CN109565482B - 发射机及数字预失真校准方法 - Google Patents

发射机及数字预失真校准方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种发射机及数字预失真校准方法，其中发射机中的模拟反馈模块可以对处理后的模拟信号进行N次扫频，并得到N个对应的第一数字信号。DPD反馈更新模块可以对数字基带信号进行相应处理得到第二数字信号。最后DPD反馈更新模块可以计算第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值。并根据N次扫频对应的误差值确定DPD系数，以使DPD器根据该DPD系数对数字基带信号进行校准。由于模拟反馈模块无需对处理后的模拟信号所占整个带宽进行采样，而是进行分段扫频，之后DPD反馈更新模块根据该分段扫频的结果进行相应的拼接，以获得DPD系数。从而可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。

Description

发射机及数字预失真校准方法
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种发射机及数字预失真校准方法。
背景技术
数字预失真(Digital Pre-Distortion，DPD)校准技术是发射机中的常用技术。DPD校准技术是通过一定的方法将功放输出信号反馈到数字域，然后采用自适应的算法计算功放输出信号的非线性特性，最后在信号从数字域到模拟域变换之前采用一定的方法对信号进行预处理，使得预处理后的信号在经过功放后近似表现为相对于数字基带信号无失真的特性，从而获得线性的功放输出。
发射机中的反馈模块主要用于实现信号采样。以为计算功放输出信号的非线性特性做准备。例如图1为本申请提供的反馈模块10意图，如图1所示，其中功放输出信号依次经过反馈模块的衰减器11、放大器12、混频器13、衰减器14、放大器15、混频器16以及模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)17的处理，混频器13用于获取本振信号1(LocalOscillator，LO1)，并根据该LO1对接收到的信号进行调频。同样的，混频器16用于获取LO2，并根据该LO2对接收到的信号进行调频。ADC可以对信号进行采样。目前为了准确的计算功放输出信号的非线性特性，ADC17需要对经过处理后的功放输出信号所占的整个带宽进行采样。
例如：如图1所示，ADC17需要采集[-2.5，+2.5]信号带宽内的信号。然而当经过处理后的功放输出信号的信号带宽大于100兆赫(Mega Hertz，MHz)时，一般型号的ADC很难完整的对该信号所占的整个带宽进行信号采样，从而无法准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而造成信号校准不够准确的问题。
发明内容
本申请提供一种发射机及数字预失真校准方法。从而可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
第一方面，本申请提供一种发射机，包括：
DPD器用于向模拟发射模块和DPD反馈更新模块发送数字基带信号。
模拟发射模块用于将数字基带信号处理为模拟信号，并将处理后的模拟信号发送给与模拟发射模块连接的天线端和模拟反馈模块。
模拟反馈模块用于接收DPD反馈更新模块发送的第i个频率控制字，并根据第i个频率控制字确定第i次扫频的第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息；根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的第一数字信号；并将第一数字信号发送给DPD反馈更新模块；其中第i次扫频为模拟反馈模块对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的扫频；i＝1，2……N，N为处理后的模拟信号的频谱包括的子频谱的数目。
DPD反馈更新模块用于根据第i个频率控制字确定第二中心频点，以使第一中心频点和第二中心频点对齐；根据第二中心频点对数字基带信号进行处理，得到对应的第二数字信号；计算第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的误差值确定DPD系数，将DPD系数发送给DPD器。
DPD器还用于根据DPD系数对数字基带信号进行校准，并将校准后的信号作为新的数字基带信号发送给模拟发射模块和DPD反馈更新模块。
本申请的有益效果为：由于模拟反馈模块无需对处理后的模拟信号所占整个带宽进行采样，而是进行分段扫频，之后DPD反馈更新模块根据该分段扫频的结果进行相应的拼接，以获得DPD系数。从而可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
可选地，模拟发射模块包括：数模转换器，用于将数字基带信号转换为模拟基带信号，并将模拟基带信号发送给第一混频器。
第一本振振荡器，用于生成本振信号，并将本振信号发送给第一混频器。
第一混频器，用于根据本振信号对模拟基带信号进行调频，并将调频后的模拟信号发送给放大器。
放大器，用于对调频后的模拟信号进行放大，得到处理后的模拟信号，并将处理后的模拟信号发送给与模拟发射模块连接的天线和模拟反馈模块。
本申请提供一种发射机，其中提供了模拟发射模块的具体结构。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
可选地，模拟反馈模块包括：第二本振振荡器，用于接收DPD反馈更新模块发送的第i个频率控制字；并根据第i个频率控制字确定第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息，将第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息发送给第二混频器。
第二混频器，用于接收处理后的模拟信号，并根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行第i次扫频，得到对应的模拟信号，并将对应的模拟信号发送给第一滤波器。
