CN112600522B - 具有功率特定性捕获选择的数字预失真 - Google Patents

具有功率特定性捕获选择的数字预失真 Download PDF

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Abstract

公开了具有功率特定性捕获选择的数字预失真的方法。一种示例方法包括：接收指示功率放大器输出的反馈信号，以及通过分析多个试验捕获的开窗间隔中的信号统计来在接收信号中建立多个功率范围的边界。以这种方式建立的至少一个范围可以包括最大值，并且至少一个其他范围可以包括为试验捕获确定的最大功率的最小值。该方法进一步包括基于在K个范围中的每一个中的反馈信号的一个或多个捕获来更新功率放大器模型，并且使用该模型将数字预失真应用于输入信号。通过专门针对较低功率的区域并将其与高功率捕获相结合，可以使模型更能代表整个信号，并可以改善信号质量。

Description

具有功率特定性捕获选择的数字预失真
技术领域
本公开总体上涉及电子设备，并且更具体地涉及对具有非线性响应的电路的输入预失真。
背景技术
诸如长期演进(LTE)和第五代(5G)等用于无线通信的系统和诸如有线电视网络等用于电缆通信的系统都是无线电系统，因为它们以大约3千赫兹(kHz)至300吉赫兹(GHz)的射频(RF)范围以电磁波的形式发送和接收信号。在这两种类型的系统中，功率放大器在传输之前用于放大RF信号都是至关重要的组件。
功率放大器可以生成包含非线性失真的放大RF信号。具有非线性失真的功率放大器的响应会导致调制精度降低(例如，误差矢量幅度(EVM)降低)和/或带外发送。因此，通信系统对功率放大器的线性度具有严格的规范。
可以应用数字预失真(DPD)来增强功率放大器的线性度。典型地，DPD涉及在数字域中对要提供作为功率放大器的输入的信号施加预失真，以减少和/或消除期望由功率放大器引起的失真。可以通过功率放大器模型来表征预失真。可以基于来自功率放大器的反馈(即，基于功率放大器的输出)来更新功率放大器模型。就预测功率放大器将引入的失真而言，功率放大器模型越准确，则功率放大器输入的预失真在减少由放大器引起的失真影响方面越有效。
获得可用于执行DPD的精确功率放大器模型并非易事，并且需要进一步的改进。
发明内容
根据本公开一个方面，提供了一种用于对输入信号施加预失真的设备，该设备包括：捕获选择器电路，被配置为通过以下方式在指示电子组件的输出的反馈信号中建立K个功率范围的边界：获取所述反馈信号的N个试验捕获，其中每个试验捕获包括L个反馈信号样本，并且其中K、N和L中的每一个都是等于或大于2的整数，对于N个捕获中的每个，确定功率特性，和基于为所述N个试验捕获确定的功率特性来建立所述K个功率范围的边界，其中所述K个范围之一包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最大值，并且所述K个范围之一包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最小值；以及致动器电路，被配置为在将所述输入信号提供给所述电子组件之前，对所述输入信号的至少一部分施加预失真，其中所述预失真基于所述K个功率范围的边界。
根据本公开另一方面，还提供了一种用于射频装置的设备，该设备包括：数字预失真电路，被配置为：基于指示功率放大器输出的射频信号的至少一部分的反馈信号的信号统计来建立K个功率范围的边界，其中所述K个范围之一包括所述反馈信号至少一部分的功率特性，并且所述K个范围之一包括所述反馈信号的该部分的最小功率，并且其中K是等于或大于2的整数，基于所述K个范围中每个中所述反馈信号的一个或多个捕获来更新功率放大器的模型，其中所述一个或多个捕获中的每个捕获都包括M个反馈信号样本，其中M为等于或大于2的整数，和在将输入信号提供给所述功率放大器之前，对所述输入信号的至少一部分施加预失真，其中所施加的预失真基于所述模型。
根据本公开再一方面，提供了一种计算机实施的预失真方法，该方法包括：获取指示电子组件的输出的反馈信号的N个试验捕获，其中每个试验捕获包括L个反馈信号样本；对于所述N个捕获中的每个，确定功率特性；基于为所述N个试验捕获确定的功率特性来确定K个功率范围的边界，其中K、N和L中的每一个都是等于或大于2的整数，其中所述K个范围之一包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最大值，并且所述K个范围之一包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最小值；基于所述K个范围内每个范围中所述反馈信号的一个或多个捕获，更新所述电子组件的模型，其中所述一个或多个捕获中的每个捕获是所述N个试验捕获中的捕获或多个非试验捕获中的捕获，其中每个非试验捕获包括所述反馈信号的M个样本，其中M为等于或大于2的整数；以及在将输入信号提供给所述电子组件之前，对所述输入信号的至少一部分施加预失真，其中所述预失真基于所述模型。
附图说明
为了提供对本公开及其特征和优点的更完整的理解，结合附图参考以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部分，其中：
图1示出了示例信号中的数据突发；
图2示出了电荷捕获如何影响示例信号中的增益；
图3示出了示例信号和具有每个符号周期中的平均增益的CT模型；
图4示出了根据本公开的一些实施例的具有被配置为实现功率特定性捕获选择的DPD电路的通信系统的示意性框图；
图5提供了根据本公开的一些实施例的用于实现具有功率特定性捕获选择的DPD的方法的流程图；
图6示出根据本公开的一些实施例的示例信号的符号峰值功率统计；和
图7提供了根据本公开的一些实施例的示例数据处理系统的示意框图，该示例数据处理系统可以被配置为利用功率特定性捕获选择来实现DPD的至少一部分。
具体实施方式
总述
本公开的系统、方法和设备每个都具有几个创新方面，没有任何一个单独地负责本文公开的所有期望属性。在以下描述和附图中阐述了本说明书中描述的主题的一种或多种实施方式的细节。
为了说明本文提出的DPD技术，首先了解在通信系统中可能起作用的现象可能是有用的。可以将以下基础信息视为可以适当地解释本公开的基础。提供此类信息仅出于解释目的，因此，不应以任何方式解释为限制本公开及其潜在应用的广泛范围。
在现代半导体技术中，可以高频使用的固态器件非常重要。部分地由于其大的带隙和高迁移率，基于III-N的晶体管(即，采用化合物半导体材料的晶体管，该化合物的第一子晶格为元素周期表中第III组的至少一个元素(例如Al，Ga，In)，氮(N)的第二子晶格作为通道材料)，例如基于氮化镓(GaN)的晶体管，对于高频应用可能是特别有利的。特别地，可以使用GaN晶体管来构建功率放大器。
尽管GaN晶体管在截止频率和效率方面具有理想的功能，但其行为因电荷陷阱中已知的效应而变得复杂，电荷陷阱中的缺陷位点捕获了电荷载流子。俘获电荷的密度在很大程度上取决于栅极电压，其中栅极电压通常与信号幅度成正比。为了使事情进一步复杂化，相反的效果可能同时与电荷俘获的效果竞争。即，由于某些电荷载流子被缺陷部位捕获，因此其他电荷载流子例如由于热激活而从陷阱中释放出来。这两种效应具有非常不同的时间常数：每当栅极电压增加时，缺陷位点很快就会被俘获的电荷填充，而俘获的电荷的释放则更加缓慢。释放时间常数可以是10微秒，最高可达毫秒，通常在4G或5G数据的符号周期的时间标度上非常明显，特别是对于包含猝发的数据。
