CN111512542B - 具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于射频(RF)功率放大器的具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的设备。功率管理单元基于控制信号为功率放大器生成一组供电电压。功率管理集成电路中的设定值发生器逐渐增大或减小目标电压，使得从电压转换器输出的该组供电电压响应于目标电压的逐渐过渡而逐渐增大或减小。收发器包括数字模型，该数字模型用于复制电压转换器中的设定值发生器和稳压器的行为，使得信号预失真单元可使用瞬时电压电平进行信号预失真。

Description

具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的方法和设备
技术领域
示例涉及用于射频(RF)功率放大器(PA)的具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的方法和设备。
背景技术
在数字包络跟踪中，生成一组离散电压并且将它们中的一个转发到RF功率放大器。数字包络跟踪的故障(与完美包络跟踪相比)可通过RF信号预失真来补偿。
数字包络跟踪器根据RF包络的电平使用连接到功率放大器的一组预定义电压电平。在数字跟踪的情况下，对RF包络进行前瞻性分析以识别下一个时间间隔中峰的数量和高度，并且根据某些标准选择电压电平。电压电平的数量是总效率改善和跟踪器设计所施加的约束之间的权衡。更多数量的电压电平改善了功率放大器的效率，但增加了跟踪器的复杂性。这种复杂性的增加主要来自以下事实：每个电压电平需要印刷电路板(PCB)上的附加外部电容器。
常规解决方案假定在电压变化之后呈现稳态条件，具有一组先前稳定且恒定的电压电平。这对于移动应用而言具有缺点，因为功率电平以及因此该组电压的电平需要在移动应用中(例如，在子帧之间)频繁改变以提高系统效率。即使在此类电压电平过渡期间，也需要输出信号的连续性。
图1示出了基于恒定电压电平的常规数字包络跟踪。收发器100中的分段恒定电平定义单元104接收关于RF前端(RFFE)的配置模式的信息、关于要传输的输入数据流的功率水平的信息，以及配置和校准信息诸如PA负载线等，并且基于该信息导出功率放大器120所需的一组供电电压的电压电平。分段恒定电平定义单元104确定功率放大器120的该组供电电压的每个电压值，并且经由控制单元102将该信息(控制信号111)发送到功率管理集成电路(PMIC)110。
收发器100中的控制单元102分析输入数据流130的RF包络的特性，并将控制信号116和117分别发送到PMIC 110，用于数字电压电平选择。PMIC 110中的分段恒定发生器112基于控制信号111将目标电压输出到单输入多输出(SIMO)DC-DC转换器114。DC-DC转换器114生成一组电压，并且该组电压中的一个电压基于来自控制单元102的控制信号116被切换到功率放大器120。从DC-DC转换器114输出的该组电压保持恒定，直到目标电压改变。
分段恒定电平定义单元104还生成一组数字电压电平，并且该组数字电压电平中的一个数字电压电平基于来自控制单元102的控制信号117被切换到RF信号预失真单元106。该组数字电压电平是恒定的，并且收发器中的信号预失真单元106仅采用恒定的电压电平。
当需要改变针对功率放大器的供电电压电平时，传输可能受到干扰，例如导致误差向量幅值(EVM)增大。这在一些系统诸如长期演进(LTE)系统中通常是不期望的。简单地改变针对功率放大器的该组供电电压(例如，在LTE的子帧边界处)可能会损坏RF信号性能指标诸如EVM，并且可导致整个帧的丢弃。由于(例如由于功率改变)可能需要频繁地改变电压电平，这不是一种可接受的策略。简单地加快从一组电压到另一组电压的切换是不可能的，因为更快的切换将需要更高的电流来对相关联的电容器再充电。这将需要稳压器芯片中更大的线圈(PCB面积缺点)和更大的功率级晶体管(更大的芯片面积、降低的效率等)。此外，更快的切换通常伴随过冲和振荡。这将进一步劣化RF误差。
附图说明
以下将仅以举例的方式并参考附图来描述装备和/或方法的一些示例，其中
图1示出了基于恒定电压电平的常规数字包络跟踪；
图2示出了用于具有动态变化供电电压电平的数字包络跟踪的示例性设备；
图3示出了电压电平过渡的示例；
图4示出了用于具有动态变化供电电压电平的数字包络跟踪的另选示例性设备；以及
图5示出了根据一个方面的示例性用户设备(UE)。
具体实施方式
现在将参考附图更充分地描述各种示例，在附图中示出了一些示例。在附图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度可被放大。
因此，虽然另外的示例能够进行各种修改和另选形式，但是其一些特定示例在附图中示出并且随后将被详细描述。然而，该具体实施方式不将另外的示例限制于所描述的特定形式。另外的示例可涵盖落入本公开的范围内的所有修改、等同形式和另选形式。类似的数字在整个图的说明书中是指相似或类似的元件，这些元件可在彼此比较时以相同或修改的形式实现，同时提供相同或类似的功能。
应当理解，当元件被称为“连接”或“耦接”到另一个元件时，元件可直接连接或耦接或经由一个或多个居间元件连接或耦接。如果使用“或”组合两个元件A和B，则应理解为公开了所有可能的组合，即仅A、仅B以及A和B。相同组合的另选的措辞为“A和B中的至少一者”。对于多于2个元件的组合，情况亦如此。
本文中所使用的术语仅仅是为了描述特定示例并非旨在对另外的示例进行限制。每当使用单数形式诸如“一个”、“一种”和“该”并且仅使用没有被明确或隐含地限定为强制性的单个元件时，另外的示例也可使用多个元件来实现相同的功能。同样，当随后将功能描述为使用多个元件来实现时，另外的示例可使用单个元件或处理实体来实现相同的功能。还应当理解，术语“包括”在使用时是指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件和/或部件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件、部件和/或其任何分组。
