CN1347195A - 失真补偿装置和失真补偿方法 - Google Patents

Abstract

在本发明中,诸如功率放大器的设备的失真分量很容易被补偿,而且无需解调器就可实现一种简单结构。电压比较器(17)比较功率放大器(14)的输出的包络电压与校正前的包络电压,以检测哪个包络电压更大/更小。接着,逻辑部分(18)相加和/或减去幅度补偿存储器中的数据,以便校正关于哪个包络电压更大/更小的关系。此时,存储器中的数据每操作一次刷新一个比特。因此,通过时而访问一个相同地址可将数据校正为一个正确值。因此随着时间的推移,所有地址被校正为正确值。

Description

失真补偿装置和失真补偿方法

技术领域

本发明涉及一种失真补偿装置，尤其涉及可应用于便携式电话中使用的高频发射功率放大器的一种失真补偿装置和失真补偿方法。

背景技术

随着近年来通信速度的加快和容量的增大，对于数字无线通信装置中的发射功率放大器的线性要求更为严格。这也同时阻碍了功率放大器功效的提高。

期间，一般市场上已经普及的数字便携式电话的连续通信时间已不断增长。因此，从产品间的竞争来看，在引进一种新的数字无线通信装置到市场时，使用时间不容忽视。当前，引进失真补偿技术来提高效率的行动已经奏效。

然而，在这种技术中，由于其电路尺寸太大，而无法在以尺寸小和重量轻为存在优势的便携式电话中实现这种技术。另外，由于便携式终端的特性，终端的使用环境变化如此大，以至于失真补偿必需能随环境变化的自适应失真补偿。除了降低尺寸，这也成了一个很麻烦的问题。对于这种失真补偿装置，目前已知的有，具备与功率放大器失真相反特性的补偿装置的预-失真技术。

对于这种预-失真技术，已有一些报告论述采纳预-失真的技术、采纳前馈的技术，等等。下面将解释利用预-失真技术的常规自适应失真补偿装置的例子。

常规结构的第一个例子为，例如，1992年欧洲微波会议，Vol.22，pp.1125-pp.1130，“利用预-失真与多项式的功率放大器自适应线性化”。图1示出了在这个参考文献中公开的例子的方框图。

在图1中，应补偿失真的功率放大器(PA)114的非线性输入/输出特性表示为Vout＝A(Vin)，在线性化比较器电路112，利用线性化A(Vin)的函数H(I，Q)计算从输入端111输入的一个输入基带的同相信号I和正交信号Q。结果产生的I′和Q′信号提供给数/模变换电路(D/A)113，被转换为模拟信号。它们同时被转换为高频带信号，输入到功率放大器114。功率放大器114的输出Vout从输出端115输出，同时提供给解调电路116。解调电路116产生If和Qf信号，在此输出信号Vout被转换为基带信号。

此外，为响应温度变化执行自适应补偿，线性化比较器电路112比较I和Q信号与If和Qf信号，并调整函数H中包含的一个用于线性化的常数，以便它们之间的差值变为0。这个操作重复进行直到差值变为0，这样函数H(I，Q)中包含的常数最终确定为一个最佳值。

另一个常规结构的例子为，例如，IEEE Vehicalar技术会刊，Vol.43，No.2，1994年5月，pp.323-pp.332“利用预失真的自适应线性化”。图2示出了在这个参考文献中描述的方框图。对于从输入端121输入的输入信号I和Q，访问转换表124，如一个存储器等等，以进行数据转换，以便得到能线性化功率放大器126的数据I′和Q′。这些数据被D/A转换器125转换为模拟信号，接着输入到功率放大器126。功率放大器126的输出Vout被检测并被解调电路128转换为基带信号，以得到信号If和Qf。此外，为执行自适应补偿，输入信号I和Q与检测到的信号If和Qf之间的差值en通过减法器122得到。地址生成部分123调整转换表124中的地址，以便差值en变为0。准确地说，地址生成部分123重复调整这些地址直到差值en校正为0。因此，用于访问转换表124的地址值被优化。此外，通过D/A转换器125转换从转换表124输出的I′和Q′为模拟数据所得到的Vin被输入到功率放大器126，功率放大器126的输出Vout可从输出端127指示。