图1提供了图示100，其示出了具有数据突发的示例信号。图1的水平轴指示信号的数据样本，而垂直轴指示信号幅度。如图1所示，字母A、B、C、D和E标记了信号各个部分的峰值。图2提供了图示200，其示出了具有与图1所示的数据突发相似的数据突发的示例信号，但是现在还图示了电荷俘获如何影响信号的增益。特别地，图2示出了在3GPP标准中的ETM2处已知的4G标准测试信号的幅度图，在图2中被标记为信号202。在图2中示出为信号202的幅度图上的叠加的曲线204示出了电荷陷阱(CT)密度/状态的典型预期行为。图2示出了CT状态(即，曲线204)每当有功率突发时(即，每当信号202中存在突发，其中信号202的幅度急剧增加时)迅速上升，然后在信号202的功率相对较低的区域中缓慢衰减。陷阱中的电荷起着抵抗将栅极电压施加到晶体管沟道的作用的作用，因此在宏观上表现为对晶体管增益的调制。图3示出了示例信号和具有每个符号周期中的平均增益的CT模型。从图3可以看出，平均增益在信号的不同部分中变化。这种动态增益变化会影响GaN功率放大器的信号质量。
信号质量是放大器线性接近程度的度量，即从功率放大器输出发送的信号与提供给功率放大器输入的信号匹配的程度。可以将图2所示的信号202看作是提供给功率放大器输入的信号的图示，尽管图2中所示的信号204提供了关于由于功率放大器内的影响而导致的功率放大器输出处的信号与输入信号相比将如何变化的图示。图2说明了GaN功率放大器中相对较快的电荷捕获和相对较慢的电荷释放可能以非线性方式使到功率放大器的输入信号失真，从而导致放大器输出端的信号失真。
如上所述，DPD可以预失真功率放大器的输入，以减少和/或消除由放大器引起的失真。为此，DPD总体上涉及形成功率放大器如何影响输入信号的模型，该模型定义了将应用于输入信号的滤波器系数或增益，以试图减小和/或消除放大器引起的输入信号失真。以这种方式，DPD将通过向输入信号施加相应的增益来试验补偿放大器的非线性增益，其中通常在任何一个信号幅度上施加一个增益。
DPD算法中使用的模型是一种自适应模型，这意味着它是通过迭代过程逐步形成的，方法是根据输入到放大器输入的数据和来自放大器输出的数据之间的比较来逐渐调整系数。DPD系数的估算基于对输入和输出数据(即功率放大器的输入和输出)的有限序列的捕获。在传统的DPD算法中，使用仅以高功率数据部分为中心的捕获。这意味着，对于如图1所示的信号，将选择以区域A和E中的峰为中心的数据捕获。通过这种方法，在任何给定信号幅度处的增益将是在区域A和E中看到的增益的平均值。本公开的发明人意识到，该增益是在高功率区域中看到的增益的平均值。信号的增益可能与低功率区域的增益完全不同，这对于突发信号尤其明显。因此，利用仅专注于高功率区域中的捕获的常规DPD算法，在较低功率的区域中信号误差可能非常高，因此，总体信号质量可能会大大受损。
本公开的一个方面提供了具有功率特定性捕获选择的数字预失真的计算机实现的(即，电子实现的)方法。一种示例方法包括由通信系统的接收器接收指示(例如，包括或基于)功率放大器的输出的反馈信号，并在接收到的信号中建立K个功率范围的边界。可以通过在N个试验捕获的窗口间隔中分析信号统计信息来建立边界。例如，可以通过获取所述反馈信号样本的N个试验捕获来建立边界(其中每个试验捕获包括L个连续的反馈信号样本，并且K、N和L中的每一个都是等于或大于2的整数)，针对N个试验捕获中的每一个，确定指示最大功率的度量，并基于所有N个试验捕获中最大功率的最高度量，为K个范围中的每一个建立边界。K个范围中的至少一个可以包括针对N次试验捕获而确定的最大功率的最大值，并且K个范围中的至少另一者可以包括针对N次试验捕获而确定的最大功率的最小值。该方法还包括基于在K个范围中的每个范围内的反馈信号的一个或多个捕获来更新功率放大器模型，以及使用该模型将数字预失真应用于输入信号。这种方法允许通过功率特定性捕获选择来实现DPD，其中在功率放大器模型中表示了不同功率范围的捕获，这与仅使用高功率范围中的捕获相反，就像在上述传统DPD算法中所做的那样。通过专门针对峰值功率较低的区域中的捕获并将这些捕获与高功率捕获相结合，可以使DPD估计平均更整体上代表整个信号，并且可以改善带内EVM信号质量。建立或制定目标功率范围，该目标功率范围共同代表所传输信号的幅度的整个范围，并将这些功率范围应用于捕获选择，将有利地使该方法具有动态性，并适应各种输入信号。
尽管本文中参考基于GaN的功率放大器提供了一些描述，但是总体上，本文所呈现的具有功率特定性捕获选择的数字预失真方法的各种实施例适用于非基于GaN的功率放大器以及功率放大器以外的任何非线性电子组件(即可能表现出非线性行为的组件)。
如本领域的技术人员将理解的，可以以各种方式来实现本公开的各方面，特别是如本文所述的具有功率特定性捕获选择的DPD的各方面-作为方法、系统、计算机程序产品或计算机可读存储介质。因此，本公开的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或结合了软件和硬件方面的实施例的形式，这些方面通常都可以被称为本文中称为“电路”、“模块”或“系统”。在本公开中描述的功能可以实现为由一台或多台计算机的一个或多个硬件处理单元(例如一个或多个微处理器)执行的算法。在各种实施例中，本文描述的任何方法的不同步骤和步骤的一部分可以由不同的处理单元执行。此外，本公开的方面可以采取在一种或多种计算机可读介质中体现的计算机程序产品的形式，优选地是非暂时性的，其上体现(例如)存储有计算机可读程序代码。在各种实施例中，这样的计算机程序可以例如被下载(更新)到现有设备和系统(例如，现有RF发送器、接收器和/或其控制器等)或在制造这些设备和系统时被存储。
以下详细描述给出了特定某些实施例的各种描述。但是，本文所述的创新可以以多种不同的方式体现，例如，如权利要求书或所选示例所定义和涵盖的那样。在以下描述中，参考附图，其中相似的附图标记可以指示相同或功能相似的元件。将理解的是，附图中示出的元件不必按比例绘制。此外，将理解的是，某些实施例可以包括比图中示出的更多的元件和/或图中示出的元件的子集。此外，一些实施例可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适的组合。
该描述可以使用短语“在一实施例中”或“在实施例中”，其可以分别指代相同或不同实施例中的一个或多个。除非另有说明，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等来描述一个共同的对象，仅表示正在引用相同对象的不同实例，而无意于暗示这样描述的对象必须在时间、空间、等级或任何其他方式上以给定顺序。使用本领域技术人员通常用来向本领域其他技术人员传达其工作实质的术语来描述示例性实施例的各个方面。术语“基本上”、“大约”、“大概”等可用于通常指的是基于本文所述或本领域已知的特定值的上下文在目标值的+/-20％以内。为了本公开的目的，短语“A和/或B”或符号“A/B”表示(A)、(B)或(A和B)。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。当参考测量范围使用时，术语“在...之间”包括测量范围的末端。如本文所用，符号“A/B/C”是指(A、B和/或C)。
基于功率特定性捕获选择的具有DPD的示例通信系统
如上所述，本公开的实施例涉及利用功率特定性捕获选择来执行DPD。为此，可以使用如图4所示的系统。
图4示出了根据本公开的一些实施例的具有被配置为实现功率特定性捕获选择的DPD电路410的通信系统400的示意性框图。图4示出了通信系统400可以包括与DPD电路410通信的发送器电路(或者，简称为“发送器”)420，以及与发送器420通信的功率放大器430。来自功率放大器的输出可以作为反馈信号被提供给也与DPD电路410通信的接收器电路(或者简单地“接收器”)440。