除非另有限定，否则所有术语(包括技术和科学术语)在本文中均以其在示例所属领域中的普通含义来使用。
本发明公开了用于功率放大器的具有一组动态变化电压电平的数字包络跟踪的示例。在示例中，从功率管理IC到功率放大器的供电电压可从第一组电压快速改变为第二组电压，以对于所有使用情况保持最佳效率，并且系统可在此类电压改变期间无中断地运行。
图2示出了用于具有动态变化供电电压电平的数字包络跟踪的示例性设备200。设备200可以是无线通信设备。例如，设备200可以是如图4所示的UE。设备200可包括收发器201、功率管理IC 210和RF功率放大器220，并且还可包括用于设备200的操作的其他部件。功率管理IC 210和收发器201可以是单独的半导体器件(诸如不同半导体芯片或模块)，或者另选地可以集成到一个器件中。
收发器201接收用于传输的输入(IQ或极性)数据流230，并且在将输入数据流230发送到RF功率放大器220之前对该输入数据流执行预失真。收发器201中的控制单元202在特定时间间隔中的每个时间间隔期间分析输入数据流230的特性(诸如输入数据流230的包络的峰的数量和高度)，并且发送控制信号219、231，用于分别选择RF功率放大器220的一组供电电压中的一个供电电压和RF信号预失真单元209的一组数字电压电平中的一个数字电压电平，这将在下文详细解释。分段恒定发生器212基于控制信号211输出用于目标电压的一个或多个信号，并且设定值发生器214对目标电压施加逐渐过渡，即，从设定值发生器214输出的目标电压逐渐增大或减小到新的目标电压。设定值发生器214可逐步或连续地增大或减小目标电压。例如，设定值发生器214可线性地增大或减小(例如，斜线上升或斜线下降)目标电压。另选地，设定值发生器214可以指数方式增大或减小目标电压。设定值发生器214可根据非线性连续函数或分段线性连续函数逐渐增大或减小目标电压。设定值发生器214可在具有或不具有初始步骤的情况下开始增大或减小目标电压。设定值发生器214操控电压转换器216中的稳压器218，使得从电压转换器216输出的该组供电电压以受控、确定和可再现的方式改变。
电压转换器216(例如，SIMO DC-DC转换器)基于一个或多个目标电压生成一组供电电压。当目标电压从一个电平逐渐过渡到另一个电平时，由电压转换器216生成的该组供电电压也从一组电压逐渐改变到另一组电压。设定值发生器214例如通过向稳压器218施加控制信号(例如，斜线上升/斜线下降信号)来触发从第一组供电电压到第二组供电电压的过渡。该组供电电压中的一个供电电压由开关217基于来自控制单元202的控制信号219切换到功率放大器220。在示例中，物理电压过渡发生在电压转换器216的输出处。
例如根据于PA负载线，该组供电电压中的一个供电电压被提供给PA内核。该组供电电压的重新配置由设定值发生器214触发。例如，如果可从该当前组供电电压提供较高供电电压，则可从该当前组供电电压切换该电压。如果不能从当前组供电电压提供较高供电电压，则可由设定值发生器214基于控制信号211来重新配置该组供电电压。
收发器201包括数字电压电平发生器205，该数字电压电平发生器用于为RF信号预失真单元209生成一组数字电压电平，同时复制功率管理IC 210中的设定值发生器214和稳压器218的行为。在一些示例中，电压转换器216和数字电压电平发生器205可位于不同半导体器件诸如不同芯片或不同模块中。复制组的数字电压电平的过渡与电压转换器216的输出处的供电电压过渡同步。
分段恒定电平定义单元204接收关于RF前端(RFFE)的配置模式的信息、关于要传输的输入数据流的功率水平的信息，以及配置和校准信息诸如PA负载线等，并且基于该信息导出功率放大器220所需的一组供电电压的电压电平。分段恒定电平定义单元204限定该组供电电压的每个电压值，并且该信息(控制信号211)经由控制单元203被发送到PMIC210。在控制信号211中从分段恒定电平定义单元204发送的信息可包括需要将供电电压电平缩放到的值以及关于何时缩放和/或以什么速度缩放的定时信息。一组恒定数字电压电平也从分段恒定电平定义单元204输出到数字过渡发生器模型单元206。用于触发供电电压电平过渡的调度器可位于控制单元202中或分段恒定电平定义单元204中。控制单元202可将包括触发时间信息的控制信号发送到分段恒定电平定义单元204。另选地，控制信号可从分段恒定电平定义单元204发送到控制单元202。
在示例中，可在收发器201中添加用于复制设定值发生器214和稳压器218的行为的数字模型。数字过渡发生器模型单元206和数字稳压器模型单元208(在基于模型的控制的意义上)计算分别由功率管理IC 210中的设定值发生器214和稳压器218施加的物理电压电平的精确瞬态行为。数字过渡发生器模型单元206通过复制设定值发生器214的行为来逐渐增大或减小由分段恒定电平定义单元204生成的该组恒定数字电压电平。稳压器模型单元208通过复制稳压器216的行为来将数字过渡发生器模型单元206的输出转换成该组数字电压电平。由分段恒定电压电平定义单元204生成的一个或多个设定值信号(即，可为单个信号或多个信号的一个或多个恒定数字电压电平)由数字过渡发生器模型单元206成形。来自数字过渡发生器模型单元206的所得信号不再是分段恒定的，而是可具有连续过渡。然后将来自数字过渡发生器模型单元206的一个或多个该信号转发到稳压器模型单元208，该稳压器模型单元将稳压器218的动态行为添加到一个或多个信号。稳压器模型单元208提供与电压转换器216处的物理电压电平对应的全组数字电压电平。数字过渡发生器模型单元206中的主要时间常数或过渡时间可大于稳压器218的最慢动态过程。
