CN117941250A - 信号放大电路、方法及信号发射机 - Google Patents

信号放大电路、方法及信号发射机 Download PDF

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CN117941250A CN202180101811.9A CN202180101811A CN117941250A CN 117941250 A CN117941250 A CN 117941250A CN 202180101811 A CN202180101811 A CN 202180101811A CN 117941250 A CN117941250 A CN 117941250A
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Abstract

本申请公开了一种信号放大电路、方法及信号发射机，属于电子技术领域。对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号，并且分别在模拟域和数字域提取该第一模拟信号中的失真信号，并将提取出的失真信号与该第一模拟信号耦合，得到输出信号。由于该信号放大电路能够依次在模拟域和数字域提取失真信号，因此可以确保提取出的失真信号中主信号的残留较少。由此，可以确保在将该失真信号与第一模拟信号耦合后，能够有效消除该第一模拟信号中的失真信号，进而有效改善了最终输出的输出信号的线性度。

Description

信号放大电路、方法及信号发射机 技术领域
本申请涉及电子技术领域，特别涉及一种信号放大电路、方法及信号发射机。
背景技术
射频信号发射机一般包括功率放大器和发射天线。其中，该功率放大器用于对待发送的信号的功率进行放大，以确保信号可以馈送到发射天线上辐射出去。
但是，功率放大器在放大信号的同时，会使得放大后的信号产生非线性失真，且信号中的底噪也会被放大，导致放大后的信号的失真较为严重。
发明内容
本申请提供了一种信号放大电路、方法及信号发射机，可以解决相关技术中功率放大后的信号中非线性失真和底噪较为严重的技术问题。
一方面，提供了一种信号放大电路，该信号放大电路包括：信号放大子电路、第一信号提取子电路、第二信号提取子电路和失真信号消除子电路；其中，该信号放大子电路，用于对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号；该第一信号提取子电路，用于对第一数字信号进行调幅和/或调相，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号，并将该第二模拟信号与第一模拟信号耦合，得到第一失真信号；该第二信号提取子电路，用于对第一失真信号进行模数转换，对第一数字信号进行调幅和/或调相，并将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号；该失真信号消除子电路，用于对第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号，并将第三失真信号与第一模拟信号耦合，得到输出信号。
本申请提供的信号放大电路能够依次在模拟域和数字域提取失真信号，因此可以确保提取出的失真信号中主信号的残留较少。由此，可以确保在将该失真信号与第一模拟信号耦合后，能够有效消除该第一模拟信号中的失真信号(该失真信号包括非线性信号和底噪)，进而有效改善了最终输出的输出信号的线性度。
可选地，该第一信号提取子电路用于对调幅和/或调相后的第一数字信号依次进行数模转换、功率放大和带通滤波，得到第二模拟信号；其中，该带通滤波的滤波通带大于或等于输出信号的工作频段。
由于调幅和/或调相后的第一数字信号的功率较小，因此需要将调幅和/或调相后的第一数字信号转换为模拟信号并进行功率放大，以确保该第二模拟信号中主信号的幅度与第一模拟信号中主信号的幅度尽量相等，进而确保有效消除该主信号。对数模转换和功率放大后的信号进行带通滤波，可以有效滤除位于主信号的工作频段之外的失真信号。
可选地，该第一信号提取子电路包括：依次连接的第一调幅调相器、第一数模转换器(digital to analog converter，DAC)、第一放大器(amplifier，AMP)、带通滤波器和第一合路器；其中，该第一调幅调相器，用于对第一数字信号进行调幅和/或调相；该第一数模转换器， 用于对第一调幅调相器输出的调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换；该第一放大器，用于对第一数模转换器输出的信号进行功率放大；该带通滤波器，用于对第一放大器输出的信号进行带通滤波，得到第二模拟信号；该第一合路器还与信号放大子电路连接，该第一合路器用于对第二模拟信号和第一模拟信号进行耦合，得到第一失真信号。
第一信号提取子电路可以在模拟域消除第一模拟信号中的主信号，从而提取出第一模拟信号中的第一失真信号。
可选地，该第一信号提取子电路还包括：非线性信号模拟器件和第二数模转换器；该非线性信号模拟器件用于基于第一数字信号生成非线性信号；该第二数模转换器分别与非线性信号模拟器件和第一合路器连接，该第二数模转换器用于对非线性信号进行数模转换；该第一合路器，用于对第二模拟信号、第一模拟信号和数模转换后的非线性信号进行耦合，得到第一失真信号。
其中，非线性信号模拟器件生成的非线性信号也可以称为互调失真信号或远端低阶非线性信号。当第一数字信号为双频信号时，该双频信号经过功率放大后会产生互调失真。该非线性模拟器件可以在数字域模拟输出该互调失真。相应的，将该非线性信号和第二模拟信号与第一模拟信号进行耦合后，不仅可以消除第一模拟信号中的主信号，还可以有效消除第一模拟信号中的互调失真信号。
可选地，该第二信号提取子电路包括：第二调幅调相器、模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)和第二合路器；其中，该第二调幅调相器，用于对第一数字信号进行调幅和/或调相；该模数转换器与第一信号提取子电路连接，该模数转换器用于对第一失真信号进行模数转换；该第二合路器分别与第二调幅调相器和模数转换器连接，该第二合路器用于将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号。
可以理解的是，第一失真信号中可能存在主信号的残留，将该模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，可以有效消除该第一失真信号中残留的主信号。并且，由于将第一信号提取子电路输出的第一失真信号进行模数转换，以将第一失真信号转换为数字信号，因此该第二合路器能够在数字域提取失真信号，从而使得主信号更好地被消除。此外，若该第一合路器还能够消除第一模拟信号中的互调失真信号，则可以确保输出的第一失真信号的功率变化范围较小，进而可以降低对模数转换器的动态范围的要求。
可选地，该信号放大电路还包括：分别与第二合路器和第二调幅调相器连接的第一信号处理器；该第一信号处理器用于基于第二失真信号和第一数字信号的误差，调节第二调幅调相器的调幅调相参数。
第一信号处理器调节第二调幅调相器的调幅调相参数，可以使得第二调幅调相器输出的调幅和/或调相后的第一数字信号与模数转换后的第一失真信号耦合时，该第一失真信号中残留的主信号能够被有效消除。
可选地，该失真信号消除子电路包括：依次连接的第三调幅调相器、第三数模转换器、第二放大器、第三合路器和延时器；其中，该第三调幅调相器还与第二信号提取子电路连接，该第三调幅调相器用于对第二失真信号进行调幅和/或调相；该第三数模转换器，用于对第三调幅调相器输出的调幅和/或调相后的第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号；该第二放大器，用于对第三失真信号进行功率放大；该延时器还与信号放大子电路连接，该延时器用于对第一模拟信号进行延时后传输至第三合路器；该第三合路器用于对功率放大后的第 三失真信号和延时后的第一模拟信号进行耦合，得到输出信号。
