CN111788772B - 非线性放大器的线性化 - Google Patents

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Abstract

公开一种线性化装置(380),该线性化装置被配置成确定与多个非线性放大器(331,332,333,334)关联的预失真参数,每个非线性放大器与非线性放大器特性关联。该线性化装置包括确定电路(383)、第一端口(381)和第二端口(382)。第一端口被配置成接收多个信道系数,这些信道系数指示多个非线性放大器与发射观察接收器(370)之间的多个通信路径(391,392,393,394)的信道特性。第二端口被配置成从发射观察接收器接收由多个非线性放大器生成并且通过多个通信路径传递的传输信号的总和。确定电路被配置成基于所接收的多个信道系数、所接收的传输信号的总和以及非线性放大器的非线性放大器特性的模型来确定预失真参数。还公开对应的布置、无线发射器节点、基于云的服务器节点、方法和计算机程序产品。

Description

非线性放大器的线性化
技术领域
本公开一般涉及无线通信领域。更具体地说,它涉及非线性放大器的线性化。
背景技术
大型多天线系统(例如高级天线系统AAS)越来越多地被应用于例如与第五代(5G)这类系统有关的无线通信中。如本领域众所周知的,就无线电信号处理而言,配备有多个(潜在地有数十个、数百个或者甚至更多个)发射器分支的无线发射器节点(例如无线电基站RBS)带来挑战与机遇。
一个挑战是实现复杂度增加,对于无线发射器节点的与无线电信号处理(例如数字预失真DPD)关联的部分,尤其如此。与DPD关联的实现的一个成本是一个或多个发射观察接收器(TOR),所述TOR用于监视功率放大器输出并且提取测量数据以用于DPD。
在US9337886B1、US2013/0094550A1和US2012/0281777A1中描述了各种预失真解决方案。
图1示意示出按照现有技术的一种示例布置,其中,每个单独发射器分支(1、b、...、n)由专用TOR 114a、114b、...、114n来监视。将每个功率放大器(PA)112a、112b、...、112n的输出提供给天线阵列120以供传输,并且使用相应循环器116a、116b、...、116n和相应定向耦合器115a、115b、...、115n反馈到相应TOR 114a、114b、...、114n。
相应TOR 114a、114b、...、114n所接收的信号被提供给相应参数估计器113a、113b、...、113n,相应参数估计器估计要由相应致动器111a、111b、...、111n用于输入相应PA 112a、112b、...、112n的信号的数字预失真的参数,数字预失真的目的是补偿相应PA112a、112b、...、112n的非线性。
图1的解决方案随着发射天线单元的数量以及由此随着发射器分支的数量增加而变得越来越复杂,因为TOR的数量以相同方式增加。
图2示意示出按照现有技术的一种示例布置,其中,发射器分支(1、b、...、n)由共享TOR 214来监视。将每个功率放大器(PA)212a、212b、...、212n的输出提供给天线阵列220以供传输,并且使用相应循环器216a、216b、...、216n和相应定向耦合器215a、215b、...、215n反馈到共享TOR 214。
共享TOR 214所接收的信号被提供给参数估计器213,参数估计器213估计要由相应致动器211a、211b、...、211n用于输入相应PA 212a、212b、...、212n的信号的数字预失真的参数,数字预失真的目的是补偿相应PA 212a、212b、...、212n的非线性。
TOR 214在发射器分支之间的共享可通过软件控制的可交换网络210、217或者通过任何其它适当的方式来实现。
图2的解决方案也随着发射天线单元的数量以及由此随着发射器分支的数量增加而变得越来越复杂,因为共享(例如软件控制的可交换网络)变得越来越复杂。