第一滤波器，用于对对应的模拟信号进行滤波处理，将滤波处理后的模拟信号发送给模数转换器。
模数转换器，用于将滤波处理后的模拟信号转换为第一数字信号，将第一数字信号发送给DPD反馈更新模块。
本申请提供一种发射机，其中提供了模拟反馈模块的具体结构。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
可选地，第二混频器具体用于：根据处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息确定第i个子频谱。根据第一中心频点对第i个子频谱进行调频。
可选地，DPD反馈更新模块包括：处理器，用于根据第i个频率控制字生成第二中心频点，并将第二中心频点发送给变换单元。
变换单元，用于接收数字基带信号，并根据第二中心频点对数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到第二数字信号；并将第二数字信号发送给加法器。
加法器，用于计算第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并将N次扫频对应的误差值发送给处理器。
处理器，还用于根据N次扫频对应的误差值确定DPD系数，并将DPD系数发送给DPD器。
本申请提供一种发射机，其中提供了DPD反馈更新模块的具体结构和功能。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
可选地，变换单元具体用于：
通过公式
Figure GPA0000262668950000051
计算第二数字信号；
x′i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，第i次扫频对应的第二数字信号；x(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的数字基带信号；lpf表示数字低通滤波函数；fi(k)表示在第k次计算DPD系数过程中的第二中心频点；k为大于等于1的正整数。
基于该公式可以准确的计算第二数字信号。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
可选地，变换单元包括：第三混频器、第二滤波器和第四混频器。
第三混频器，用于接收数字基带信号，并根据第二中心频点对数字基带信号进行傅里叶变换，得到傅里叶变换后的信号。
第二滤波器，用于对傅里叶变换后的信号进行滤波处理。
第四混频器，用于对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到第二数字信号；并将第二数字信号发送给加法器。
本申请提供一种发射机，其中提供了变换单元的具体结构。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
可选地，处理器具体用于：
通过公式
Figure GPA0000262668950000055
计算总误差值；
err(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的总误差值；x′i(k)表示在第k次计算DPD系数过程中，第i次扫频对应的第二数字信号；xi(k)表示在第k次计算DPD系数过程中，第i次扫频对应的第一数字信号；x′i(k)-xi(k)表示在第k次计算DPD系数过程中，第i次扫频对应的误差值；fi(k)表示在第k次计算DPD系数过程中的第二中心频点，k为大于等于1的正整数。
通过公式
Figure GPA0000262668950000053
计算第k次的DPD系数。
a(k)表示第k次的DPD系数；a(k-1)表示第k-1次的DPD系数；a(0)＝0；μ表示自适应算法更新步进；
Figure GPA0000262668950000054
表示xi(k)的共轭。
基于该公式可以准确的计算DPD系数。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
下面将提供一种数字预失真校准方法，该方法可由上述发射机执行，其具体的实现过程及有益下效果，与上述实施例类似，在此不再赘述。
第二方面，本申请提供一种数字预失真校准方法，包括：
发射机将数字基带信号处理为模拟信号，并将处理后的模拟信号输出至发射机的天线端。
发射机根据第i个频率控制字确定第i次扫频的第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息；并根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行第i次扫频，得到对应的第一数字信号；其中第i次扫频为模拟反馈模块对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的扫频；i＝1，2……N，N为处理后的模拟信号的频谱包括的子频谱的数目。
发射机根据第i个频率控制字确定第二中心频点，以使第一中心频点和第二中心频点对齐；根据第二中心频点对数字基带信号进行处理，得到对应的第二数字信号。
发射机计算第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的误差值确定DPD系数；根据DPD系数对数字基带信号进行校准，并将校准后的信号作为新的数字基带信号，对新的数字基带信号采用与数字基带信号相同的处理。
可选地，发射机将数字基带信号处理为模拟信号，包括：
发射机将数字基带信号转换为模拟基带信号。
发射机生成本振信号。
发射机根据本振信号对模拟基带信号进行调频；对调频后的模拟信号进行放大，得到处理后的模拟信号。
可选地，根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行第i次扫频，得到对应的第一数字信号，包括：
发射机根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行第i次扫频，得到对应的模拟信号。
发射机对对应的模拟信号进行滤波处理；将滤波处理后的模拟信号转换为第一数字信号。
可选地，发射机根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行第i次扫频，包括：