通过延时器对第一模拟信号进行延时，可以确保该第一模拟信号和功率放大后的第三失真信号能够同时传输至第三合路器，进而确保该第一模拟信号中的失真信号能够被有效消除。
可选地，该失真信号消除子电路还包括：分别与第二放大器和第三合路器连接的隔离器；该隔离器用于隔离从第三合路器传输至第二放大器的信号。
由于隔离器能够避免第三合路器将第一模拟信号反向输出至第二放大器，进而可以避免第三合路器反向输出的信号影响该第二放大器的工作性能。
可选地，信号放大电路还包括：分别与第三合路器和第三调幅调相器连接的第二信号处理器；该第二信号处理器用于基于输出信号和第一数字信号的误差，调节第三调幅调相器的调幅调相参数。
第二信号处理器调节第三调幅调相器的调幅调相参数，可以使得基于该第二失真信号得到的第三失真信号的幅度，与信号放大子电路传输至第三合路器的第一模拟信号中的失真信号的幅度尽可能相等，且相位与信号放大子电路传输至第三合路器的第一模拟信号中的失真信号的相位尽可能相同或相反。相应的，可以确保第三合路器输出的输出信号中失真信号能够被有效消除。
另一方面，提供了一种信号放大方法，该信号放大方法包括：对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号；对第一数字信号进行调幅和/或调相，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号；将第二模拟信号与第一模拟信号耦合，得到第一失真信号；对第一失真信号进行模数转换；将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号；对该第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号；将第三失真信号与第一模拟信号耦合，得到输出信号。
可选地，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号，包括：对调幅和/或调相后的第一数字信号依次进行数模转换、功率放大和带通滤波，得到第二模拟信号；其中，该带通滤波的滤波通带大于或等于输出信号的工作频段。
可选地，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号，还包括：基于第一数字信号生成非线性信号；对该非线性信号进行数模转换；其中，将第二模拟信号与第一模拟信号耦合，得到第一失真信号，包括：对第二模拟信号、第一模拟信号和数模转换后的非线性信号进行耦合，得到第一失真信号。
可选地，基于该第二失真信号和第一数字信号的误差，调节对该第一数字信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数。
基于该第二失真信号与第一数字信号之间的误差，调节第二调幅调相器的调幅调相参数，以此调节第二调幅调相器对第一数字信号的幅度和/或相位的调整程度。由此，可以确保调幅和/或调相后的第一数字信号与模数转换后的第一失真信号耦合时，该第一失真信号中残留的主信号能够被有效消除。
可选地，对该第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号，包括：对第二失真信号进行调幅和/或调相；对调幅和/或调相后的第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号；将该第三失真信号与该第一模拟信号耦合，得到输出信号，包括：对该第三失真信号进行功率放大；对该第一模拟信号进行延时；将功率放大后的第三失真信号与延时后的第一模拟信号耦合，得到输出信号。
可选地，该将功率放大后的第三失真信号与延时后的第一模拟信号耦合，得到输出信号，还包括：基于该输出信号和第一数字信号的误差，调节对第二失真信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数。
又一方面，提供了一种信号发射机；该信号发射机包括：信号产生电路，以及上述方面提供的信号放大电路；其中，该信号产生电路和信号放大电路连接，该信号产生电路用于向信号放大电路传输第一数字信号。
综上所述，本发明提供了一种信号放大电路、方法及信号发射机。本发明提供的方案能够对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号，并且能够分别在模拟域和数字域提取该第一模拟信号中的失真信号，并将提取出的失真信号与该第一模拟信号耦合，得到输出信号。由于该信号放大电路能够依次在模拟域和数字域提取失真信号，因此可以确保提取出的失真信号中主信号的残留较少。由此，可以确保在将该失真信号与第一模拟信号耦合后，能够有效消除该第一模拟信号中的失真信号，进而有效改善了最终输出的输出信号的线性度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种信号放大电路的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的另一种信号放大电路的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种带通滤波器对第一放大器输出的模拟信号进行滤波的示意图；
图4是本申请实施例提供的一种第一合路器对第二模拟信号和第一模拟信号进行耦合的示意图；
图5是本申请实施例提供的又一种信号放大电路的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种第二合路器对数模转换后的第一失真信号和调幅调相后的第一数字信号进行耦合的示意图；
图7是本申请实施例提供的一种第三合路器对第三失真信号和第一模拟信号进行耦合的示意图；
图8是本申请实施例提供的一种信号放大方法的流程图；
图9是本申请实施例提供的另一种信号放大方法的流程图；
图10是本申请实施例提供的一种信号发射机的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
射频信号发射机中的功率放大器(power amplifier，PA)在放大信号的同时，会使得放大后的信号产生非线性失真，一般可以采用数字前馈对消(digital forward feedback cancelation，DFFC)技术来消除该非线性失真。
该DFFC技术可以对输入的数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一路模拟信号，并可以对输入的数字信号进行调幅调相和数模转换，得到第二路模拟信号；之后，可以将该两路模拟信号耦合，以提取出第一路模拟信号中的非线性信号，或者可以理解为：实现对该 第一路模拟信号中的非线性信号的拟合。最后，可以将该非线性信号经过调幅调相后，与该第一路模拟信号耦合，从而改善该第一路模拟信号的非线性失真。
然而，上述DFFC技术是在模拟域中提取非线性信号，导致非线性信号的拟合精度有限。进而导致耦合后的第一路模拟信号中残留的非线性信号仍然较多，即对第一路模拟信号中的非线性失真的改善程度有限。
图1是本申请实施例提供的一种信号放大电路的结构示意图。参考图1，本申请实施例提供的信号放大电路包括：信号放大子电路111，第一信号提取子电路112，第二信号提取子电路113，以及失真信号消除子电路114。
其中，信号放大子电路111用于对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号。
第一信号提取子电路112与信号放大子电路111的输出端连接，该第一信号提取子电路112用于对第一数字信号进行调幅和/或调相，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号，并将该第二模拟信号与信号放大子电路111输出的第一模拟信号耦合，得到第一失真信号。