如图4所示，DPD电路410可以包括DPD执行器412、自适应电路414和功率特定性捕获选择器电路416。接收器420可以包括数字滤波器422、数模转换器(DAC)424、模拟滤波器426和混频器428。发送器440可以包括数字滤波器442、模数转换器(ADC)444、模拟滤波器446和混频器448。在各个实施例中，通信系统400可以包括比图4所示的元件更少或更多的元件。
如图4所示，DPD致动器412可以接收输入信号X(在图4中标记为xn，指的是信号X的数字采样的序列)。在一些实施例中，输入信号X可以包括一个或频域中的更多活动信道。在一些实施例中，输入信号X可以是基带数字信号。DPD致动器412可配置为基于DPD自适应电路414提供的预失真系数α对输入信号X进行预失真。继而，DPD自适应电路414可配置为基于使用由功率特定性捕获选择器416定义的功率特定性捕获选择的模型来生成预失真系数，这将在下面更详细地描述。DPD致动器412可以将预失真的输入Y(在图4中标记为yn，指的是信号Y的数字采样的序列)提供给发送器420，该预失真的输入Y是已经施加了预失真的输入信号X。DPD致动器412可以由任何合适的电路来实现。例如，在一些实施例中，DPD致动器412可以通过组合逻辑电路来实现。
发送器420可以被配置为将预失真的输入Y从基带信号上变频为更高频率的信号，诸如RF信号。在所示的发送器420中，可以通过数字滤波器422在数字域中对预失真输入Y进行滤波，以生成滤波后的预失真输入Y，即数字信号。然后可以通过DAC 424将数字滤波器422的输出转换为模拟信号。然后可以通过模拟滤波器426对由DAC 424提供的模拟信号进行滤波。然后可以将模拟滤波器426的输出上变频为混频器428的RF，其可以从本地振荡器450接收信号，以将来自模拟滤波器426的滤波后的模拟信号从基带转换为RF。在本公开的范围内，实现发送器420的其他方法也是可能的。例如，在另一种实现方式(未示出)中，数字滤波器422的输出可以由DAC 424直接转换为RF信号。在这种实现方式中，然后，可以由模拟滤波器426对由DAC 424提供的RF信号进行滤波。在这种实施方式中，由于DAC 424将直接合成RF信号，因此在这样的实施例中，图4所示的混频器428和本地振荡器450可以从系统400中省略。
如图4进一步所示，由发送器420产生的RF信号被提供给功率放大器430。功率放大器430放大RF信号并提供放大的RF信号Z(在图4中标记为zn，指信号Z的模拟值序列)。放大的RF信号Z可以被提供给天线(图4中未示出)以无线地发送。放大的RF信号Z具有信号带宽。信号带宽可以是宽带宽。作为一个非限制性示例，信号带宽可以为大约1GHz。放大的RF信号Z是输入信号X的放大版本。但是，如上所述，放大的RF信号Z可能在主信号分量之外具有失真。这种失真可能是由功率放大器430的响应中的非线性引起的。如上所述，希望减少这种非线性。因此，可以通过接收器440将来自功率放大器430的输出的反馈提供给DPD电路410。然后，DPD电路410可以使得施加于输入信号X的预失真得以调整。
为了向DPD电路410提供反馈，可以将放大的RF信号Z的一部分431提供给接收器440。例如，在一些实施例中，在功率放大器430的输出与接收器440之间的信号路径中可以使用反馈元件(未示出)，例如，电阻元件将放大的RF信号的相对较小的部分反馈到接收器440。在一些其他实施例(也未示出)中，定向耦合器或其他合适的电路可以将放大的RF信号ZT的一部分提供给接收器440。在一些实施例中(未示出)，可以在功率放大器430的输出与接收器440之间的信号路径中提供反馈滤波器，例如以对反馈信号431进行滤波并将滤波后的信号作为反馈信号提供给接收器440以进行处理。提供给接收器440的反馈信号431可以具有与放大的RF信号Z大约相同的带宽。
在一些实施方案中，接收器440被配置为执行诊断和/或均衡。因此，在这样的实施例中，接收器440可以用于向DPD电路410提供反馈以及用于诊断和/或均衡。在所示的接收器440中，反馈信号431可以被混频器448下变频为基带，该混频器448可以接收来自本地振荡器460(可以与本地振荡器450相同或不同)的信号以将反馈信号431从RF转换为基带。然后可以由模拟滤波器446对混频器448的输出进行滤波。然后，可以由ADC 444将模拟滤波器446的输出转换为数字信号。然后，可以由数字滤波器442在数字域中对由ADC 424产生的数字信号进行滤波，以生成可以提供给DPD电路410的经滤波的下变频反馈信号431。实现接收器440的其他方法也是可能的，并且在本公开的范围内。例如，在另一种实现方式(未示出)中，RF反馈信号431可以由ADC 444直接转换为基带信号。在这种实现方式中，然后可以由数字滤波器442对由ADC 444提供的下变频信号进行滤波。由于在该实施方式中ADC 444将直接合成基带信号，因此在这样的实施例中，图4所示的混频器448和本地振荡器460可以从系统400中省略。
如上所述，系统400可以有进一步的变化。例如，尽管关于基带频率描述了上变频和下变频，但是在系统400的其他实施例中，可以替代地使用中频(IF)。IF可用于超外差式无线电接收器中，其中在完成对接收信号中信息的最终检测之前，将接收到的RF信号移至IF。出于多种原因，转换为IF可能会很有用。例如，当使用几级滤波器时，都可以将它们全部设置为固定频率，这使得它们更易于构建和调整。在一些实施例中，RF发送器420或接收器440的混频器可以包括IF转换的几个这样的阶段。在另一个示例中，尽管在图4的发送(TX)路径(即，要由发送器420处理的信号的信号路径)和接收(RX)路径(即，要由接收器440处理的信号的信号路径)的每一个中示出了单路径混合器，但是在一些实施例中，TX路径混合器428和RX路径混合器448可以分别实现为正交上变频器和下变频器，在这种情况下，它们各自将包括第一混频器和第二混频器。例如，对于RX路径混频器448，第一RX路径混频器可以被配置为用于通过将反馈信号431和本地振荡器460提供的本地振荡器信号的同相分量进行混合来执行下变频以生成同相(I)下变频的RX信号。第二RX路径混频器可以被配置为用于通过将反馈信号431和本地振荡器460提供的本地振荡器信号的正交分量进行混合，执行下变频以生成正交(Q)下变频的RX信号(正交分量是与本地振荡器信号的同相分量同相偏移90度的分量)。可以将第一RX路径混合器的输出提供给I信号路径，并且可以将第二RX路径混合器的输出提供给Q信号路径，该Q信号路径可以与I信号路径大致相差90度。
通过功率特定性捕获选择执行DPD的示例方法
转向DPD电路410的细节，可以参考图5示出根据本公开的各种实施例的利用功率特定性捕获选择来执行DPD的功能，该方法提供可以由DPD电路410实现的方法500的流程图。
方法500的至少一部分可以由根据本公开的任何实施例的通信系统的元件来实现，例如，通过参考图4描述的通信系统和/或一个或多个数据处理系统，例如图7所示的数据处理系统700。尽管参考本图中所示的系统的系统组件进行了描述，但是配置成以任何顺序执行方法500的操作的任何系统都在本公开的范围内。此外，应当注意，尽管有所区别，但是在图4所示的通信系统400和图5所示的方法500的图示中，在自适应电路414和功率特定性捕获选择器电路416之间，这种区分可能仅仅是合乎逻辑的，以区分可以由常规DPD电路执行的功能(在此参考自适应电路414进行描述)和与功率特定性捕获选择特定相关的功能(在此参考功率特定性捕获选择器电路416进行描述)。在各种实施例中，可以包括功率特定性捕获选择器电路416的功能，或者可以将其视为自适应电路414的一部分，或者这两个电路的功能可以散布在更大数量的单个电路上。
