CN110572342A - 包络跟踪和自适应预失真校正方法 - Google Patents

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田易
孟真
李继秀
钟燕清
刘谋
张兴成
阎跃鹏
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    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems

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Abstract

本发明提供一种包络跟踪和自适应预失真校正方法，包括：获取并判断工作信号的状态，当不存在工作信号时，采用训练信号对包络跟踪通路的参数进行校正；对所述包络跟踪通路的参数校正完毕后，再采用训练信号对所述预失真补偿通路的参数进行校正；当存在工作信号时，将工作信号通过上述校正完毕的包络跟踪通路、校正完毕的预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器。本发明能够实时校正包络跟踪通路和预失真补偿通路参数。

Description

包络跟踪和自适应预失真校正方法
技术领域
本发明涉及数据预失真处理技术领域，尤其涉及一种包络跟踪和自适应预失真校正方法。
背景技术
随着移动通信技术的发展，大带宽、高吞吐、高峰均比(Peak-to-Average PowerRatio，PAPR)等特性对无线通信的各组成部分提出了更高的需求。功率放大器(PA)的线性度和效率决定了终端的尺寸、功耗、散热等设计。传统下，采用基于平均功率跟踪(ATP)控制DCDC的变压源供电方式，改善PA效率；采用数据预失真(Digital Pre Distortion，DPD)等线性化技术，消减PAPR的影响、优化PA的线性度。
发明内容
本发明提供的包络跟踪和自适应预失真校正方法，能够实时调整包络跟踪通路和预失真补偿通路的参数。
本发明提供一种包络跟踪和自适应预失真校正方法，包括：
获取并判断工作信号的状态，当不存在工作信号时，采用训练信号对包络跟踪通路的参数进行校正；对所述包络跟踪通路的参数校正完毕后，再采用训练信号对所述预失真补偿通路的参数进行校正；
当存在工作信号时，将工作信号通过上述校正完毕的包络跟踪通路、校正完毕的预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器。
可选地，所述训练信号进行上采样滤波后再对所述包络跟踪通路或预失真补偿通路的参数进行校正；
所述工作信号进行上采样滤波后在通过校正完毕的包络跟踪通路、校正完毕的预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器。
可选地，采用训练信号对包络跟踪通路的参数进行校正包括：将所述训练信号通过包络跟踪通路和预失真补偿通路输出给功率放大器，并通过所述功率放大器的输出信号对所述包络跟踪通路的参数进行校正；
对所述预失真补偿通路的参数进行校正包括：将所述训练信号通过包络跟踪通路、预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器，并通过功率放大器的输出信号对所述预失真补偿通路的参数进行校正。
可选地，所述训练信号包括载波级单音余弦信号、直流信号、扫频信号、窄带信号或宽带信号。
可选地，所述包络跟踪通路对所述训练信号或所述工作信号依次进行包络计算、整数倍延时、小数倍延时、包络滤波、包络电压转换、电压修正和上采样滤波处理；所述包络跟踪通路输出的信号经模数转换和直流变压后给功率放大器供电。
可选地，所述预失真因子计算通路接收所述包络跟踪通路中包络计算完毕后的包络信号，对包络信号依次进行整数倍延时和小数倍延时处理；所述预失真因子计算通路对功率放大器的反馈信号进行包络计算得到反馈包络，通过对包络信号和反馈包络的比对计算预失真因子。
可选地，所述预失真补偿通路对所述训练信号或工作信号依次进行整数倍延时、小数倍延时、预失真补偿、整数倍延时、上采样滤波处理；其中，所述预失真补偿处理过程中采用预失真因子计算通路计算的预失真因子进行补偿。
可选地，所述预失真因子计算采用将两路包络时间对齐后进行查表计算的方法。
可选地，所述整数倍延时采用先进先出寄存器或者静态随机存取存储器实现；所述小数倍延时采用Farrow滤波器或者可变系数滤波器实现。
可选地，所述预失真补偿通路的输出信号经过数模转换和上变频输出给功率放大器；所述功率放大器的反馈信号经过下变频和模数转换输出给预失真因子计算通路。
本发明包络跟踪和自适应预失真校正方法，通过闲时采用训练信号实时校正包络跟踪通路中的参数；提供了实时、有效的电压参考值输出；通过控制DCDC实时调整给PA供电，有效的提高了PA的效率。同时，本发明包络跟踪和自适应预失真校正方法，通过闲时采用训练信号进行参数校正，通过PA反馈回路和正向数据通路，实时计算预失真因子，实时校正包络跟踪通路和预失真补偿通路的参数；实现自适应预失真补偿，实时优化PA线性度。
附图说明
