CN110999234B - 用于数字预失真的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种方法。该方法包括：用至少两个并行的功率放大器对至少两个预失真的信号进行功率放大，每个预失真的信号与唯一的发射频带对应，其中每个功率放大器在唯一的发射频带中操作；以及用单个预失真系统对不同发射频带中的至少两个信号进行预失真，其中该至少两个信号中的每个信号的预失真基于对应的功率放大的预失真的信号的一部分，并且其中预失真减小对应的功率放大的预失真的信号中的某些IMD产物。

Description

用于数字预失真的方法和装置
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月10日提交的美国专利申请序列号No.62/543,453的权益；前述专利申请的全部内容通过引用结合于此，如同对其进行整体阐述一样。
背景技术
通常使用中继器系统(诸如分布式天线系统(DAS)或单节点中继器)来改善由一个或多个基站提供的无线射频(RF)覆盖。由每个基站提供的无线服务可以包括商业蜂窝服务或私有或公共安全无线服务。就下行链路和上行链路RF信号在被中继之前被放大的意义而言，中继器系统可以被实现为“有源”系统。
有源中继器系统可以用在例如体育馆、建筑物(宾馆、购物中心或贸易中心)、地铁站和机场、火车和隧道中。每个基站可以经由一个或多个电缆或经由无线连接(例如，使用一个或多个施主天线)耦合到中继器系统。中继器系统可以用在其它应用中。
耦合到中继器系统的每个基站的容量可以专用于中继器系统。耦合到中继器系统的每个基站的容量也可以在中继器系统和与基站位于同一位置的基站天线系统之间共享以及/或者在中继器系统和一个或多个其它中继器系统之间共享。
有源中继器系统通常会遭受互调失真。例如，为了获得更高的功率附加效率，在此类系统中的功率放大器在饱和处(即，在非线性区域中)操作。因此，两个或更多个无线电载波(例如，在下行链路频带中)可以被振幅调制并产生不期望的互调失真(IMD)产物。IMD产物会产生相邻信道干扰。如果(一个或多个)IMD产物落在接收频带内，那么基站中接收器的灵敏度和动态范围会降低。
如果基站中的接收器能够以增加的灵敏度接收信号，那么它可以接收较弱的信号，这可以被用于增加基站和相关联的中继器系统的接收范围和总覆盖区域。由于可以要求更少的基站和中继器系统(或其部件，诸如DAS远程单元)来提供期望的无线覆盖和容量，因此可以节省成本。
数字预失真(DPD)被用于减少功率放大器的输出端处的IMD产物。用于数字预失真的示例性技术在美国专利公开US20120200355A1('355公开)中进行了说明，该专利整体结合于此。'355公开公开了使用耦合器来反馈来自功率放大器的输出信号的一部分。耦合器的输出被提供给RF到数字转换器，该RF数字转换器将反馈信号进行下变频并将其数字化为系数估算器。系数估算器向数字预失真模块供应系数，该数字预失真模块生成适当相位和振幅的音调，以减小在功率放大器的输出端处的IMD产物(诸如三阶IMD产物)。
数字预失真电路系统增加其中使用了它的系统的成本。对于宽带DAS和单节点中继器，可能需要两个或更多个功率放大器来覆盖不同的RF发射频带。通常，每个功率放大器之前都有其自己的DPD电路系统。这不期望地增加了系统成本。
发明内容
本公开提供了一种方法。该方法包括：用至少两个并行的功率放大器对至少两个预失真的信号进行功率放大，每个预失真的信号各对应于唯一的发射频带，其中每个功率放大器在唯一的发射频带中操作；以及用单个预失真系统对不同发射频带中的至少两个信号进行预失真，其中该至少两个信号中的每个信号的预失真基于对应的功率放大的预失真的信号的一部分，并且其中该预失真减小对应的功率放大的预失真的信号中的某些IMD产物。
附图说明
应当理解，附图仅描绘了示例性实施例，并且因此不应当视为对范围的限制，将通过使用附图以附加的特性和细节来描述示例性实施例，其中：
图1图示了多频带前端系统的一个实施例的框图；
图2A图示了DPD校正带宽的一个实施例；
图2B图示了DPD校正带宽的另一个实施例；
图3图示了多频带前端系统的另一个实施例的框图；
图4图示了多频带前端系统的又一个实施例的框图；
图5图示了多频带前端系统的操作方法的一个实施例；
图6A图示了其中可以实现数字预失真技术的分布式天线系统的一个实施例；
图6B图示了其中可以实现数字预失真技术的远程天线单元的一个实施例；以及
图7图示了其中可以实现数字预失真技术的单节点中继器的一个实施例。
具体实施方式
下文描述的实施例提供了用于使用数字预失真电路来降低频分双工和/或时分双工中继器系统的成本的技术。此类中继器系统用在蜂窝网络(诸如LTE网络)、DAS和非空中(off-air)中继器中。如随后将进一步描述的，这些技术包括公开如何减少此类中继器系统中的数字预失真电路和数据转换器的数量以及如何促进组合和分开上行链路频带和下行链路频带的信号(例如当采用频分双工时)的低成本多路复用器的使用的技术。这些技术期望地降低了系统成本。虽然随后被图示为用于中继器系统中，但是本发明的实施例可以适用于其它类型的通信系统。
出于教学原因，以下将多路复用器称为双工器，其对两个频带进行滤波/组合。但是，以双工器为例的实施例适用于可以对两个或更多个频带进行滤波/组合的多路复用器。
图1图示了多频带前端系统100的一个实施例的框图。所示的多频带前端系统100具有减少每个功率放大器使用的数字预失真电路的数量的益处。每个功率放大器都在不同的发射频带中操作。对于频域双工操作而言，这个发射频带是下行链路频带。对于时域双工而言，发射频带的频率范围也是对应接收频带的频率范围。
出于教学原因，图1图示了被配置为在不同的(例如，两个)发射频带上发射和接收的多频带前端系统100。所示的多频带前端系统100包括发射器前端104，其包括第一功率放大器104D和第二功率放大器104E，以及第一接收器前端106A和第二接收器前端106B。
可以添加附加的电路系统，以促进在附加的(一个或多个)发射频带和接收频带上的操作。例如，可以使用两个或更多个发射器前端系统；因此，可能还需要附加的(例如，三个或更多个)接收器前端系统。
可替代地，发射器前端系统104可以包括三个或更多个功率放大器。因此，例如，对于发射器前端系统104中的三个功率放大器，所示的第四双工器104C将被三工器代替。第三功率放大器将耦合到三工器的输出端。另外，将在附加的第三功率放大器的输出端和DPD系统104A之间添加附加的耦合器和模数转换器(ADC)。第三功率放大器以及附加的耦合器和ADC将以类似于图1所示的方式被添加。
所示的多频带前端系统100包括发射器前端系统104、第一接收器前端系统106A、第二接收器前端系统106B、第一双工器108A、第二双工器108B、第三双工器108C和天线110。发射器前端系统104的输入端被配置为例如从一个或多个基站接收数字基带数据或脉冲编码调制(即，数字化)的射频(RF)信号。第一接收器前端系统106A和第二接收器前端系统106B的输出端分别被配置为提供例如数字基带数据或数字化的调制的RF信号。
在所示的实施例中，发射器前端系统104被配置为接收与两个发射频带对应的信号。在另一个实施例中，发射器前端系统104的发射器频带被宽泛地分开，使得来自一个发射器频带的低阶互调失真(IMD)产物和谐波不会落在另一个发射器频带内。在另一个实施例中，第一接收器前端系统106A和第二接收器前端系统106B中的每一个被配置为在分开的接收频带中操作并提供数字化的RF信号。对于频分双工，接收频带(上行链路频带)的频率范围不同于发射频带(下行链路频带)的频率范围。对于时分双工，接收频带的频率范围与发射频带的频率范围相同。在又一个实施例中，发射频带和接收频带是LTE发射频带和LTE接收频带。
发射器前端系统104和两个接收器前端系统分别被配置为(a)接收数字基带数据或数字化的RF信号，以及(b)提供数字基带数据或数字化的RF信号。如随后将描述的，如果数字基带数据分别提供给发射器前端系统104、第一接收器前端系统106A和第二接收器前端系统106B并由其接收，那么发射器前端系统104、第一接收器前端系统106A和第二接收器前端系统106B必须被配置为对发射信号和接收信号进行上变频和下变频。
在所示的实施例中，发射器前端系统104的两个输出端(分别与第一发射频带和第二发射频带对应)耦合到第一双工器108A的第一端口和第二端口。第一接收器前端系统106A的输入端和第二接收器前端系统106B的输入端分别耦合到第二双工器108B的第一端口和第二端口。第三双工器108C的第一端口和第二端口耦合到第一双工器108A和第二双工器108B的第三端口。天线110耦合到第三双工器108C的第三端口。