发射机根据处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息确定第i个子频谱。
发射机根据第一中心频点对第i个子频谱进行调频。
可选地，根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行处理，得到对应的第二数字信号，包括；
发射机根据第二中心频点对数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到第二数字信号。
可选地，发射机根据第二中心频点对数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到第二数字信号，包括：
发射机通过公式
Figure GPA0000262668950000071
计算第二数字信号；
x′i(k)表示在第k次计算DPD系数过程中，第i次扫频对应的第二数字信号；x(k)表示在第k次计算DPD系数过程中的数字基带信号；lpf表示数字低通滤波函数；fi(k)表示在第k次计算DPD系数过程中的第二中心频点；k为大于等于1的正整数。
可选地，发射机计算第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的误差值确定DPD系数，包括：
发射机通过公式
Figure GPA0000262668950000075
计算总误差值；
err(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的总误差值；x′i(k)表示在第k次计算DPD系数过程中，第i次扫频对应的所述第二数字信号；xi(k)表示在第k次计算DPD系数过程中，第i次扫频对应的第一数字信号；x′i(k)-xi(k)表示在第k次计算DPD系数过程中，第i次扫频对应的误差值；fi(k)表示在第k次计算DPD系数过程中的第二中心频点，k为大于等于1的正整数；
发射机通过公式
Figure GPA0000262668950000073
计算第k次的DPD系数；
a(k)表示第k次的DPD系数；a(k-1)表示第k-1次的DPD系数；a(0)＝0；μ表示自适应算法更新步进；
Figure GPA0000262668950000074
表示xi(k)的共轭。
本申请提供一种发射机及数字预失真校准方法，该发射机包括：数字预失真DPD器、模拟发射模块、模拟反馈模块和DPD反馈更新模块。DPD器用于向模拟发射模块和DPD反馈更新模块发送数字基带信号。模拟发射模块用于将数字基带信号处理为模拟信号，并将处理后的模拟信号发送给与模拟发射模块连接的天线端和模拟反馈模块。模拟反馈模块用于接收DPD反馈更新模块发送的第i个频率控制字，并根据第i个频率控制字确定第i次扫频的第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息；根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的第一数字信号；并将第一数字信号发送给DPD反馈更新模块；其中第i次扫频为模拟反馈模块对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的扫频；i＝1，2……N，N为处理后的模拟信号的频谱包括的子频谱的数目。DPD反馈更新模块用于根据第i个频率控制字确定第二中心频点，以使第一中心频点和第二中心频点对齐；根据第二中心频点对数字基带信号进行处理，得到对应的第二数字信号；计算第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的误差值确定DPD系数，将DPD系数发送给DPD器。DPD器还用于根据DPD系数对数字基带信号进行校准，并将校准后的信号作为新的数字基带信号发送给模拟发射模块和DPD反馈更新模块。从而可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
附图说明
图1为本申请提供的反馈模块的示意图；
图2为本申请实施例一提供的发射机的示意图；
图3为本申请实施例二提供的发射机的示意图；
图4为本申请实施例三提供的发射机的示意图；
图5为本申请实施例四提供的发射机的示意图；
图6为本申请实施例五提供的发射机的示意图；
图7为本申请实施例六提供的一种数字预失真校准方法的流程示意图；
图8为本申请实施例七提供的一种数字预失真校准方法的流程示意图。
具体实施方式
现有技术中为了准确的计算功放输出信号的非线性特性，ADC需要对经过处理后的功放输出信号所占的整个带宽进行采样。然而当信号带宽较宽时，一般型号的ADC很难完整的该信号所占的整个带宽进行信号采样，从而无法准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而造成信号校准不够准确的问题。为了解决这一技术问题，本申请提供一种发射机。其中该发射机可以为网络设备或者用户设备的发射机。本申请提供的发射机适用于移动通信网络、固定无线接入网、无线数据传输及雷达等系统中。
实施例一
图2为本申请实施例一提供的发射机的示意图。如图2所示，该发射机20包括：DPD器21、模拟发射模块22、模拟反馈模块23和DPD反馈更新模块24；其中图中的箭头表示信号流方向。
所述DPD器21用于向所述模拟发射模块22和所述DPD反馈更新模块24发送数字基带信号。
所述模拟发射模块22用于将所述数字基带信号处理为模拟信号。并将处理后的模拟信号发送给与所述模拟发射模块22连接的天线端和所述模拟反馈模块23。
所述模拟反馈模块23用于接收所述DPD反馈更新模块24发送的第i个频率控制字。并根据所述第i个频率控制字确定第i次扫频的第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息。根据所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的第一数字信号。并将所述第一数字信号发送给所述DPD反馈更新模块24。其中所述第i次扫频为所述模拟反馈模块对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的扫频。i＝1，2……N，N为所述处理后的模拟信号的频谱包括的子频谱的数目。