方法500可以以操作502开始，该操作502包括功率特定性捕获选择器电路416，该功率特定性捕获选择器电路416从非线性电子部件接收反馈信号并从该反馈信号获取N个试验捕获。例如，操作502可以包括：从功率放大器450接收反馈信号431；基于由功率放大器450提供的信号生成数字反馈信号441；以及从反馈信号441获取N个试验捕获。这些捕获是称为“试验”以指示它们被用来在反馈信号中建立K个功率范围的边界，该边界指示功率放大器450的输出，并且这些捕获可以或可以不用作基于哪个捕获预失真系数稍后进行计算。功率放大器450输出的信号可以是未知且动态的信号，在这种情况下，需要在系统400的操作开始时建立用于不同功率范围的边界，和/或间歇地重复该边界。
在一些实施方案中，在502中获取的每个试验捕获可以包括数字反馈信号的L个连续采样，而在其他实施例中，在502中获取的不同的试验捕获可以包括数字反馈信号的不同数量的连续采样。K、N和L中的每一个可以是等于或大于2的整数。例如，在一些实施例中，K可以是等于或大于3的整数，例如，等于或大于4的整数；在一些实施例中，L可以是等于或大于500的整数，例如，等于或大于1000的整数，等于或大于2000的整数或等于或大于4000的整数；在一些实施例中，N可以是等于或大于25的整数，例如，等于或大于50的整数，等于或大于75的整数或等于或大于100的整数。在一些实施例中，L可以约为符号周期的1/8，例如，L可以等于491.52Msps的采样率等于4096。在一些实施例中，对于在502中获取的每个试验捕获，该捕获中的反馈信号的样本来自与其他捕获的反馈信号的部分不同的一部分反馈信号。以这种方式，可以对反馈信号的不同部分进行采样，从而可以建立对功率放大器450的输出的总功率范围的适当估计。
方法500可以进一步包括操作504，该操作包括功率特定性捕获选择器电路416确定在502中获取的N个试验捕获中的每一个的最大功率。在一些实施例中，功率特定性捕获选择器电路416可以包括：瞬时功率电路，配置为计算所获取的试验捕获的瞬时功率。接下来，基于计算的瞬时功率，功率特定性捕获选择器电路416的峰值定位电路可以被配置为针对每个试验捕获来识别瞬时功率信号中的最高峰值。给定的试验捕获的最高峰值的瞬时功率然后可以被标记为捕获的最大功率，并且被存储在存储器中(例如，在参照图7描述的存储器中)。
虽然操作502和504在方法500中可能显示为两个连续的操作，但是这些操作的顺序和重复可能有很多变化，例如，取决于实现方法500的系统中可用存储和处理资源的数量。例如，在一些实施例中，仅一个缓冲器可用于存储L个试验捕获。在这样的实施例中，执行操作502以获取第一试验捕获并将其存储在缓冲器中，然后执行操作504，以基于缓冲器的内容确定第一捕获的最大功率，并存储确定的用于第一捕获的最大功率的值。接下来，重复操作502以获取第二次试验捕获并将其存储在缓冲区中，从而替换第一次试验捕获的值，然后重复操作504以确定第二捕获的最大功率，并存储第二捕获的最大功率的值。可以重复执行此操作，直到记录了所有N次试验捕获的最大功率为止。当有一个以上的可用缓冲区，但可用缓冲区的数量小于要分析的试验捕获的数量N时，也可以实现缓冲区的这种重用。当然，在一些实施例中，可以为N个试验捕获中的每一个可用的指定缓冲区，在这种情况下，可以存储所有试验捕获的样本(即，不必替换所有捕获)。
不管所使用的缓冲器的数量如何，作为针对N个试验捕获执行操作502和504的结果，可获得N个最大功率值，每个试验捕获具有一个值。获得多个试验捕获，例如100个试验捕获，旨在提供信号中存在的总功率范围的现实表示。例如，N个试验捕获可以包括相对较高功率的捕获，例如图1中所示的捕获A和E，中等功率捕获(例如图1中所示的捕获B和C)，以及低功率捕获，例如所示的捕获D。方法500然后可以进行到操作506，其中包括功率特定性捕获选择器电路416可以基于N次试验捕获的最大功率值，确定功率放大器450的输出的K个功率范围的边界。
在一些实施方案中，操作506可以包括基于为N次试验捕获确定的最大功率的最高值和最低值来建立K个功率范围的边界。例如，可以建立边界，使得K个范围之一包括为N次试验捕获而确定的最大功率的最大值，而K个范围之一包括为N次试验捕获而确定的最大功率的最小值。如果K大于2，则可以在这两个范围之间以各种方式建立剩余范围。例如，在一些实施例中，剩余的K-2个功率范围可以在包括针对N次试验捕获而确定的最大功率的最小值的K个范围之一与包括针对N次试验捕获而确定的最大功率的最大值的K个范围之一之间均匀地分布。在其他实施例中，剩余的K-2个功率范围或全部K个功率范围可以以不一定是线性的某种方式分布。例如，在一些实施例中，可以基于针对N次试验捕获而确定的最大功率的直方图来建立K个功率范围的边界。在图6中示出了这种直方图的示例，在水平轴上示出了指示在504中确定的N次试验捕获的最大功率的范围的值，并且在垂直轴上示出了指示具有落在给定范围内的最大功率的试验捕获的数量的值。
建立针对K范围的边界的进一步变化是可能的。在一些实施方案中，K可以是等于或大于3的整数，以及K个范围中的至少一个，不同于包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值的K个范围之一，并且不同于包括N个试验捕获确定的最大功率的最小值的K个范围之一，可能包含的功率介于为所有N次试验捕获所确定的最大功率的最大值的25％到75％之间。在一些实施方案中，可以建立边界，以使K个范围之一包括为N个试验捕获所确定的最大功率的最大值，并且剩余的N-1个捕获中的所有捕获都可以分配给第二功率范围，代表相对低功率的bin。在一些实施方案中，可以建立边界，以使K个范围之一包括为N次试验捕获而确定的最大功效的最大值，其余的K-1个功率范围在零和包含最大功率的最大值的范围之间均匀分布。
一旦建立了K个功率范围的边界，方法500就可以进行操作508，其包括自适应电路414基于K个范围内每个中反馈信号的一次或多次捕获，更新所述非线性电子组件的模型。在一些实施方案中，在508中用于更新模型的捕获中的至少一些捕获可以是用于建立边界的N个试验捕获的捕获。在其他实施例中，在508中用于更新模型的捕获中的至少一些可以是为了更新模型的目的而获取的附加捕获。通常，每个非试验捕获可以包括反馈信号的M个连续样本，其中M是等于或大于2的整数。在一些实施例中，M可以等于L，由于所有捕获(即，试验和非试验捕获)的大小相同，例如M＝L＝4000，因此使DPD电路410的实现更简单。
当在508中获取了新的，即非试验捕获以更新模型时，可以通过以一定间隔(再次适当地对反馈信号进行采样)获取非试验捕获来执行，并且可以确定非试验捕获的最大功率值。然后根据非峰值捕获的峰值功率将其归为属于K个功率范围之一。以这种方式，可以在K个范围的每一个中获得期望的捕获数量，并且这些捕获可以被用于更新模型(其余捕获可以被丢弃)。在一些实施例中，方法500还可包括(尽管未在图5中具体示出)操作，其中对于K个范围的每个范围，508中将用于此范围的一个或多个捕获的数量以更新模型。例如，功率特定选择器电路416可以被配置为基于最大功率在该范围内的N次试验捕获的数量来确定K个范围中的每一个的数量。
在一些实施方案中，操作508的模型更新可以包括根据该范围内的一个或多个捕获，为该K个范围中的每个范围生成或更新一个子模型(对于给定范围，可以称为“功率范围模型”)。然后可以将K个范围中不同的子模型汇总到整个模型中。
在一些实施方案中，DPD模型的示例可以是广义存储多项式yn＝Σ(ijk)cijkxn-iPk(|xn-j|)，其中Pk(x)是k阶的多项式基函数。这属于一类线性系数模型，可以用yn＝ΣcΨfΨ(xn)来表示。这定义了一个特征函数fΨ，使得Ψ包含所有索引或顺序以及内存。
对于L数据的有限序列和具有K特征的模型，我们可以基于数据xn定义L by K特征矩阵：
Fx＝[f0(xn)f1(xn)....