在一个实施例中，第一双工器108A、第二双工器108B和/或第三双工器108C是腔体双工器。在替代实施例中，第一双工器108A、第二双工器108B和/或第三双工器108C是陶瓷双工器或薄膜体声波谐振器(FBAR)。
除了图1所示的实施方式之外，其它实施方式也可以用于将一个或多个天线耦合到发射器前端系统104的输出端以及第一接收器前端系统106A和第二接收器前端系统106B的输入端。例如，第三双工器108C和第五双工器可以各自分别(a)将第一耦合器C1的第一端口和第一接收器前端系统106A的输入端耦合到第一天线，以及(b)将第二耦合器C2的第一端口和第二接收器前端系统106B的输入端耦合到第二天线。
现在将描述发射器前端系统104的一个实施例。所示的发射器前端系统104包括DPD系统104A、数模转换器(DAC)104B、第四双工器104C、第一功率放大器(PA)104D、第二功率放大器104E、第一耦合器C1、第二耦合器C2、第一模数转换器(ADC)104F和第二ADC 104G。DPD系统104A的输入端被配置为接收数字基带数据或数字化的RF信号。在所示的实施例中，第一耦合器C1和第二耦合器C2的第一端口分别耦合到第一双工器108A的第一端口和第二端口。在另一个实施例中，每个功率放大器是单片微波集成电路。
DPD系统104A修改(其接收并与两个发射频带对应的)信号以减小IMD产物，通常直到有限阶数(例如，所有第三阶IMD产物和第五阶IMD产物)。在一个实施例中，减小的IMD产物落在多频带前端系统100的上行链路频带或接收频带内，因此仅微不足道地降低多频带前端系统100在那些上行链路频带中的灵敏度。由于微不足道地降低了灵敏度，中继器系统(结合有多频带前端系统100)的接收范围仅被微不足道地减小。在另一个实施例中，DPD系统104A生成减小(例如，抵消)此类IMD产物的信号。
在一个实施例中，发射器前端系统104被配置为接收数字基带数据。在这种情况下，例如，DPD系统104A将修改数字基带数据以减小在每个功率放大器的输出端处的每个数字化的RF信号中的IMD产物。例如，对于这种情况，DPD系统104A可以使用'355公开中所述的DPD模块和系数估算器来实现。另外，DAC 104B将包括上变频器，例如，在数模转换之前的数字上变频器；第一ADC 104F和第二ADC 104G可以各自包括下变频器，例如，在模数转换之后的数字下变频器。DPD系统104A实施一个或多个数字预失真电路，该一个或多个数字预失真电路对与至少两个独特频带对应的信号进行预失真；但是，DPD系统104A是在单个设备(例如，诸如以下所示的设备)中实现的。
在替代实施例中，发射器前端系统104被配置为接收用数据调制的数字化的RF信号。DPD系统104A将被类似地实现，但是其将修改数字化的RF信号，例如，添加具有适当振幅和相位的RF音调，以抑制IMD产物。DAC和ADC分别不要求上变频器和下变频器。为了促进数据处理，(当执行模数转换时)分别减小数据速率和位速率以减小带宽。出于教学原因，随后将在假设RF信号被提供到DPD系统104A的情况下描述图1。
在一个实施例中，DPD系统104A在任何状态机中实现，诸如现场可编程门阵列、诸如数字信号处理器(DSP)之类的处理器或专用集成电路(ASIC)。状态机可以耦合到存储器，诸如可编程只读存储器和/或闪存。在另一个实施例中，DPD系统104A可以在中继器系统的另一个部件的处理系统中实现。
DPD系统104A耦合到DAC 104B的输入端。DAC 104B将从DPD系统104A生成的预失真的数字化的RF信号转换成模拟信号。第四双工器104C的第一端口耦合到DAC 104B的输出端。第四双工器104C对第一发射频带中的信号进行滤波，以便将它们提供在第四双工器104C的第二端口处，并且对第二发射频带中的信号进行滤波，以便将它们提供在第四双工器104C的第三端口处。在一个实施例中，第四双工器104C由陶瓷或FBAR双工器实现；替代地，第四双工器104C由腔体双工器实现。
第四双工器104C的第二端口和第三端口分别耦合到第一功率放大器104D和第二功率放大器104E的输入端。通常，第一功率放大器104D被设计为提供第一发射频带中的信号的高效功率放大。第二功率放大器104E被设计为提供第二发射频带中的信号的高效功率放大。如前面所讨论的，第一功率放大器104D和第二功率放大器104E接近饱和操作。另外，在所示的多频带前端系统100中，第一功率放大器104D和第二功率放大器104E彼此并联耦合；替代地，第一功率放大器104D和第二功率放大器104E被称为并联的第一功率放大器104D和第二功率放大器104E。
第一耦合器C1和第二耦合器C2的第二端口分别耦合到第一功率放大器104D和第二功率放大器104E的输出端。第一耦合器C1和第二耦合器C2的第三端口分别耦合到第一ADC 104F和第二ADC 104G的输入端。第一ADC 104F和第二ADC 104G根据从第一耦合器C1和第二耦合器C2耦合的模拟信号生成数字化的信号。该第一耦合器C1和第二耦合器C2各自具有足以为第一ADC 104F和第二ADC 104G提供足够功率电平的信号以生成对应的数字化的信号的耦合因子。在一个实施例中，第一耦合器C1和第二耦合器C2是定向耦合器。
第一ADC 104F和第二ADC 104G的输出端耦合到DPD系统104A。DPD系统104A被配置为接收由第一ADC 104F和第二ADC104G生成的数字化的信号，并使用该数字化的信号来修改数字基带数据或数字化的RF信号，以减小第一功率放大器104D和第二功率放大器104E的输出端处的IMD产物。在一个实施例中，由第一ADC 104F和第二ADC 104G生成的数字化的信号被用于生成具有减小IMD产物所必需的特定振幅和相位的频率分量。
在所示的实施例中，第一接收器前端系统106A和第二接收器前端系统106B分别在第一接收频带和第二接收频带中操作。第一接收器前端系统106A包括第一低噪声放大器(LNA)106A-1，其输出端耦合到第三ADC 106A-2的输入端。第二接收器前端系统106B包括第二低噪声放大器(LNA)106B-1，其输出端耦合到第四ADC106B-2的输入端。在另一个实施例中，每个低噪声放大器是单片微波集成电路。
现在将总结多频带前端系统100的操作。DPD系统104被配置为接收用于两个分开的发射频带的数字化的RF信号。DPD系统104通过预失真来修改此类RF信号，例如通过添加具有适当振幅和相位的音调，以将IMD产物减小到一定阶数。IMD产物在每个发射频带的中心频率附近对称地生成。因为高阶IMD产物的功率电平通常低于低阶IMD产物的功率电平，所以实际上仅需要将IMD产物减小到一定阶数，例如第三、第五或第七阶。
每个发射频带的预失真RF信号被DAC 104B转换成模拟信号。每个发射频带的模拟预失真RF信号被滤波，并且因此被第四双工器104C分开。第一功率放大器104D被配置为接收并功率放大在第一发射频带中的模拟预失真RF信号。第二功率放大器104E被配置为接收并功率放大在第二发射频带中的模拟预失真RF信号。由于预失真，在第一发射频带和第二发射频带中并在第一功率放大器104D和第二功率放大器104E中的每一个的输出端处提供的功率放大的RF信号已经将IMD产物减小到DPD系统104A所被设计为减小的阶数。
第一耦合器C1和第二耦合器C2分别将在第一发射频带和第二发射频带中的功率放大的RF信号的一部分反馈到第一ADC 104F和第二ADC 104G。第一ADC 104F和第二ADC104G对功率放大的RF信号的分别在第一发射频带和第二发射频带中的反馈部分进行数字化。DPD系统104A被配置为接收功率放大的RF信号的分别在第一发射频带和第二发射频带中的数字化的反馈部分，以便调整所添加的音调的振幅和相位以增强对IMD产物的抑制。
天线110被配置为在两组发射和接收频带(例如，第一频带和第二频带)上发射和接收信号。对于频分双工，第一频带包括第一下行链路频带和第一上行链路频带；第二频带包括第二下行链路频带和第二上行链路频带。但是，如果频带之一被配置为使用时分双工进行操作，那么发射频带和接收频带是单个频带，即，具有相同频率范围的发射频带和接收频带，信号在该频带上被发射和接收。