可以理解的是，由于信号放大子电路111对数模转换后的第一数字信号进行功率放大时会产生非线性失真和线性失真，因此该第一模拟信号中不仅包括主信号，还包括由非线性失真产生的非线性信号，以及由线性失真产生的噪声信号，该非线性信号和噪声信号可以统称为失真信号。其中，非线性信号也可以称为非线性成分，噪声信号也可以称为底噪或热噪声。主信号是指功率放大器在理想状态下对模数转换后的第一数字信号进行功率放大得到的信号，即功率放大器不存在非线性失真和线性失真时输出的信号。
第一信号提取子电路112将该第二模拟信号与第一模拟信号耦合后，可以提取出该第一模拟信号中的非线性成分和底噪，即第一失真信号。也即是，该第一信号提取子电路112能够在模拟域中提取第一模拟信号中的非线性成分和底噪。
第二信号提取子电路113与该第一信号提取子电路112的输出端连接，该第二信号提取子电路113用于对该第一失真信号进行模数转换，对该第一数字信号进行调幅和/或调相，并将模数转换后的第一失真信号与该调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号。
可以理解的是，第一信号提取子电路112提取出的第一失真信号中可能会残留有主信号。该第二信号提取子电路113能够进一步在数字域提取第一失真信号中的非线性成分和底噪，即第二失真信号。或者，可以理解为：第二信号提取子电路113能够在数字域消除该第一失真信号中残留的主信号。
该失真信号消除子电路114与第二信号提取子电路113的输出端连接，该失真信号消除子电路114用于对第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号，并将该第三失真信号与第一模拟信号耦合，得到输出信号。
基于上述分析可知，该第二失真信号是分别在模拟域和数字域对第一模拟信号中的非线性成分和底噪进行提取得到的信号。因此，将数模转换后的第二失真信号(即第三失真信号)与第一模拟信号耦合后，可以有效降低该第一模拟信号中的非线性成分和底噪，进而有效改善了该输出信号的线性度。
应理解的是，在理想情况下，信号放大子电路111对数模转换后的第一数字信号进行功 率放大时，功率放大后的信号在每个频点的幅度增益是相同的，相位也呈线性变化。但由于信号放大子电路111难以工作在理想情况下，因此功率放大后的信号在不同频点的幅度增益是不同的，相位也并非是非线性变化的。由此，导致第一模拟信号中的主信号难以在模拟域内很好地消除。由于在本申请实施例提供的方案中，第二信号提取子电路113能够在数字域对第一数字信号进行调幅调相，使调幅调相后的第一数字信号的幅度逼近第一失真信号中残留的主信号的幅度，且相位也逼近第一失真信号中残留的主信号的相位，因此能够实现第一模拟信号中主信号的更好地消除。
综上所述，本申请实施例提供了一种信号放大电路，信号放大电路对第一数字信号进行数模转换和功率放大得到第一模拟信号后，可以分别在模拟域和数字域提取该第一模拟信号中的失真信号，并将提取出的失真信号与该第一模拟信号耦合，得到输出信号。由于该信号放大电路能够依次在模拟域和数字域提取失真信号，因此可以确保提取出的失真信号中主信号的残留较少。由此，可以确保在将该失真信号与第一模拟信号耦合后，能够有效消除该第一模拟信号中的失真信号，进而有效改善了最终输出的输出信号的线性度。
可选地，该第一信号提取子电路112，可以用于对调幅和/或调相后的第一数字信号依次进行数模转换、功率放大和带通滤波，得到该第二模拟信号；其中，该带通滤波的滤波通带大于或等于输出信号的工作频段。
第一信号提取子电路112对调幅和/或调相后的第一数字信号依次进行数模转换和功率放大后，可以得到初始模拟信号。该初始模拟信号中也存在失真信号，通过对该初始模拟信号进行带通滤波，可以有效滤除该滤波通带外的失真信号。
图2是本申请实施例提供的另一种信号放大电路结构示意图，参见图2，第一信号提取子电路112可以包括：第一调幅调相器1121，第一数模转换器1122，第一放大器1123，带通滤波器1124和第一合路器1125。上述器件可以通过信号线依次连接。
如图2所示，第一调幅调相器1121用于对第一数字信号进行调幅和/或调相。
该第一调幅调相器1121可以增大第一数字信号的幅度，和/或将第一数字信号的相位反相。也即是，该第一调幅调相器1121可以仅增大该第一数字信号的幅度，或者仅将第一数字信号的相位反相，又或者，可以既增大第一数字信号的幅度，也将该第一数字信号的相位反相。
第一数模转换器1122用于对第一调幅调相器1121输出的调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，以将调幅和/或调相后的第一数字信号转换成模拟信号。
第一放大器1123用于对该第一数模转换器1122输出的信号进行功率放大。
由于第一调幅调相器1121输出的调幅和/或调相后的第一数字信号的功率较小，因此需要通过第一放大器1123对第一数模转换器1122输出的信号进行功率放大。由此，可以使得加载至第一合路器1125的第二模拟信号的功率，与信号放大子电路111加载至第一合路器1125的第一模拟信号的功率近似相等，进而确保该第一模拟信号中的主信号能够被有效消除。
该带通滤波器1124用于对第一放大器1123输出的信号进行带通滤波，得到第二模拟信号。其中，该带通滤波的滤波通带大于或等于输出信号的工作频段。
由于第一数模转换器1122和第一放大器1123自身存在非线性，第一数字信号经过第一数模转换器1122进行数模转换和第一放大器1123放大处理后，第一放大器1123的输出信号中会含有第一数模转换器1122和第一放大器1123产生的失真信号(包括非线性成分和底噪)。 该第一数模转换器1122和第一放大器1123产生的失真信号的频段可能大于输出信号的工作频段。该第一数模转换器1122和第一放大器1123产生的失真信号中位于工作频段之外的部分(即带外失真信号)，会与第一模拟信号中的失真信号产生同频干扰，该同频干扰会影响第一模拟信号中失真信号的提取和消除。因此如图3所示，可以通过该带通滤波器1124滤除通带外失真信号，使带通滤波器1124输出的第二模拟信号中，位于该工作频段之外的失真信号的幅度远低于第一模拟信号中位于工作频段之外的失真信号的幅度。也即是，通过该带通滤波器1124能够有效滤除工作频段之外的失真信号。图3中黑色矩形表示主信号，三角形表示非线性信号，白色矩形表示噪声信号。
基于上述分析可知，本申请实施例提供的方案，可以确保带通滤波器1124通带外残留的失真信号的幅度，远低于第一模拟信号中失真信号的幅度。因此，将该第二模拟信号和第二模拟信号通过第一合路器1125合路后，不仅能够有效消除该第一模拟信号中的主信号，且可以确保该第一模拟信号中的失真信号产生不受影响。也即是，可以使得输入至模数转换器1132的第一失真信号中主信号的能量较小，且该第一失真信号中的噪声信号能够与第一模拟信号中的噪声信号尽量保持一致，该第一失真信号中的非线性信号能够与第一模拟信号中的非线性信号尽量保持一致。
继续参考图2，该第一合路器1125还与信号放大子电路111的输出端连接，该第一合路器1125用于对第二模拟信号和第一模拟信号进行耦合，得到第一失真信号。
作为一种可能的示例，该第一合路器1125可以为模拟加法器，该第一调幅调相器1121能够调节第一数字信号的幅度，且将第一数字信号的相位反相。相应的，输入至第一合路器1125的第二模拟信号的相位与输入至第一合路器1125的第一模拟信号的相位相反，且幅度近似相等。第一合路器1125将两个模拟信号相加后，即可消除该第一模拟信号中的主信号，从而提取出第一模拟信号中的第一失真信号。
作为另一种可能的示例，该第一合路器1125可以为模拟减法器，该第一调幅调相器1121能够调节第一数字信号的幅度，而无需对第一数字信号的相位进行反相。相应的，输入至第一合路器1125的第二模拟信号的相位与输入至第一合路器1125的第一模拟信号的相位相同，且幅度近似相等。第一合路器1125将该两个模拟信号相减后，即可消除该第一模拟信号中的主信号，从而提取出第一模拟信号中的第一失真信号。