在上述的常规结构中，包含于线性化函数中的常数或用于访问线性化表的地址被优化。然而在任何一个例子中，功率放大器的输出被转换为基带，因此需要解调器。一般来说，这种解调器为正交解调，因此电路尺寸很大。

发明内容

本发明是鉴于上述情形考虑的，而且其中一个目的是提供能很容易补偿诸如功率放大器的设备中产生的失真分量的一种失真补偿装置和方法。

本发明的另一目的是提供能构成无需解调器的简单结构的一种失真补偿装置和方法。

根据本发明，一种用于补偿在一个设备中产生的失真分量的失真补偿装置包括：第一包络检波装置，用于检测提供给该设备的输入信号的包络电压；第二包络检波装置，用于检测该设备的输出信号的包络电压；比较装置，用于比较第一包络检波装置检测的包络电压与第二包络检波装置检测的包络电压；比较结果校正装置，用于校正比较装置的比较结果所涉及的关系，即，哪个包络电压更大/更小；幅度控制信号生成装置，用于根据比较结果的校正输出，生成一个幅度控制信号控制输入信号的幅度；以及幅度控制装置，用于根据幅度控制信号生成装置生成的幅度控制信号控制输入信号的幅度增益。

在这个失真补偿装置中，幅度控制信号生成装置包括幅度校正数据输出装置，用于输出与第一包络检波装置检测的包络电压一致的幅度校正数据，以及根据比较结果校正装置的校正输出刷新幅度校正数据。

附图说明

图1示出了第一个现有技术例子的方框图；

图2示出了第二个现有技术例子的方框图；

图3示出了根据本发明第一个实施例的失真补偿装置和方法，自适应失真补偿装置的结构图；

图4示出了构成第一个实施例的自适应失真补偿装置组成部分的逻辑部分(ADP Logic)的一个特定例子的电路图；

图5为功率放大器产生的失真的频谱特性图；

图6示出了在室温下失真补偿结果的频谱特性图；

图7示出了在-30°下自适应补偿结果的特性图；

图8示出了在80°下自适应补偿结果的特性图；

图9示出了第二个实施例的自适应失真补偿装置的结构图；

图10示出了第三个实施例的自适应失真补偿装置的结构图；

图11示出了第四个实施例的自适应失真补偿装置的结构图；

图12示出了第五个实施例的自适应失真补偿装置的结构图；

图13示出了第六个实施例的自适应失真补偿装置的结构图；

图14示出了第七个实施例的自适应失真补偿装置的结构图；以及

图15示出了构成第七个实施例的自适应失真补偿装置组成部分的相差检测部分的一个特定例子的电路图。

具体实施方式

下面参考附图解释根据本发明的一个失真补偿装置和失真补偿方法实施例的自适应失真补偿装置。这种自适应失真补偿装置用于补偿在数字无线通信装置中的高频发射功率放大器(下文中描述为功率放大器)产生的失真。

首先，参考图3解释构成自适应失真补偿装置的主要部分的结构。这种自适应失真补偿装置包括第一包络检波部分(DET1)1，第二包络检波部分(DET2)15，电压比较器(CMP)17，逻辑(ADP_Logic)部分18，幅度控制信号生成装置，以及增益控制部分13。第一包络检波部分(DET1)检测提供给功率放大器14、具有包络变化的高频信号PA_in的包络电压in_DET。第二包络检波部分(DET2)15检测功率放大器14的输出信号PA_out的包络电压out_DET。电压比较器(CMP)17比较第一包络检波部分1检测的包络电压与第二包络检波部分15检测的包络电压。逻辑(ADP_Logic)部分18校正电压比较器18检测到的大小关系。幅度控制信号生成装置生成一个幅度控制信号AM_ct1，用于根据逻辑部分18校正后的输出控制输入信号PA_in的幅度。增益控制部分13根据幅度控制信号生成装置生成的幅度控制信号控制输入信号PA_in的幅度增益。