对于频分双工，第一双工器108A隔离由第一功率放大器104D和第二功率放大器104E放大的信号。对于频分双工，第二双工器108B隔离例如来自第一接收器前端系统106A和第二接收器前端106B的本地振荡器信号泄漏。第三双工器108c通过对由发射器前端系统104发射的第一发射频带和第二发射频带中的信号进行滤波或减小其振幅来隔离第一接收器前端系统106A和第二接收器前端系统106B；这允许避免降低多频带前端系统100的接收器的上行链路频带中的灵敏度。
在第一上行链路频带中用数据调制的RF信号从天线110、第三双工器108c和第二双工器108B耦合到第一接收器前端系统106A。第一低噪声放大器106A-1被配置为以减小的(例如，优化的)加性噪声进行放大，以便减小(例如，优化)多频带前端系统100的接收器的第一上行链路频带中的噪声系数。第三ADC 106A-2对第一接收频带中的放大的RF信号进行数字化。
在第二上行链路频带中用数据调制的RF信号从天线110、第三双工器108c和第二双工器108B耦合到第二接收器前端系统106B。第二低噪声放大器106B-1被配置为以减小的(例如，优化的)加性噪声进行放大，以便减小(例如，优化)多频带前端系统100的接收器的第一上行链路频带中的噪声系数。第四ADC 106B-2对第一接收频带中的放大的RF信号进行数字化。
如以上讨论的，第三双工器108C减小从发射器前端系统104泄漏到第一接收器前端系统106A和第二接收器前端系统106B中的在第一接收频带和第二接收频带中的发射。可以在双工器的对应发射频带和接收频带之间要求相对高的隔离(例如，120dB)，以抑制IMD产物(在发射器前端系统104中生成并具有在第一和/或第二上行链路频带中的频率)不期望地减小接收器灵敏度。非常高隔离的双工器价格昂贵，增加了系统成本。如下所述，可以通过修改DPD系统104A的操作来使用性能较低并且因此成本较低的双工器。
分别在对应的下行链路频带和上行链路频带上的发射和接收被称为频分双工。通常，对于每个下行链路频带，DPD系统104A被设计为在跨以下行链路频带的中心频率为中心的带宽(或DPD校正带宽)上减小IMD产物。
图2A图示了DPD校正带宽210A的一个实施例。图示的下行链路频带是下行链路频带(DL频带)66212DL。DPD校正带宽214具有等于下行链路频带66 212DL的中心频率的2155MHz的中心频率(fc)216。但是，与图示的DL频带25218DL和UL频带25218UL不同，DL频带66 212DL和UL频带66212UL不接近。因此，UL频带66212UL以及UL频带25的一部分在DPD校正带宽214之外。
这是不期望的，因为由发射器前端系统104在DL频带66212DL中生成并且可能具有有害电平的较高阶IMD产物落在UL频带66212UL内，并且会减小多频带前端系统100在该上行链路频带66以及上行链路频带25的相应部分中的接收灵敏度。虽然可以增加DPD校正带宽214的带宽以覆盖对应的上行链路频带，但这将要求DPD系统减小更多的IMD产物，因此要求更大的处理能力，这不期望地增加了系统复杂性和成本。替代地，第三双工器108C可以在端口一和端口三(分别耦合到发射器前端系统104，以及第一接收器前端系统106A或第二接收器前端系统106B)之间实现更高的隔离，以减小高阶IMD产物。但是，如上面所讨论的，这个替代方案也不期望地增加了系统成本。
为了避免这两个昂贵的替代方案，可以调整DPD校正带宽214的中心频率。图2B图示了DPD校正带宽210B的另一个实施例。在图2B中所示的实施例中，已经在不增加DPD校正带宽210B的情况下将DPD校正带宽210B调整为涵盖DL频带66 212DL和完整的UL频率范围(即，UL频带66212UL和完整的UL频带25)。在所示的实施例中，这是通过调整DPD校正带宽210B的中心频率(fc)216来实现的，使其关于下行链路频带(DL频带66 212DL)和上行链路频带(UL频带66212UL)居中，例如在1955MHz处。这种技术也可以被称为使DPD校正带宽210B的中心频率偏斜(skewing)。但是，对于图2B中所示的实施例，中心频率216不需要关于对应的下行链路频带和上行链路频带居中，只要该两个频带都落在DPD校正带宽内即可。虽然下行链路频带被示为其频率高于上行链路频带，但是当下行链路频带的频率低于上行链路频带时，上面提到的技术也适用。因此，取决于对应的上行链路频带和下行链路频带的相对位置，DPD校正带宽210B的中心频率可以在频率上稍高或稍低偏斜。
DPD校正带宽210B的偏斜可以通过减少在下行链路频带之上或之下进行校正的IMD产物的数量(包括可能消除该IMD产物)，以及增加分别在下行链路频带之下或之上进行校正的IMD产物的数量来实现。通过调整固定的DPD校正带宽210B的中心频率，DPD系统104A减小了多频带前端系统100的上行链路频带中的IMD产物。这种偏斜技术可以与图1、3和4中所示的多频带前端系统100、300、400中的任意一种一起使用。
图3图示了多频带前端系统300的另一个实施例的框图。与图1所示的多频带前端系统100相比，多频带前端系统300包括更少的模数转换器。
在其他方面，图3中所示的多频带前端系统300的实施方式和操作与针对图1中所示的多频带前端系统100所描述的基本相同。两个系统之间的差异描述如下。图3中与图1中的元素相同的元素具有相同的附图标记，除了那些编号前面带有“3”而不是“1”不同。
图3中的发射器前端系统304与图1中的发射器前端系统104的不同之处在于它少一个ADC。第一耦合器C1和第二耦合器C2的第三端口分别耦合到开关304H的第一端口和第二端口。开关304H的公共端口耦合到第一ADC 304F的输入端。在一个实施例中，开关304H是单刀双掷RF开关。开关304H的一个或多个控制端口耦合到DPD系统304A(如图所示)和/或中继器系统的另一个部件。(一个或多个)控制端口被配置为选择开关304H的输入端口。
DPD系统304A和/或另一个部件包括控制逻辑，该控制逻辑使开关304H周期性地将分别来自第一耦合器C1和第二耦合器C2的第二端口的第一下行链路频带信号和第二下行链路频带信号交替地提供到开关304H的公共端口并因此提供到第一ADC 304F的输入端。因此，第一ADC 304F交替地数字化第一下行链路频带信号和第二下行链路频带信号的部分。在一个实施例中，DPD系统304A可以包括开关或其它处理电路，以确保将数字化的下行链路频带信号提供到影响下行链路频带的对应预失真电路系统，该下行链路频带的信号正被数字化并提供到DPD系统304A。因此，控制逻辑和开关304H替代了在图1的多频带前端系统100中使用的更昂贵的第二ADC 104G。
如前面所讨论的，发射器前端系统304可以被设计为处理多于两个下行链路频带。在一个实施例中，开关304H是单极N掷RF开关，其中N是耦合到N个耦合器的第三端口的开关输入端的数量。
在一个实施例中，单个频带(即，相同的频率范围)可以被用于下行链路和上行链路频带，并且采用时分双工(TDD)。TDD中继器系统交替地在单个频带中发射和接收。图4图示了多频带前端系统400的另一个实施例的框图。图示的多频带前端系统400在一个频带上利用TDD。
单个TDD频带由第一功率放大器404D和第一接收器前端系统406A处理。因此，第一接收器前端系统406A包括第三低噪声放大器406A-1(但不包括第三ADC)，该第三低噪声放大器406A-1的输出端耦合到例如开关404H的第三端口。前述控制逻辑使开关404H在例如中继器系统通过单个TDD频带接收时选择耦合到第一接收器前端系统406A的输出端的开关404H的端口。因此，在第一接收器前端系统406A的输出端处提供的所接收到的TDD信号被耦合到第一ADC404F并被其数字化。第一ADC404F的输出端耦合到DPD系统404A的输入。
在一个实施例中，多路复用器(MUX)404I将第一ADC 404F的输出端选择性地耦合在DPD系统404A的输入端和另一个系统(例如，下变频器)的输入端之间。在一个实施例中，多路复用器404I是诸如单刀双掷开关之类的开关。当中继器系统在单个TDD频带中接收时，控制逻辑命令多路复用器404I将第一ADC 404F的输出端耦合到另一个系统的输入端。否则，控制逻辑命令多路复用器404I将第一ADC 404F的输出端耦合到DPD系统404A的输入端，该DPD系统404A被配置为在第一发射频带和第二发射频带中接收功率放大的RF信号的一部分。当发射器前端404通过单个TDD频带发射时，控制逻辑使开关404H向开关404H的公共端口周期性地交替提供在第一发射频带和第二发射频带中的功率放大的RF信号的部分(分别来自第一耦合器C1和第二耦合器C2)。然后将交替部分提供到第一ADC 404F的输入端。因此，第一ADC 404F交替地对在第一发射频带和第二发射频带中的功率放大的RF信号的部分进行数字化。
