CN1164024C - 适配方法和放大器设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适配方法和放大器设备，它包括放大进入设备的信号的前馈放大装置(10)，以及使用复因子α和β的调整装置(20、25、50、80)，适配这两个复因子以调整放大器设备输入信号的相位和振幅。该放大器设备还包括衰减放大器(10)放大的信号的衰减装置(40)，从适配信号中析取衰减信号的装置(60)，以及调整装置(50、80)，用于接收进入该设备的部分信号以通过因子α适配，它通过从适配信号得到的信号部分适配。此外，放大器设备包括连接到放大器(10)的出端并生成预定信号的装置(180)，将预定信号加入放大装置(10)放大后的信号的加法器(15)，生成适配信号的共轭信号，将共轭信号乘上预定信号，并利用相乘结果得到的信号控制因子β适配的装置(150)。

Description

适配方法和放大器设备

技术领域

本发明涉及放大器设备中使用的一种适配方法，该方法包括放大以前馈方式进入设备的信号，利用适配后的复因子α和β来调整放大器设备的输入信号的相位和振幅。

背景技术

宽带放大器和功率放大器尤其会引起信号的失真，因为放大器的操作至少有一些程度的非线性。除了失真之外，放大器引起例如噪声。放大器所引起的失真的影响可以通过前馈放大器来减小。

前馈放大器的入端和出端一般已经适配到信号路径。信号的处理总会引起信号的一些时延。为此，时延和增益的适配要求的精度很高，使得放大器在各种运行环境下都能正常工作。现有技术放大器已是配备了信号消除环路和差错消除环路的放大器设备的一部分。该放大器设备适配环路上信号的相位和振幅，使得信号的失真得以减小。放大器设备还能够在一定程度上适配接收的信号。

特殊因子，标记为α和β，用于适配相位和振幅。这些因子由标记为K的适配器因子来改变和适配。如果输入信号的功率值变化很快，α和β也需要快速变化以适应变化后的情况。在现有技术方案中，适配这两个因子所用的方法相同，这会引起问题。如果适配过程中使用了导频信号，那么这些问题尤为明显。

在适配因子α和β时，采用了例如导频信号，功率最小化方案和斜率方案。但是，在两个消除电路中都使用了相同的因子适配方法，因而因子中的任何差错彼此相关。现有技术方案还会出现其它问题，因为导频信号一般在信号放大之前使用，这种情况下导频信号会引起噪声，从而必须滤波放大器输出的信号输出。

发明内容

本发明的目的是提供一种适配方法和放大器设备，以解决前述问题。这通过引言中描述的适配方法来实现，其特征在于，如下适配复因子α：衰减放大信号，输送进入设备的信号的一部分以进行适配，利用其相位和振幅一部分适配的信号控制复因子α的适配，从适配后的信号中减去衰减信号；如下适配复因子β：生成预定信号，将其加入放大信号，生成适配信号的共轭信号，将其乘上预定信号，利用相乘后得到的信号适配因子β，因子β用于适配生成的和信号的相位和振幅。

该目的还通过一种放大器设备实现，该放大器设备包括放大进入设备的信号的前馈放大装置，以及使用复因子α和β的调整装置，适配这两个复因子以调整放大器设备输入信号的相位和振幅。

本发明的放大器设备的特征在于，它包括衰减放大装置放大的信号的衰减装置，从适配信号中减去衰减信号的装置，调整装置，用于接收进入设备的部分信号以通过因子α适配，它通过从适配信号得到的信号部分适配，连接到放大器设备的出端并生成预定信号的装置，将预定信号加入放大器放大后的信号的加法器，生成适配后信号的共轭信号，将共轭信号乘上预定信号，并利用相乘结果得到的信号控制因子β适配的装置。

本发明的基本思想在于，因子α和因子β都通过不同的适配方法来生成。

本发明的适配方法和放大器设备具有多个优点。该放大器设备利用导频信号适配这些因子。导频信号在放大器设备的输入信号已经放大之后使用。基于该方法可以消除导频，因而不需要在放大器设备的出端过滤该导频信号。此外，该方法使得信号消除环路的差错和差错消除环路的差错彼此独立，从而可以减少放大器设备的精确度需求。该放大器设备适用于无线系统基站的功率放大器。这些包括CDMA和多载波无线系统。