该组供电电压在一定时间间隔内是恒定的。时间间隔可以是LTE子帧、LTE时隙、一个OFDM符号、若干OFDM符号或任何其他持续时间。该组供电电压可在时间间隔的边界处从一组电平改变为另一组电平。分段恒定电平定义单元204计算这些电压变化，(即，计算时间间隔期间所需的稳态电压电平)，并且功率管理IC 210中的设定值发生器214以及数字过渡发生器模型单元206和数字稳压器模型单元208以定义且受控的方式成形从一组电平到另一组电平的过渡，而不是突然变化。在由设定值发生器214和数字过渡发生器模型单元206处理之后，电压电平表示不再分段恒定，并且针对RF信号预失真考虑该瞬态行为。
基于数字模型计算的数字电压电平在数字稳压器模型单元208的输出处过渡。数字过渡发生器模型单元206和数字稳压器模型单元208可为硬件电路，该硬件电路具有逻辑部件以计算分别由功率管理IC 210中的设定值发生器214和稳压器218施加的相同电压变化。另选地，数字过渡发生器模型单元206和数字稳压器模型单元208可由软件来实现。
基于来自控制单元202的控制信号231，将可动态改变的该组数字电压电平中的一个数字电压电平切换到RF信号预失真单元209。控制单元202可基于未失真(IQ或极性)数据流230导出控制信号231和219。RF信号预失真单元209基于功率放大器模型参数、供应滤波器模型参数、数字电压电平和基于来自控制单元202的控制信号切换的数字电压电平来修改未失真的输入数据流230。RF信号预失真单元209为其RF信号预失真使用瞬时电压电平而非恒定电压电平。利用数字过渡发生器模型单元206和数字稳压器模型单元208，可通过确定的方式执行电压电平变化，并且RF信号预失真单元209知道供电电压电平变化的瞬态。利用该方案，RF信号预失真单元209可利用动态变化的电压电平而不是恒定的电压电平工作。
功率放大器220的供电电压电平的选择由功率放大器负载线和下一个时间间隔(例如，在LTE的情况下为即将到来的子帧)中的目标输出功率给出。较高功率放大器负载线需要较高功率放大器供电电压以实现最大传输功率。这意味着(绝对)最大电压电平取决于功率放大器负载线，并且如果使用不同功率放大器内核来支持不同频带，则(绝对)最大电压电平可在传输频带之间发生变化。下一个时间间隔中的目标输出功率设定该时间间隔中的最大电压电平。目标功率越高，则该组预定义供电电压电平中的最大电压越高。
如果供电电压电平在下一个时间间隔中不适配于功率放大器负载线或目标功率，则功率放大器效率降低，因为功率放大器供电电压净空将过高。在本文所公开的示例中，为了实现最佳效率，该组供电电压电平(尤其是该组中的最大电压)可在操作期间根据频带(即，专用于频带的功率放大器内核)和目标功率进行调整。
取决于传输频带的调整可能时间关键性不大，因为对于频带改变，可给出一些前导时间用于重新配置。目标功率变化在时间上更加关键，因为其可在短时间段内发生，例如在LTE的情况下在子帧之间发生。从为第一目标功率选择的第一组电压电平变成为第二目标功率选择的第二组电压电平的可接受稳定时间通常较短(例如，小于5μs)。
在示例中，供电电压可通过受控且限定的方式改变。供电电压可逐渐且缓慢地改变。设定值发生器214以使得供电电压被输出而没有过冲或振荡的速度来修改稳压器218的目标电压，并且该速度使得收发器201中的RF信号预失真单元209可具有足够的时间在针对某些固定电压所定义的参数之间进行内插。
功率放大器负载线通常施加更静态的条件，因为其在子帧基础上不改变，除非使用具有可切换功率放大器匹配的功率放大器。在一些示例中，设备200可包括具有不同负载线的多个功率放大器内核，并且可并行地激活和使用多个功率放大器内核，例如用于带间上行链路或下行链路载波聚合(CA)。带间CA意味着传输同时发生在两个或更多个频带上。每个功率放大器内核可专用于不同频带以用于并发操作，并且由电压转换器216生成的该组供电电压中的一个供电电压可被提供至功率放大器内核中的每个功率放大器内核。例如，设备200可包括至少两个功率放大器内核，并且该组供电电压中的一个供电电压可经由第一选择器/开关被提供给第一功率放大器内核，并且该组供电电压中的一个供电电压可经由第二选择器/开关被提供给第二功率放大器。第一功率放大器内核和第二功率放大器内核可被并行激活并且专用于不同频带。
功率放大器内核可具有施加不同最大电压电平的不同负载线。在这种情况下，具有最高负载线的功率放大器内核可为选通(即，可基于具有最高负载线的功率放大器内核来生成该组供电电压)。在频带间CA操作中，可能发生一个频带消隐一定时间的情况，这意味着在一个频带中不存在传输。这可在LTE中基于子帧发生。如果具有最高负载线的功率放大器内核被消隐，则最大电压可能不再是最佳的，因为一个或多个仍然活动的功率放大器内核可允许较低的最大电压。在没有调整的情况下，较高供电电压可为功率放大器内核引入过多净空，这降低了功率放大器效率。功率放大器内核的消隐可引入时间关键性事件，因为其可在子帧的基础上发生。在示例中，如果一个或多个功率放大器内核被打开或关闭，则控制单元202可动态地调节目标电压并因此调节供电电压。如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核的功率电平被改变，则控制单元202还可调节目标电压。利用根据所公开的示例的功率放大器的供电电压的动态调整，实现了功率放大器的更有效率的操作。
图3示出了供电电压的过渡的示例。如图3所示，供电电压从第一组电压电平302逐渐过渡到第二组电压电平304，而没有振荡或过冲。RF信号预失真单元209可在其信号预处理的过渡期间利用该瞬时电压电平。
在一个示例中，在电压电平增大的情况下，可以在帧、子帧、时隙或符号边界或通信系统中使用的任何其他时间单位结束之前执行电压缩放(即，过渡)，使得可以放大电压以促进下一个时间段中的更高功率传输。在另一个示例中，在电压电平减小的情况下，可以在新的帧、子帧、时隙或符号边界或通信系统中使用的任何其他时间单元的开始处执行电压缩放。保持高功率传输，直到先前时间段结束，并且在接下来的时间段中，电压可缓慢且逐渐地降低到新目标电平。在另一个示例中，电压缩放可以在帧、子帧、时隙或符号或通信系统中使用的任何其他时间单位中的任何位置(例如，在帧、子帧、时隙或符号等的中间)执行。这可应用于例如载波聚合或双用户身份模块(SIM)双活动情况，其中可存在两个或更多个异步链路。