参考图4，若输入至第一合路器1125的第二模拟信号的幅度与输入至第一合路器1125的第一模拟信号的幅度不完全相等，则该第一合路器1125输出的第一失真信号中还残留有部分主信号。并且，如图4所示，第一模拟信号中的非线性信号会与第二模拟信号中的非线性信号叠加，第一模拟信号中的噪声信号会与第二模拟信号中的噪声信号叠加。也即是，该第一失真信号包括：残留的主信号，叠加后的非线性信号，以及叠加后的噪声信号。
图5是本申请实施例提供的另一种信号放大电路结构示意图，参见图5，该第一信号提取子电路112中，还可以包括非线性信号模拟器件1126和第二数模转换器1127。
非线性信号模拟器件1126用于基于第一数字信号生成非线性信号，该非线性信号可以是指远端低阶非线性信号，也可以称为互调失真信号。
非线性信号模拟器件1126可以基于第一数字信号，在数字域模拟第一模拟信号中主信号自身存在的远端低阶非线性信号。其中，该非线性信号模拟器件1126可以为微控制单元(microcontroller unit，MCU)或现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA) 等器件。并且，该非线性信号模拟器件1126可以预先存储有用于模拟非线性信号的模型，该非线性信号模拟器件1126能够将第一数字信号输入至该模型，得到模型输出的非线性信号。其中，该模型可以为数字信号与远端低阶非线性信号之间的关系函数。
可以理解的是，若第一数字信号为双频信号，该双频信号的频率分别为F1和F2，则该双频信号经过功率放大器后会产生互调失真，即第一模拟信号中还包括互调失真信号。该互调失真信号的频率包括2F1-F2和2F2-F1。
第二数模转换器1127分别与该非线性信号模拟器件1126和该第一合路器1125连接，该第二数模转换器1127用于对该非线性信号进行数模转换，以将模拟出的非线性信号转换成模拟信号。
相应的，参考图5，该第一合路器1125能够对该第二模拟信号、第一模拟信号和数模转换后的非线性信号进行耦合，得到第一失真信号。
在本申请实施例中，由于可以通过非线性信号模拟器件1126模拟该互调失真信号，并将数模转换后的互调失真信号和第二模拟信号均与第一模拟信号进行耦合，因此不仅可以有效消除该第一模拟信号中的主信号，还可以有效消除第一模拟信号中的互调失真信号。
可选地，参见图2和图5，第二信号提取子电路113可以包括：第二调幅调相器1131，模数转换器1132和第二合路器1133。
其中，该第二调幅调相器1131，用于对该第一数字信号进行调幅和/或调相。
该第二调幅调相器1131可以增大第一数字信号的幅度，和/或将第一数字信号的相位反相。也即是，该第二调幅调相器1131可以仅增大该第一数字信号的幅度，或者仅将第一数字信号的相位反相，又或者，可以既增大第一数字信号的幅度，也将该第一数字信号的相位反相。
该模数转换器1132与该第一信号提取子电路112的输出端连接，该模数转换器1132用于对第一合路器1125输出的第一失真信号进行模数转换，以将第一失真信号转换为数字信号。
基于上文分析可知，第一合路器1125能够对第二模拟信号、第一模拟信号和数模转换后的互调失真信号进行耦合，因此第一合路器1125输出的第一失真信号的功率变化范围较小，进而可以降低对该模数转换器1132采集第一失真信号的动态范围的要求。也即是，可以降低对该模数转换器1132的性能的要求，进而避免增加模数转换器1132的成本。
该第二合路器1133分别与第二调幅调相器1131和模数转换器1132连接，该第二合路器1133用于将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号。
可以理解的是，第一失真信号中可能存在主信号的残留，将该模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，可以有效消除该第一失真信号中残留的主信号。并且，由于模数转换器1132可以将第一信号提取子电路112输出的第一失真信号转换成数字信号，因此该第二合路器1133能够在数字域提取失真信号，从而使得主信号更好地被消除。
作为一种可能的示例，该第二合路器1133可以为数字加法器，该第二调幅调相器1131能够调节第一数字信号的幅度，且将该第一数字信号的相位反相。相应的，输入至第二合路器1133的调幅和调相后的第一数字信号的相位与输入至第二合路器1133的第一失真信号中残留的主信号的相位相反，且幅度近似相等。第二合路器1133将该两个数字信号相加后，即 可消除该第一失真信号中残留的主信号，从而提取出第一失真信号中的非线性信号和噪声信号，输出为第二失真信号。如图6所示，第二合路器1133为加法器，其可以将该两个模拟信号相加后，消除主信号，输出为第一失真信号中的非线性信号和噪声信号。
作为另一种可能的示例，该第二合路器1133可以为数字减法器，该第二调幅调相器1131能够调节第一数字信号的幅度，而无需对第一数字信号的相位进行反相。相应的，输入至第二合路器1133的调幅后的第一数字信号的相位与输入至第二合路器1133的第一失真信号中残留的主信号的相位相同，且幅度近似相等。第二合路器1133将该两个数字信号相减后，即可消除该第一失真信号中的主信号，从而提取出第一失真信号中的失真信号，输出为第二失真信号。
示例的，假设该第二合路器1133为加法器，则如图6所示，该第二合路器1133可以将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号相加。由此，可以消除该第一失真信号中的主信号，提取出第一失真信号中的非线性信号和噪声信号，即从第一失真信号中提取出第二失真信号。参考图6，理想情况下第二合路器1133输出的第二失真信号中的主信号能够被完全消除；若该主信号未能完全消除，则该第二失真信号中也会残留部分主信号。
可选地，参考图2和图5，本申请实施例提供的信号放大电路还可以包括：分别与该第二合路器1133和该第二调幅调相器1131连接的第一信号处理器115。
该第一信号处理器115用于基于该第二失真信号和该第一数字信号的误差，调节该第二调幅调相器1131的调幅调相参数。该第一信号处理器115可以为MCU或数字信号处理器(digital signal processor，DSP)。
可以理解的是，第二调幅调相器1131输出的调幅和/或调相后的第一数字信号的幅度与模数转换后的第一失真信号中的主信号的幅度的可能会存在差异，该第二调幅调相器1131输出的第一数字信号的相位也难以确保与模数转换后的第一失真信号中的主信号的相位完全相同或相反。相应的，第二合路器1133输出的第二失真信号中会残留部分主信号。
第一信号处理器115可以基于该第二失真信号与第一数字信号之间的误差，调节第二调幅调相器1131的调幅调相参数，以此调节第二调幅调相器1131对第一数字信号的相位和/或幅度的调整程度。由此，可以确保第二调幅调相器1131输出的调幅和/或调相后的第一数字信号与模数转换后的第一失真信号耦合时，该第一失真信号中残留的主信号能够被有效消除。
可选地，该第一信号处理器115也可以与该第一调幅调相器1121连接，并基于该第二失真信号与第一数字信号之间的误差，调节该第一调幅调相器1121的调幅调相参数，以此调节第一调幅调相器1121对第一数字信号的相位和/或幅度的调整程度。由此，也能够确保该第一失真信号中残留的主信号能够被有效消除。
可选地，参考图5，该第一信号处理器115还可以与非线性信号模拟器件1126连接，并基于第二失真信号与第一数字信号之间的误差，调节该非线性信号模拟器件1126中存储的模型的参数。通过调节该模型的参数，可以使得非线性模拟器件1126输出的非线性信号逼近第一模拟信号中的主信号的远端低阶非线性信号，从而确保第一模拟信号中的主信号的远端低阶非线性信号可以更好地消除。