通常,传统的解决方案实现如下的方式,其中,每个单独发射器分支或者由专用TOR来监视(如图1所示),或者由经由交换机和有损分配网络与其它发射器分支共享的TOR来监视(如图2所示)。在任一情况下,就有源硬件以及信号路由选择和分配而言,实现成本高,这由于发射器分支的数量增加(即,随着发射天线单元的数量增加)而变得越来越麻烦。
因此,就TOR的数量而言和/或就用于TOR共享的可交换网络的规模而言,现有技术的预失真(DPD)方式遭受复杂度问题。此外,图1和图2中的方式都要求每个发射器分支有单独的定向耦合器,这通常增加实现的规模和成本,并且引入额外损耗。
因此,存在对于非线性放大器的线性化的新的备选方式的需要。优选当应用于大天线阵列时比现有技术的解决方案复杂度低的方式。
发明内容
应当强调,在本说明书中使用时,术语“包括/包含”用来指定所述特征、整数、步骤或组件的存在,但是并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、组件或者其群体的存在或添加。如本文所使用的,单数形式“某一”、“一”和“该”意在也包括复数形式,除非上下文清楚地另行指明。
一些实施例的一个目的是解决或者减轻、缓解或消除上述或其它缺点中的至少一些。
按照第一方面,这通过一种线性化装置来实现,该线性化装置被配置成确定与多个非线性放大器关联的预失真参数,每个非线性放大器与非线性放大器特性关联。该线性化装置包括第一端口、第二端口和确定电路。
第一端口被配置成接收多个信道系数,所述多个信道系数指示多个非线性放大器与发射观察接收器之间的多个通信路径的信道特性。发射观察接收器被配置成接收由多个非线性放大器生成并且通过多个通信路径传递的传输信号的总和。第二端口被配置成从发射观察接收器接收传输信号的总和。
确定电路被配置成基于所接收的多个信道系数、所接收的传输信号的总和以及非线性放大器的非线性放大器特性的模型来确定预失真参数。
在一些实施例中,模型可以是在多个非线性基函数所跨越的空间中由多个放大系数表示的非线性多项式模型。
在一些实施例中,非线性基函数可以是,其中i=1、2、...、P,在这里表示第m发射天线路径的功率放大器的第n输入样本,并且P表示所述空间的维数,而且其中所述多个放大系数是θi,其中i=1、2、...、P。因此,非线性基函数可具有多项式性质。
在一些实施例中,线性化装置可被配置成基于发射观察接收器经由L个接收天线端口所接收的传输信号的总和的N个样本,通过下列步骤来确定预失真参数:(对于多个非线性放大器中的每一个)确定具有对应估计信道系数作为元素的列向量与回归矩阵之间的克罗内克积,在回归矩阵中,每行具有用于对应样本的对应非线性放大器的非线性基函数(或其不同置换)作为元素;计算通过级联多个非线性放大器的所确定克罗内克积而形成的矩阵的广义伪逆;以及确定所计算的广义伪逆与具有来自L个接收天线端口中的每一个的传输信号的总和的N个样本作为元素的列向量之间的矩阵积。
在一些实施例中,多个通信路径可以是多个非线性放大器与发射观察接收器之间经由对应多个发射天线单元和接收天线单元的无线电通信路径。
在一些实施例中,线性化装置可被配置成使用最小二乘估计来确定预失真参数。
第二方面是一种用于无线发射器节点的布置,无线发射器节点包括:至少一个接收天线端口,每个接收天线端口可连接到对应接收天线单元;以及多个发射天线端口,每个发射天线端口可连接到具有多个发射天线单元的有源天线阵列的对应发射天线单元。
每个发射天线端口与相应发射器分支关联,其中,每个发射器分支包括:非线性放大器,所述非线性放大器与非线性放大器特性关联并且被配置成放大该发射器分支的信号;以及数字预失真电路,所述数字预失真电路被配置成通过基于预失真参数使该发射器分支的信号预失真来补偿非线性放大器特性。
该布置包括发射观察接收器,该发射观察接收器与至少一个接收天线端口之一关联,并且被配置成接收由多个非线性放大器生成并且通过多个非线性放大器与发射观察接收器之间的多个通信路径传递的传输信号的总和。