常规数字包络跟踪不能用于移动应用，或者可能需要以最高的一组电压电平运行，这导致较低的效率。根据本文所公开的示例的供电电压缩放可用于移动应用，因为供电电压可在任何时间点动态地调节而不损害包络跟踪或RF性能。当RF信号预失真单元考虑瞬时电压变化时，在输出信号中可能不会发生主要误差。
图4示出了用于具有动态变化供电电压电平的数字包络跟踪的另选示例性设备400。设备400与图2中的设备200相同，不同的是使用了模数转换器(ADC)250来代替图2中的数字过渡发生器模型单元206和数字稳压器模型单元208，以用于生成与从电压转换器216输出的该组供电电压对应的一组数字电压电平。ADC 250可跟踪电压转换器216的输出电压，以向RF信号预失真单元209提供瞬时PA供电电压作为馈入。ADC 250可包括在功率管理IC 210中或收发器200中。ADC 250可测量该组供电电压中的一个、或该组供电电压中的多于一个或全部、或该组供电电压中的两个或更多个的组合，并且将一个或一组数字电压电平发送到RF信号预失真单元209。
图5示出了根据一个方面的示例性UE 500(例如，无线通信设备)。在一些方面中，UE 500可为移动设备，并包括应用处理器505、基带处理器510(也称为基带模块)、无线电前端模块(RFEM)515、存储器520、连通性模块525、近场通信(NFC)控制器530、音频驱动器535、相机驱动器540、触摸屏545、显示驱动器550、传感器555、可移除存储器560、电源管理集成电路(PMIC)565和智能电池570等。
在一些方面中，应用处理器505可包括例如一个或多个CPU内核和以下各项中的一者或多者：高速缓存存储器、低压差稳压器(LDO)、中断控制器、串行接口诸如串行外围接口(SPI)、内部集成电路(I2C)或通用可编程串行接口模块、实时时钟(RTC)、包括间隔计时器和看门狗计时器的定时器-计数器、通用输入/输出(I/O)、存储卡控制器诸如安全数字/多媒体卡(SD/MMC)或类似产品、通用串行总线(USB)接口、移动产业处理器接口(MIPI)接口和联合测试访问组(JTAG)测试访问端口。
在一些方面中，基带模块510可被实现为例如焊入式基板，其包括一个或多个集成电路、焊接到主电路板的单个封装集成电路和/或包含两个或更多个集成电路的多芯片模块。
UE 500可通过无线电链路与基站通信。UE 500和基站之间的任何无线电链路可根据以下无线电通信技术和/或标准中的任何一者或多者进行操作，包括但不限于：全球移动通信系统(GSM)无线电通信技术、通用分组无线电服务(GPRS)无线电通信技术、增强型数据速率GSM演进(EDGE)无线电通信技术，和/或第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电通信技术，例如通用移动通信系统(UMTS)、自由移动的多媒体接入(FOMA)、3GPP长期演进(LTE)、3GPP长期演进升级版(LTE Advanced)、码分多址2000(CDMA2000)、蜂窝数字分组数据(CDPD)、Mobitex、第三代(3G)、电路交换数据(CSD)、高速电路交换数据(HSCSD)、通用移动通信系统(第三代)(UMTS(3G))、宽带码分多址(通用移动通信系统)(W-CDMA(UMTS))、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、增强型高速分组接入(HSPA+)、通用移动通信系统-时分双工(UMTS-TDD)、时分双工-码分多址(TD-CDMA)、时分-同步码分多址(TD-CDMA)、第三代合作伙伴计划第8版(第四代之前)(3GPP Rel.8(4G前))、3GPP Rel.9(第三代合作伙伴计划第9版)、3GPP Rel.10(第三代合作伙伴计划第10版)、3GPP Rel.11(第三代合作伙伴计划第11版)、3GPP Rel.12(第三代合作伙伴计划第12版)、3GPP Rel.13(第三代合作伙伴计划第13版)、3GPP Rel.14(第三代合作伙伴计划第14版)、3GPP Rel.15(第三代合作伙伴计划第15版)、3GPP Rel.16(第三代合作伙伴计划第16版)、3GPP Rel.17(第三代合作伙伴计划第17版)、3GPP Rel.18(第三代合作伙伴计划第18版)、3GPP 5G、3GPP LTE Extra、LTE-Advanced Pro、LTE授权辅助接入(LAA)、MuLTEfire、UMTS陆地无线电接入(UTRA)、演进UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)、长期演进升级版(第四代)(LTE Advanced(4G))、cdmaOne(2G)、码分多址2000(第三代)(CDMA2000(3G))、演进数据优化或演进数据专用(EV-DO)、高级移动电话系统(第一代)(AMPS(1G))、全接入通信系统/扩展的全接入通信系统(TACS/ETACS)、数字AMPS(第二代)(D-AMPS(2G))、一键通(PTT)、移动电话系统(MTS)、改进型移动电话系统(IMTS)、高级移动电话系统(AMTS)、OLT(OffentligLandmobil Telefoni的挪威语，公共陆地移动电话)、MTD(移动电话系统D的瑞典语缩写，或移动电话系统D)、公共自动陆地移动(Autotel/PALM)、ARP(Autoradiopuhelin的芬兰语，“汽车无线电电话”)、NMT(北欧移动电话)、高容量版本NTT(Nippon Telegraph andTelephone)(Hicap)、蜂窝数字分组数据(CDPD)、Mobitex、DataTAC、集成数字增强型网络(iDEN)、个人数字蜂窝电话(PDC)、电路交换数据(CSD)、个人手持式电话系统(PHS)、宽带集成数字增强型网络(WiDEN)、iBurst、非授权移动接入(UMA)(也称为3GPP通用接入网或GAN标准)、Zigbee、无线千兆联盟(WiGig)标准、毫米波一般标准(在10-300GHz及以上频带操作的无线系统，诸如WiGig、IEEE 802.1lad、IEEE 802.1lay等)、IEEE 802.11标准通常包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac，在300GHz以上和THz频带操作的技术(基于3GPP/LTE，或者IEEE 802.1lp及其他)、车对车(V2V)和车对X(V2X)通信技术、DSRC(专用短程通信)通信系统，诸如智能交通系统及其他等。