幅度控制信号生成装置由后面将描绘的两个幅度补偿存储器7和8、门闩电路9、选择器10、选择器11、D/A转换器12、门闩电路19，以及数字加法器20构成。

下面将解释这种自适应失真补偿装置的详细结构。如图3所示，这种装置包括：第一包络检测部分(DET1)1，用于通过电容器22接收提供给输入端Tin、具有包络变化的部分高频信号PA_in，以及用于检测该信号的包络变化in_DET；电压放大器(In_AMP)2，用于放大第一包络检波部分1检测的包络电压in_DET；A/D转换器3，用于数字化电压放大器2的输出以及用于输出一个数字信号D_AD；相位校正存储器(RAM_PM)4，输入从A/D转换器3输出的数字信号D_AD作为地址，以及从预先存储用于相位校正的数据中输出对应该地址的相位校正数据DRP；第一D/A转换器5，用于对从相位校正存储器4输出的相位校正数据DRP执行D/A转换，以及输出一个相位控制信号PM_ct1；门闩电路(Ad_Lch)9，用于锁存从A/D转换器3输出的数字信号D_AD；第一幅度补偿存储器(RAM_AM1)7，有输入端RI1和输出端DR1，预先存储用于幅度校正的数据；第二幅度补偿存储器(RAM_AM2)8，有输入端RI2和输出端DR2，也预先存储用于幅度校正的数据；第一选择器(选择器1)10，输入门闩电路9的锁存输出D_ADL作为第一输入，以及A/D转换器3的数字信号D_AD作为第二输入，而且转接数字信号D_AD到输入端RI1以及锁存输出D_ADL到输入端RI2，或转接数字信号D_AD到输入端RI2以及锁存输出D_ADL到输入端RI1；第二选择器(选择器2)11，输入第一幅度补偿存储器7的输出DR1作为第一输入，以及第二幅度补偿存储器8的输出DR2作为第二输入，并且选择输出任意一个输入作为数据D_DA2；第二D/A(D/A2)转换器12，输入第二选择器11选择输出的数据D_DA2，并执行D/A变换以输出一个幅度控制信号AM_ct1；第二包络检测部分(DET2)15，通过电容器23输入功率放大器(PA)14的部分输出作为自适应失真补偿装置应补偿失真的对象，而且检测包络out_DET；电压幅度放大器(out_AMP)16，检测第二包络检波部分15输出的包络out_DET；电压比较器(CMP)17，输入电压放大器16的输出作为第一输入以及电压放大器2的输出作为第二输入，并检测哪个输入更大/更小；逻辑(ADP_Logic)部分18，锁存电压比较器17的输出，并根据锁存值输出数字+1比特或数字-1比特作为信号ADP_D；数据门闩电路(Dt_Lch)19，锁存第二选择器11选择的数据D_DA2；数字加法器(ADD)20，数字相加数据门闩电路19的输出和逻辑部分18的输出ADP_D，而且连接加法结果ADD_D到幅度补偿存储器7和8的写数据总线；时延元件(时延)21，延迟输入信号PA_in；相位控制部分(PM)6，输入时延元件21的输出作为输入，而且通过相位控制信号PM_ct1增加/减小其通过相位；增益控制部分(AM)13，输入相位控制部分6的输出，而且通过从第二D/A转换器12输出的幅度控制信号AM_ct1增大/减小其增益；以及功率放大器(PA)14，输入增益控制部分13的输出，且通过输出端Tout输出信号PA_out。

接着解释在图3的自适应失真补偿装置中的信号流。在这个自适应失真补偿装置中，第一包络检波部分1从具有包络变化的部分高频信号PA_in中检测一个包络电压in_DET。接着，包络电压in_DET被电压放大器2放大，再被A/D转换器3数字化。用作相位校正存储器4的地址、从A/D转换器3输出的数字信号D_AD访问存储器，而且对应该地址的相位校正数据DRP从预先存储用于相位校正的数据中输出。这个数据被第一D/A变化器5D/A转换以输出相位控制数据PM_ct1。相位控制部分6受这个相位控制数据PM_ct1的控制。

幅度校正数据预先存储于第一幅度补偿存储器7和第二幅度补偿存储器8。通过门闩电路9锁存包络电压的数字信号D_AD得到的输出D_ADL，或A/D转换器3的输出D_AD被第一选择器10转接，用作每个存储器的地址。另外，幅度补偿存储器7的输出DR1和幅度补偿存储器8的输出DR2被第二选择器11转接以交替连接第二D/A转换器12。增益控制部分13的增益受第二D/A转换器12的输出AM_ct1的控制。