所述DPD反馈更新模块24用于根据所述第i个频率控制字确定第二中心频点，以使所述第一中心频点和所述第二中心频点对齐。根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行处理，得到对应的第二数字信号。计算所述第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值。并根据N次扫频对应的所述误差值确定DPD系数，将所述DPD系数发送给所述DPD器21。
所述DPD器21还用于根据所述DPD系数对所述数字基带信号进行校准。并将校准后的信号作为新的数字基带信号发送给所述模拟发射模块22和所述DPD反馈更新模块24。
可选地，第i个频率控制字可以用于指示对处理后的模拟信号所占频谱划分为N等分，且第i个频率控制字为第i个子频谱对应的频率控制字。基于此，模拟反馈模块23接收到该第i个频率控制字，则可以根据处理后的模拟信号所占频谱的带宽确定第i个子频谱的相位信息以及第i个子频谱对应的第一中心频点。例如：第1个频率控制字可以用于指示对处理后的模拟信号所占频谱划分为4等分，第1个频率控制字为第1个子频谱对应的频率控制字。假设模拟反馈模块23确定处理后的模拟信号所占频谱的带宽为[-50MHz，50MHz]。模拟反馈模块23根据第1个频率控制字将[-50MHz，50MHz]划分为4等份，分别为[-50MHz，-25MHz]，[-25MHz，0MHz]，[0MHz，25MHz]和[25MHz，50MHz]。由于第1个频率控制字为第1个子频谱对应的频率控制字，因此模拟反馈模块23可以确定第1个子频谱的相位信息为[-50MHz，-25MHz]，确定第1个子频谱的第一中心频点为-37.5MHz。模拟反馈模块23还可以采用同样的方法计算第2-4个子频谱分别对应的相位信息以及第2-4个子频谱分别对应的第一中心频点。
可选地，第i个频率控制字可以用于指示对处理后的模拟信号所占频谱划分为N个子频谱，其中N个子频谱的带宽可以构成等差数列或者等比数列等。且第i个频率控制字为第i个子频谱对应的频率控制字。
需要说明的是，无论上述的N个子频谱带宽相同或者不同，上述处理后的模拟信号所占频谱都是由所述N个子频谱构成，且相邻子频谱之间无交集。
可选地，发射机可以将每个子频谱的相位信息存储在寄存器中。
上述过程中，当模拟反馈模块23经过N次扫频后，将得到N个第一数字信号。其中第一数字信号和处理后的模拟信号所占频谱所包括的子频谱一一对应。
由于处理后的模拟信号的频谱与数字基带信号的频谱相同。因此DPD反馈更新模块24根据第i个频率控制字确定的第二中心频点与第一中心频点也相同，即可以使得第一中心频点和第二中心频点对齐。并且DPD反馈更新模块24根据所述第i个频率控制字确定的所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位和所述数字基带信号对应的第i个子频谱的相位也相同。即根据所述第i个频率控制字实现所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位和所述数字基带信号对应的第i个子频谱的相位的对齐。
DPD反馈更新模块24根据第1-N个频率控制字分别确定N个对应的第二中心频点。基于此，DPD反馈更新模块24将根据N个第二中心频点对数字基带信号进行处理，得到N个对应的第二数字信号。最后计算所述第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值。并根据N次扫频对应的所述误差值确定DPD系数，将所述DPD系数发送给所述DPD器21。
最后，DPD器21还用于根据所述DPD系数对所述数字基带信号进行校准。并将校准后的信号作为新的数字基带信号发送给所述模拟发射模块22和所述DPD反馈更新模块24。模拟发射模块22和DPD反馈更新模块24对新的数字基带信号的处理方法与上述对数字基带信号的处理方法完全相同，模拟反馈模块23对处理后的模拟信号的处理方法也与上述处理后的模拟信号的处理方法完全相同，在此不再赘述。
本申请提供一种发射机，其中模拟反馈模块可以对处理后的模拟信号进行N次扫频，并得到N个对应的第一数字信号。DPD反馈更新模块可以对数字基带信号进行相应处理得到第二数字信号。最后DPD反馈更新模块可以计算第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值。并根据N次扫频对应的误差值确定DPD系数，以使DPD器根据该DPD系数对数字基带信号进行校准。由于模拟反馈模块无需对处理后的模拟信号所占整个带宽进行采样，而是进行分段扫频，之后DPD反馈更新模块根据该分段扫频的结果进行相应的拼接，以获得DPD系数。从而可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
实施例二
基于实施例一的基础，下面将进一步对上述模拟发射模块22进行细化。具体地，图3为本申请实施例二提供的发射机的示意图。如图3所示，该模拟发射模块22包括：数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)221、第一混频器222、放大器223和第一本振振荡器224。
所述数模转换器221，用于将所述数字基带信号转换为模拟基带信号，并将所述模拟基带信号发送给所述第一混频器222。
所述第一本振振荡器224，用于生成本振信号，并将所述本振信号发送给所述第一混频器222。
所述第一混频器222，用于根据所述本振信号对所述模拟基带信号进行调频，并将调频后的模拟信号发送给所述放大器223。
所述放大器223，用于对所述调频后的模拟信号进行放大，得到所述处理后的模拟信号，并将所述处理后的模拟信号发送给与所述模拟发射模块22连接的天线和所述模拟反馈模块23。
可选地，第一混频器222具体用于根据所述本振信号对所述模拟基带信号由低频调节至高频。
可选地，所述放大器223之后还可以连接一个混频器，该混频器也可以与一个本振振荡器连接，以通过该本振振荡器生成的本振信号对放大器223输出的放大信号进行调频。并且该混频器之后还可以连接一个放大器，该放大器用于对该混频器调频后的信号进行放大。本申请对发射机包括的放大器的个数和本振振荡器的个数不做限制。