可以理解的是，该第一信号处理器115可以基于获取到的第二失真信号和该第一数字信号的误差，循环调节该第二调幅调相器1131的调幅调相参数，直至该误差小于误差阈值。
可选地，如图2和图5所示，失真信号消除子电路114可以包括：依次连接的第三调幅 调相器1141，第三数模转换器1142，第二放大器1143，第三合路器1144和延时器1146。
其中，该第三调幅调相器1141还与该第二信号提取子电路113的输出端连接，该第三调幅调相器1141用于对该第二失真信号进行调幅和/或调相。
该第三调幅调相器1141可以增大第二失真信号的幅度，和/或将第二失真信号的相位反相。也即是，该第三调幅调相器1141可以仅增大该第二失真信号的幅度，或者仅将第二失真信号的相位反相，又或者，可以既增大第二失真信号的幅度，也将该第二失真信号的相位反相。
该第三数模转换器1142，用于对该第三调幅调相器1141输出的调幅和/或调相后的第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号。
该第二放大器1143，用于对该第三失真信号进行功率放大，并将该功率放大后的第三失真信号传输至第三合路器1144。
由于第三调幅调相器1141输出的调幅和/或调相后的第二失真信号的信号功率较小，因此需要通过第二放大器1143对调幅和/或调相后的第二失真信号，即第三失真信号进行功率放大。由此，可以使得加载至第三合路器1144的第三失真信号的功率，与信号放大子电路111加载至第三合路器1144的第一模拟信号的功率近似相等，进而确保该第一模拟信号中的失真信号能够被有效消除。
该延时器1146还与该信号放大子电路111通过信号线连接，该延时器1146用于对该第一模拟信号进行延时后传输至第三合路器1144。
该第三合路器1144用于对功率放大后的第三失真信号和该第一模拟信号进行耦合，得到输出信号。
可选地，该延时器1146可以为延迟线或延时滤波器等具有延时作用的器件。该延时器1146能够确保信号放大子电路111输出的第一模拟信号和第二放大器1143输出的第三失真信号同时到达第三合路器1144，进而确保该第三合路器1144能够有效对该第一模拟信号和第三失真信号进行耦合。
假设信号放大子电路111中功率放大器1112输出的第一模拟信号经第一耦合器1113和延时器1146传输至第三合路器1144的时延为t1，第一耦合器1113输出的第一模拟信号到第二放大器1143输出的第三失真信号之间的时延为t2。则该时延t1和t2满足：t1＝t2+t3。其中，t3为第一耦合器1113的时延，即输入至第一耦合器1113的第一模拟信号与该第一耦合器1113输出至第一信号提取子电路112的第一合路器1125的第一模拟信号之间的时延。
作为一种可能的示例，该第三合路器1144可以为模拟加法器，该第三调幅调相器1141能够调节第二失真信号的幅度，且将第二失真信号的相位反相。相应的，输入至第三合路器1144的第三失真信号的相位与输入至第三合路器1144的第一模拟信号中的失真信号的相位相反，且幅度近似相等。第三合路器1144将该两个模拟信号相加后，即可消除该第一模拟信号中的失真信号，从而提取出第一模拟信号中的主信号。
作为另一种可能的示例，该第三合路器1144可以为模拟减法器，该第三调幅调相器1141能够调节第二失真信号的幅度，而无需对第二失真信号的相位进行反相。相应的，输入至第三合路器1144的第三失真信号的相位与输入至第三合路器1144的第一模拟信号中的失真信号的相位相同，且幅度近似相等。第三合路器1144将该两个模拟信号相减后，即可消除该第一模拟信号中的失真信号，从而提取出第一模拟信号中的主信号。
如图7所示，假设第三合路器1144为加法器，则该第三合路器1144可以将两个模拟信号相加，以消除该第一模拟信号中的失真信号(即非线性信号和噪声信号)，得到输出信号。参考图7，理想情况下第三合路器1144输出的输出信号中的失真信号能够被完全消除；若该失真信号未能完全消除，则该输出信号中也会残留部分失真信号。
可选地，参见图2和图5，失真信号消除子电路114还可以包括：分别与该第二放大器1143和该第三合路器1144连接的隔离器1145。
该隔离器1145用于隔离从第三合路器1144传输至第二放大器1143的信号。由此，可以避免该第三合路器1144反向输出至第二放大器1143的信号影响该第二放大器1143的工作性能，避免该第二放大器1143产生额外的失真信号。
可选地，参见图2和图5，本申请实施例提供的信号放大电路还可以包括：分别与第三合路器1144和该第三调幅调相器1141连接的第二信号处理器116。
该第二信号处理器116用于基于该输出信号和第一数字信号的误差，调节该第三调幅调相器1141的调幅调相参数。该第二信号处理器116可以为MCU或DSP。
可以理解的是，加载至第三合路器1144的第三失真信号的幅度与加载至第三合路器1144的第一模拟信号中失真信号的幅度可能存在差异，且该第三失真信号的相位也难以确保与加载至第三合路器1144的第一模拟信号中失真信号的相位完全相同或相反。因此，可以通过第二信号处理器116调节该第三调幅调相器1141的调幅调相参数，以调节该第三调幅调相器1141对第二失真信号的幅度和/或相位的调整程度。由此，可以使得基于该第二失真信号得到的第三失真信号的幅度，与信号放大子电路111传输至第三合路器1144的第一模拟信号中的失真信号的幅度尽可能相等，且相位与信号放大子电路111传输至第三合路器1144的第一模拟信号中的失真信号的相位尽可能相同或相反。相应的，可以确保第三合路器1144输出的输出信号中失真信号能够被有效消除。
可以理解的是，第三调幅调相器1141、第三数模转换器1142和第二放大器1143对第二失真信号进行处理的过程也可以称为失真信号的拟合过程。或者可以理解为：第三调幅调相器1141、第三数模转换器1142和第二放大器1143依次对第二失真信号进行处理，以得到能够逼近第一模拟信号中的失真信号的第三失真信号。
还可以理解的是，第二信号处理器116可以基于获取到的输出信号和第一数字信号的误差，循环调节该第三调幅调相器1141的调幅调相参数，直至该误差小于误差阈值。相应的，第三调幅调相器1141能够基于更新后的调幅调相参数不断调整第二失真信号的幅度和/或相位，以使得第三失真信号的幅度逼近第一模拟信号中的失真信号的幅度，且相位逼近第一模拟信号中的失真信号的相位。也即是，可以使得该第三失真信号的拟合精度不断提高。
可选地，如图2所示和图5所示，该信号放大子电路111可以包括依次连接的第四数模转换器1111、功率放大器1112和第一耦合器1113。其中，数模转换器1111用于将第一数字信号转换为模拟信号。该功率放大器1112用于对该模拟信号进行功率放大，得到第一模拟信号。该第一耦合器1113还分别与第一信号提取子电路112和失真信号消除子电路114连接，用于将该第一模拟信号分别传输至第一信号提取子电路112和失真信号消除子电路114。
例如，第一耦合器1113可以将一部分第一模拟信号传输至第一信号提取子电路112中的第一合路器1125，并可以将另一部分第一模拟信号传输至失真信号消除子电路114中的延时器1146。
可以理解的是，该第一耦合器1113可以根据第一模拟信号的功率将该第一模拟信号分为两路并输出。其中，第一耦合器1113输出的每一路第一模拟信号的功率均与输入至该第一耦合器1113的第一模拟信号的功率呈线性关系。并且，第一耦合器1113输出至第一信号提取子电路112的一路第一模拟信号的功率，远小于第一耦合器1113输出至失真信号消除子电路114的一路第一模拟信号的功率。由此，可以避免对失真信号消除子电路114发送的输出信号的正常传输造成影响。
示例的，第一耦合器1113输出至第一信号提取子电路112的一路第一模拟信号的功率可以为输入至该第一耦合器1113的第一模拟信号的功率的1％。第一耦合器1113输出至失真信号消除子电路114的一路第一模拟信号的功率可以为输入至该第一耦合器1113的第一模拟信号的功率的99％。