该布置还包括信道估计器,信道估计器被配置成估计指示多个通信路径的信道特性的多个信道系数。
该布置还包括第一方面的任一个的线性化装置,其中,第一端口连接到信道估计器,而第二端口连接到发射观察接收器,而且其中,线性化装置被配置成向发射器分支的数字预失真电路提供所确定的预失真参数。
在一些实施例中,该布置还可包括至少一个接收天线端口、至少一个接收天线单元、多个发射天线端口、有源天线阵列和发射器分支。
第三方面是一种无线发射器节点,该无线发射器节点包括第一方面的线性化装置和第二方面的布置中的至少一个。
第四方面是一种基于云的服务器节点,该节点包括第一方面的线性化装置,其中,基于云的服务器节点被配置成向无线发射器节点提供所确定的预失真参数。
第五方面是一种用于线性化装置的方法,用来确定与多个非线性放大器关联的预失真参数,每个非线性放大器与非线性放大器特性关联。
该方法包括(经由线性化装置的第一端口)接收多个信道系数,所述多个信道系数指示多个非线性放大器与发射观察接收器之间的多个通信路径的信道特性,其中,发射观察接收器被配置成接收由多个非线性放大器生成并且通过多个通信路径传递的传输信号的总和。通常,可从已经估计信道系数的信道估计器接收信道系数。
该方法还包括(经由线性化装置的第二端口)从发射观察接收器接收传输信号的总和,并且基于所接收的多个信道系数、所接收的传输信号的总和以及非线性放大器的非线性放大器特性的模型来确定预失真参数。
第六方面是一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括非暂时计算机可读介质,其上具有包含程序指令的计算机程序。计算机程序可加载到数据处理单元中,并且被配置成在计算机程序被数据处理单元运行时导致按照第五方面的方法的执行。
在一些实施例中,上述方面中的任一个可额外地具有与以上对于其它方面中的任一个所说明的各种特征中的任一个相同或对应的特征。
一些实施例的优点在于,特别是对于发射天线单元的增加数量,与按照现有技术的方式相比可实现更低的复杂度。复杂度可例如依据下列一项或多项来定义:TOR的数量、交换网络的复杂度(例如规模)以及定向耦合器的数量。
附图说明
通过以下参照附图对实施例的详细描述,其它目的、特征和优点将会显现。附图不一定按比例绘制,而是将重点放在示出示例实施例。
图1是示出按照现有技术的示例布置的示意框图;
图2是示出按照现有技术的示例布置的示意框图;
图3是示出按照一些实施例的示例布置的示意框图;
图4是示出按照一些实施例的示例方法步骤的流程图;以及
图5是示出按照一些实施例的示例计算机可读介质的示意图。
具体实施方式
如上文已经提及的,应当强调,在本说明书中使用时,术语“包括/包含”用来指定所述特征、整数、步骤或组件的存在,但是并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、组件或者其群体的存在或添加。如本文所使用的,单数形式“某一”、“一”和“该”意在也包括复数形式,除非上下文清楚地另行指明。
下文中将参照附图更全面地描述和例示本公开的实施例。但是,本文所公开的解决方案能够以许多不同形式来实现,而不应当被理解为局限于本文所陈述的实施例。
下面将描述实施例,其中单个TOR能够与用于多个发射器分支的预失真参数的确定结合使用,而无需定向耦合器或交换网络。
这通过传输信号的总和的(同时)观察来实现,其中该总和的每个传输信号由多个非线性放大器中的相应非线性放大器生成,并且通过该非线性放大器与发射观察接收器之间的通信路径传递。指示多个非线性放大器与发射观察接收器之间的多个通信路径的信道特性的信道系数可通过任何适当的方法来估计,或者可通过其它方式知晓。
然后,基于信道系数、所接收的传输信号的总和以及非线性放大器的非线性放大器特性的模型,为多个发射器分支确定预失真参数。