附图说明

下面结合附图，通过优选实施例来详细描述本发明，在附图中：

图1说明了现有技术放大器设备；

图2说明了本发明的放大器设备。

具体实施方式

图1说明了现有技术放大器设备，它包括功率放大器10，衰减装置40，放大器70和装置30、60。在该图中，装置30、60充当减法器。该放大器设备还包括输出端调整装置20和输入端调整装置50。调整装置50生成因子α。调整装置20生成因子β。功率放大器10的输出端通常与调整装置20和衰减装置40相连。功率放大器10的输入端与调整装置50相连。放大器70的输入端与装置60相连。放大器70的输出端，以及调整装置20的输出端与装置30相连。

功率放大器10，衰减装置40和调整装置50形成信号消除环路。调整装置20、放大器70和衰减装置40形成差错消除环路B。该图所示放大器设备属前馈类型。在前馈放大器中，信号在放大后并不反馈回功率放大器的输入端。

进入放大器设备且包含信息的信号首先被传送到功率放大器10的输入端。实际上，功率放大器放大信号振幅。进入功率放大器输入端的还被传送到调整装置50。在放大期间，功率放大器导致例如信号的失真。失真信号被传送到衰减装置40，后者对信号进行衰减。失真信号还被传送到调整装置20，后者利用因子β适配接收的信号。之后，将调整装置20适配后的信号传送到装置30。

调整装置50利用因子α适配接收的信号。适配之后，将信号传送到装置60，后者从适配后的信号中减去衰减的信号。基于这种相减，可以从进入放大器设备的信号信息中分离出失真信号。失真信号被传送到放大器70，后者放大失真信号。放大的失真信号被进一步传送到装置30，后者从调整装置20所适配的信号中减去失真信号。在减去信号之后，我们得到的放大信号对应于原信息信号，不包含失真。在现有技术放大器设备中，在放大信号，由功率放大器进行适配之前，利用导频信号适配这两个因子。为此，放大器设备需要在装置的输入端安装一个单独的滤除元件，从输出信号中滤除导频信号。

图2说明了本发明的放大器设备。该放大器设备包括放大装置10，它实际上是一个功率放大器，输出端调整装置20、25和输入端调整装置50、80，加法器15，装置30、60，衰减器40和放大器70。在该图所示方案中，装置30、60充当减法器。该放大器设备还包括集成装置90、100、190、200，适配装置110、130、160、170，装置140、150，滤波装置210和生成预定信号的装置180。装置140、150实际上是正交解调器。

放大器设备接收输入信号，将其输送到放大装置10和调整装置50。放大装置10放大接收信号，在放大之后，将其输送到加法器15。在放大器10的输出和加法器15的输入之间，放大信号被输送到衰减装置40，后者衰减该信号。衰减后的信号被输送到装置60。

调整装置50适配接收信号的相位，使得它适合放大器设备。在适配相位之后，将信号输送到调整装置80，后者将信号振幅适配到适合放大器设备的值。在调整装置50之后，80适配该信号，适配后的信号被输送到装置60，后者从适配后的信号中减去衰减装置40所衰减的信号。装置60所生成的差信号被输送到放大器70进行放大。放大器70所放大的信号被输送到装置30。

在适配了相位和振幅之后，将部分适配后的信号传送到装置140。装置60所生成的差信号的一部分也被输送到装置140。装置140利用根据它们接收到的信号生成的信号控制适配装置110、130。适配装置110、130生成适配因子，通过积分装置90、100将其输送到调整装置50、80。

尽管极化变量，即振幅和相位，已表示成单独的变量，但是利用表达式的复数形式，并将变量当成矢量处理，可以将它们标记成一个变量，作为一个变量处理。这使得变量α可以如下定义：α＝A+jφ，变量β＝B+jΨ，其中j是虚单位。A和B表示振幅，而φ和Ψ表示相位。

适配装置110、130按照以下公式(1)为放大器输入信号之后的输入信号生成因子α_n+1：

(1)α_n+1＝α_n-KV

其中α_n是信号适配所用的因子，

α_n+1是用于适配上述信号之后的信号的因子，

K是适配装置110、130所生成的适配因子，

是斜率。

加法器15将装置180生成的预定信号加入功率放大器10的输出信号中。加法器所生成的和信号通过调整装置20输送到调整装置25。调整装置20将接收信号的相位适配成适合放大器设备的值。在适配了相位之后，将信号传送到调整装置20，将接收信号的振幅适配成适合放大器设备的值。在适配了相位和振幅之后，将一部分适配后的信号通过滤波装置210传送到装置150。装置150还接收装置180所生成的预定信号。装置180所生成的预定信号最好是导频信号。