本申请提供一种发射机，其中提供了模拟发射模块的具体结构。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
实施例三
基于实施例一或者实施例二的基础，下面将进一步对上述模拟反馈模块23进行细化。以结合实施例二为例：具体地，图4为本申请实施例三提供的发射机的示意图。如图4所示，所述模拟反馈模块23包括：第二本振振荡器231、第二混频器232、第一滤波器233和模数转换器ADC234。
所述第二本振振荡器231，用于接收所述DPD反馈更新模块24发送的所述第i个频率控制字；并根据所述第i个频率控制字确定所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息，将所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息发送给第二混频器232。
所述第二混频器232，用于接收所述处理后的模拟信号，并根据所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的模拟信号，并将所述对应的模拟信号发送给所述第一滤波器233。
所述第一滤波器233，用于对所述对应的模拟信号进行滤波处理，将滤波处理后的模拟信号发送给所述模数转换器234。
所述模数转换器234，用于将所述滤波处理后的模拟信号转换为所述第一数字信号，将所述第一数字信号发送给所述DPD反馈更新模块24。
可选地，第i个频率控制字可以用于指示对处理后的模拟信号所占频谱划分为N等分，且第i个频率控制字为第i个子频谱对应的频率控制字。第二本振振荡器231接收到该第i个频率控制字，则可以根据处理后的模拟信号所占频谱的带宽确定第i个子频谱的相位信息以及第i个子频谱对应的第一中心频点。
可选地，第i个频率控制字可以用于指示对处理后的模拟信号所占频谱划分为N个子频谱，其中N个子频谱的带宽可以构成等差数列或者等比数列等。且第i个频率控制字为第i个子频谱对应的频率控制字。
其中第二本振振荡器231根据第i个频率控制字确定第一中心频点的方法可以采用实施例一所述的具体方法步骤。在此不再赘述。且第二本振振荡器231与第一本振振荡器基于同一参考信息。
可选地，模拟反馈模块23还包括：寄存器235，其中该寄存器235用于存储第1-N个子频谱的相位信息。
可选地，所述第二混频器232具体用于：根据所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息确定所述第i个子频谱。根据所述第一中心频点对所述第i个子频谱进行调频。
可选地，第一滤波器233，可以采用现有技术中的低通滤波方法对所述对应的模拟信号进行滤波处理。
本申请提供一种发射机，其中提供了模拟反馈模块的具体结构。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
实施例四
基于实施例一、实施例二或者实施例三的基础，下面将进一步对上述DPD反馈更新模块24进行细化。以结合实施例三为例：具体地，图5为本申请实施例四提供的发射机的示意图。所述DPD反馈更新模块24包括：变换单元241、处理器242和加法器243。
所述处理器242，用于根据所述第i个频率控制字生成第二中心频点，并将所述第二中心频点发送给所述变换单元241。
所述变换单元241，用于接收所述数字基带信号，并根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到所述第二数字信号；并将所述第二数字信号发送给所述加法器243。
所述加法器243，用于计算所述第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并将N次扫频对应的所述误差值发送给所述处理器242。
所述处理器242，还用于根据N次扫频对应的所述误差值确定所述DPD系数，并将所述DPD系数发送给所述DPD器241。
具体的，所述变换单元241具体用于：
通过公式
Figure GPA0000262668950000121
计算所述第二数字信号；
x′i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第二数字信号；x(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述数字基带信号；lpf表示数字低通滤波函数，该数字低通滤波函数可以是现有技术公开的任何数字低通滤波函数，本申请对此不做限制。fi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述第二中心频点；k为DPD系数的计算次数。K为大于等于1的正整数。
本申请提供一种发射机，其中提供了DPD反馈更新模块的具体结构和功能。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
实施例五
基于实施例四的基础，下面将进一步对上述变换单元241进行细化。具体地，图6为本申请实施例五提供的发射机的示意图。变换单元241包括：第三混频器2411、第二滤波器2412和第四混频器2413。
所述第三混频器2411，用于接收所述数字基带信号，并根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行傅里叶变换，得到傅里叶变换后的信号。
所述第二滤波器2412，用于对所述傅里叶变换后的信号进行滤波处理。
所述第四混频器2413，用于对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到所述第二数字信号；并将所述第二数字信号发送给所述加法器243。
其中第二滤波器2412可以采用上述的数字低通滤波函数进行滤波处理。
基于实施例四或者实施例五的基础，进一步地，处理器242具体用于：
通过公式
Figure GPA0000262668950000125
计算总误差值；