图3示意地示出按照一些实施例的无线发射器节点的示例布置300。无线发射器节点包括:至少一个接收天线端口355、356、357,每个接收天线端口可连接到对应接收天线单元350、351、352;以及多个(图3中为了说明例示为四个)发射天线端口345、346、347、348,每个发射天线端口可连接到具有多个发射天线单元341、342、343、344的有源天线阵列的对应发射天线单元。
每个发射天线端口与相应发射器分支关联,其中,每个发射器分支包括非线性功率放大器(PA)331、332、333、334,非线性PA与非线性放大器特性关联并且被配置成放大发射器分支的信号。每个发射器分支还包括数字预失真电路(DPD)321、322、323、324,DPD被配置成通过基于预失真参数使发射器分支的信号预失真来补偿非线性放大器特性。
预失真电路可例如包括用于如图3所示的发射器分支中的各个分支的相应预失真电路或者全部发射器分支所共享的公共预失真电路。
要传送的信号被发射预编码器(TPC)310按照任何适当方式分成要由各个发射器分支来传送的相应信号。可能优选的是,要传送的信号包括各种各样的信号属性(例如不同幅度和/或不同频率),因为这种多样信号属性供给非线性放大器的适当线性化。
布置300通常但不一定在与发射器分支不同的硬件单元中实现。
布置300包括发射观察接收器(TOR)370,TOR 370与至少一个接收天线端口355、356、357之一关联,并且被配置成接收由多个非线性放大器生成并且通过多个非线性放大器与发射观察接收器之间的多个通信路径391、392、393、394(例如无线电通信路径)传递的传输信号的总和。
通常,该布置包括与接收天线端口中的每一个关联的单个发射观察接收器(TOR)370。这当仅存在一个接收天线端口时是特别恰当的,但是当存在若干接收天线端口时也可能是恰当的,在此情况下,单个TOR可与若干接收天线端口关联。备选地,当存在若干接收天线端口时,该布置可包括若干TOR,每个TOR与这些接收天线端口中的单个接收天线端口关联。也可设想其它组合。例如,多个TOR和更多个接收天线端口,其中每个TOR与接收天线端口的子集关联。
因此,无线发射器节点可包括单个接收天线端口或者多个接收天线端口(例如,与它包括的发射天线端口同样多的接收天线端口)。通常,本文要描述的线性化过程的收敛时间随着接收天线端口的数量增加而减少。但是,应当注意,单个接收天线端口足以提供适当线性化。
布置300还包括信道估计器(CE)360,CE 360被配置成估计指示多个通信路径的信道特性的多个信道系数。
在各种实施例中,该布置还可包括下列项中的一些或全部:至少一个接收天线端口355、356、357,至少一个接收天线单元350、351、352,多个发射天线端口345、345、347、348,包括发射天线单元341、342、343、344的有源天线阵列,以及发射器分支。
布置300还包括线性化装置(LIN;例如线性化电路)380。线性化装置380被配置成确定要由数字预失真电路321、322、323、324使用的、与非线性放大器331、332、333、334关联的预失真参数。为此,线性化装置包括第一端口381、第二端口382和确定电路(DET)383。
一般来说,当本文中提到线性化装置时,线性化装置可被定义为被配置成补偿无线电系统中的一个或多个非线性组件所引入的信号中的失真的装置。非线性组件是具有不是组件的输入的线性函数的输出的组件。非线性组件的一个示例是非线性功率放大器,比如结合图3讨论的功率放大器。
第一端口381被配置成接收多个信道系数,所述多个信道系数指示多个非线性放大器与发射观察接收器370之间的多个通信路径391、392、393、394的信道特性。在图3的实施例中,从信道估计器360接收信道系数。
第二端口382被配置成从发射观察接收器370接收传输信号的总和,而且确定电路383被配置成基于所接收的多个信道系数、所接收的传输信号的总和以及非线性放大器的非线性放大器特性的模型来确定预失真参数。