可选地，继续参考图2和图5，本申请实施例提供的信号放大电路还可以包括第二耦合器117。该第二耦合器117可以根据输出信号的功率将该输出信号分为两路并输出。其中，第二耦合器117输出的每一路输出信号的功率均与输入至该第二耦合器117的输出信号的功率呈线性关系。并且，第二耦合器117输出至第二信号处理器116的一路输出信号的功率，远小于第二耦合器117输出至信号放大电路110的下一级电路(例如滤波器)的输出信号的功率。由此，可以避免对信号放大电路110输出至下一级电路的输出信号的正常传输造成影响。
示例的，第二耦合器117输出至第二信号处理器116的一路输出信号的功率可以为输入至该第二耦合器117的输出信号的功率的1％。第二耦合器117输出至信号放大电路110的下一级电路的输出信号的功率可以为输入至该第二耦合器117的第一模拟信号的功率的99％。
综上所述，本申请实施例提供了一种信号放大电路，该信号放大电路对第一数字信号进行数模转换和功率放大得到第一模拟信号后，可以分别在模拟域和数字域提取该第一模拟信号中的失真信号，并将提取出的失真信号与该第一模拟信号耦合，得到输出信号。由于该信号放大电路能够依次在模拟域和数字域提取失真信号，因此可以确保提取出的失真信号中主信号的残留较少。由此，可以确保在将该失真信号与第一模拟信号耦合后，能够有效消除该第一模拟信号中的失真信号，进而有效改善了最终输出的输出信号的线性度。
图8是本申请实施例提供的一种信号放大方法的流程图，该方法可以应用于上述实施例提供的信号放大电路，例如可以应用于图1、图2或图5所示的信号放大电路。参见图8，该方法包括：
步骤101、对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号。
在本申请实施例中，参考图1、图2和图5，该信号放大电路中包括信号放大子电路，该信号放大子电路能够对输入的第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号。
例如，该信号放大子电路中的第四数模转换器可以将第一数字信号转换为模拟信号，并将数模转换后的第一数字信号传输至功率放大器。该功率放大器进而可以对数模转换后的第一数字信号进行功率放大，得到第一模拟信号。由于功率放大器对数模转换后的第一数字信号进行功率放大时会产生非线性失真，因此该第一模拟信号中不仅包括主信号，还包括非线性信号和噪声信号，即失真信号。
步骤102、对第一数字信号进行调幅和/或调相，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号。
参考图1、图2和图5，该信号放大电路中还包括第一信号提取子电路，该第一信号提取子电路能够对输入的第一数字信号进行调幅和/或调相，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号。
例如，该第一信号提取子电路中的第一调幅调相器可以对第一数字信号进行调幅和/或调相，第一数模转换器可以将调幅和/或调相后的第一数字信号转换为模拟信号。得到第二模拟信号。
步骤103、将第二模拟信号与第一模拟信号耦合，得到第一失真信号。
继续参考图1、图2和图5，该信号放大电路的第一信号提取子电路还可以将第二模拟信号和第一模拟信号进行耦合，得到第一失真信号。
例如，第一信号提取子电路中的第一合路器可以将第二模拟信号和第一模拟信号进行耦合，以消除第一模拟信号中的主信号，得到第一失真信号。也即是，该第一合路器能够在模拟域提取出第一模拟信号中的失真信号。
步骤104、对第一失真信号进行模数转换。
参考图1、图2和图5，该信号放大电路中包括第二信号提取子电路，该第二信号提取子电路能够对第一失真信号进行模数转换，将第一失真信号转换为数字信号。
例如，该第二信号提取子电路中的模数转换器可以将第一失真信号转换为数字信号。
步骤105、将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号。
继续参考图1、图2和图5，该信号放大电路中的第二信号提取子电路号还可以将模数转换后的第一失真信号与第一数字信号耦合，以进一步消除第一失真信号中残留的主信号，得到第二失真信号。
例如，第二信号提取子电路中的第二合路器可以将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号进行耦合，得到第二失真信号。也即，该第二合路器可以在数字域提取出第一失真信号中的失真信号。
步骤106、对第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号。
继续参考图1、图2和图5，该信号放大电路中包括失真信号消除子电路，该失真信号消除子电路可以对第二失真信号进行数模转换，将第二失真信号转换为模拟信号，得到第三失真信号。
例如，失真信号消除子电路中的第三数模转换器可以将第二失真信号转换为模拟信号。
步骤107、将第三失真信号与第一模拟信号耦合，得到输出信号。
参考图1、图2和图5，该失真信号消除子电路可以将第三失真信号与第一模拟信号耦合，消除第一模拟信号中的失真信号，得到输出信号。
例如，失真信号消除子电路中的第三合路器可以将第三失真信号与第一模拟信号进行耦合，以消除第一模拟信号中的失真信号，得到输出信号。
综上所述，本申请实施例提供了一种信号放大方法，该方法对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号之后，能够分别在模拟域和数字域提取该第一模拟信号中的失真信号，并将提取出的失真信号与该第一模拟信号耦合，得到输出信号。由于该信号放大方法能够依次在模拟域和数字域提取失真信号，因此可以确保提取出的失真信号中主信号的残留较少。由此，可以确保在将该失真信号与第一模拟信号耦合后，能够有效消除该第一 模拟信号中的失真信号，进而有效改善了最终输出的输出信号的线性度。
图9是本申请实施例提供的另一种信号放大方法的流程图，该方法可以应用于上述实施例提供的信号放大电路，例如可以应用于图1、图2或图5所示的信号放大电路。参见图9，该方法包括：
步骤201、对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号。
在本申请实施例中，参考图1、图2和图5，该信号放大电路中包括信号放大子电路，该信号放大子电路中的第四数模转换器可以将输入的第一数字信号转换为模拟信号，信号放大子电路中的功率放大器可以对数模转换后的第一数字信号进行功率放大，得到第一模拟信号。
步骤202、对第一数字信号依次进行调幅和/或调相，数模转换、功率放大和带通滤波，得到第二模拟信号。
参考图1、图2和图5，该信号放大电路包括第一信号提取子电路，该信号提取子电路可以包括依次连接的第一调幅调相器、第一数模转换器、第一放大器和带通滤波器。该第一调幅调相器能够对输入的第一数字信号进行调幅和/或调相。
该第一数模转换器可以对第一调幅调相器输出的调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，以将调幅和/或调相后的第一数字信号转换成模拟信号。
该第一放大器能够对第一数模转换器输出的信号进行功率放大。由此，可以使得加载至第一合路器的第二模拟信号的功率，与信号放大子电路加载至第一合路器的第一模拟信号的功率近似相等，进而确保该第一模拟信号中的主信号能够被有效消除。
该带通滤波器能够对第一放大器输出的信号进行带通滤波，得到第二模拟信号。其中，该带通滤波的滤波通带大于或等于输出信号的工作频段。由于第一数模转换器和第一放大器自身存在非线性，第一数字信号经过第一数模转换器进行数模转换和第一放大器放大处理后，第一放大器的输出信号中会含有第一数模转换器和第一放大器产生的失真信号。该带通滤波器能够滤除通带外的失真信号，使带通滤波器输出的第二模拟信号中，位于输出信号的工作频段之外的失真信号被有效滤除。
步骤203、基于第一数字信号生成非线性信号。