第二包络检波部分15检测应补偿失真的功率放大器14输出的包络电压out_DET，这个包络电压out_DET被功率放大器16放大以形成电压比较器17的一个输入。电压比较器17的另一输入由第一包络检测部分1检测并被电压放大器2放大的包络电压in_DET提供。电压比较器17比较这两个包络电压，接着，逻辑部分18锁存比较产生的电压并根据锁存值输出数字+1或-1比特作为信号ADP_D。这个信号ADP_D提供给数字加法器20。数字加法器20也提供有第二选择器11选择并被门闩电路19锁存的输出。接着，数字加法器20数字相加信号ADP_D和该锁存输出，并将加法结果ADD_D写入幅度补偿存储器7和8的数据总线。

输入信号PA_in通过时延元件21、相位控制部分6以及增益控制部分13，接着被功率放大器14放大。期间，信号PA_in的相位和幅度被相位控制部分6和增益控制部分13校正，信号接着输入到功率放大器14。结果，从输出端Tout得到失真已被补偿的输出信号PA_out。

接着，特别解释上述自适应失真补偿装置执行的幅度补偿、相位校正以及自适应补偿。

首先描述幅度补偿所需的幅度校正数据。

输入信号PA_in的包络电压表示为Vi(t)。增益控制部分13输出的包络电压表示为Vpd(t)，而加入到增益控制部分13的控制端的增益控制信号AM_ct1的电压表示为Vc(t)。这个电压Vc(t)存储于幅度补偿存储器7和8中。

假设增益控制部分13的增益G(vc)利用一个转化系数a表示如下：

G(vc)＝1+a*Vc(t)    …(1)由于给定了下述公式，

Vpd(t)＝Vi(t)*G(vc)    …(2)公式(2)代入公式(1)得到下述公式：

Vpd(t)＝Vi(t)*(1+aVc(t))由此，得到下述公式：

Vc(t)＝(1/a)*(Vpd(t)/Vi(t)-1)  …(3)

通过测量应校正失真的功率放大器14的输入/输出特性可获得包络电压Vpd(t)。因此，通过计算上述的表达式(3)得到的结果可利用包络电压Vpd(t)预先存储于幅度补偿存储器7和8中。

接着描述执行相位校正所必需的相位校正数据。

假设功率放大器的相位特性如下：

Φ＝Φ(V1(t))          …(4)相位校正数据φpd变为：

Φpd＝-Φ(V1(t))       …(5)这个数据预先存储于相位校正存储器4中。

接着，解释利用幅度补偿存储器7和8进行的幅度补偿操作。

幅度补偿存储器7和8存储对应于地址的幅度校正数据。每个地址为通过数字化输入的包络信号in_DET得到的信号D_AD。由于有两种地址用于访问两个相位补偿存储器7和8，幅度补偿存储器7和8输出数据DR1和DR2对应于该地址。地址之一为A/D转换器3的输出D_AD，而另一地址为通过门闩电路9锁存和保持该A/D转换器3的输出得到的数据D_ADL。这两个地址被第一选择器10转接以交替访问这两个幅度补偿存储器7和8。此外，连接门闩电路9锁存的地址D_ADL的存储器为存储器写模式，而连接A/D转换器3的输出D_AD的存储器为存储器读模式。从读模式的存储器输出的数据DR1或DR2通过第二选择器11连接D/A转换器12，以形成幅度控制信号AM_ct1。

接着，解释利用相位校正存储器4进行的相位校正操作。上述的数字信号D_AD用作幅度补偿存储器7和8的地址，同时也用作相位校正存储器4的地址，以输出预先存储用于相位校正的数据作为相位校正数据DRP。这个数据被第一D/A转换器5进行A/D转换以输出相位控制信号PM_ct1，因此，相位控制部分6被控制。

接着解释自适应补偿操作。

如果温度或其它条件没有改变，功率放大器14的失真仅通过从幅度补偿存储器读出幅度补偿数据就可得到补偿。然而，如果温度或其它条件发生变化，这种补偿就不如人意，因此要求使用一种装置来响应这种变化。

为此，在本发明中，比较已经被从幅度校正存储器4输出的幅度控制信号AM_ct1校正的功率放大器14的输出PA_out的包络电压与校正前的包络电压，以检测哪个电压更大/更小。接着，幅度补偿存储器中的数据被刷新以检测这种大小变化。此刻，每进行一组操作就刷新存储器中的每一比特数据。因此通过时而访问一个相同地址可校正数据为一个正确值。例如，如果输入的高频信号PA_in的包络变化类似于QPSK调制波，一个相同电压出现在时间轴上。因此，随着时间的推移，所有地址被校正为正确值。尽管从存储器读出和写入存储器是交替进行的，但使用两个存储器以便在从一个存储器读出的同时写入另一个存储器。