一般来说,当本文中提到信道系数时,可按照任何适当的已知或将来的方式来定义信道系数。例如,每个信道系数可指描述所传送信号与在特定时间所接收的对应信号的一部分之间(在幅度和相位方面)的差的复值,其中,不同的信道系数指不同的特定时间,例如以描述多径信道模型,该多径信道模型在这种情况下是多个非线性放大器与发射观察接收器370之间的多个通信路径391、392、393、394的模型。因此,本文中提到的信道估计不是为了接入目的(对于信道估计通常如此),而是包括多个非线性放大器与发射观察接收器370之间的多个通信路径391、392、393、394的信道的估计。
在图3的实施例中,第一端口381连接到信道估计器,而第二端口382连接到发射观察接收器。线性化装置被配置成向如图3中384所示的发射器分支的数字预失真电路提供所确定的预失真参数。
在图3中,线性化装置380(和布置300)已被图示为包含在无线发射器节点中。应当注意,在其它实施例中,线性化装置380可包含在另一节点(例如基于云的服务器节点)中。在这类实施例中,另一节点可被配置成把所确定的预失真参数提供给无线发射器节点,以供在其中应用。
作为替代或补充,信道估计器360可包含在与无线发射器节点不同的另一节点中(该另一节点可以与包含线性化装置的节点相同或不同)。在这类实施例中,包含信道估计器的节点可被配置成把信道系数提供给包含线性化装置的节点,以供在其中应用。实际上,按照一些实施例,信道系数甚至可能不由信道估计器来提供,而是可能以另外某种方式获取(例如预先已知)。
下面将例示由线性化装置对预失真参数的确定。在这个上下文中,应当注意,一些实施例提供如下方式,其中,有可能从传输信号的总和来确定预失真参数;即,分离每个相应发射器分支的单独传输信号可能并非必需或甚至可能的。
在预失真参数的确定的下列示例中,假定存在各自具有相应非线性放大器的M个发射器分支,索引m标识相关发射器分支和放大器。
可使用非线性多项式模型对来自第m放大器的输出建模,该模型描述非线性放大器的瞬时输入-输出关系。在无记忆的情况下,可将这个关系表达为:
其中,表示用于样本n的第m放大器的输入,/>表示用于样本n的第m放大器的输出,/>表示输入-输出关系,以及/>表示用于第m放大器的多项式模型中的第i系数。上述表达式可按照矩阵-向量形式写为:/>,其中,若考虑N个样本,并且/>,而且其中/>是第m放大器的回归矩阵(在许多情况下,回归矩阵可被认为对于所有放大器是相等的):
回归矩阵表示非线性放大器特性的非线性多项式模型。在多个非线性基函数(对于每个样本,由回归矩阵的行表示)所跨越的空间中由多个放大系数来表示该模型。因此,非线性基函数是/>,其中i=1、2、…、P,在这里/>表示第m发射器分支的功率放大器的第n输入样本,并且P表示空间的维数,而且其中多个放大系数为/>,其中i=1、2、...、P。
使用具有L个测量接收器(即L个接收器天线端口)和M个发射器的广义系统模型(与图3相比),长度为N的测量向量可写为:
其中是在第l接收天线端口接收的N个样本的向量,是与第m发射器分支相关的测量信道向量,以及/>是克罗内克积。
因此,r表示发射观察接收器经由L个接收天线端口所接收的传输信号的总和的N个样本,表示(对于第m放大器)列向量(具有对应估计信道系数作为元素)与回归矩阵(其中每行具有用于对应样本的对应非线性放大器的非线性基函数作为元素)之间的克罗内克积,以及/>表示通过级联多个非线性放大器的克罗内克积而形成的矩阵。
从上面的表达式可以注意到,增加样本的数量N具有与增加接收器天线端口的数量L相同的结果,反之亦然。
假设信道的估计,可如下计算/>系数向量的最小二乘估计/>
其中表示广义伪逆。上式表示确定/>的广义伪逆与列向量r之间的矩阵积,列向量r具有发射观察接收器经由L个接收天线端口所接收的传输信号的总和的N个样本作为元素。
假定非线性放大器特性对于所有放大器都相同(即,它们具有模型中的相同系数向量),则上述表达式简化为:
其中IP是P×P单位矩阵。在非线性放大器特性并非对于所有放大器都相同的情况下,通过设置,这个系数向量还可用作初始值,这可加速收敛并且降低初始计算复杂度。