第一信号提取子电路中的非线性信号模拟器件可以基于第一数字信号模拟生成主信号自身存在的远端低阶非线性信号。该非线性信号模拟器件可以预先存储有用于模拟非线性信号的模型，该非线性信号模拟器件能够将第一数字信号输入至该模型，得到模型输出的非线性信号。
步骤204、对非线性信号进行数模转换。
第一信号提取子电路中的第二数模转换器能够对非线性模拟器件输出的非线性信号进行数模转换，以将该非线性信号转换为模拟信号。
步骤205、对第二模拟信号、第一模拟信号和数模转换后的非线性信号进行耦合，得到第一失真信号。
第一信号提取子电路还包括第一合路器，该第一合路器能够对第二模拟信号、第一模拟信号和数模转换后的非线性信号(即互调失真信号)进行耦合，以消除第一模拟信号中的主信号和互调失真信号，得到第一失真信号。
步骤206、对第一失真信号进行模数转换。
参考图1、图2和图5，该信号放大电路还包括第二信号提取子电路。该第二信号提取子 电路中的模数转换器能够对第一失真信号进行模数转换，以将第一失真信号转换为数字信号。
步骤207、对第一数字信号进行调幅和/或调相。
该第二信号提取子电路中的第二调幅相器能够对输入的第一数字信号进行调幅和/或调相。
步骤208、将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号。
第二信号提取子电路中的第二合路器能够将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号。
可以理解的是，第一失真信号中可能存在主信号的残留，将该模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，可以有效消除该第一失真信号中残留的主信号。并且，由于第二信号提取子电路的模数转换器可以将第一信号提取子电路输出的第一失真信号转换成数字信号，因此该第二合路器能够在数字域提取失真信号，从而使得主信号更好地被消除。
步骤209、基于第二失真信号和第一数字信号的误差，调节对第一数字信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数。
其中，对第一数字信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数是指第二调幅调相器的调幅调相参数。参考图1、图2和图5，该信号放大电路中的第一信号处理器可以基于第二失真信号和第一数字信号的误差，调节该第二调幅调相器的调幅调相参数，以此调节该第二调幅调相器对第一数字信号的相位和/或幅度的调整程度。由此，可以确保第二调幅调相器输出的调幅和/或调相后的第一数字信号与模数转换后的第一失真信号耦合时，该第一失真信号中残留的主信号能够被有效消除。
可选地，该第一信号处理器还可以基于该第二失真信号与第一数字信号之间的误差，调节第一信号提取子电路的第一调幅调相器的调幅调相参数，以此调节第一调幅调相器对第一数字信号的相位和/或幅度的调整程度。由此，也能够确保该第一失真信号中残留的主信号能够被有效消除。
可选地，该第一信号处理器还可以基于第二失真信号与第一数字信号之间的误差，调节第一信号提取子电路中非线性信号模拟器件中存储的模型的参数。通过调节该模型的参数，可以使得该非线性信号模拟器件输出的非线性信号逼近第一模拟信号中的主信号的远端低阶非线性信号，从而确保第一模拟信号中的主信号的远端低阶非线性信号可以更好地消除。
步骤210、对第二失真信号进行调幅和/或调相。
参考图1、图2和图5，该信号放大子电路还包括失真信号消除子电路。该失真信号消除子电路中的第三调幅调相器能够对第二失真信号进行调幅和/或调相。
步骤211、对调幅和/或调相后的第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号。
该失真信号消除子电路中的第三数模转换器能够对调幅和/或调相后的第二失真信号进行数模转换，以将调幅和/或调相后的第二失真信号转换为模拟信号。
步骤212、对第三失真信号进行功率放大。
该失真信号消除子电路中的第二放大器可以对第三失真信号进行功率放大。
步骤213、对第一模拟信号进行延时。
失真信号消除子电路中的延时器能够对信号放大子电路传输至第三合路器的第一模拟信 号进行延时。该延时器能够确保信号放大子电路输出的第一模拟信号和第二放大器输出的第三失真信号同时到达第三合路器，进而确保该第三合路器能够有效对该第一模拟信号和第三失真信号进行耦合。
步骤214、将功率放大后的第三失真信号与延时后的第一模拟信号耦合，得到输出信号。
该失真信号消除子电路中的第三合路器能够将功率放大后的第三失真信号与延时后的第一模拟信号耦合。
步骤215、基于输出信号和第一数字信号的误差，调节对第二失真信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数。
其中，对第二失真信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数是指第三调幅调相器的调幅调相参数。参考图1、图2和图5，该失真信号消除子电路中的第二信号处理器能够基于输出信号和第一数字信号的误差，调节该第三调幅调相器对第二失真信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数。
应理解的是，本申请实施例提供的信号放大方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，步骤203和步骤204可以在步骤201之前执行，或者可以根据情况删除。或者，上述步骤212可以根据情况删除。又或者，上述步骤209和/或步骤215可以根据情况删除。
综上所述，本申请实施例提供了一种信号放大方法。该方法对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号后，能够分别在模拟域和数字域提取该第一模拟信号中的失真信号，并将提取出的失真信号与该第一模拟信号耦合，得到输出信号。由于该信号放大方法能够依次在模拟域和数字域提取失真信号，因此可以确保提取出的失真信号中主信号的残留较少。由此，可以确保在将该失真信号与第一模拟信号耦合后，能够有效消除该第一模拟信号中的失真信号，进而有效改善了最终输出的输出信号的线性度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上文描述的信号放大方法的实现过程，可以参考前述信号放大电路实施例中的相关描述，在此不再赘述。
图10是本申请实施例提供的一种信号发射机的结构示意图，如图10所示，该信号发射机包括信号产生电路100，以及上述实施例提供的信号放大电路110。该信号产生电路100用于向信号放大电路110传输第一数字信号。
可选地，如图10所示，该信号产生电路100包括调制器1001和混频器1002。该调制器1001用于对数字基带信号进行调制。该混频器1002用于对调制器输出的信号进行上变频，得到第一数字信号，并将该第一数字信号发送至信号放大电路110。
继续参考图10，该信号发射机还可以包括滤波器120和发射天线130。该滤波器120用于对信号放大电路110输出的输出信号进行带通滤波。该发射天线130用于将带通滤波后的输出信号向周围空间辐射，以确保信号接收机能够接收到该输出信号。
在本文中提及的“和/或”，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

  1. 一种信号放大电路，其特征在于，所述信号放大电路包括：信号放大子电路、第一信号提取子电路、第二信号提取子电路和失真信号消除子电路；
    所述信号放大子电路，用于对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号；
    所述第一信号提取子电路，用于对所述第一数字信号进行调幅和/或调相，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号，并将所述第二模拟信号与所述第一模拟信号耦合，得到第一失真信号；