在其它方面，多频带前端系统400也不同于图1和图3的多频带前端系统100、300。图1和图3的第二双工器108B、308B被组合器系统408B代替。在一个实施例中，组合器系统408B包括环行器408B-1和带通滤波器408B-2。带通滤波器408B-2被设计为仅实质上使TDD频带中的信号通过，并且实质上抑制TDD频带外的信号。
另外，第一耦合器C1和第二耦合器C2的第一端口分别耦合到第一双工器408A的第一端口和组合器系统408B的第一端口。第一接收器前端406A和第二接收器前端406B的输入端分别耦合到组合器系统408B的第二端口和第一双工器408A的第二端口。因此，组合器系统408B将第二功率放大器404E的输出端和到第一接收器前端406A的输入端进行耦合；第二功率放大器404E和第一接收器前端406A都在TDD频带中操作。组合器系统408B的第三端口耦合到第二双工器408C。发射器前端404中的双工器被称为第三双工器404C。
在其它方面，图4中所示的多频带前端系统400的实施方式和操作与针对图3所示的多频带前端系统300所描述的基本相同。上面描述了两个系统之间的差异。图4中与图3中的元素相同的元素具有相同的附图标记，除了那些编号前面带有“4”而不是“3”不同。
图5图示了多频带前端系统520的操作方法的一个实施例。就在图5中所示的方法520的实施例在本文中被描述为在关于图1、3和4所描述的系统中实现的程度而言，要理解的是，其它实施例可以以其它方式实现。为了便于解释，以一般顺序方式布置流程图的方框；但是，要理解的是，这种布置仅仅是示例性的，并且应当认识到的是，与方法(以及附图中所示的方框)相关联的处理可以以不同的次序发生(例如，其中与方框相关联的处理中的至少一些并行地和/或以事件驱动的方式被执行)。
在方框522中，利用至少两个并行的功率放大器对至少两个预失真的信号进行功率放大，该两个预失真的信号各自与唯一的发射频带对应，其中每个功率放大器在唯一的发射频带中操作。在一个实施例中，功率放大的预失真的信号被广播。
在方框524中，利用单个预失真系统对不同频带中的至少两个信号进行预失真，其中该至少两个信号中的每个信号的预失真基于对应的功率放大的预失真的信号的一部分，并且其中预失真减小对应的功率放大的预失真的信号中的某些IMD产物。要被预失真的信号可以是数字基带或数字化的RF信号。如果信号是数字基带数据，那么在一个实施例中，也在功率放大之前将预失真的信号进行上变频，并且在将功率放大的预失真的信号的部分用于预失真之前对其进行下变频。如果信号是数字化的RF信号而不是数字基带信号，那么在另一个实施例中，在功率放大之前将数字化的RF信号转换成模拟信号，并且在将其用于预失真之前对每个功率放大的预失真的信号中的部分进行数字化。在又一个实施例中，在将每个功率放大的预失真的信号中的部分用于预失真之前，利用单个ADC对其选择性地进行数字化。在再一个实施例中，在用于接收的时间段期间，利用单个模数转换器对接收到的信号选择性地进行数字化。
在一个实施例中，在方框526中，使在其中执行预失真并且与一个发射频带对应的带宽的中心频率偏斜，使得预失真带宽覆盖对应的上行链路和下行链路(即，发射)频带。在另一个实施例中，使中心频率偏斜，使得中心频率和与下行链路频带及其对应的上行链路频带对应的中心频率等距。
可以在各种类型的系统中实现上述DPD技术和特征。例如，可以在各种类型的中继器系统中实现上述DPD技术和特征。中继器系统可以以多种方式实现。
例如，中继器系统可以被实现为分布式天线系统(DAS)。图6A图示了其中可以实现上述DPD技术的分布式天线系统600的一个实施例。
DAS 600包括一个或多个主单元602，其经由一个或多个波导606(例如，光纤或线缆)通信耦合到一个或多个远程天线单元(RAU)604。每个远程天线单元604可以直接通信耦合到主单元602中的一个或多个，或者经由一个或多个其它远程天线单元604和/或经由一个或多个扩展(或其它中介)单元608间接地耦合。
DAS 600耦合到一个或多个基站603并且被配置为改善由基站603提供的无线覆盖。
每个基站的容量可以专用于DAS或者可以在DAS和与基站位于同一位置的基站天线系统和/或一个或多个其它中继器系统之间共享。
在图6A所示的实施例中，一个或多个基站603的容量专用于DAS 600，并且与DAS600位于同一位置。基站603耦合到DAS 600。但是，应该理解的是，可以以其它方式来实现其它实施例。例如，一个或多个基站603的容量可以与DAS 600和与基站603位于同一位置的基站天线系统(例如，使用施主天线)共享。
基站603可以包括用于提供商业蜂窝无线服务的一个或多个基站和/或用于提供公共和/或私有安全无线服务(例如，由紧急服务组织(诸如警察、消防和紧急医疗服务)使用以预防或应对伤害或危害人员或财产的事件的无线通信)的一个或多个基站。
基站603可以使用衰减器、组合器、分离器、放大器、滤波器、交叉连接等的网络(有时统称为“接口点”或“POI”)耦合到主单元602。这个网络可以被包括在主单元602中和/或可以与主单元602分开。这样做是为了在下行链路中可以提取、组合由基站603输出的期望的RF信道集合并将其路由到适当的主单元602，并且使得在上游，可以提取、组合由主单元602输出的期望的载波集合并将其路由到每个基站603的适当接口。但是，要理解的是，这是一个示例并且可以以其它方式来实现其它实施例。
一般而言，每个主单元602包括下行链路DAS电路610，其被配置为从一个或多个基站603接收一个或多个下行链路信号。每个基站下行链路信号包括一个或多个射频信道，这些射频信道用于通过相关无线空中接口在下行链路方向上与用户装备614通信。通常，每个基站下行链路信号都作为模拟射频信号被接收，尽管在一些实施例中，基站信号中的一个或多个是以数字形式(例如，以符合通用公共无线电接口(“CPRI”)协议、开放无线电设备接口(“ORI”)协议、开放基站标准倡议(“OBSAI”)协议或其它协议的数字基带形式)接收的。
每个主单元602中的下行链路DAS电路系统610还被配置为生成从一个或多个基站下行链路信号导出的一个或多个下行链路运输信号，并且向远程天线单元604中的一个或多个发射一个或多个下行链路运输信号。
图6B图示了其中可以实现上述数字预失真技术的远程天线单元的一个实施例。每个远程天线单元604包括下行链路DAS电路612，该下行链路DAS电路612被配置为接收从一个或多个主单元602发送给它的下行链路运输信号并使用接收到的下行链路运输信号来生成从与远程天线单元604相关联的一个或多个天线615辐射的一个或多个下行链路射频信号以供用户装备614接收。以这种方式，DAS 600增加了由基站603提供的下行链路容量的覆盖区域。每个RAU604的下行链路DAS电路612包括至少一个发射器前端(TXFE)619，其例如对下行链路射频信号进行功率放大。
而且，每个远程天线单元604包括上行链路DAS电路617，其被配置为接收从用户装备614发射的一个或多个上行链路射频信号。这些信号是模拟射频信号。
每个远程天线单元604中的上行链路DAS电路系统617还被配置为生成从一个或多个远程上行链路射频信号导出的一个或多个上行链路运输信号并将一个或多个上行链路运输信号发射到主单元602中的一个或多个。每个RAU604的上行链路DAS电路617包括至少一个接收器前端(RXFE)622，其例如放大接收到的远程上行链路射频信号。
返回图6A，每个主单元602包括上行链路DAS电路系统616，其被配置为接收从一个或多个远程天线单元604发射给它的相应上行链路运输信号并使用所接收到的上行链路运输信号来生成提供给与主单元602相关联的一个或多个基站603的一个或多个基站上行链路射频信号。通常，这尤其涉及对从多个远程天线单元604接收的上行链路信号进行组合或求和，以便产生提供给每个基站603的基站信号。以这种方式，DAS 600增加了用于由基站603提供的上行链路容量的覆盖区域。