err(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的总误差值；x′i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第二数字信号；xi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第一数字信号；x′i(k)-xi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述误差值；fi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述第二中心频点，k为大于等于1的正整数。
通过公式
Figure GPA0000262668950000123
计算所述第k次的DPD系数。
a(k)表示所述第k次的DPD系数；a(k-1)表示第k-1次的DPD系数；a(0)＝0；μ表示自适应算法更新步进；
Figure GPA0000262668950000124
表示xi(k)的共轭。
其中本申请可以采用现有技术提供的任何自适应算法，本申请对此不做限制。
本申请提供一种发射机，其中提供了变换单元的具体结构以及处理器的具体功能。基于此，该发射机可以准确的计算功放输出信号的非线性特性，进而解决信号校准不够准确的问题。
实施例六
图7为本申请实施例六提供的一种数字预失真校准方法的流程示意图。如图7所示，该方法包括如下步骤：
步骤S701：发射机将数字基带信号处理为模拟信号，并将处理后的模拟信号输出至发射机的天线端。
步骤S702：发射机根据第i个频率控制字确定第i次扫频的第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息；并根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行第i次扫频，得到对应的第一数字信号。
其中所述第i次扫频为所述模拟反馈模块对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的扫频；i＝1，2……N，N为所述处理后的模拟信号的频谱包括的子频谱的数目。
步骤S703：发射机根据第i个频率控制字确定第二中心频点，以使第一中心频点和所述第二中心频点对齐；根据第二中心频点对数字基带信号进行处理，得到对应的第二数字信号。
步骤S704：发射机计算第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的所述误差值确定DPD系数；根据DPD系数对数字基带信号进行校准，并将校准后的信号作为新的数字基带信号，对新的数字基带信号采用与数字基带信号相同的处理。
本申请提供一种数字预失真校准方法，该方法可由上述发射机执行，其具体的实现过程及有益下效果，与上述实施例类似，在此不再赘述。
实施例七
可选地，图8为本申请实施例七提供的一种数字预失真校准方法的流程示意图。如图8所示，可选地，上述步骤S701具体包括：
步骤S701a：发射机将所述数字基带信号转换为模拟基带信号；
步骤S701b：发射机生成本振信号；
步骤S701c：发射机根据本振信号对模拟基带信号进行调频；对调频后的模拟信号进行放大，得到处理后的模拟信号，并将处理后的模拟信号输出至发射机的天线端。
可选地，上述步骤S702具体包括：
步骤S702a：发射机根据第i个频率控制字确定第i次扫频的第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息；
步骤S702b：发射机根据第一中心频点和处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行第i次扫频，得到对应的模拟信号。
可选地，步骤S702b具体包括：发射机根据所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息确定所述第i个子频谱。发射机根据所述第一中心频点对所述第i个子频谱进行调频，得到对应的模拟信号。
步骤S702c：发射机对对应的模拟信号进行滤波处理；将滤波处理后的模拟信号转换为第一数字信号。
可选地，上述步骤S703具体包括：
步骤S703a：发射机根据第i个频率控制字确定第二中心频点，以使第一中心频点和所述第二中心频点对齐。
步骤S703b：发射机根据所述第二中心频点对数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到第二数字信号。
可选地，步骤S703b具体包括：
发射机通过公式
Figure GPA0000262668950000141
计算所述第二数字信号。
x′i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第二数字信号；x(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述数字基带信号；lpf表示数字低通滤波函数；fi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述第二中心频点；k为大于等于1的正整数。
可选地，步骤S704中：发射机计算所述第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的所述误差值确定DPD系数，包括：
所述发射机通过公式
Figure GPA0000262668950000145
计算总误差值；
err(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的总误差值；x′i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第二数字信号；xi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第一数字信号；x′i(k)-xi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述误差值；fi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述第二中心频点，k为大于等于1的正整数；
发射机通过公式
Figure GPA0000262668950000143
计算所述第k次的DPD系数；
a(k)表示所述第k次的DPD系数；a(k-1)表示第k-1次的DPD系数；a(0)＝0；μ表示自适应算法更新步进；
Figure GPA0000262668950000144
表示xi(k)的共轭。