f0(xn-1)f1(xn-1)..
…
…fK(xL-1)].
在间接估计中，对于有限的捕获序列Y和Z计算F＝Fz，而DPD估计基于形成Q＝FHF和U＝FHY(Y和Z对齐)。自适应电路414提供给DPD致动器412的DPD系数C为Q-1U。Q和U可以由捕获的样本上的总和形成，这承认了在非连续样本集上累积这些矩阵的可能性。
在一些实施方案中，在操作508中更新模型可以包括从对信号的整个功率范围采样的多个捕获中建立如上所述的Q和U矩阵。
作为在508中更新模型的结果，可以更新DPD系数并将其从自适应电路414提供给DPD致动器412。方法500然后可以进行操作510，该操作510包括由DPD致动器412对输入信号X的至少一部分施加预失真，然后将预失真的输入信号Y提供给功率放大器450，其中所述预失真基于所述模型。可以使用任何适当的常规DPD算法或其一部分来实现在508中形成的模型和在510中应用的DPD，但现在使用的是在502-506中建立的K个功率范围中的各个范围内的捕获，该捕获对信号的整个功率范围进行采样。这样做的结果是，与仅从高功率符号计算出的曲线相比，(单个)估计增益曲线现在将更平均地适合每个符号周期内的增益。以这种方式，DPD电路410可以在数字域中预先纠正由于功率放大器450的非线性而引起的失真(实质上，它在将输入信号X到达功率放大器450之前对其进行整形，以抵消功率放大器450将产生的非线性失真)。由于功率放大器450的非线性增益压缩随着时间和操作条件的变化，从功率放大器450到接收器440以及到DPD电路410的反馈回路可以用来监视功率放大器450的输出并相应地调整模型(例如，修改或改变由DPD致动器412施加的预失真)。在一些实施例中，在通信系统400的操作期间，某些期望的时间点，例如周期性地或当DPD电路410被触发这样做时，可以重新评估(即重新建立)K个功率范围的边界。
示例数据处理系统
图7提供了根据本公开的一些实施例的示例数据处理系统700的示意框图，该示例数据处理系统700可以被配置为利用功率特定性捕获选择来实现DPD的至少一部分。例如，数据处理系统700可以用于实现如参考图4所描述的通信系统的至少一部分，特别是用于实现如图4所示的DPD电路410的至少一部分。
如图7所示，数据处理系统700可以包括至少一个处理器702，例如处理器702，通过系统总线706耦合到存储器元件704。这样，数据处理系统可以将程序代码存储在存储器元件704内。此外，处理器702可以执行经由系统总线706从存储元件704访问的程序代码。一方面，数据处理系统可以被实现为适合于存储和/或执行程序代码的计算机。然而，应当理解，数据处理系统700可以以包括能够执行本公开中所描述的功能的处理器和存储器的任何系统的形式来实现。
在一些实施方案中，处理器702可以执行软件或算法来执行本说明书中所讨论的活动，特别是与具有功率特定性捕获选择的DPD有关的活动，诸如由本文所述的DPD电路410实现的各种技术。处理器702可以包括提供可编程逻辑的硬件，软件或固件的任何组合，包括但不限于微处理器、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、集成电路(IC)、专用IC(ASIC)或虚拟机处理器。处理器702可以例如以直接存储器访问(DMA)配置通信地耦合到存储元件704，使得处理器702可以从存储器元件704读取或向存储元件704写入。
通常，存储元件704可以包括任何合适的易失性或非易失性存储技术，包括双倍数据速率(DDR)随机存取存储器(RAM)、同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、闪存、只读存储器(ROM)、光学介质、虚拟内存区域、磁或磁带存储器或任何其他合适的技术。除非另有说明，否则本文讨论的任何存储元件应被解释为涵盖在广义术语“存储器”内。可以在任何数据库、寄存器、控制列表、高速缓存或存储结构中提供被测量、处理、跟踪或发送到数据处理系统700的任何组件或从数据处理系统700的任何组件发送的信息，所有这些都可以在任何合适的时间范围内引用。任何这样的存储选项可以包括在本文所使用的广义术语“存储器”内。类似地，在此描述的任何潜在的处理元件、模块和机器应被解释为包含在广义术语“处理器”内。当前附图中所示的每个元件，例如图4中所示的任何电路/组件，还可以包括用于在网络环境中接收、传输和/或以其他方式传递数据或信息的合适接口，以便它们可以与例如这些元素中的另一个的数据处理系统700通信。
在某些示例实施方式中，可以通过在一种或多种有形介质中编码的逻辑来实现如本文所述的用于在通信系统中利用功率特定性捕获选择来实现DPD的机制，该逻辑可以是非暂时性介质，例如，ASIC、DSP指令中提供的嵌入式逻辑，将由处理器或其他类似机器执行的软件(可能包括目标代码和源代码)。在这些情况中，存储元件，例如图7所示的存储元件704可以存储用于本文描述的操作的数据或信息。这包括能够存储被执行以执行本文描述的活动的软件、逻辑、代码或处理器指令的存储元件。处理器可以执行与数据或信息相关联的任何类型的指令，以实现本文详述的操作。在一个示例中，诸如处理器之类的处理器。图7所示的处理器702可以将元素或物品(例如，数据)从一种状态或事物转换为另一种状态或事物。在另一个示例中，本文概述的活动可以用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理器执行的软件/计算机指令)来实现，并且本文标识的元件可以是某种类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，FPGA、DSP、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM))或包含数字逻辑的ASIC、软件、代码、电子说明或其任何合适的组合。
存储元件704可以包括一个或多个物理存储器设备，例如本地存储器708和一个或多个大容量存储设备710。本地存储器可以指在程序代码的实际执行期间通常使用的RAM或其他非持久性存储设备。大容量存储设备可以被实现为硬盘驱动器或其他持久性数据存储设备。处理系统700还可包括一个或多个高速缓冲存储器(未示出)，其提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从大容量存储设备710检索程序代码的次数。
如图7所示，存储元件704可以存储应用程序718。在各种实施例中，应用718可以存储在本地存储器708、一个或多个大容量存储设备710中，或者与本地存储器和大容量存储设备分开。应当理解，数据处理系统700可以进一步执行能够促进应用程序718的执行的操作系统(图7中未示出)。以可执行程序代码的形式实现的应用718可以由数据处理系统700例如由处理器702执行。响应于执行该应用，数据处理系统700可以被配置为执行本文所述的一个或多个操作或方法步骤。
描绘为输入设备712和输出设备714的输入/输出(I/O)设备可以可选地耦合至数据处理系统。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、诸如鼠标之类的定点设备等。输出设备的示例可以包括但不限于监视器或显示器、扬声器等。在一些实施例中，输出设备714可以是任何类型的屏幕显示器，例如等离子体显示器、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、电致发光(EL)显示器或任何其他指示器，例如刻度盘、气压计或发光二极管(LED)。在一些实施方式中，系统可以包括用于输出设备714的驱动器(未示出)。输入和/或输出设备712、714可以直接地或者通过中间的I/O控制器耦合到数据处理系统。