下面将详细解释自适应失真补偿装置操作的一个特定例子。

比较器17比较通过电压放大器2放大输入的高频信号包络in_DET所得到的放大输出，与通过电压放大器16放大被失真补偿的功率放大器14的包络out_DET所得到的放大输出。比较产生的电压被逻辑部分18锁存，并根据锁存值输出数字+1或-1比特作为信号ADP_D。

第二选择器11选择的数据D_DA2被门闩电路19锁存，而且该锁存输出和逻辑部分18的输出ADP_D被数字加法器20数字相加。相加结果ADD_D连接和写入幅度补偿存储器7和8的写数据总线。

图4示出了逻辑(ADP_Logic)部分18的一个特定例子。比较器(CMP)17的输出信号CMP_out被D_latch电路(CMP_lch)25锁存。D_latch电路25在时钟ck沿执行锁存。这个特定例子假设数据为8比特。如图所示，通过数字+1，只有MSB被设为Hi，而其余设为Lo。通过数字-1，所有比特都设为Hi。这些数据被输入到由与门和或门构成的数字选择器26，而且任何一个数据根据Q和Q值被输出到OP0到OP7，作为D_latch电路25的输出。这个数据形成ADP_D。

图5和6示出了使用第一个实施例的自适应失真补偿装置后的结果。图5和6示出了温度为25°(室温)下的失真补偿的例子。图5示出了包含功率放大器14产生的失真的频谱。图6示出了通过幅度补偿存储器7和8以及相位校正存储器4自适应失真补偿所得到的频谱。

图7和8示出了自适应补偿的结果。图7示出了在-30°下的例子。图中，纵坐标表示输入和输出包络电压之差，而横坐标表示执行放大的次数。可以发现，随着放大次数的增加，包络电压之差减小。

图8示出了温度为80°时的自适应补偿状态。在高温一侧，结果是功率放大器14的增益降低，因此构成自适应路线的反馈环路的环路增益也降低，从而增大必需的放大次数能减小失真功率。

此外，图7示出了增益的增加使得输入和输出包络电压之差从反方向(在低温一侧)集中于一点。然而在图8中，由于在高温一侧增益减小，该差值从与图7相反的正面一侧集中于一点。

下面解释第二个实施例的自适应失真补偿装置。图9示出了第二个实施例的自适应失真补偿装置的结构。第二个实施例的自适应失真补偿装置与图3所示的第一个实施例的自适应失真补偿装置的不同之处在于，用于幅度补偿的两个存储器被只一个幅度补偿存储器27替代。因此，用于转接图3中的两个存储器的两个选择10和11以及一个门闩电路9被去除。

即，门闩电路9和第一选择器10被从上述的第一个实施例中去除，而且A/D转换器3的输出D_AD提供被幅度补偿存储器27的地址总线。而且，第一个实施例中的第二选择器11也被去除，幅度补偿存储器27的数据总线和第二D/A转换器12互连。

现在解释第二个实施例的自适应失真补偿装置的操作。在第一个实施例的自适应失真补偿装置中，显然，读出补偿数据和写入用于自适应补偿的校正数据是利用两个幅度补偿存储器7和8同时执行的。然而，在第二个实施例中，读出和写入是由一个幅度补偿存储器27基于时间实现的。通过这种方式，尽管与第一个实施例相比，补偿数据的输出被抑制一个定时周期，但电路结构大为简化。

接着，解释第三个实施例。图10说明了第三个实施例的自适应失真补偿装置的方框图。第三个实施例的自适应失真补偿装置是通过去除第一个实施例的自适应失真补偿装置中使用的时延元件21实现的。在图3中，时延元件21提供用于校正通过数字处理输出的控制信号AM_ct1和PM_ct1与增益控制部分13和相位控制部分6的包络电压之间的时间延迟。然而，如果包络的波动速率相比数字信号的处理速度要低，那么小的延迟可以忽略，因此，通过去除时延元件可简化结构。

