以及功率的变化。在该种情况下，由于预失真系数的获取流程是固定的，因此，当系统出现功率变化时，不能立即触发所有的天线进行预失真系数的更新。所以，当前计算出的预失真系数与当前系统(即功率发生变化的系统)不匹配，从而导致邻信道功率比(Adjacent Channel Power Ratio，简称ACPR)和带内失真指标，即误差矢量幅度(EVM，Error Vector Magnitude)明显降低，造成对相邻信号的干扰以及带内失真严重，进而影响整个系统的性能和稳定性。

发明内容

本发明实施例提供一种数字预失真处理方法，以解决现有技术的数字预失真处理过程中存在的相邻信号的干扰以及带内失真严重，导致整个系统的性能和稳定性降低的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种数字预失真处理方法，所述方法包括：

根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，第一输出信号为第一前向发送信号经过功率放大处理后所得；

根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表；

将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得；

依据第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。

在本发明的一个优选的实施例中，根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表的步骤之后，还包括：

判断当前数字预失真处理流程是否为首次数字预失真处理流程；

若是，则依据第一预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的输入信号进行数字预失真处理。

在本发明的一个优选的实施例中，根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数的步骤之前，还包括：

依据第二预失真系数表对当前数字预失真处理流程中输入的第一输入信号进行数字预失真处理，以获取第一前向发送信号。

在本发明的一个优选的实施例中，将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表的步骤，具体包括：

检测当前系统的稳定性；

根据检测结果，确定与第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与第二预失真系数表对应的第二加权系数，其中第一加权系数与第二加权系数之和为1，且均为正数；

依据第一加权系数与第二加权系数，将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行加权计算，以获取第三预失真系数表。

在本发明的一个优选的实施例中，根据检测结果，确定与第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与第二预失真系数表对应的第二加权系数的步骤，具体包括：

若检测到当前系统趋于稳定，则第一加权系数大于第二加权系数；

若检测到当前系统不稳定，则第一加权系数小于第二加权系数。

根据本发明的另一方面，提供了一种数字预失真处理装置，包括：

第一计算模块，用于根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，第一输出信号为第一前向发送信号经过功率放大处理后所得；

第二计算模块，用于根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表；

迭加模块，用于将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得；

数字预失真处理模块，用于依据第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。

在本发明的一个优选的实施例中，装置进一步包括：

判断模块，用于判断当前数字预失真处理流程是否为首次数字预失真处理流程；

若判断模块判断为是，则数字预失真处理模块进一步用于依据第一预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的输入信号进行数字预失真处理。

在本发明的一个优选的实施例中，数字预失真模块进一步用于：

依据第二预失真系数表对当前数字预失真处理流程中输入的第一输入信号进行数字预失真处理，以获取第一前向发送信号。

在本发明的一个优选的实施例中，迭加模块进一步用于：

检测当前系统的稳定性；

根据检测结果，确定与第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与第二预失真系数表对应的第二加权系数，其中第一加权系数与第二加权系数之和为1，且均为正数；

依据第一加权系数与第二加权系数，将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行加权计算，以获取第三预失真系数表。

在本发明的一个优选的实施例中，迭加模块进一步用于：

若检测到当前系统趋于稳定，则第一加权系数大于第二加权系数；

若检测到当前系统不稳定，则第一加权系数小于第二加权系数。

与现有技术相比，本发明中通过根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，第一输出信号为第一前向发送信号经过功率放大处理后所得；根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表；将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得；依据第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。从而有效弱化系统的非线性特性急剧恶化对输出信号的影响，从而减小或消除了对相邻信号的干扰以及带内失真程度，进而提高了整个系统的性能和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术实施例的数字预失真处理方法的流程图；

图2是本发明实施例的一种数字预失真处理方法的流程图；

图3是本发明实施例的一种数字预失真处理方法的流程图；

图4是本发明实施例的一种数字预失真处理装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图2，示出了本发明实施例的一种数字预失真处理方法的流程图，具体可以包括以下步骤：