在一个实施例中，输入和输出设备可以被实现为组合的输入/输出设备(在图7中以虚线示出，其围绕输入设备712和输出设备714)。这种组合设备的示例是触敏显示器，有时也称为“触摸屏显示器”或简称为“触摸屏”。在这样的实施例中，可以通过在触摸屏显示器上或附近的诸如触摸笔或用户的手指的物理对象的运动来提供对设备的输入。
网络适配器716还可以可选地耦合到数据处理系统，以使其能够通过中间的专用或公共网络耦合到其他系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储设备。该网络适配器可以包括：数据接收器，用于接收由所述系统、设备和/或网络传输至数据处理系统700的数据；以及数据发送器，从数据处理系统700向所述系统、设备和/或网络传输数据。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统700一起使用的不同类型的网络适配器的示例。
选择例子
例子1提供一种用于对输入信号施加预失真的设备。该设备包括：功率特定性捕获选择器电路，被配置为通过以下方式在指示非线性电子组件输出(例如，包括或基于)的反馈信号中建立K个功率范围的边界：获取所述反馈信号样本的N个试验捕获，其中每个试验捕获包括L个连续的反馈信号样本(K、N和L中的每一个可以是等于或大于2的整数)，对于N个捕获中的每个，确定最大功率；和基于为N个试验捕获确定的最大功率来确定K个功率范围的边界，其中K个范围之一包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值，并且K个范围之一包括为N个试验捕获确定的最大功率的最小值。该设备还包括自适应电路，被配置为基于在K个范围中的每个范围内的反馈信号的一个或多个捕获来更新所述非线性电子组件的模型，其中所述一个或多个捕获中的每个捕获是N个试验捕获的捕获或多个非试验捕获的捕获，其中每个非试验捕获都包含M个连续的反馈信号样本，其中M为等于或大于2的整数。该设备还包括致动器电路，被配置为在将所述输入信号提供给所述非线性电子组件之前，对输入信号的至少一部分施加预失真，其中所述预失真基于所述模型。
例子2提供根据例子1的设备，其中K是等于或大于3的整数，并且K个范围中的至少一个，不同于包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值的K个范围之一，并且不同于包括N个试验捕获确定的最大功率的最小值的K个范围之一，包括的功率介于为N个试验捕获而确定的最大功率的最大值的25％到75％之间。
例子3提供根据例子1或2的设备，其中基于为N个试验捕获而确定的最大功率的直方图，进一步确定K个功率范围的边界。
例子4提供根据例子1-3中任一个的设备，其中所述K个功率范围非线性分布。
例子5提供根据例子1-3中任一个的设备，其中K-2个功率范围均匀分布在包括为N个试验捕获确定的最大功率的最小值的K个范围之一和包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值的K个范围之一之间。
例子6提供根据例子1-3中任一个的设备，其中K-1个功率范围均匀地分布在零和包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值的K个范围之一之间。
例子7提供根据前述例子中任一个的设备，其中所述功率特定性捕获选择器电路还被配置为针对所述K个范围中的每个范围，确定将用于所述范围以更新所述模型的一个或多个捕获的数量，其中所述数量基于所述最大功率在该范围内的N个试验捕获的数量。
例子8提供根据前述例子中任一个的设备，其中对于K个范围中的每个，用于K个范围中的每个以更新模型的一个或多个捕获中的每个捕获是多个非试验捕获的捕获，并且所述功率特定性捕获选择器电路进一步被配置为对于K个范围中的每个，获取非试验捕获直到识别出该范围内具有最大功率的一个或多个捕获为止。
例子9提供根据前述例子中任一个的设备，其中更新模型包括对于K个范围中的每个，基于所述范围内反馈信号的一个或多个捕获来形成或更新功率范围模型，并且还包括将所述K个范围中每个范围的功率范围模型汇总到所述模型中。
例子10提供根据前述例子中任一个的设备，其中N是等于或大于25的整数，例如，等于或大于50的整数，等于或大于75的整数或等于或大于100的整数。
例子11提供根据前述例子中任一个的设备，其中L是等于或大于500的整数，例如，等于或大于1000的整数，等于或大于2000的整数或等于或大于4000的整数。
例子12提供根据前述例子中任一个的设备，其中K是等于或大于3的整数，例如等于或大于4的整数。
例子13提供根据前述例子中任一个的设备，其中对于试验或非试验捕获的每个捕获，所述捕获中的反馈信号的样本均为连续样本。
例子14提供根据前述例子中任一个的设备，其中对于试验或非试验捕获的每个捕获，所述捕获中的反馈信号的样本来自所述反馈信号的一部分，该部分与其他捕获中的反馈信号部分不同。
例子15提供根据前述例子中任一个的设备，其中所述非线性电子组件是功率放大器。
例子16提供一种用于接收和传输射频(RF)信号的通信系统。该系统包括：功率放大器，被配置为输出要传输的RF信号；接收器，被配置为接收指示所述功率放大器输出的RF信号的至少一部分的反馈信号；和DPD电路。DPD电路被配置为：获取所述反馈信号样本的N个试验捕获，其中每个试验捕获都包含L个连续的反馈信号样本，基于N个试验捕获的信号统计建立K个功率范围的边界，其中K个范围之一包括N个试验捕获之间的最大功率的最大值，并且K个范围之一包括N个试验捕获之间的最大功率的最小值，并且其中K、N和L中的每一个都是等于或大于2的整数，基于K个范围中每个中反馈信号的一个或多个捕获来更新功率放大器的模型，其中所述一个或多个捕获中的每个捕获是N个试验捕获的捕获或多个非试验捕获的捕获，其中每个非试验捕获包含M个连续的反馈信号样本，其中M为等于或大于2的整数，并且在将所述输入信号提供给功率放大器之前，对所述输入信号的至少一部分施加预失真，其中所施加的预失真基于所述模型。
例子17提供根据例子16的通信系统，其中N个试验捕获的信号统计包括为N个试验捕获的每个确定的最大功率的值。
例子18提供根据例子16或17的通信系统，还包括发送器，被配置为对DPD电路的输出进行上变频以生成在其上施加预失真的上变频输入信号，并且将所述上变频的输入信号提供给所述功率放大器。
例子19提供根据例子16-18中任一个的通信系统，其中DPD电路包括DPD致动器、自适应电路和如本文所述的功率特定性捕获选择器。
例子20提供根据例子16-19中任一个的通信系统，其中DPD电路是根据例子1-15中任一个的设备。