    所述第二信号提取子电路，用于对所述第一失真信号进行模数转换，对所述第一数字信号进行调幅和/或调相，并将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号；
    所述失真信号消除子电路，用于对所述第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号，并将所述第三失真信号与所述第一模拟信号耦合，得到输出信号。
  2. 根据权利要求1所述的信号放大电路，其特征在于，所述第一信号提取子电路，用于对调幅和/或调相后的第一数字信号依次进行数模转换、功率放大和带通滤波，得到所述第二模拟信号；
    其中，所述带通滤波的滤波通带大于或等于所述输出信号的工作频段。
  3. 根据权利要求2所述的信号放大电路，其特征在于，所述第一信号提取子电路包括：依次连接的第一调幅调相器、第一数模转换器、第一放大器、带通滤波器和第一合路器；
    其中，所述第一调幅调相器，用于对所述第一数字信号进行调幅和/或调相；
    所述第一数模转换器，用于对所述第一调幅调相器输出的调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换；
    所述第一放大器，用于对所述第一数模转换器输出的信号进行功率放大；
    所述带通滤波器，用于对所述第一放大器输出的信号进行带通滤波，得到所述第二模拟信号；
    所述第一合路器还与所述信号放大子电路连接，所述第一合路器用于对所述第二模拟信号和所述第一模拟信号进行耦合，得到所述第一失真信号。
  4. 根据权利要求3所述的信号放大电路，其特征在于，所述第一信号提取子电路还包括：非线性信号模拟器件和第二数模转换器；
    所述非线性信号模拟器件用于基于所述第一数字信号生成非线性信号；
    所述第二数模转换器分别与所述非线性信号模拟器件和所述第一合路器连接，所述第二数模转换器用于对所述非线性信号进行数模转换；
    所述第一合路器，用于对所述第二模拟信号、所述第一模拟信号和数模转换后的非线性信号进行耦合，得到所述第一失真信号。
  5. 根据权利要求1至4任一所述的信号放大电路，其特征在于，所述第二信号提取子电路包括：第二调幅调相器、模数转换器和第二合路器；
    其中，所述第二调幅调相器，用于对所述第一数字信号进行调幅和/或调相；
    所述模数转换器与所述第一信号提取子电路连接，所述模数转换器用于对所述第一失真信号进行模数转换；
    所述第二合路器分别与所述第二调幅调相器和所述模数转换器连接，所述第二合路器用于将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到所述第二失真信号。
  6. 根据权利要求5所述的信号放大电路，其特征在于，所述信号放大电路还包括：分别与所述第二合路器和所述第二调幅调相器连接的第一信号处理器；
    所述第一信号处理器用于基于所述第二失真信号和所述第一数字信号的误差，调节所述第二调幅调相器的调幅调相参数。
  7. 根据权利要求1至6任一所述的信号放大电路，其特征在于，所述失真信号消除子电路包括：依次连接的第三调幅调相器、第三数模转换器、第二放大器、第三合路器和延时器；
    其中，所述第三调幅调相器还与所述第二信号提取子电路连接，所述第三调幅调相器用于对所述第二失真信号进行调幅和/或调相；
    所述第三数模转换器，用于对所述第三调幅调相器输出的调幅和/或调相后的第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号；
    所述第二放大器，用于对所述第三失真信号进行功率放大；
    所述延时器还与所述信号放大子电路连接，所述延时器用于对所述第一模拟信号进行延时后传输至所述第三合路器；
    所述第三合路器用于对功率放大后的第三失真信号和所述第一模拟信号进行耦合，得到所述输出信号。
  8. 根据权利要求7所述的信号放大电路，其特征在于，所述失真信号消除子电路还包括：分别与所述第二放大器和所述第三合路器连接的隔离器；
    所述隔离器用于隔离从所述第三合路器传输至所述第二放大器的信号。
  9. 根据权利要求7或8所述的信号放大电路，其特征在于，所述信号放大电路还包括：分别与所述第三合路器和所述第三调幅调相器连接的第二信号处理器；
    所述第二信号处理器用于基于所述输出信号和所述第一数字信号的误差，调节所述第三调幅调相器的调幅调相参数。
  10. 一种信号放大方法，其特征在于，所述方法包括：
    对第一数字信号进行数模转换和功率放大，得到第一模拟信号；
    对所述第一数字信号进行调幅和/或调相，对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号；
    将所述第二模拟信号与所述第一模拟信号耦合，得到第一失真信号；
    对所述第一失真信号进行模数转换；
    将模数转换后的第一失真信号与调幅和/或调相后的第一数字信号耦合，得到第二失真信号；
    对所述第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号；
    将所述第三失真信号与所述第一模拟信号耦合，得到输出信号。
  11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对调幅和/或调相后的第一数字信号进行数模转换，得到第二模拟信号，包括：
    对调幅和/或调相后的第一数字信号依次进行数模转换、功率放大和带通滤波，得到第二模拟信号；
    其中，所述带通滤波的滤波通带大于或等于所述输出信号的工作频段。
  12. 根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    基于所述第一数字信号生成非线性信号；
    对所述非线性信号进行数模转换；
    所述将所述第二模拟信号与所述第一模拟信号耦合，得到第一失真信号，包括：
    对所述第二模拟信号、所述第一模拟信号和数模转换后的非线性信号进行耦合，得到所述第一失真信号。
  13. 根据权利要求10至12任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    基于所述第二失真信号和所述第一数字信号的误差，调节对所述第一数字信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数。
  14. 根据权利要求10至13任一所述方法，其特征在于，所述对所述第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号，包括：
    对所述第二失真信号进行调幅和/或调相；
    对调幅和/或调相后的第二失真信号进行数模转换，得到第三失真信号；
    所述将所述第三失真信号与所述第一模拟信号耦合，得到输出信号，包括：
    对所述第三失真信号进行功率放大；
    对所述第一模拟信号进行延时；
    将功率放大后的第三失真信号与延时后的所述第一模拟信号耦合，得到输出信号。
  15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:
    基于所述输出信号和所述第一数字信号的误差，调节对所述第二失真信号进行调幅和/或调相时所采用的调幅调相参数。
  16. 一种信号发射机，其特征在于，所述信号发射机包括：信号产生电路，以及如权利要求1至9任一所述的信号放大电路；
    其中，所述信号产生电路和所述信号放大电路连接，所述信号产生电路用于向所述信号放大电路传输第一数字信号。
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