步骤201，根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，第一输出信号为第一前向发送信号经过功率放大处理后所得。

具体的，在本发明的实施例中，数字预失真系统将第一前向发送信号进行功率放大处理，以获取对应的第一输出信号。随后，数字预失真系统根据第一前向发送信号以及第一输出信号以及预失真系数计算模型，计算出第一预失真系数。

步骤202，根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表。

具体的，在本发明的实施例中，数字预失真系统根据第一预失真系数以及预失真系数表计算模型，计算第一预失真系数表。

步骤203，将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得。

具体的，在本发明的实施例中，数字预失真系统将本次数字预失真处理流程计算出的第一预失真系数表，与上一次数字预失真处理流程中所计算出的第二预失真系数表进行迭加，以获取第三预失真系数表。

步骤204，依据第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。

具体的，在本发明的实施例中，在下一次数字预失真处理流程中，数字预失真系统依据第三预失真系数表对输入信号进数字预失真处理，并获取对应的第三前向信号，再对第三前向信号进行进一步的功率放大处理，从而获取到第三输出信号。

综上，本发明实施例中的技术方案，通过根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，第一输出信号为第一前向发送信号经过功率放大处理后所得；根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表；将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得；依据第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。从而有效弱化系统的非线性特性急剧恶化对输出信号的影响，从而减小或消除了对相邻信号的干扰以及带内失真程度，进而提高了整个系统的性能和稳定性。

此外，在本发明的一个优选的实施例中，根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表的步骤之后，还包括：

判断当前数字预失真处理流程是否为首次数字预失真处理流程；

若是，则依据第一预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的输入信号进行数字预失真处理。

在本发明的一个优选的实施例中，根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数的步骤之前，还包括：

依据第二预失真系数表对当前数字预失真处理流程中输入的第一输入信号进行数字预失真处理，以获取第一前向发送信号。

在本发明的一个优选的实施例中，将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表的步骤，具体包括：

检测当前系统的稳定性；

根据检测结果，确定与第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与第二预失真系数表对应的第二加权系数，其中第一加权系数与第二加权系数之和为1，且均为正数；

依据第一加权系数与第二加权系数，将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行加权计算，以获取第三预失真系数表。

在本发明的一个优选的实施例中，根据检测结果，确定与第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与第二预失真系数表对应的第二加权系数的步骤，具体包括：

若检测到当前系统趋于稳定，则第一加权系数大于第二加权系数；

若检测到当前系统不稳定，则第一加权系数小于第二加权系数。

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的数字预失真处理方法，下面以具体实施例进行详细阐述。

参照图3，示出了本发明实施例的一种数字预失真处理方法的流程图，在图3中：

数字预失真系统启动，此时，数字预失真器中并未存储有任何LUT表(look uptable，查找表)(即本发明实施例中的预失真系数表)，则输入信号X1等于前向信号Z1，对Z1进行功率放大，获取到输出信号Y1。

随后，数字预失真系统根据Z1与Y1以及预失真系数计算模型计算预失真系数。需要说明的是，功率放大过程以及输出信号提取过程可由现有技术实施例中的方法实现，本发明不再赘述。

具体的，预失真系数计算模型为：

假设训练序列，即输入信号x(n)的长度为N，模型设置记忆深度M，非线性阶数P，左右记忆交叉深度L，非线性记忆阶数K：

其中，a_mp表示记忆项的系数，和表示记忆交叉项系数，表示共轭交叉项系数，e_mk表示非线性记忆项系数，n为点数。

前向信号z(n)与输出信号y(n)的关系如下：

Z＝YA

其中，Y＝[Y_a,Y_b,Y_c,Y_d,Y_e]，以及，

求得A的系数矩阵：

接着，应用最小二乘法计算预失真系数表达式为：

A＝(Y^HY)^-1Y^HZ

从而求得预失真系数A1。

仍参照图3，在本发明的实施例中，数字预失真系统根据预失真系数A1，计算LUT1。具体计算方法如下：

LUT计算模型为：

其中，|x(n-m)|是输入信号的幅度；|x(n-m-l₁)|是输入信号的幅度；|x(n-m+l₂)|是输入信号的幅度；|x(n-m₂)|是输入信号的幅度；|x(n-m)||x(n-m)|x(n-m)||²是输入信号的幅度。