例子21提供一种计算机实施的数字预失真方法。该方法包括：通过功率特定性捕获选择器电路，通过以下方式在指示非线性电子组件输出(例如包括或基于)的反馈信号中建立K个功率范围的边界：获取所述反馈信号样本的N个试验捕获，其中每个试验捕获都包含L个连续的反馈信号样本，并且其中K、N和L中的每一个都是等于或大于2的整数，对于N个捕获中的每个，确定最大功率，以及基于为N个试验捕获确定的最大功率来确定K个功率范围的边界，其中K个范围之一包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值，并且K个范围之一包括为N个试验捕获确定的最大功率的最小值。该方法还包括通过自适应电路基于K个范围中每个范围内的反馈信号的一个或多个捕获，更新非线性电子组件的模型，其中所述一个或多个捕获中的每个捕获是N个试验捕获的捕获或多个非试验捕获的捕获，其中每个非试验捕获包含M个连续的反馈信号样本，其中M为等于或大于2的整数。该方法还包括通过DPD致动器电路在将输入信号提供给非线性电子组件之前，对输入信号的至少一部分施加预失真，其中所述预失真基于所述模型。
例子22提供根据例子21的方法，其中K是等于或大于3的整数，并且K个范围中的至少一个，不同于包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值的K个范围之一，并且不同于包括N个试验捕获确定的最大功率的最小值的K个范围之一，包括的功率介于为N个试验捕获而确定的最大功率的最大值的25％到75％之间。
例子23提供根据例子21或22的方法，其中基于为N个试验捕获而确定的最大功率的直方图，进一步确定K个功率范围的边界。
例子24提供根据例子21-23中任一个的方法，其中所述K个功率范围非线性分布。
例子25提供根据例子21-23中任一个的方法，其中K-2个功率范围均匀分布在包括为N个试验捕获确定的最大功率的最小值的K个范围之一和包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值的K个范围之一之间。
例子26提供根据例子21-23中任一个的方法，其中K-1个功率范围均匀地分布在零和包括为N个试验捕获确定的最大功率的最大值的K个范围之一之间。
例子27提供根据例子21-26中任一个的方法，还包括对于K个范围中的每个，确定一个或多个捕获的数量以用于更新模型的范围，其中所述数量基于所述最大功率在该范围内的N个试验捕获的数量。
例子28提供根据例子21-27中任一个的方法，其中对于K个范围中的每个，用于K个范围中的每个以更新模型的一个或多个捕获中的每个捕获是多个非试验捕获的捕获。在这样的例子中，该方法还包括：对于K个范围中的每个，获取非试验捕获直到识别出该范围内具有最大功率的一个或多个捕获为止。
例子29提供根据例子21-28中任一个的方法，其中更新模型包括对于K个范围中的每个，基于所述范围内反馈信号的一个或多个捕获来形成或更新功率范围模型，并且将所述K个范围中每个范围的功率范围模型汇总到所述模型中。
例子30提供根据例子21-29中任一个的方法，其中N是等于或大于25的整数，例如，等于或大于50的整数，等于或大于75的整数或等于或大于100的整数。
例子31提供根据例子21-30中任一个的方法，其中L是等于或大于500的整数，例如，等于或大于1000的整数，等于或大于2000的整数或等于或大于4000的整数。
例子32提供根据例子21-31中任一个的方法，其中K是等于或大于3的整数，例如等于或大于4的整数。
例子33提供根据例子21-32中任一个的方法，其中对于试验或非试验捕获的每个捕获，所述捕获中的反馈信号的样本均为连续样本。
例子34提供根据例子21-33中任一个的方法，其中对于试验或非试验捕获的每个捕获，所述捕获中的反馈信号的样本来自所述反馈信号的一部分，该部分与其他捕获中的反馈信号部分不同。
例子35提供根据例子21-34中任一个的方法，其中所述非线性电子组件是功率放大器。
例子36提供一种非暂时性计算机可读存储介质，该介质包括用于执行的指令，该指令在由处理器执行时可操作以根据前述示例中任一示例的方法执行操作，或者使执行具有功率特定性捕获的DPD的操作根据前述示例中的任何一个进行选择。因此，在一些例子中，根据例子X1的非暂时性计算机可读存储介质还可包括指令，该指令可操作以执行由根据前述例子中的任何一个的通信系统的任何部分执行的操作。
变体和实现
尽管上面参考如图4、5和7所示的示例性实施方式描述了本公开的实施例，但是本领域技术人员将意识到，上述各种教导可应用于多种其他实施方式。
在某些情况下，此处讨论的功能可适用于汽车系统、对安全至关重要的工业应用、医疗系统、科学仪器、无线和有线通信、无线电、雷达、工业过程控制、音频和视频设备、电流传感、仪器(精度高)以及其他基于数字处理的系统。
在以上实施例的讨论中，系统的组件，例如滤波器、转换器、混合器和/或其他组件，可以容易地被替换、替代或以其他方式修改，以适应特定的电路需求。此外，应当注意，互补电子设备、硬件、软件等的使用为在各种通信系统中利用功率特定性捕获选择来实现与DPD有关的本公开的教导提供了同等可行的选择。
如本文所提出的用于利用功率特定性捕获选择来实现DPD的各种系统的部分可以包括执行本文所描述的功能的电子电路。在某些情况下，系统的一个或多个部分可以由专门配置用于执行本文所述功能的处理器提供。例如，处理器可以包括一个或多个专用组件，或者可以包括被配置为执行本文描述的功能的可编程逻辑门。该电路可以在模拟域、数字域或混合信号域中运行。在某些情况下，处理器可以被配置为通过执行存储在非暂时性计算机可读存储介质上的一个或多个指令来执行本文所述的功能。
在一个示例实施例中，可以在相关联的电子设备的板上实现当前附图的任何数量的电路。该板可以是通用电路板，其可以容纳电子设备的内部电子系统的各种组件，并且还提供用于其他外围设备的连接器。更具体地说，该板可提供电连接，系统的其他组件可通过该电连接进行电通信。可以基于特定的配置需求、处理需求、计算机设计等，将任何合适的处理器(包括DSP、微处理器、支持芯片组等)、计算机可读非暂时性存储元件等适当地耦合到板上。其他组件，例如外部存储、其他传感器、用于音频/视频显示的控制器和外围设备可以通过电缆作为插入卡连接到板上，也可以集成到板上。在各种实施例中，本文描述的功能可以以仿真形式实现为在以支持这些功能的结构布置的一个或多个可配置(例如，可编程)元件内运行的软件或固件。可以在包括指令以允许处理器执行那些功能的指令的非暂时性计算机可读存储介质上提供提供仿真的软件或固件。
在另一个示例实施例中，本图的电子电路可以被实现为独立模块(例如，具有相关联的组件和被配置为执行特定应用或功能的电路的设备)，或作为插入模块实现到电子设备的专用硬件中。注意，本公开的特定实施例可以容易地部分地或整体地包括在片上系统(SOC)封装中。SOC代表将计算机或其他电子系统的组件集成到单个芯片中的IC。它可能包含数字、模拟、混合信号以及通常的RF功能：所有这些功能都可以在单个芯片基板上提供。其他实施例可以包括多芯片模块(MCM)，其中多个分离的IC位于单个电子封装内并且被配置为通过电子封装彼此紧密地相互作用。
还必须注意，本文中概述的所有规格、尺寸和关系(例如，图4中所示的通信系统的部件的数量)仅是出于示例和教导的目的而提供的。在不脱离本公开的精神或所附权利要求的范围的情况下，可以对这些信息进行相当大的改变。应当理解，可以以任何合适的方式来合并系统。沿着类似的设计替代方案，可以以各种可能的配置组合本附图的任何所示电路、组件、模块和元件，所有这些显然都在本说明书的广泛范围内。在前面的描述中，已经参考特定处理器和/或组件布置描述了示例实施例。在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。