每个扩展单元608包括下行链路DAS电路系统(D/LDAS电路)618，其被配置为接收从主单元602(或其它扩展单元608)发射给它的下行链路运输信号并将该下行链路运输信号发射到一个或多个远程天线单元604或其它下游扩展单元608。每个扩展单元608还包括上行链路DAS电路620，其被配置为接收从一个或多个远程天线单元604或其它下游扩展单元608发射给它的相应上行链路运输信号，对接收到的上行链路运输信号进行组合或求和，并将所组合的上行链路运输信号朝上游发射到主单元602或其它扩展单元608。在其它实施例中，一个或多个远程天线单元604经由一个或多个其它远程天线单元604耦合到一个或多个主单元602(例如，其中远程天线单元604以菊花链或环形拓扑耦合在一起)。
每个主单元602、远程天线单元604和扩展单元608中的下行链路DAS电路(D/LDAS电路)610、612和618以及上行链路DAS电路(U/LDAS电路)616、617和620分别可以包括一个或多个适当的连接器、衰减器、组合器、分离器、放大器、滤波器、双工器、模数转换器、数模转换器、电光转换器、光电转换器、混频器、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器、收发器、成帧器等，以实现上述特征。而且，下行链路DAS电路610、612和618以及上行链路DAS电路616、617和620可以共享公共电路和/或部件。
DAS 600可以使用数字运输、模拟运输或者数字和模拟运输的组合，以在主单元602、远程天线单元604和任何扩展单元608之间生成和传送运输信号。DAS 600中的每个主单元602、远程天线单元604和扩展单元608还包括相应的控制器(CNTRL)621。使用执行被配置为实现各种控制功能的软件的一个或多个可编程处理器来实现控制器621。控制器621(更具体而言，由控制器621实现的各种控制功能)(或其部分)可以以其它方式(例如，以现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)实现。上面描述的DPD系统404A和/或控制逻辑可以被结合在例如远程天线单元604的控制器621中或结合到分布式天线系统600中的另一个控制器621或状态机中。
至少一个发射器前端619包括上述发射器前端104、304、404中的至少一个。至少一个接收器前端622包括上述的对应接收器前端106A、106B、306A、306B、406A、406B中的至少一个(例如，两个)。另外，如上面所讨论的，两个或更多个双工器和/或一个或多个双工器和一个或多个组合器系统的组合可以被用于将至少一个发射器前端619和至少一个接收器前端622耦合到一个或多个615天线。例如，DPD系统104A、304A、404A和/或控制逻辑可以被结合在例如远程天线单元604的控制器621中或以其它方式结合到分布式天线系统600中的另一个控制器621中。
中继器系统可以以其它方式实现。例如，中继器系统可以被实现为单节点中继器。图7图示了其中可以实现上述DPD技术的单节点中继器700的一个实施例。
单节点中继器700包括下行链路中继器电路712，其被配置为从一个或多个基站703接收一个或多个下行链路信号。这些信号在这里也被称为“基站下行链路信号”。每个基站下行链路信号包括一个或多个射频信道，用于在下行链路方向上通过相关的无线空中接口与用户装备(UE)714通信。通常，每个基站下行链路信号作为模拟射频信号被接收。
单节点中继器700中的下行链路中继器电路系统712还被配置为生成从与单节点中继器700相关联的一个或多个天线715辐射的一个或多个下行链路射频信号以供用户设备714接收。这些下行链路射频信号是模拟射频信号并且此处也被称为“中继的下行链路射频信号”。每个中继的下行链路射频信号包括用于通过无线空中接口与用户装备714通信的下行链路射频信道中的一个或多个。在本示例性实施例中，单节点中继器700是有源中继器系统，其中下行链路中继器电路系统712包括被用于控制和调整从一个或多个天线715辐射的中继的下行链路射频信号的增益的一个或多个放大器(或其它增益元件)。下行链路中继器电路系统712包括至少一个发射器前端(TXFE)719，其例如对中继的下行链路射频信号进行功率放大。
而且，单节点中继器700包括被配置为接收从用户装备714发射的一个或多个上行链路射频信号的上行链路中继器电路系统720。这些信号是模拟射频信号并且此处也被称为“UE上行链路射频信号”。每个UE上行链路射频信号包括被用于在上行链路方向上通过相关的无线空中接口与用户装备714通信的一个或多个射频信道。
单节点中继器700中的上行链路中继器电路系统720还被配置为生成提供给一个或多个基站703的一个或多个上行链路射频信号。这些信号此处也被称为“中继的上行链路信号”。每个中继的上行链路信号包括被用于通过无线空中接口与用户装备714通信的上行链路射频信道中的一个或多个。在本示例性实施例中，单节点中继器700是有源中继器系统，其中上行链路中继器电路720包括被用于控制和调整提供给一个或多个基站703的中继的上行链路射频信号的增益的一个或多个放大器(或其它增益元件)。通常，每个中继的上行链路信号作为模拟射频信号提供给一个或多个基站703。上行链路中继器电路720包括至少一个接收器前端(RXFE)722，其例如对接收到的上行链路射频信号进行放大。
下行链路中继器电路712和上行链路中继器电路720可以包括一个或多个适当的连接器、衰减器、组合器、分离器、放大器、滤波器、双工器、模数转换器、数模转换器、电光转换器、光电转换器、混频器、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器、收发器、成帧器等，以实现上述特征。而且，下行链路中继器电路712和上行链路中继器电路720可以共享公共电路和/或部件。
至少一个发射器前端719包括上述发射器前端104、304、404中的至少一个。至少一个接收器前端722包括上述对应接收器前端106A、106B、306A、306B、406A、406B中的至少一个(例如，两个)。另外，两个或更多个双工器的组合可以被用于将至少一个发射器前端719和至少一个接收器前端722耦合到一个或多个天线715。单节点中继器系统700还包括控制器(CNTRL)721。使用执行被配置为实现各种控制功能的软件的一个或多个可编程处理器来实现控制器721。控制器721(更具体而言，由控制器721实现的各种控制功能)(或其部分)可以以其它方式(例如，以现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)来实现。例如，DPD系统104A、304A、404A和/或控制逻辑可以结合在例如单节点中继器系统700的控制器721中。
示例实施例
示例1包括一种系统，包括：数字预失真(DPD)系统，其具有被配置为接收与至少两个发射频带对应的信号的输入端，以及输出端；数模转换器，其具有耦合到DPD系统的输出端的输入端，以及输出端；第一多路复用器，包括第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到数模转换器的输出端；第一功率放大器，具有耦合到第一多路复用器的第二端口的输入端，以及输出端，并且被配置为对第一发射频带中的信号进行功率放大；第二功率放大器，具有耦合到第一多路复用器的第三端口的输入端，以及输出端，并且被配置为对第二发射频带中的信号进行功率放大；第一耦合器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第一功率放大器的输出端；第二耦合器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第二功率放大器的输出端；第一模数转换器，具有耦合到第一耦合器的第二端口的输入端，以及耦合到DPD系统的输出端；以及第二模数转换器，具有耦合到第二耦合器的第二端口的输入端，以及耦合到DPD系统的输出端。
示例2包括示例1的系统，其中，如果信号是数字基带数据，那么数模转换器包括上变频器，并且第一模数转换器和第二模数转换器中的每一个都包括下变频器。
示例3包括示例1至2中的任何一个的系统，还包括：第一接收器前端系统，具有输入端和输出端；以及第二接收器前端系统，具有输入端和输出端。
示例4包括示例3的系统，还包括：第二多路复用器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第一耦合器的第三端口，并且第二端口耦合到第二耦合器的第三端口；第三多路复用器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第一接收器前端系统的输入端，并且第二端口耦合到第二接收器前端系统的输入端；第四多路复用器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第二多路复用器的第三端口，并且第二端口耦合到第三多路复用器的第三端口；以及天线，耦合到第四多路复用器的第三端口。