接着解释第四个实施例。图11示出了第四个实施例的自适应失真补偿装置的方框图。第四个实施例是通过改变相位控制部分6和增益控制部分13在第三个实施例中的连接顺序实现的。理想情况是，增益控制部分13的通过相位不随控制电压AM_ct1改变。然而，问题是通过相位实际上会发生改变。这个问题可通过连接增益控制部分13(连接在前，这样就能预测增益控制部分13的相变)，以及由后面的相位控制部分6进行校正来避免。

接着，解释第五个实施例。图12示出了第五个实施例的自适应失真补偿装置的方框图。在第五个实施例的自适应失真补偿装置中，与第三个实施例不同的是，电压放大器2和16的输出被模拟计算器(SUB)相减，其结果由比较器17与一定的直流参考电压Vref1(29)相比较。这对于允许在功率放大器14的输出端PA_out保持某种程度的失真的情况有效。一般来说，只要失真功率限制为一个固定的水平，就不会引起麻烦。因此，保持失真在某种程度上是可以容忍的。因此通过限制控制范围，可限制数字电路的工作时间，这样电流消耗就可大为减小。

接着，解释第六个实施例。图13示出了第六个实施例的自适应失真补偿装置的方框图。与图12所示的第五个实施例的自适应失真补偿装置相比，第六个实施例的自适应失真补偿装置有两个比较器31和33，构成窗口比较器。即，第六个实施例包括第一电压比较器(CMP1)31，第二电压比较器(CMP2)33，以及逻辑部分(ADP_Logic)34。第一电压比较器31输入减法器28的减法输出作为第一输入，以及直流参考电压Vref1(30)作为第二输入，检测这两个输入哪个更大/更小，并输入比较结果到后面将描述的逻辑部分34的第一门闩(CMP_Lch1)351。第二电压比较器33输入减法器28的减法输出作为第一输入，以及参考电压Vref2(32)作为第二输入，检测这两个输入哪个更大/更小，并输入比较结果到后面将描述的逻辑部分34的第二门闩(CMP_Lch2)352。逻辑部分34通过数字选择器36，通过第一电压比较器31的输出转接数字+1bit，以及通过第二电压比较器33的输出转接数字-1bit，输出作为数据ADP_D。

如果电压放大器2和电压放大器16之差变得大于窗口比较器的窗口电压，则通过窗口比较器执行自适应补偿操作。即，只有当实际的失真分量增加到等于或大于窗口电压时才对预先存储于幅度补偿存储器中的补偿数据进行补偿操作。结果，数字电路的操作时间被限制，这样电流消耗可减小。此外，如果失真很小，就不会施加数字信号到增益控制部分13，因此，数字噪声可大为减小。

接着，解释第七个实施例。图14示出了第七个实施例的自适应失真补偿装置的方框图。与图3所示的第一个实施例的自适应失真补偿装置相比，第七个实施例的自适应失真补偿装置包括相差检测部分(PH_det)37。输入信号PA_in和输出信号PA_out之间的相差从这两个信号的部分信号中检测，而且输出与这个相差成正比的PH_ct1。接着，从相差检测部分37输出的电压PH_ct1和相位控制信号PM_ct1被加法器38模拟相加，其结果PM_ct1_add用作相位控制部分6的控制信号。

现在解释其操作。一般来说，功率放大器14的相位失真用作引起失真的一个因素。考虑到，随着功率放大器14工作温度的改变，相变也发生变化。因此，输入和输出信号的高频分量之间的相差被检测，目的是对相变进行自适应补偿。结果产生的电压与从存储器4读出和得到的信号PM_ct1相加以进行校正。通过这种方式，可对相变进行自适应补偿。

图15示出了相差检测部分37的一个特定例子。串联的电阻93和电容器94以及同样串联的电容器95和电阻96并联构成一个桥。这个桥的两个对立端91和92用作输入端，并输入两个信号(S1和S30)，这两个信号被检测以确定二者之间的相差。接着，对应该相差的一个电压出现在另一组对立端。因此，这些对立端分别连接由二极管97和100、电阻98和101以及电容器99和102构成的两个方波检波电路。这些电路的输出均输入到一个减法器。这个减法器使用运算放大器107，并通过电阻103在运算放大器107的(-)端接收由二极管97、电阻98和电容器99构成的第一方波电路的输出，以及通过电阻105在运算放大器107的(+)端接收由二极管100、电阻101和电容器102构成的第二方波检波电路的输出。电阻104连接运算放大器107的(-)端和输出端。电阻106连接运算放大器107的(+)端和地。