同样重要的是要注意，与本文提出的具有功率特定性捕获选择的DPD相关的功能仅说明了可由通信系统或在通信系统内执行的一些可能功能。这些操作中的一些可以在适当的地方被删除或去除，或者可以在不脱离本公开的范围的情况下对这些操作进行相当大的修改或改变。本文描述的实施例提供了很大的灵活性，因为在不脱离本公开的教导的情况下，可以提供任何合适的布置、时序、配置和定时机制。

Claims (25)

1.一种用于对输入信号施加预失真的设备，该设备包括：
捕获选择器电路，被配置为通过以下方式在指示电子组件的输出的反馈信号中建立K个功率范围的边界：
获取所述反馈信号的N个试验捕获，其中每个试验捕获包括L个反馈信号样本，并且其中K、N和L中的每一个都是等于或大于2的整数，
对于N个捕获中的每个，确定功率特性，和
基于为所述N个试验捕获确定的功率特性来建立所述K个功率范围的边界，其中所述K个范围之一包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最大值，并且所述K个范围之一包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最小值；以及
致动器电路，被配置为在将所述输入信号提供给所述电子组件之前，对所述输入信号的至少一部分施加预失真，其中所述预失真基于所述K个功率范围的边界。
2.根据权利要求1所述的设备，其中K是等于或大于3的整数，并且所述K个范围中的至少一个，其不同于所述K个范围中包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最大值的那个，并且不同于所述K个范围中包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最小值的那个，其所包括的功率介于为所述N个试验捕获而确定的功率特性的最大值的25％到75％之间。
3.根据权利要求1所述的设备，其中还基于为所述N个试验捕获确定的功率特性的直方图，建立所述K个功率范围的边界。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述K个功率范围非线性分布。
5.根据权利要求1所述的设备，其中K-2个功率范围均匀分布在所述K个范围中包括为N个试验捕获确定的功率特性的最小值的那个和所述K个范围中包括为N个试验捕获确定的功率特性的最大值的那个之间。
6.根据权利要求1所述的设备，其中K-1个功率范围均匀地分布在零和所述K个范围中包括为N个试验捕获确定的功率特性的最大值的那个之间。
7.根据权利要求1所述的设备，其中：
所述设备还包括自适应电路，被配置为基于在所述K个范围中的每个范围内的所述反馈信号的一个或多个捕获来更新所述电子组件的模型，其中所述一个或多个捕获中的每个捕获是所述N个试验捕获中的捕获或多个非试验捕获中的捕获，其中每个非试验捕获包括所述反馈信号的M个样本，其中M为等于或大于2的整数；以及
所述预失真通过基于所述模型而基于所述K个功率范围的边界。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述捕获选择器电路还被配置为针对所述K个范围中的每个范围，确定将用于所述范围以更新所述模型的所述一个或多个捕获的数量，其中所述数量基于所述功率特性在该范围内的所述N个试验捕获的数量。
9.根据权利要求7所述的设备，其中对于K个范围中的每个，用于K个范围中的每个以更新模型的所述一个或多个捕获中的每个捕获是多个非试验捕获中的捕获，以及所述捕获选择器电路进一步被配置为对于所述K个范围中的每个，获取非试验捕获直到识别出具有在该范围内的功率特性的所述一个或多个捕获为止。
10.根据权利要求7所述的设备，其中更新模型包括:
对于所述K个范围中的每个，基于所述范围内所述反馈信号的所述一个或多个捕获来形成或更新功率范围模型，和
将对于所述K个范围中每个范围的功率范围模型汇总到所述模型中。
11.根据权利要求1所述的设备，其中N是等于或大于25的整数。
12.根据权利要求1所述的设备，其中L是等于或大于500的整数。
13.根据权利要求1所述的设备，其中K是等于或大于3的整数。
14.根据权利要求7所述的设备，其中对于所述试验或非试验捕获中的每个捕获，所述捕获中的反馈信号的样本均为连续样本。
15.根据权利要求7所述的设备，其中对于所述试验或非试验捕获中的每个捕获，该捕获中的反馈信号的样本来自所述反馈信号的一部分，该部分与反馈信号的针对其他捕获的部分不同。
16.根据权利要求1所述的设备，其中所述电子组件是功率放大器。
17.根据权利要求1所述的设备，其中所述功率特性是最大功率。
18.根据权利要求16所述的设备，还包括所述功率放大器。
19.一种用于射频装置的设备，该设备包括：
数字预失真电路，被配置为：
基于指示功率放大器输出的射频信号的至少一部分的反馈信号的信号统计来建立K个功率范围的边界，其中所述K个范围之一包括所述反馈信号至少一部分的功率特性，并且所述K个范围之一包括所述反馈信号的该部分的最小功率，并且其中K是等于或大于2的整数，
基于所述K个范围中每个中所述反馈信号的一个或多个捕获来更新功率放大器的模型，其中所述一个或多个捕获中的每个捕获都包括M个反馈信号样本，其中M为等于或大于2的整数，和
在将输入信号提供给所述功率放大器之前，对所述输入信号的至少一部分施加预失真，其中所施加的预失真基于所述模型。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述反馈信号的信号统计包括为所述反馈信号的该部分的多个数字样本中的每个数字样本确定的功率特性的值。
21.根据权利要求19所述的设备，还包括发送器电路，被配置为对所述数字预失真电路的输出进行上变频以生成对其施加预失真的上变频输入信号，以及将所述上变频的输入信号提供给所述功率放大器。
22.根据权利要求19所述的设备，还包括接收器电路，被配置用于接收所述功率放大器输出的所述射频信号。
23.根据权利要求19所述的设备，还包括所述功率放大器。
24.一种计算机实施的预失真方法，该方法包括：
获取指示电子组件的输出的反馈信号的N个试验捕获，其中每个试验捕获包括L个反馈信号样本；
对于所述N个捕获中的每个，确定功率特性；
基于为所述N个试验捕获确定的功率特性来确定K个功率范围的边界，其中K、N和L中的每一个都是等于或大于2的整数，其中所述K个范围之一包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最大值，并且所述K个范围之一包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最小值；
基于所述K个范围内每个范围中所述反馈信号的一个或多个捕获，更新所述电子组件的模型，其中所述一个或多个捕获中的每个捕获是所述N个试验捕获中的捕获或多个非试验捕获中的捕获，其中每个非试验捕获包括所述反馈信号的M个样本，其中M为等于或大于2的整数；以及
在将输入信号提供给所述电子组件之前，对所述输入信号的至少一部分施加预失真，其中所述预失真基于所述模型。
25.根据权利要求24所述的方法，其中K是等于或大于3的整数，并且所述K个范围中的至少一个，其不同于所述K个范围中包括为所述N个试验捕获确定的功率特性的最大值的那个，并且不同于所述K个范围中包括为N个试验捕获确定的功率特性的最小值的那个，其包括的功率介于为所述N个试验捕获而确定的功率特性的最大值的25％到75％之间。
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