另一个实施例是一种计算机程序，该计算机程序具有程序代码，该程序代码用于在计算机程序在计算机、处理器或可编程硬件部件上执行时执行本文所述方法中的至少一种。另一个实施例是一种机器可读存储装置，该机器可读存储装置包括机器可读指令，该机器可读指令在被执行时实施一种方法或实现一种装置，如本文所述。另一个实施例是一种机器可读介质，该机器可读介质包括当被执行时使机器执行本文所述的方法中的任一方法的代码。
本文所述的实施例可总结如下：
实施例1是一种用于具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的设备。该设备包括用于基于控制信号为功率放大器生成一组供电电压的功率管理单元。该功率管理单元包括：电压转换器，该电压转换器包括用于基于目标电压生成一组供电电压的稳压器；和设定值发生器，该设定值发生器用于将目标电压从第一电平逐渐增大或减小到第二电平，使得该组供电电压响应于目标电压的逐渐过渡而从第一组电压逐渐增大或减小到第二组电压。该设备还包括数字电压电平发生器，该数字电压电平发生器用于确定该组供电电压的电压电平并生成与该组供电电压对应的一组数字电压电平，其中基于该组供电电压的电压电平来生成控制信号。该设备还包括：控制单元，该控制单元用于确定输入数据流的特性并生成用于选择该组供电电压中的一个供电电压和该组数字电压电平中的一个数字电压电平的控制信号；和信号预失真单元，该信号预失真单元用于基于在该组数字电压电平中选择的数字电压电平使输入数据流失真。
实施例2是根据实施例1所述的设备，其中数字电压电平发生器包括：分段恒定电压电平发生器，该分段恒定电压电平发生器用于确定该组供电电压的电压电平并基于该电压电平生成一组恒定数字电压电平；过渡发生器模型单元，该过渡发生器模型单元用于通过复制设定值发生器的行为来逐渐增大或减小该组恒定数字电压电平；和稳压器模型单元，该稳压器模型单元用于通过复制稳压器的行为来将过渡发生器模型单元的输出转换成该组数字电压电平。
实施例3是根据实施例2所述的设备，其中设定值发生器逐渐逐步增大或减小目标电压。
实施例4是根据实施例2所述的设备，其中设定值发生器以指数方式增大或减小目标电压。
实施例5是根据实施例2所述的设备，其中设定值发生器根据非线性连续函数或分段线性连续函数逐渐增大或减小目标电压。
实施例6是根据实施例2所述的设备，其中过渡发生器模型单元中的主要时间常数或过渡时间大于稳压器的最慢动态过程。
实施例7是根据实施例1所述的设备，其中该组供电电压被提供给多个功率放大器内核，该多个功率放大器内核并行活动并且专用于不同频带。
实施例8是根据实施例7所述的设备，其中控制单元被配置为如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核被打开或关闭则调节目标电压。
实施例9是根据实施例7所述的设备，其中控制单元被配置为如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核的功率水平被改变则调节目标电压。
实施例10是根据实施例1-9中任一项所述的设备，其中该组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号边界之前或之后。
实施例11是根据实施例1-9中任一项所述的设备，其中该组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号的中间。
实施例12是根据实施例1-9中任一项所述的设备，其中与从电压转换器输出的该组供电电压对应的该组数字电压电平由模数转换器生成。
实施例13是根据实施例1-9中任一项所述的设备，其中电压转换器和数字电压电平发生器位于不同半导体器件中。
实施例14是一种用于具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的无线通信设备。该无线通信设备包括功率管理IC，该功率管理IC用于生成一组供电电压并基于控制信号将该组供电电压中的一个供电电压输出至功率放大器。该功率管理IC包括：电压转换器，该电压转换器包括用于基于目标电压生成一组供电电压的稳压器；和设定值发生器，该设定值发生器用于将目标电压从第一电平逐渐增大或减小到第二电平，使得该组供电电压响应于目标电压的逐渐过渡而从第一组电压逐渐增大或减小到第二组电压。该无线通信设备包括用于传输输入数据流的收发器。该收发器包括：数字电压电平发生器，该数字电压电平发生器用于确定一组供电电压的电压电平并生成与该组供电电压对应的一组数字电压电平，其中基于该组供电电压的电压电平来生成控制信号；控制单元，该控制单元用于确定输入数据流的特性并生成用于选择该组供电电压中的一个供电电压和该组数字电压电平中的一个数字电压电平的控制信号；和信号预失真单元，该信号预失真单元用于基于从该组数字电压电平中选择的数字电压电平来预处理输入数据流；以及功率放大器，该功率放大器用于基于失真的输入数据流来生成RF信号。
实施例15是根据实施例14所述的无线通信设备，其中数字电压电平发生器包括：分段恒定电压电平发生器，该分段恒定电压电平发生器用于确定该组供电电压的电压电平并基于该电压电平生成一组恒定数字电压电平；过渡发生器模型单元，该过渡发生器模型单元用于通过复制设定值发生器的行为来逐渐增大或减小该组恒定数字电压电平；和数字稳压器模型单元，该数字稳压器模型单元用于通过复制稳压器的行为转换过渡发生器模型单元的输出，用于生成该组数字电压电平。