示例5包括示例1至4中的任何一个的系统，其中DPD系统被配置为使得在其中执行有预失真并与所述至少两个发射频带之一对应的带宽的中心频率偏斜，从而使预失真带宽覆盖对应的上行链路频带和下行链路频带。
示例6包括示例5的系统，其中中心频率和与下行链路频带及其对应的上行链路频带对应的中心频率等距。
示例7包括一种系统，包括：数字预失真(DPD)系统，具有被配置为接收与至少两个发射频带对应的信号的输入端，以及输出端；数模转换器，具有耦合到DPD系统的输出端的输入端，以及输出端；第一多路复用器，包括第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到数模转换器的输出端；第一功率放大器，具有耦合到多路复用器的第二端口的输入端，以及输出端，并且被配置为对第一发射频带中的信号进行功率放大；第二功率放大器，具有耦合到多路复用器的第三端口的输入端，以及输出端，并且被配置为对第二发射频带中的信号进行功率放大；第一耦合器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第一功率放大器的输出端；第二耦合器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第二功率放大器的输出端；开关，具有耦合到第一耦合器的第二端口的第一输入端口、耦合到第二耦合器的第二端口的第二输入端口、公共端口，以及至少一个被配置为选择开关的输入端口的控制端口；以及模数转换器，具有耦合到开关的公共端口的输入端，以及耦合到DPD系统的输出端。
示例8包括示例7的系统，其中，如果信号是数字基带数据，那么数模转换器包括上变频器，并且模数转换器包括下变频器。
示例9包括示例7至8中的任何一个的系统，还包括：第一接收器前端系统，具有输入端和输出端；以及第二接收器前端系统，具有输入端和输出端。
示例10包括示例9的系统，还包括：第二多路复用器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第一耦合器的第三端口，并且第二端口耦合到第二耦合器的第三端口；第三多路复用器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第一接收器前端系统的输入端，并且第二端口耦合到第二接收器前端系统的输入端；第四多路复用器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第二多路复用器的第三端口，并且第二端口耦合到第三多路复用器的第三端口；以及天线，耦合到第四多路复用器的第三端口。
示例11包括示例7至10中的任何一个的系统，其中开关具有第三端口；并且该系统还包括：第一接收器前端系统，具有输入端和输出端，其中输出端耦合到开关的第三端口；以及第二接收器前端系统，具有输入端和输出端。
示例12包括示例11的系统，还包括具有输入端、第一输出端、第二输出端和至少一个控制输入端的多路复用器，其中输入端耦合到模数转换器的输出端，第一输出端耦合到DPD系统。
示例13包括示例11至12中的任何一个示例的系统，包括：第二多路复用器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第一耦合器的第三端口和第二接收器前端系统的输入端；组合器系统，有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第一接收器前端系统的输入端，并且第二端口耦合到第二耦合器的第三端口；第三多路复用器，具有第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口耦合到第二多路复用器的第三端口，并且第二端口耦合到组合器系统的第三端口；以及天线，耦合到第四多路复用器的第三端口。
示例14包括示例13的系统，其中组合器系统包括：环行器；以及带通滤波器，耦合到环行器。
示例15包括示例7-14中的任何一个的系统，其中DPD系统被配置为使得在其中执行预失真并与所述至少两个发射频带之一对应的带宽的中心频率偏斜，从而使预失真带宽覆盖对应的上行链路频带和下行链路频带。
示例16包括示例7-15中的任何一个的系统，其中中心频率和与下行链路频带及其对应的上行链路频带对应的中心频率等距。
示例17包括一种方法，包括：用至少两个并行的功率放大器对至少两个预失真的信号进行功率放大，所述至少两个预失真的信号各自与唯一的发射频带对应，其中每个功率放大器在唯一的发射频带中操作；以及用单个预失真系统对不同发射频带中的至少两个信号进行预失真，其中至少两个信号中的每个信号的预失真基于对应的功率放大的预失真的信号的一部分，并且其中预失真减小对应的功率放大的预失真的信号中的某些IMD产物。
示例18包括示例17的方法，其中，如果所述至少两个信号是数字基带数据，那么在功率放大之前对预失真的信号进行上变频，并在利用功率放大的预失真的信号的部分进行预失真之前对功率放大的预失真的信号的部分进行下变频。
示例19包括示例17至18中的任何一个的方法，其中，如果在功率放大之前的预失真的信号是数字信号，那么在功率放大之前将数字信号转换成模拟信号，并在将其用于预失真之前对功率放大的预失真的信号中的每一个信号的部分进行数字化。
示例20包括示例17至19中的任何一个的方法，其中对部分进行数字化包括在将每一个功率放大的预失真的信号中的部分用于预失真之前利用单个模数转换器选择性地对其进行数字化。
示例21包括示例18至20中的任何一个的方法，其中利用单个模数转换器选择性地进行数字化还包括：在唯一的发射频带被用于时分双工的情况下，在用于接收的时间段期间，利用单个ADC选择性地对接收到的信号进行数字化。
示例22包括示例17至21中的任何一个的方法，还包括使得在其中执行预失真并与一个发射频带对应的带宽的中心频率偏斜，从而使预失真带宽覆盖对应的上行链路频带和下行链路频带。
已经描述了由所附权利要求定义的本发明的多个实施例。不过，将理解的是，在不脱离要求保护的发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种修改。因而，其它实施例在以下权利要求的范围内。例如，信号可以是电压信号或电流信号。

Claims (18)

1.一种系统，包括：
数字预失真DPD系统，所述DPD系统包括被配置为接收与至少两个发射频带对应的信号的输入端，以及输出端；
数模转换器，所述数模转换器包括耦合到DPD系统的输出端的输入端，以及输出端；
第一多路复用器，所述第一多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一多路复用器的第一端口耦合到数模转换器的输出端；
第一功率放大器，所述第一功率放大器包括耦合到第一多路复用器的第二端口的输入端，以及输出端，并且被配置为对第一发射频带中的信号进行功率放大；
第二功率放大器，所述第二功率放大器包括耦合到第一多路复用器的第三端口的输入端，以及输出端，并且被配置为对第二发射频带中的信号进行功率放大；
第一耦合器，所述第一耦合器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一耦合器的第一端口耦合到第一功率放大器的输出端；
第二耦合器，所述第二耦合器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第二耦合器的第一端口耦合到第二功率放大器的输出端；
第一模数转换器，所述第一模数转换器包括耦合到第一耦合器的第二端口的输入端，以及耦合到DPD系统的输出端；以及
第二模数转换器，所述第二模数转换器包括耦合到第二耦合器的第二端口的输入端，以及耦合到DPD系统的输出端；
其中所述DPD系统被配置为使得执行预失真的带宽的中心频率偏斜，其中所述带宽覆盖对应于所述至少两个发射频带之一的下行链路频带与上行链路频带的对应对。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，如果所述信号是数字基带数据，那么所述数模转换器包括上变频器，并且所述第一模数转换器和所述第二模数转换器中的每一个都包括下变频器。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括：