其中，LUT的表达式为：

则可获取到LUT1。

继续参照图3，在获取到LUT1后，数字预失真系统判断当前数字预失真处理流程是否为首次数字预失真处理流程。由于在本实施例中，当前数字预失真处理流程为第一次处理流程，则数字预失真系统判断为是，并在下一次预失真处理流程中，利用LUT1对输入信号进行数字预失真处理。

在后续的预失真处理流程中，以第P次数字预失真处理流程为例。在第P次数字预失真处理流程中，数字预失真系统根据第P次获取到的z(p)与y(p)，计算预失真系数A(p)，并根据A(p)计算LUT(p)。具体计算过程与上述实施例中的相同，此处不赘述。

随后，数字预失真系统判断当前数字预失真处理非首次数字预失真处理流程，则数字预失真系统将LUT(p)与前一次数字预失真处里流程中计算出的LUT(p-1)进行迭加，以获取LUT(p+1)。具体迭加过程为：

LUT(p+1)的表达式如下：

LUT(p+1)＝a*LUT(p)+b*LUT(p-1)

其中，a为LUT(p)的加权系数，b为LUT(p-1)的加权系数。

在本发明的实施例中，数字预失真系统检测当前系统的稳定性，若检测到当前系统趋于稳定，则确定与LUT(p)对应的加权系数a大于LUT(p-1)对应的加权系数b，即LUT(p)所占比例大于LUT(p-1)。若数字预失真系统检测当前系统不稳定，则相反。其中，在本发明的实施例中，加权系数a与加权系数b之和为1，并且a与b均为正数。加权系数的具体取值可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。

仍参照图3，数字预失真系统启动第P+1次数字预失真处理流程，具体的，数字预失真系统利用LUT(p+1)对输入信号x(p+1)进行数字预失真处理，获取前向信号x(p+1)，并进行后续的步骤。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.有效解决由于系统的非线性特性急剧恶化，导致的输出信号失真严重的问题。

2.有效解决当系统发生突变时，当前时刻ACPR和EVM性能恶化的问题。

3.具有良好的稳定性，由于一直是加权的迭代方式，本次更新的LUT表中包含之前整个系统中所有的系数信息，当系统再次发生变化时，会有更多的先验信息保证系统稳定性。

4.加权因子可自适应的变化，具有较高的灵活性。

参照图4，示出了本发明实施例的一种数字预失真处里装置的结构框图，该装置具体可以包括以下模块：

第一计算模块401，用于根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，第一输出信号为第一前向发送信号经过功率放大处理后所得。

第二计算模块402，用于根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表。

迭加模块403，用于将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得。

数字预失真处理模块404，用于依据第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。

在本发明的一个优选的实施例中，装置进一步包括：

判断模块(图中未示出)，用于判断当前数字预失真处理流程是否为首次数字预失真处理流程；

若判断模块判断为是，则数字预失真处理模块进一步用于依据第一预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的输入信号进行数字预失真处理。

在本发明的一个优选的实施例中，数字预失真模块404进一步用于：

依据第二预失真系数表对当前数字预失真处理流程中输入的第一输入信号进行数字预失真处理，以获取第一前向发送信号。

在本发明的一个优选的实施例中，迭加模块403进一步用于：

检测当前系统的稳定性；

根据检测结果，确定与第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与第二预失真系数表对应的第二加权系数，其中第一加权系数与第二加权系数之和为1，且均为正数；