实施例16是根据实施例15所述的无线通信设备，其中设定值发生器逐渐逐步增大或减小目标电压。
实施例17是根据实施例15所述的无线通信设备，其中设定值发生器以指数方式增大或减小目标电压。
实施例18是根据实施例15所述的无线通信设备，其中设定值发生器根据非线性连续函数或分段线性连续函数逐渐增大或减小目标电压。
实施例19是根据实施例15所述的无线通信设备，其中过渡发生器模型单元中的主要时间常数或过渡时间大于稳压器的最慢动态过程。
实施例20是根据实施例14-19中任一项所述的无线通信设备，其中功率放大器包括多个功率放大器内核，并且该组供电电压被提供给并行活动的且专用于不同频带的多个功率放大器内核。
实施例21是根据实施例20所述的无线通信设备，其中控制单元被配置为如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核被打开或关闭则调节目标电压。
实施例22是根据实施例20所述的无线通信设备，其中控制单元被配置为如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核的功率水平被改变则调节目标电压。
实施例23是根据实施例14-19中任一项所述的无线通信设备，其中该组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号边界之前或之后。
实施例24是根据实施例14-19中任一项所述的无线通信设备，其中该组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号的中间。
实施例25是根据实施例14-19中任一项所述的无线通信设备，其中与从电压转换器输出的该组供电电压对应的该组数字电压电平由模数转换器生成。
实施例26是根据实施例14-19中任一项所述的无线通信设备，其中电压转换器和数字电压电平发生器位于不同半导体器件中。
实施例27是一种用于具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的方法。该方法包括：确定输入数据流的特性；基于输入数据流的特性向功率管理单元发送控制信号；由设定值发生器生成目标电压，其中目标电压从第一电平逐渐增大或减小到第二电平；由电压转换器基于目标电压生成一组供电电压，其中该组供电电压响应于目标电压的逐渐过渡而从第一组电压逐渐增大或减小到第二组电压；生成与该组供电电压对应的一组数字电压电平；基于从该组数字电压电平中选择的数字电压电平来预处理输入数据流；以及将该组供电电压中的一个供电电压提供给功率放大器。
实施例28是根据实施例27所述的方法，其中通过基于该组供电电压中的电压电平生成一组恒定数字电压电平，通过复制设定值发生器的行为来逐渐增大或减小该组恒定数字电压电平，并且通过复制电压转换器中的稳压器的行为来生成该组数字电压电平，从而生成该组数字电压电平。
实施例29是根据实施例28所述的方法，其中根据预定义的过渡成形函数逐步增大或减小目标电压。
实施例30是根据实施例28所述的方法，其中设定值发生器以指数方式增大或减小目标电压。
实施例31是根据实施例28所述的方法，其中设定值发生器根据非线性连续函数或分段线性连续函数逐渐增大或减小目标电压。
实施例32是根据实施例27-31中任一项所述的方法，其中该组供电电压中的一个供电电压经由第一选择器提供给第一功率放大器内核，并且该组供电电压中的一个供电电压经由第二选择器提供给第二功率放大器内核，其中第一功率放大器内核和第二功率放大器内核并行活动并且专用于不同频带。
实施例33是根据实施例32所述的方法，还包括如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核被打开或关闭，或者如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核的功率水平被改变，则调节目标电压。
实施例34是根据实施例27-31中任一项所述的方法，其中该组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号边界之前或之后。
实施例35是根据实施例27-31中任一项所述的方法，其中该组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号的中间。
实施例36是一种用于具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的设备。该设备包括：用于基于控制信号将目标电压从第一电平逐渐增大或减小到第二电平的装置；用于基于目标电压生成针对功率放大器的一组供电电压，使得该组供电电压响应于目标电压的逐渐过渡而从第一组电压逐渐增大或减小到第二组电压的装置；用于确定输入数据流的特性并基于该组供电电压的电压电平来生成控制信号的装置；用于生成与该组供电电压对应的一组数字电压电平的装置；和用于基于从该组数字电压电平中选择的数字电压电平来使输入数据流失真的装置。
实施例37是根据实施例36所述的设备，其中用于生成该组数字电压电平的装置包括用于基于供电电压的电压电平而生成一组恒定数字电压电平的装置，以及用于通过复制用于生成该组供电电压的装置的行为来逐渐增大或减小该组恒定数字电压电平的装置。
实施例38是根据实施例36所述的设备，其中目标电压被逐步增大或减小。
实施例39是根据实施例36所述的设备，其中目标电压被以指数方式增大或减小。
实施例40是根据实施例36所述的设备，其中目标电压根据非线性连续函数或分段线性连续函数而被增大或减小。
实施例41是根据实施例36-40中的任一项所述的设备，其中该组供电电压被提供给多个功率放大器内核，该多个功率放大器内核并行活动并且专用于不同频带。
实施例42是根据实施例41所述的设备，其中如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核被打开或关闭，则调节目标电压。