第一接收器前端系统，所述第一接收器前端系统包括输入端和输出端；以及
第二接收器前端系统，所述第二接收器前端系统包括输入端和输出端。
4.根据权利要求3所述的系统，还包括：
第二多路复用器，所述第二多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第二多路复用器的第一端口耦合到所述第一耦合器的第三端口，并且所述第二多路复用器的第二端口耦合到所述第二耦合器的第三端口；
第三多路复用器，所述第三多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第三多路复用器的第一端口耦合到所述第一接收器前端系统的输入端，并且所述第三多路复用器的第二端口耦合到所述第二接收器前端系统的输入端；
第四多路复用器，所述第四多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第四多路复用器的第一端口耦合到所述第二多路复用器的第三端口，并且所述第四多路复用器的第二端口耦合到所述第三多路复用器的第三端口；以及
天线，所述天线耦合到所述第四多路复用器的第三端口。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述中心频率与对应于所述对应的上行链路频带和下行链路频带的中心频率等距。
6.一种系统，包括：
数字预失真DPD系统，所述DPD系统包括被配置为接收与至少两个发射频带对应的信号的输入端，以及输出端；
数模转换器，所述数模转换器包括耦合到所述DPD系统的输出端的输入端，以及输出端；
第一多路复用器，所述第一多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一多路复用器的第一端口耦合到所述数模转换器的输出端；
第一功率放大器，所述第一功率放大器包括耦合到所述第一多路复用器的第二端口的输入端，以及输出端，并且被配置为对第一发射频带中的信号进行功率放大；
第二功率放大器，所述第二功率放大器包括耦合到所述第一多路复用器的第三端口的输入端，以及输出端，并且被配置为对第二发射频带中的信号进行功率放大；
第一耦合器，所述第一耦合器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一耦合器的第一端口耦合到所述第一功率放大器的输出端；
第二耦合器，所述第二耦合器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第二耦合器的第一端口耦合到所述第二功率放大器的输出端；
开关，所述开关包括耦合到所述第一耦合器的第二端口的第一输入端口、耦合到所述第二耦合器的第二端口的第二输入端口、公共端口，以及被配置为选择所述开关的输入端口的至少一个控制端口；以及
模数转换器，所述模数转换器包括耦合到所述开关的公共端口的输入端，以及耦合到所述DPD系统的输出端；
其中所述DPD系统被配置为使得执行预失真的带宽的中心频率偏斜，其中所述带宽覆盖对应于所述至少两个发射频带之一的下行链路频带与上行链路频带的对应对。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，如果信号是数字基带数据，那么所述数模转换器包括上变频器，并且所述模数转换器包括下变频器。
8.根据权利要求6所述的系统，还包括：
第一接收器前端系统，所述第一接收器前端系统包括输入端和输出端；以及
第二接收器前端系统，所述第二接收器前端系统包括输入端和输出端。
9.根据权利要求8所述的系统，还包括：
第二多路复用器，所述第二多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第二多路复用器的第一端口耦合到所述第一耦合器的第三端口，并且所述第二多路复用器的第二端口耦合到所述第二耦合器的第三端口；
第三多路复用器，所述第三多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第三多路复用器的第一端口耦合到所述第一接收器前端系统的输入端，并且所述第三多路复用器的第二端口耦合到所述第二接收器前端系统的输入端；
第四多路复用器，所述第四多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第四多路复用器的第一端口耦合到所述第二多路复用器的第三端口，并且所述第四多路复用器的第二端口耦合到所述第三多路复用器的第三端口；以及
天线，所述天线耦合到所述第四多路复用器的第三端口。
10.根据权利要求6所述的系统，其中所述开关具有第三端口；并且所述系统还包括：
第一接收器前端系统，所述第一接收器前端系统包括输入端和输出端，其中所述第一接收器前端系统的输出端耦合到所述开关的第三端口；以及
第二接收器前端系统，所述第二接收器前端系统包括输入端和输出端。
11.根据权利要求10所述的系统，包括：
第二多路复用器，所述第二多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第二多路复用器的第一端口耦合到所述第一耦合器的第三端口和所述第二接收器前端系统的输入端；
组合器系统，所述组合器系统包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述组合器系统的第一端口耦合到所述第一接收器前端系统的输入端，并且所述组合器系统的第二端口耦合到所述第二耦合器的第三端口；
第三多路复用器，所述第三多路复用器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第三多路复用器的第一端口耦合到所述第二多路复用器的第三端口，并且所述第三多路复用器的第二端口耦合到所述组合器系统的第三端口；以及
天线，所述天线耦合到所述第三多路复用器的第三端口。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述组合器系统包括：
环行器；以及
带通滤波器，所述带通滤波器耦合到环行器。
13.根据权利要求6所述的系统，其中所述中心频率与对应于所述对应的上行链路频带和下行链路频带的中心频率等距。
14.一种方法，包括：
用至少两个并行的功率放大器对至少两个预失真的信号进行功率放大，所述至少两个预失真的信号各自与唯一的发射频带对应，其中每个功率放大器在唯一的发射频带中操作；
用单个预失真系统并且在预失真带宽中的下行链路频带中对不同发射频带中的至少两个信号进行预失真，其中所述至少两个信号中的每个信号的预失真基于对应的功率放大的预失真的信号的一部分，并且其中所述预失真减小所述对应的功率放大的预失真的信号中的某些互调失真IMD产物；以及
使得执行预失真的带宽的中心频率偏斜，其中所述带宽覆盖对应于所述至少两个发射频带之一的下行链路频带与上行链路频带的对应对。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，如果所述至少两个信号是数字基带数据，那么在功率放大之前对预失真的信号进行上变频，并且在将功率放大的预失真的信号的部分用于预失真之前对所述功率放大的预失真的信号的所述部分进行下变频。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，如果在功率放大之前的预失真的信号是数字信号，那么在功率放大之前将所述数字信号转换成模拟信号，并在将功率放大的预失真的信号的部分用于预失真之前对所述功率放大的预失真的信号中的每一个信号的所述部分进行数字化。
17.根据权利要求16所述的方法，其中对所述部分进行数字化包括在将所述功率放大的预失真的信号的所述部分用于预失真之前利用单个模数转换器选择性地对所述功率放大的预失真的信号中的每一个信号的部分进行数字化。
18.根据权利要求17所述的方法，其中利用单个模数转换器选择性地进行数字化还包括：在唯一的发射频带被用于时分双工的情况下，在用于接收的时间段期间，利用所述单个模数转换器选择性地对接收到的信号进行数字化。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102554666B1 (ko) * 2018-09-21 2023-07-13 삼성전자주식회사 안테나로부터 수신되는 신호에 기반하여 통신 회로를 제어하는 전자 장치
JP6919664B2 (ja) * 2019-01-31 2021-08-18 株式会社村田製作所 マルチプレクサおよび通信装置