图1为本发明包络跟踪和自适应预失真校正方法一实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种包络跟踪和自适应预失真校正方法，包括：
获取并判断工作信号的状态，系统启动时或系统闲时，此时工作信号不存在，执行如下步骤：
采用训练信号对包络跟踪通路的参数进行校正；对所述包络跟踪通路的参数校正完毕后，再采用训练信号对所述预失真补偿通路的参数进行校正；
具体过程如下：
步骤一：信号选择部分选择信号产生器产生的信号输出给后级。
可选地，所述训练信号在输出给后级前进行上采样滤波。
步骤二：关闭PA反馈回路、自适应预失真因子计算通路。
步骤三：信号产生器产生训练信号。
可选地，信号产生器依次产生载波级单音余弦信号、直流信号、扫频信号、窄带信号、宽带信号。
步骤四：根据PA的输出校正包络跟踪通路的参数。
可选地，采用训练信号对包络跟踪通路的参数进行校正包括：将所述训练信号通过包络跟踪通路和预失真补偿通路输出给功率放大器，并通过所述功率放大器的输出信号对所述包络跟踪通路的参数进行校正。
步骤五：打开PA反馈回路、自适应预失真因子计算通路。
步骤六：信号产生器产生系统校正信号。
可选地，信号产生器依次产生载波级单音余弦信号、直流信号、扫频信号、窄带信号、宽带信号。
步骤七：根据PA的输出校正自适应预失真通路的参数。
可选地，对所述预失真补偿通路的参数进行校正包括：将所述训练信号通过包络跟踪通路、预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器，并通过功率放大器的输出信号对所述预失真补偿通路的参数进行校正。
系统忙时，此时工作信号存在，当存在工作信号时，将工作信号通过上述校正完毕的包络跟踪通路、校正完毕的预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器。
具体步骤如下：
步骤八：信号选择部分选择工作信号作为输入数据给后级。
可选地，所述工作信号进行上采样滤波后在通过校正完毕的包络跟踪通路、校正完毕的预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器。
步骤九：打开反馈回路。
步骤十：包络跟踪通路实时计算信号包络。
可选地，所述包络跟踪通路对所述训练信号或所述工作信号依次进行包络计算、整数倍延时、小数倍延时、包络滤波、包络电压转换、电压修正和上采样滤波处理；所述包络跟踪通路输出的信号经模数转换和直流变压后给功率放大器供电。
经过整数倍延时、小数倍延时、包络滤波、包络电压转换、电压修正、上采样滤波器后，提供了实时、有效的电压参考值输出；通过控制DCDC实时调整给PA供电，有效的提高了PA的效率。
步骤十一：自适应预失真因子计算通路对计算预失真因子。
可选地，所述预失真因子计算通路接收所述包络跟踪通路中包络计算完毕后的包络信号，对包络信号依次进行整数倍延时和小数倍延时处理；所述预失真因子计算通路对功率放大器的反馈信号进行包络计算得到反馈包络，通过对包络信号和反馈包络的比对计算预失真因子。该方案同样适用于训练信号在失真因子计算通路中的处理。
可选地，所述预失真因子计算采用将两路包络时间对齐后进行查表计算的方法。
信号包络进行整数倍延时、小数倍延时，实时计算反馈数据的包络，实时更新预失真因子用于信号的预失真补偿，实时校正预失真补偿通路的参数；为后续实现自适应预失真补偿，实时优化PA线性度提供了条件。
步骤十二：自适应预失真补偿通路依据预失真补偿因子对工作信号进行预失真补偿。
可选地，所述预失真补偿通路对所述训练信号或工作信号依次进行整数倍延时、小数倍延时、预失真补偿、整数倍延时、上采样滤波处理；其中，所述预失真补偿处理过程中采用预失真因子计算通路计算的预失真因子进行补偿。
预失真补偿通路对数据信号进行整数倍延时、小数倍延时后，使用预失真因子对信号进行实时补偿，然后经过整数倍延时、上采样滤波器后送给PA进行线性放大，实时改善PA的线性度。
步骤十三：PA的输出经过下变频、ADC后，反馈给自适应预失真因子计算通路，用于自适应预失真因子的计算。
可选地，所述预失真补偿通路的输出信号经过数模转换和上变频输出给功率放大器；所述功率放大器的反馈信号经过下变频和模数转换输出给预失真因子计算通路。
包络跟踪通路输出的电压值经过DAC后，控制DCDC实时调整输出电压，给PA供电，提高PA的输出效率；将自适应补偿通路的输出的数据经过DAC、上变频后，送给PA进行放大输出，实时改善PA的线性度；将PA的输出经过下变频、ADC后，反馈给自适应预失真因子计算通路，用于自适应预失真因子的计算。
可选地，所述整数倍延时采用先进先出寄存器或者静态随机存取存储器实现；所述小数倍延时采用Farrow滤波器或者可变系数滤波器实现。
可选地，所述上采样滤波采用活系数滤波器或者半带滤波器进行滤波。
上述的包络跟踪和预失真校正方法，可以采用如下的包络跟踪和预失真校正装置执行：