实施例43是根据实施例41所述的设备，其中如果功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核的功率水平被改变，则调节目标电压。
实施例44是根据实施例36-40中任一项所述的设备，其中该组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号边界之前或之后。
实施例45是根据实施例36-40中任一项所述的设备，其中该组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号的中间。
实施例46是一种机器可读介质，该机器可读介质包括当被执行时使机器执行实施例27-35所述的方法中的任一方法的代码。
结合一个或多个先前详述的示例和附图所提及和描述的方面和特征也可与其他示例中的一个或多个组合，以便替换其他示例的相似特征或为了另外将该特征引入到其他示例中。
当计算机程序在计算机或处理器上执行时，示例还可以是或涉及具有用于执行上述方法中的一个或多个的程序代码的计算机程序。可通过编程的计算机或处理器来执行各种上述方法的步骤、操作或过程。这些示例还可涵盖程序存储设备诸如数字数据存储介质，这些程序存储设备是机器可读、处理器可读或计算机可读的，并且对指令的机器可执行程序、处理器可执行程序或计算机可执行程序进行编码。这些指令执行或致使执行上述方法中的一些或全部动作。程序存储设备可包括或可以是例如数字存储器、磁性存储介质诸如磁盘和磁带、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。另外的示例还可涵盖被编程用于执行上述方法或(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)的动作的计算机、处理器或控制单元，所述计算机、处理器或控制单元被编程用于执行上述方法的动作。
说明书和附图仅示出本公开的原理。此外，本文所阐述的所有示例主要旨在明确地仅用于教学目的，以帮助读者理解本公开的原理以及发明人为推进本领域贡献的概念。本文中列举本公开的原理、方面和示例的所有陈述以及它们的具体示例均旨在包括它们的等同形式。
表示为执行特定功能的“用于...的装置”的功能框可指被配置为执行特定功能的电路。因此，“用于...的装置”可被实现为“被配置为或适用于...的装置”，诸如被配置为或适用于相应任务的设备或电路。
图中所示的各种元件的功能，包括标记为“构件”的任何功能块、“用于提供传感器信号的构件”、“用于生成发射信号的构件”等可以专用硬件的形式来实现，诸如“信号提供器”、“信号处理单元”、“处理器”、“控制器”等，以及能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件。当由处理器提供时，这些功能可由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独处理器提供，可共享其中一些或全部。然而，术语“处理器”或“控制器”远不限于唯一能够执行软件的硬件，但是可包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。还可包括常规和/或定制的其他硬件。
框图可例如示出实现本公开的原理的高电平电路图。类似地，流程图、流程图表，状态转变图、伪代码等可表示各种过程、操作或步骤，这些过程、操作或步骤可例如基本上表示在计算机可读介质中，并且因此由计算机或处理器执行，无论是否明确地示出了此类计算机或处理器。可由具有用于执行这些方法的每个相应动作的装置的设备来实现本说明书或权利要求中所公开的方法。
应当理解，本说明书或权利要求中所公开的多种动作、过程、操作、步骤或功能的公开内容可不理解为是在特定顺序内，除非例如因为技术原因另外明确或隐含地说明。因此，多种动作或功能的公开内容将不会把这些动作或功能局限于特定顺序，除非此类动作或功能因为技术原因而不可互换。此外，在一些示例中，单个动作、功能、过程、操作或步骤可分别包括或可分为多个子动作、子功能、子过程、子操作或子步骤。除非明确排除，否则此类子动作可被包括在内并且为该单个动作的公开内容的一部分。
此外，据此将以下权利要求并入具体实施方式中，其中每项权利要求可独立地作为单独的示例。虽然每项权利要求可独立地作为单独的示例，但应当指出的是，尽管可在权利要求中提及从属权利要求与一个或多个其他权利要求的特定组合，但其他示例也可包括从属权利要求与每个其他从属或独立权利要求的主题的组合。除非说明不旨在使用特定组合，否则本文明确提出此类组合。此外，还旨在同时将权利要求的特征包括在任何其他独立权利要求中，即使该权利要求没有直接依赖于独立权利要求。

Claims (24)

1.一种用于具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的设备，所述设备包括：
用于基于控制信号为功率放大器生成一组供电电压的功率管理单元，其中所述功率管理单元包括：
电压转换器，所述电压转换器包括用于基于目标电压生成所述一组供电电压的稳压器；和
设定值发生器，所述设定值发生器用于将所述目标电压从第一电平逐渐增大或减小到第二电平，使得所述一组供电电压响应于所述目标电压的逐渐过渡而从第一组电压逐渐增大或减小到第二组电压；
数字电压电平发生器，所述数字电压电平发生器用于确定所述一组供电电压的电压电平并生成与所述一组供电电压对应的一组数字电压电平，其中基于所述一组供电电压的所述电压电平来生成所述控制信号；
控制单元，所述控制单元用于确定输入数据流的特性并生成用于选择所述一组供电电压中的一个供电电压和所述一组数字电压电平中的一个数字电压电平的控制信号；和
信号预失真单元，所述信号预失真单元用于基于在所述一组数字电压电平中选择的数字电压电平来使所述输入数据流失真。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述数字电压电平发生器包括：