装置150根据它们接收的信号控制适配装置160、170。适配装置160、170生成的适配因子通过积分装置190、200输送到调整装置20、25。因此，适配因子用于控制调整装置20、25的操作。

适配装置160、170按照以下公式(2)为放大器10的输入信号之后的信号生成β_n+1：

(2)β_n+1＝β_n-K*V_pilot*Conj(V_out)

其中β_n是适配信号所用的因子；

β_n+1是适配上述信号之后的信号所用的因子；

K是适配装置160、170所生成的适配因子，

V_pilot是导频信号，

Conj(V_out)是信号V_out的共轭信号。

尽管以上结合附图所示实施例描述了本发明，但显然本发明并不局限于此，而是可以在后附权利要求书所公开的创新思想范围内，通过若干方式进行改进。

Claims (15)

1.放大器设备中使用的一种适配方法，该方法包括对以前馈方式进入所述设备的一个信号进行放大和利用复因子α和β，该复因子α和β得到了适配以对所述放大器设备的输入信号的相位和振幅进行调整，其特征在于，

通过：

对一个被放大的信号进行衰减，

提供进入所述设备的一个信号的一部分以进行适配，以及

通过从其相位和振幅被适配的信号中减去所述被衰减的信号，

利用上述被适配的信号的一部分，对复因子α的适配进行控制，而对复因子α进行适配；以及

通过：

形成一个预定信号，该预定信号被加入所述被放大的信号，

形成所述被适配的信号的一个共轭信号，

把所述共轭信号和所述预定信号相乘，

利用通过所述相乘而得到的信号对因子β进行适配，因子β被用于对所形成的和信号的相位和振幅进行适配，而对复因子β进行适配。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，作为相减的结果而得到的信号被从利用因子β进行适配的信号中减去。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，除了预定信号之外，共轭信号还乘上一个适当的适配因子。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，在加入作为相减的结果而得到的信号之前，放大该信号。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，作为相减的结果而得到的信号的一部分被用于控制复因子α的适配。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，相乘防止了预定信号出现在经因子β适配的信号中。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于，预定信号是导频信号。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，从衰减后的信号中减去经因子α适配的信号。

9.根据权利要求1的方法，其特征在于，在根据经因子β适配的信号生成共轭信号之前，滤除因子β适配的信号。

10.一种放大器设备，它包括放大进入设备的信号的前馈放大装置(10)，以及使用复因子α和β的输出端调整装置(20、25)和输入端调整装置(50、80)，复因子α和β得到适配以根据放大器设备而调整输入信号的相位和振幅，从而提供一个被适配的信号，该被适配的信号通过因子α和β而得到了适配，其特征在于，

该放大器设备包括对放大器(10)放大的信号进行衰减的衰减装置(40)，

从被适配的信号中减去所述被衰减的信号的装置(60)，

输入端调整装置(50、80)，用于接收进入所述设备的所述信号的一部分以通过因子α进行适配，因子α部分地通过从被适配的信号得到的信号而得到适配，

连接到放大器(10)的输出端并生成一个预定信号的装置(180)，

将预定信号加到放大装置(10)放大后的信号上的加法器(15)，

生成被适配的信号的一个共轭信号、将该共轭信号与所述预定信号相乘、并利用通过该相乘而得到的信号对因子β的适配进行控制的装置(150)。

11.根据权利要求10的放大器设备，其特征在于，装置(150)从适配信号中消除预定信号。

12.根据权利要求10的放大器设备，其特征在于，预定信号是导频信号。

13.根据权利要求10的放大器设备，其特征在于，该放大器设备包括：

放大器(70)，该放大器对从被适配的信号中减去所述被衰减的信号的装置(60)进行的相减所得到的信号进行放大。

14.根据权利要求10的放大器设备，其特征在于，该放大器设备包括：

放大器(70)，该放大器对从被适配的信号中减去所述被衰减的信号的装置(60)进行的相减所得到的信号进行放大；

求和装置(30)，它与放大器(70)相连，用于把被放大器(70)放大的信号加到通过因子β而进行了适配的信号上。

15.根据权利要求10的放大器设备，其特征在于，该放大器设备包括滤除装置(210)，后者接收经因子β适配的信号的一部分，在将接收的信号输送到装置(150)之前，对其进行过滤。