包络跟踪和预失真校正装置包括信号产生器、上采样滤波器组、包络跟踪通路、自适应预失真因子计算通路、自适应预失真补偿通路、模拟射频部分(图中自适应滤波通路之外的部分)。其中，信号产生器用于产生系统校正信号。上采样滤波器组对信号进行上采样。包络跟踪通路对信号进行整数倍延时和小数倍延时，通过包络滤波后将包络转化为电压值，并对电压值进行修正，然后经过上采样滤波后送给DAC。自适应预失真因子计算通路将信号包络进行整数倍延时和小数倍延时，与反馈数据的包络运算的道自适应预失真因子。自适应预失真补偿通路对整数倍延时和小数倍延时后的信号进行自适应预失真补偿，然后经过整数倍延时和上采样滤波后送给DAC。模拟射频部分将包络通络输出的电压值经过DAC后，控制DCDC实时调整输出电压，给PA供电；将自适应补偿通路的输出的数据经过DAC、上变频后，送给PA进行放大输出；将PA的输出经过下变频、ADC后，反馈给自适应预失真因子计算通路，用于自适应预失真因子的计算。
本实施例包络跟踪和自适应预失真校正方法，通过闲时采用训练信号实时校正包络跟踪通路中的参数；提供了实时、有效的电压参考值输出；通过控制DCDC实时调整给PA供电，有效的提高了PA的效率。同时，本实施例包络跟踪和自适应预失真校正方法，通过闲时采用训练信号进行参数校正，通过PA反馈回路和正向数据通路，实时计算预失真因子，实时校正包络跟踪通路和预失真补偿通路的参数；实现自适应预失真补偿，实时优化PA线性度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：包括：
获取并判断工作信号的状态，当不存在工作信号时，采用训练信号对包络跟踪通路的参数进行校正；对所述包络跟踪通路的参数校正完毕后，再采用训练信号对所述预失真补偿通路的参数进行校正；
当存在工作信号时，将工作信号通过上述校正完毕的包络跟踪通路、校正完毕的预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器。
2.如权利要求1所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：所述训练信号进行上采样滤波后再对所述包络跟踪通路或预失真补偿通路的参数进行校正；
所述工作信号进行上采样滤波后在通过校正完毕的包络跟踪通路、校正完毕的预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器。
3.如权利要求1所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：采用训练信号对包络跟踪通路的参数进行校正包括：将所述训练信号通过包络跟踪通路和预失真补偿通路输出给功率放大器，并通过所述功率放大器的输出信号对所述包络跟踪通路的参数进行校正；
对所述预失真补偿通路的参数进行校正包括：将所述训练信号通过包络跟踪通路、预失真补偿通路以及预失真因子计算通路输出给功率放大器，并通过功率放大器的输出信号对所述预失真补偿通路的参数进行校正。
4.如权利要求1所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：所述训练信号包括载波级单音余弦信号、直流信号、扫频信号、窄带信号或宽带信号。
5.如权利要求3所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：所述包络跟踪通路对所述训练信号或所述工作信号依次进行包络计算、整数倍延时、小数倍延时、包络滤波、包络电压转换、电压修正和上采样滤波处理；所述包络跟踪通路输出的信号经模数转换和直流变压后给功率放大器供电。
6.如权利要求5所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：所述预失真因子计算通路接收所述包络跟踪通路中包络计算完毕后的包络信号，对包络信号依次进行整数倍延时和小数倍延时处理；所述预失真因子计算通路对功率放大器的反馈信号进行包络计算得到反馈包络，通过对包络信号和反馈包络的比对计算预失真因子。
7.如权利要求6所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：所述预失真补偿通路对所述训练信号或工作信号依次进行整数倍延时、小数倍延时、预失真补偿、整数倍延时、上采样滤波处理；其中，所述预失真补偿处理过程中采用预失真因子计算通路计算的预失真因子进行补偿。
8.如权利要求6所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：所述预失真因子计算采用将两路包络时间对齐后进行查表计算的方法。
9.如权利要求5-7任意一项所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：所述整数倍延时采用先进先出寄存器或者静态随机存取存储器实现；所述小数倍延时采用Farrow滤波器或者可变系数滤波器实现。
10.如权利要求7所述包络跟踪和自适应预失真校正方法，其特征在于：所述预失真补偿通路的输出信号经过数模转换和上变频输出给功率放大器；所述功率放大器的反馈信号经过下变频和模数转换输出给预失真因子计算通路。
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