US10735095B1 (en) * 2019-03-04 2020-08-04 Advanced Rf Technologies, Inc. Distributed antenna system for massive MIMO signals with one fiber optic cable
JP2020205472A (ja) * 2019-06-14 2020-12-24 株式会社村田製作所 高周波回路および通信装置
EP4122109A1 (en) 2020-03-18 2023-01-25 CommScope Technologies LLC Single-chip digital pre-distortion (dpd) device implemented using radio frequency transceiver integrated circuit with integrated dpd function
CN112332788A (zh) * 2020-10-22 2021-02-05 浙江三维利普维网络有限公司 一种射频功放模块
EP3993262A1 (en) * 2020-11-02 2022-05-04 Nokia Solutions and Networks Oy A radio apparatus
US11901921B2 (en) 2020-11-02 2024-02-13 Nokia Solutions And Networks Oy Radio apparatus
CN114448454B (zh) * 2021-12-28 2024-05-10 西安邮电大学 一种可抑制谐波和互调失真的短波发射机

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1233507A1 (en) * 2001-02-16 2002-08-21 Lucent Technologies Inc. Digital transmitter system and method
CN101350596A (zh) * 2007-05-31 2009-01-21 安德鲁公司 用于放大器的延迟调节器预失真电路
CN101594327A (zh) * 2008-05-26 2009-12-02 芯通科技（成都）有限公司 多通道数字预失真处理装置及预失真处理方法
CN102771046A (zh) * 2010-02-24 2012-11-07 住友电气工业株式会社 放大器装置、信号处理装置、无线电通信装置、连接器安装结构及同轴连接器
CN103095317A (zh) * 2011-10-28 2013-05-08 美国博通公司 带有校准的预矫正的 rf 收发器及其使用方法
CN103858396A (zh) * 2011-10-14 2014-06-11 高通股份有限公司 将现有接收机重用于反馈的自适应发射机预畸变
CN104170262A (zh) * 2012-04-16 2014-11-26 阿尔卡特朗讯 多带收发器中的串话消除
CN106341089A (zh) * 2015-07-06 2017-01-18 联发科技股份有限公司 闭环数字预失真电路及相关方法、设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7058369B1 (en) * 2001-11-21 2006-06-06 Pmc-Sierra Inc. Constant gain digital predistortion controller for linearization of non-linear amplifiers
US20060040624A1 (en) * 2002-12-20 2006-02-23 Dietmar Lipka Peak power limitation in an amplifier pooling scenario
KR101433845B1 (ko) * 2008-01-23 2014-08-27 삼성전자주식회사 다중 안테나 무선통신 시스템에서 피드백 경로를 공유하는디지털 선 왜곡 장치 및 방법
KR20110002020A (ko) * 2008-03-12 2011-01-06 하이프레스 인코포레이티드 디지털 ｒｆ 트랜시버 시스템 및 방법
US8265572B2 (en) * 2009-12-21 2012-09-11 Ubidyne, Inc. Multiple envelope tracking system for an active antenna array
US8355682B2 (en) * 2010-10-05 2013-01-15 Ubidyne, Inc. Radio transmitter and method for transmission of combined signal
US9184710B2 (en) 2011-02-09 2015-11-10 Intel Corporation Digital predistortion of a power amplifier for signals comprising widely spaced carriers
US8913689B2 (en) * 2012-09-24 2014-12-16 Dali Systems Co. Ltd. Wide bandwidth digital predistortion system with reduced sampling rate
US9172334B2 (en) * 2013-05-09 2015-10-27 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Digital predistortion system and method with extended correction bandwidth
US9385762B2 (en) * 2013-05-22 2016-07-05 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Linearization of intermodulation bands for concurrent dual-band power amplifiers
WO2015096010A1 (zh) * 2013-12-23 2015-07-02 华为技术有限公司 一种无线收发信机
US9825657B2 (en) * 2016-01-12 2017-11-21 Google Inc. Digital pre-distortion linearization for mobile communication

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1233507A1 (en) * 2001-02-16 2002-08-21 Lucent Technologies Inc. Digital transmitter system and method
CN101350596A (zh) * 2007-05-31 2009-01-21 安德鲁公司 用于放大器的延迟调节器预失真电路
CN101594327A (zh) * 2008-05-26 2009-12-02 芯通科技（成都）有限公司 多通道数字预失真处理装置及预失真处理方法
CN102771046A (zh) * 2010-02-24 2012-11-07 住友电气工业株式会社 放大器装置、信号处理装置、无线电通信装置、连接器安装结构及同轴连接器
CN103858396A (zh) * 2011-10-14 2014-06-11 高通股份有限公司 将现有接收机重用于反馈的自适应发射机预畸变
CN103095317A (zh) * 2011-10-28 2013-05-08 美国博通公司 带有校准的预矫正的 rf 收发器及其使用方法
CN104170262A (zh) * 2012-04-16 2014-11-26 阿尔卡特朗讯 多带收发器中的串话消除
CN106341089A (zh) * 2015-07-06 2017-01-18 联发科技股份有限公司 闭环数字预失真电路及相关方法、设备

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