分段恒定电压电平发生器，所述分段恒定电压电平发生器用于确定所述一组供电电压的所述电压电平并基于所述电压电平生成一组恒定数字电压电平；
过渡发生器模型单元，所述过渡发生器模型单元用于通过复制所述设定值发生器的行为来逐渐增大或减小所述一组恒定数字电压电平；和
稳压器模型单元，所述稳压器模型单元用于通过复制所述稳压器的行为来将所述过渡发生器模型单元的输出转换成所述一组数字电压电平。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述设定值发生器逐渐逐步增大或减小所述目标电压。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述设定值发生器以指数方式增大或减小所述目标电压。
5.根据权利要求2所述的设备，其中所述设定值发生器根据非线性连续函数或分段线性连续函数逐渐增大或减小所述目标电压。
6.根据权利要求2所述的设备，其中过渡发生器模型单元中的主要时间常数或过渡时间大于所述稳压器的最慢动态过程。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述一组供电电压被提供给多个功率放大器内核，所述多个功率放大器内核并行活动并且专用于不同频带。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述控制单元被配置为如果所述功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核被打开或关闭则调节所述目标电压。
9.根据权利要求7所述的设备，其中所述控制单元被配置为如果所述功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核的功率水平被改变则调节所述目标电压。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的设备，其中所述一组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号边界之前或之后。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的设备，其中所述一组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号的中间。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的设备，其中与从所述电压转换器输出的所述一组供电电压对应的所述一组数字电压电平由模数转换器生成。
13.根据权利要求1-9中任一项所述的设备，其中所述电压转换器和所述数字电压电平发生器位于不同半导体器件中。
14.一种用于具有动态变化电压电平的数字包络跟踪的方法，所述方法包括：
确定输入数据流的特性；
基于所述输入数据流的所述特性向功率管理单元发送控制信号；
由设定值发生器生成目标电压，其中所述目标电压从第一电平逐渐增大或减小到第二电平；
由电压转换器基于所述目标电压生成一组供电电压，其中所述一组供电电压响应于所述目标电压的逐渐过渡而从第一组电压逐渐增大或减小到第二组电压；
生成与所述一组供电电压对应的一组数字电压电平；
基于从所述一组数字电压电平中选择的数字电压电平来预处理所述输入数据流；以及
向功率放大器提供所述一组供电电压中的一个供电电压。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述一组数字电压电平通过以下方式生成：
基于所述一组供电电压的电压电平来生成一组恒定数字电压电平；
通过复制所述设定值发生器的行为来逐渐增大或减小所述一组恒定数字电压电平；以及
通过复制所述电压转换器中的稳压器的行为来生成所述一组数字电压电平。
16.根据权利要求15所述的方法，其中根据预定义的过渡成形函数逐步增大或减小所述目标电压。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述设定值发生器以指数方式增大或减小所述目标电压。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述设定值发生器根据非线性连续函数或分段线性连续函数逐渐增大或减小所述目标电压。
19.根据权利要求14-18中任一项所述的方法，其中所述一组供电电压中的一个供电电压经由第一选择器被提供给第一功率放大器内核，并且所述一组供电电压中的一个供电电压经由第二选择器被提供给第二功率放大器内核，其中所述第一功率放大器内核和所述第二功率放大器内核并行活动并且专用于不同频带。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
如果所述功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核被打开或关闭，或者如果所述功率放大器内核中的至少一个功率放大器内核的功率水平被改变，则调节所述目标电压。
21.根据权利要求14-18中任一项所述的方法，其中所述一组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号边界之前或之后。
22.根据权利要求14-18中任一项所述的方法，其中所述一组供电电压的过渡发生在帧、子帧、时隙或符号的中间。
23.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质上存储有程序指令，所述程序指令在被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求14-22中任何一项所述的方法。
24.一种包括用于执行权利要求14-22中任何一项所述的方法的步骤的构件的设备。
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