一旦如上所述估计了用于每个放大器的系数向量,非线性放大器特性的模型就是完整的,并且可使用任何适当的方式来确定数字预失真参数。这类方式的示例包括MILA(基于模型的间接学习算法,在International Multi-Conference on Systems, Signals &Devices, Conference on Communication & Signal Processing, 2014中,在P. Landin、A. Mayer和T. Eriksson的“MILA - A Noise Mitigation Technique for RF PowerAmplifier Linearization”中描述了该算法)和其它基于DLA(直接学习算法)的方法(可涉及模型反演)。
通常,系数向量相对稳定,并且能够较少被更新,而预失真参数可能需要比较经常被确定。通常,可按照迭代方式连续执行确定预失真参数的过程,而可响应于触发事件(例如检测到信道已改变、定期的时间间隔、检测到DPD不满足某个性能要求等等)来更新系数向量。
图4示出按照一些实施例的示例方法400。示例方法可例如由(如结合图3所述和例示的)线性化装置380或布置300来执行,而且按照各种实施例,结合图3所描述的任何特征可同样适用于示例方法400。
示例方法400用于确定与多个非线性放大器关联的预失真参数,每个非线性放大器与非线性放大器特性关联。
在步骤410,(例如经由线性化装置的第一端口)接收多个信道系数。多个信道系数指示多个非线性放大器与发射观察接收器之间的多个通信路径的信道特性,其中,发射观察接收器被配置成接收由多个非线性放大器生成并且通过多个通信路径传递的传输信号的总和。
在步骤420,(例如经由线性化装置的第二端口)从发射观察接收器接收传输信号的总和。
在步骤440,基于所接收的多个信道系数、所接收的传输信号的总和以及非线性放大器的非线性放大器特性的模型来确定预失真参数。
所描述的实施例及其等同物可通过软件或硬件或者其组合来实现。可由通用电路来执行实施例。通用电路的示例包括数字信号处理器(DSP)、中央处理单元(CPU)、协处理器单元、现场可编程门阵列(FPGA)和其它可编程硬件。作为替代或补充,可由诸如专用集成电路(ASIC)之类的专用电路来执行实施例。通用电路和/或专用电路可例如与诸如无线发射器节点(例如网络节点)或者基于云的服务器节点之类的设备关联,或者包含在所述设备中。
实施例可出现在电子设备(诸如无线发射器节点或者基于云的服务器节点)内,该电子设备包括按照本文所述实施例中任一个的布置、电路和/或逻辑。作为替代或补充,电子设备(诸如无线发射器节点或者基于云的服务器节点)可被配置成执行按照本文所述实施例中任一个的方法。
按照一些实施例,计算机程序产品包括计算机可读介质,诸如例如通用串行总线(USB)存储器、插件卡、嵌入式驱动器或者只读存储器(ROM)。图5示出采取致密盘(CD)ROM500的形式的示例计算机可读介质。计算机可读介质上存储了包含程序指令的计算机程序。计算机程序可加载到数据处理器(PROC)520中,PROC 520可例如包含在无线发射器节点或者基于云的服务器节点中。当被加载到数据处理单元中时,计算机程序可被存储在与数据处理单元关联或者包含在数据处理单元中的存储器(MEM)530中。按照一些实施例,计算机程序在被加载到数据处理单元中并且由其运行时,可导致按照例如图4中所示或者本文中另行描述的方法的方法步骤的执行。
一般来说,本文中所使用的全部术语要按照它们在相关技术领域中的普通含义来解释,除非清楚地给出不同含义和/或从术语所用于的上下文暗示了不同含义。
本文中已参照各种实施例。但是,本领域技术人员会认识到仍然会落入权利要求的范围之内的对所述实施例的许多变更。