本申请提供一种数字预失真校准方法，该方法可由上述发射机执行，其具体的实现过程及有益下效果，与上述实施例类似，在此不再赘述。

Claims (14)

1.一种发射机，其特征在于，包括：数字预失真DPD器、模拟发射模块、模拟反馈模块和DPD反馈更新模块；且所述DPD反馈更新模块与所述DPD器连接；
所述DPD器，用于向所述模拟发射模块和所述DPD反馈更新模块发送数字基带信号；
所述模拟发射模块，用于将所述数字基带信号处理为模拟信号，并将处理后的模拟信号发送给与所述模拟发射模块连接的天线端和所述模拟反馈模块；
所述模拟反馈模块，用于接收所述DPD反馈更新模块发送的第i个频率控制字，并根据所述第i个频率控制字确定第i次扫频的第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息；根据所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的第一数字信号；并将所述第一数字信号发送给所述DPD反馈更新模块；其中所述第i次扫频为所述模拟反馈模块对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的扫频；i＝1，2……N，N为所述处理后的模拟信号的频谱包括的子频谱的数目；
所述DPD反馈更新模块，用于根据所述第i个频率控制字确定第二中心频点，以使所述第一中心频点和所述第二中心频点对齐；根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到第二数字信号；计算所述第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的所述误差值确定DPD系数，将所述DPD系数发送给所述DPD器；
所述DPD器，还用于根据所述DPD系数对所述数字基带信号进行校准，并将校准后的信号作为新的数字基带信号发送给所述模拟发射模块和所述DPD反馈更新模块。
2.根据权利要求1所述的发射机，其特征在于，所述模拟发射模块包括：数模转换器、第一混频器、放大器和第一本振振荡器；
所述数模转换器，用于将所述数字基带信号转换为模拟基带信号，并将所述模拟基带信号发送给所述第一混频器；
所述第一本振振荡器，用于生成本振信号，并将所述本振信号发送给所述第一混频器；
所述第一混频器，用于根据所述本振信号对所述模拟基带信号进行调频，并将调频后的模拟信号发送给所述放大器；
所述放大器，用于对所述调频后的模拟信号进行放大，得到所述处理后的模拟信号，并将所述处理后的模拟信号发送给与所述模拟发射模块连接的天线和所述模拟反馈模块。
3.根据权利要求2所述的发射机，其特征在于，所述模拟反馈模块包括：第二本振振荡器、第二混频器、第一滤波器和模数转换器；
所述第二本振振荡器，用于接收所述DPD反馈更新模块发送的所述第i个频率控制字；并根据所述第i个频率控制字确定所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息，将所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息发送给第二混频器；
所述第二混频器，用于接收所述处理后的模拟信号，并根据所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的模拟信号，并将所述对应的模拟信号发送给所述第一滤波器；
所述第一滤波器，用于对所述对应的模拟信号进行滤波处理，将滤波处理后的模拟信号发送给所述模数转换器；
所述模数转换器，用于将所述滤波处理后的模拟信号转换为所述第一数字信号，将所述第一数字信号发送给所述DPD反馈更新模块。
4.根据权利要求3所述的发射机，其特征在于，所述第二混频器具体用于：
根据所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息确定所述第i个子频谱；
根据所述第一中心频点对所述第i个子频谱进行调频。
5.根据权利要求1-4任一项所述的发射机，其特征在于，所述DPD反馈更新模块包括：变换单元、处理器和加法器；
所述处理器，用于根据所述第i个频率控制字生成第二中心频点，并将所述第二中心频点发送给所述变换单元；
所述变换单元，用于接收所述数字基带信号，并根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到所述第二数字信号；并将所述第二数字信号发送给所述加法器；
所述加法器，用于计算所述第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并将N次扫频对应的所述误差值发送给所述处理器；
所述处理器，还用于根据N次扫频对应的所述误差值确定所述DPD系数，并将所述DPD系数发送给所述DPD器。
6.根据权利要求5所述的发射机，其特征在于，所述变换单元具体用于：
通过公式
Figure FDA0002735598190000021
计算所述第二数字信号；
x'i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第二数字信号；x(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述数字基带信号；lpf表示数字低通滤波函数；fi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述第二中心频点；k为大于等于1的正整数。
7.根据权利要求6所述的发射机，其特征在于，所述变换单元包括：第三混频器、第二滤波器和第四混频器；
所述第三混频器，用于接收所述数字基带信号，并根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行傅里叶变换，得到傅里叶变换后的信号；
所述第二滤波器，用于对所述傅里叶变换后的信号进行滤波处理；
所述第四混频器，用于对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到所述第二数字信号；并将所述第二数字信号发送给所述加法器。
8.根据权利要求7所述的发射机，其特征在于，所述处理器具体用于：
通过公式
Figure FDA0002735598190000022