依据第一加权系数与第二加权系数，将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行加权计算，以获取第三预失真系数表。

在本发明的一个优选的实施例中，迭加模块403进一步用于：

若检测到当前系统趋于稳定，则第一加权系数大于第二加权系数；

若检测到当前系统不稳定，则第一加权系数小于第二加权系数。

综上所述，本发明实施例中的基站，通过根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，第一输出信号为第一前向发送信号经过功率放大处理后所得；根据第一预失真系数，计算第一预失真系数表；将第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得；依据第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。从而有效弱化系统的非线性特性急剧恶化对输出信号的影响，从而减小或消除了对相邻信号的干扰以及带内失真程度，进而提高了整个系统的性能和稳定性。

对于设备实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本发明实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种数字预失真处理方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种数字预失真处理方法，其特征在于，包括：

根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，所述第一输出信号为所述第一前向发送信号经过功率放大处理后所得；

根据所述第一预失真系数，计算第一预失真系数表；

将所述第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，所述第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得；

依据所述第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一预失真系数，计算第一预失真系数表的步骤之后，还包括：

判断所述当前数字预失真处理流程是否为首次数字预失真处理流程；

若是，则依据所述第一预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的输入信号进行数字预失真处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数的步骤之前，还包括：

依据所述第二预失真系数表对所述当前数字预失真处理流程中输入的第一输入信号进行数字预失真处理，以获取所述第一前向发送信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表的步骤，具体包括：

检测当前系统的稳定性；

根据检测结果，确定与所述第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与所述第二预失真系数表对应的第二加权系数，其中所述第一加权系数与所述第二加权系数之和为1，且均为正数；

依据所述第一加权系数与所述第二加权系数，将所述第一预失真系数表与所述第二预失真系数表进行加权计算，以获取所述第三预失真系数表。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据检测结果，确定与所述第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与所述第二预失真系数表对应的第二加权系数的步骤，具体包括：

若检测到当前系统趋于稳定，则所述第一加权系数大于所述第二加权系数；

若检测到当前系统不稳定，则所述第一加权系数小于所述第二加权系数。

6.一种数字预失真处理装置，其特征在于，包括：

第一计算模块，用于根据当前数字预失真处理流程中获取到的第一前向发送信号与第一输出信号，计算第一预失真系数，其中，所述第一输出信号为所述第一前向发送信号经过功率放大处理后所得；

第二计算模块，用于根据所述第一预失真系数，计算第一预失真系数表；

迭加模块，用于将所述第一预失真系数表与第二预失真系数表进行迭加，获取第三预失真系数表，其中，所述第二预失真系数表为上一次数字预失真处理流程中所得；

数字预失真处理模块，用于依据所述第三预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的第三输入信号进行数字预失真处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

判断模块，用于判断所述当前数字预失真处理流程是否为首次数字预失真处理流程；

若所述判断模块判断为是，则所述数字预失真处理模块进一步用于依据所述第一预失真系数表对下一次数字预失真处理流程中的输入信号进行数字预失真处理。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数字预失真模块进一步用于：

依据所述第二预失真系数表对所述当前数字预失真处理流程中输入的第一输入信号进行数字预失真处理，以获取所述第一前向发送信号。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述迭加模块进一步用于：

检测当前系统的稳定性；

根据检测结果，确定与所述第一预失真系数表对应的第一加权系数，以及，与所述第二预失真系数表对应的第二加权系数，其中所述第一加权系数与所述第二加权系数之和为1，且均为正数；

依据所述第一加权系数与所述第二加权系数，将所述第一预失真系数表与所述第二预失真系数表进行加权计算，以获取所述第三预失真系数表。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述迭加模块进一步用于：

若检测到当前系统趋于稳定，则所述第一加权系数大于所述第二加权系数；

若检测到当前系统不稳定，则所述第一加权系数小于所述第二加权系数。