例如,本文中所描述的方法实施例通过按照某种顺序执行的步骤来公开示例方法。但是,要认识到,这些事件序列可按照另一种顺序发生而不背离权利要求的范围。此外,即使已将一些方法步骤描述为依次执行,也可并行执行这些方法步骤。因此,本文中所公开的任何方法的步骤不必按照所公开的确切顺序来执行,除非某一步骤被明确地描述为在另一步骤之后或之前和/或在暗示某一步骤必须在另一步骤之后或之前的情况下。
同样,应当注意,在实施例的描述中,将功能块划分为特定单元决不是想要进行限定。相反,这些划分只是示例。本文中描述为一个单元的功能块可被分割成两个或更多单元。此外,本文中描述为被实现为两个或更多单元的功能块可被合并成更少(例如单个)单元。
本文所公开实施例中任一个的任何特征可在适当时应用于任何其它实施例。同样,实施例中任一个的任何优点可适用于任何其它实施例,反之亦然。
因此,应当理解,所描述的实施例的细节只是为了说明而提出的示例,并且意在将落入权利要求的范围之内的所有变型都涵盖于其中。

Claims (18)

1.一种线性化装置(380),所述线性化装置被配置成确定与多个非线性放大器(331,332,333,334)关联的预失真参数,每个非线性放大器与非线性放大器特性关联,所述线性化装置包括:
第一端口(381),所述第一端口被配置成接收多个信道系数,所述多个信道系数指示所述多个非线性放大器与发射观察接收器(370)之间的多个通信路径(391,392,393,394)的信道特性,其中,所述发射观察接收器(370)被配置成接收由所述多个非线性放大器生成并且通过所述多个通信路径传递的传输信号的总和;
第二端口(382),所述第二端口被配置成从所述发射观察接收器(370)接收所述传输信号的总和;以及
确定电路(383),所述确定电路被配置成基于所接收的多个信道系数、所接收的传输信号的总和以及所述非线性放大器(331,332,333,334)的所述非线性放大器特性的模型来确定所述预失真参数。
2.如权利要求1所述的线性化装置,其中,所述模型是在多个非线性基函数所跨越的空间中由多个放大系数表示的非线性多项式模型。
3.如权利要求2所述的线性化装置,其中,所述非线性基函数是其中i=1、2、...、P,在这里/>表示第m发射器分支的功率放大器的第n输入样本,并且P表示所述空间的维数,以及其中,所述多个放大系数是θi,其中i=1、2、...、P。
4.如权利要求2至3中的任一项所述的线性化装置,其中,所述线性化装置被配置成基于所述发射观察接收器经由L个接收天线端口接收的所述传输信号的总和的N个样本,通过下列步骤来确定所述预失真参数:
对于所述多个非线性放大器中的每一个,确定具有对应估计信道系数作为元素的列向量与回归矩阵之间的克罗内克积,在所述回归矩阵中,每行具有用于对应样本的对应非线性放大器的非线性基函数作为元素;
计算通过级联所述多个非线性放大器的所确定克罗内克积而形成的矩阵的广义伪逆;以及
确定所计算的广义伪逆与具有来自所述L个接收天线端口中的每一个的所述传输信号的总和的所述N个样本作为元素的列向量之间的矩阵积。
5.如权利要求1至3中的任一项所述的线性化装置,其中,所述多个通信路径是所述多个非线性放大器与所述发射观察接收器之间经由对应多个发射天线单元和接收天线单元的无线电通信路径。
6.如权利要求1至3中的任一项所述的线性化装置,其中,所述线性化装置被配置成使用最小二乘估计来确定所述预失真参数。
7.一种用于无线发射器节点的布置,所述无线发射器节点包括:至少一个接收天线端口(355,356,357),每个接收天线端口可连接到对应接收天线单元(350,351,352);以及
多个发射天线端口(345,346,347,348),每个发射天线端口可连接到具有多个发射天线单元(341,342,343,344)的有源天线阵列的对应发射天线单元,每个发射天线端口与相应发射器分支关联,其中,每个发射器分支包括:
-非线性放大器(331,332,333,334),所述非线性放大器与非线性放大器特性关联,并且被配置成放大所述发射器分支的信号;以及