计算总误差值；
err(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的总误差值；x'i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第二数字信号；xi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第一数字信号；x′i(k)-xi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述误差值；fi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述第二中心频点，k为大于等于1的正整数；
通过公式
Figure FDA0002735598190000023
计算所述第k次的DPD系数；
a(k)表示所述第k次的DPD系数；a(k-1)表示第k-1次的DPD系数；a(0)＝0；μ表示自适应算法更新步进；
Figure FDA0002735598190000024
表示xi(k)的共轭。
9.一种数字预失真校准方法，其特征在于，包括：
发射机将数字基带信号处理为模拟信号，并将处理后的模拟信号输出至所述发射机的天线端；
所述发射机根据第i个频率控制字确定第i次扫频的第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息；并根据所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的第一数字信号；其中所述第i次扫频为对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的扫频；i＝1，2……N，N为所述处理后的模拟信号的频谱包括的子频谱的数目；
所述发射机根据所述第i个频率控制字确定第二中心频点，以使所述第一中心频点和所述第二中心频点对齐；根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到第二数字信号；
所述发射机计算所述第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的所述误差值确定DPD系数；根据所述DPD系数对所述数字基带信号进行校准，并将校准后的信号作为新的数字基带信号，对所述新的数字基带信号采用与所述数字基带信号相同的处理。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发射机将数字基带信号处理为模拟信号，包括：
所述发射机将所述数字基带信号转换为模拟基带信号；
所述发射机生成本振信号；
所述发射机根据所述本振信号对所述模拟基带信号进行调频；对所述调频后的模拟信号进行放大，得到所述处理后的模拟信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的第一数字信号，包括：
所述发射机根据所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，得到对应的模拟信号；
所述发射机对所述对应的模拟信号进行滤波处理；将所述滤波处理后的模拟信号转换为所述第一数字信号。
12.根据权利要求11所述方法，其特征在于，所述发射机根据所述第一中心频点和所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息对所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱进行所述第i次扫频，包括：
所述发射机根据所述处理后的模拟信号对应的第i个子频谱的相位信息确定所述第i个子频谱；
所述发射机根据所述第一中心频点对所述第i个子频谱进行调频。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发射机根据所述第二中心频点对所述数字基带信号进行傅里叶变换，对傅里叶变换后的信号进行滤波处理，对滤波处理后的信号再次进行傅里叶变换，得到所述第二数字信号，包括：
所述发射机通过公式
Figure FDA0002735598190000031
计算所述第二数字信号；
x'i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第二数字信号；x(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述数字基带信号；lpf表示数字低通滤波函数；fi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述第二中心频点；k为大于等于1的正整数。
14.根据权利要求9-13任一项所述的方法，其特征在于，所述发射机计算所述第一数字信号和对应的第二数字信号的误差值；并根据N次扫频对应的所述误差值确定DPD系数，包括：
所述发射机通过公式
Figure FDA0002735598190000041
计算总误差值；
err(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的总误差值；x'i(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第二数字信号；xi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述第一数字信号；x′i(k)-xi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中，所述第i次扫频对应的所述误差值；fi(k)表示在第k次计算所述DPD系数过程中的所述第二中心频点，k为大于等于1的正整数；
所述发射机通过公式
Figure FDA0002735598190000042
计算所述第k次的DPD系数；
a(k)表示所述第k次的DPD系数；a(k-1)表示第k-1次的DPD系数；a(0)＝0；μ表示自适应算法更新步进；
Figure FDA0002735598190000043
表示xi(k)的共轭。
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