-数字预失真电路(321,322、323、324),所述数字预失真电路被配置成通过基于预失真参数使所述发射器分支的所述信号预失真来补偿所述非线性放大器特性;
所述布置包括:
-发射观察接收器(370),所述发射观察接收器与所述至少一个接收天线端口之一关联,并且被配置成接收由所述多个非线性放大器生成并且通过所述多个非线性放大器与所述发射观察接收器之间的多个通信路径(391,392,393,394)传递的传输信号的总和;
-信道估计器(360),所述信道估计器被配置成估计指示所述多个通信路径的信道特性的多个信道系数;以及
-如权利要求1至6中的任一项所述的线性化装置(380),其中,所述第一端口连接到所述信道估计器,而且所述第二端口连接到所述发射观察接收器,并且其中,所述线性化装置被配置成向所述发射器分支的所述数字预失真电路提供所确定的预失真参数。
8.如权利要求7所述的布置,还包括所述至少一个接收天线端口和至少一个接收天线单元。
9.一种无线发射器节点,包括如权利要求1至6中的任一项所述的线性化装置和如权利要求7至8中的任一项所述的布置中的至少一个。
10.一种基于云的服务器节点,包括如权利要求1至6中的任一项所述的线性化装置,其中,所述基于云的服务器节点被配置成向无线发射器节点提供所确定的预失真参数。
11.一种用于线性化装置的方法,用来确定与多个非线性放大器(331,332,333,334)关联的预失真参数,每个非线性放大器与非线性放大器特性关联,所述方法包括:
经由所述线性化装置的第一端口(381)接收(410)多个信道系数,所述多个信道系数指示所述多个非线性放大器与发射观察接收器(370)之间的多个通信路径(391,392,393,394)的信道特性,其中,所述发射观察接收器(370)被配置成接收由所述多个非线性放大器生成并且通过所述多个通信路径传递的传输信号的总和;
经由所述线性化装置的第二端口(382)从所述发射观察接收器(370)接收(420)所述传输信号的总和;以及
基于所接收的多个信道系数、所接收的传输信号的总和以及所述非线性放大器(331,332,333,334)的所述非线性放大器特性的模型来确定(440)所述预失真参数。
12.如权利要求11所述的方法,其中,所述模型是在多个非线性基函数所跨越的空间中由多个放大系数表示的非线性多项式模型。
13.如权利要求12所述的方法,其中,所述非线性基函数是其中i=1、2、...、P,在这里/>表示第m发射器分支的功率放大器的第n输入样本,并且P表示所述空间的维数,以及其中,所述多个放大系数是θi,其中i=1、2、...、P。
14.如权利要求12至13中的任一项所述的方法,其中,基于所述发射观察接收器经由L个接收天线端口接收的所述传输信号的总和的N个样本来确定所述预失真参数包括:
对于所述多个非线性放大器中的每一个,确定具有对应估计信道系数作为元素的列向量与回归矩阵之间的克罗内克积,在所述回归矩阵中,每行具有用于对应样本的对应非线性放大器的非线性基函数作为元素;
计算通过级联所述多个非线性放大器的所确定克罗内克积而形成的矩阵的广义伪逆;以及
确定所计算的广义伪逆与具有来自所述L个接收天线端口中的每一个的所述传输信号的总和的所述N个样本作为元素的列向量之间的矩阵积。
15.如权利要求11至13中的任一项所述的方法,其中,所述多个通信路径是所述多个非线性放大器与所述发射观察接收器之间经由对应多个发射天线单元和接收天线单元的无线电通信路径。
16.如权利要求11至13中的任一项所述的方法,其中,使用最小二乘估计来执行确定所述预失真参数。
17.如权利要求11至13中的任一项所述的方法,还包括估计所述多个信道系数。
18.一种计算机程序产品,包括非暂时计算机可读介质,其上具有包含程序指令的计算机程序,所述计算机程序可加载到数据处理单元中,并且被配置成在所述计算机程序被所述数据处理单元运行时导致根据权利要求11至17中的任一项所述的方法的执行。
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