出现在输出端108的输出S100如下，其中第一和第二方波检波电路的输出分别表示为Vi1和Vi2，而电阻103、104、105和106的输出值分别表示为R1、R2、R3和R4。

S100＝(R4/R3)Vi2-(R2/R1)Vi1       …(6)

其中给定R1＝R2＝R3＝R4，上述公式(6)变为下述公式(7)：

V0＝Vi2-Vi1                  …(7)

即，信号S100与两个输入信号电压S1和S30之间的相差成正比。

如上所述，上述每个实施例中的自适应失真补偿装置利用包络检测功率放大器14的失真分量的方法，不使用正交解调就能实现预失真所需的自适应补偿数据。另外，通过放大输入和输出之差可检测失真分量检测以执行失真补偿。因此，即使一个微小的失真分量也能被补偿。另外，由于只有代码被确定用于执行自适应补偿，因此无需处理微小的电压信号，而且同时无需用于大量比特的A/D转换器。在任何情况下都能获得极大的好处。

Claims (35)

1.一种用于补偿在一个设备中产生的失真分量的失真补偿装置，包括：

第一包络检波装置，用于检测提供给该设备的输入信号的包络电压；

第二包络检波装置，用于检测该设备的输出信号的包络电压；

比较装置，用于比较第一包络检波装置检测的包络电压与第二包络检波装置检测的包络电压；

比较结果校正装置，用于校正比较装置的比较结果所涉及的关系，即，哪个包络电压更大/更小；

幅度控制信号生成装置，用于根据比较结果的校正输出，生成一个幅度控制信号控制输入信号的幅度；以及

幅度控制装置，用于根据幅度控制信号生成装置生成的幅度控制信号来控制输入信号的幅度增益。

2.根据权利要求1的装置，其中幅度控制信号生成装置包括幅度校正数据输出装置，用于输出与第一包络检波装置检测的包络电压一致的幅度校正数据，以及根据比较结果校正装置的校正输出刷新幅度校正数据。

3.根据权利要求2的装置，其中幅度校正数据输出装置为可写的存储介质，预先存储用于幅度校正的数据。

4.根据权利要求3的装置，其中提供两个可写的存储介质，这两个存储介质均与幅度校正数据输出装置相同。

5.根据权利要求4的装置，其中这两个可写存储介质交替执行读出和刷新幅度校正数据。

6.根据权利要求1的装置，其中比较结果校正装置锁存比较装置的比较结果，并根据门闩值校正和输出数字+1或-1比特。

7.一种用于补偿在一个设备中产生的失真分量的失真补偿装置，包括：

第一包络检波装置，用于检测提供给该设备的输入信号的包络电压；

第二包络检波装置，用于检测该设备的输出信号的包络电压；

计算装置，用于得到第一包络检波装置检测的包络电压与第二包络检波装置检测的包络电压之差；

比较装置，用于比较计算装置得到的差值与一个预定的参考值；

比较结果校正装置，用于校正比较装置的比较结果所涉及的关系，即，该差值和参考值哪个更大/更小；

幅度控制信号生成装置，用于根据比较结果的校正输出，生成一个幅度控制信号控制输入信号的幅度增益；以及

幅度控制装置，用于根据幅度控制信号生成装置生成的幅度控制信号来控制输入信号的幅度增益。

8.根据权利要求7的装置，其中幅度控制信号生成装置包括幅度校正数据输出装置，用于输出与第一包络检波装置检测的包络电压一致的幅度校正数据，以及根据比较结果校正装置的校正输出刷新幅度校正数据。

9.根据权利要求8的装置，其中幅度校正数据输出装置为可写的存储介质，预先存储用于幅度校正的数据。

10.根据权利要求9的装置，其中提供两个可写的存储介质，这两个存储介质均与幅度校正数据输出装置相同。

11.根据权利要求10的装置，其中这两个可写存储介质交替执行读出和刷新幅度校正数据。

12.根据权利要求7的装置，其中比较结果校正装置锁存比较装置的比较结果，并根据门闩值校正和输出数字+1或-1比特。

13.根据权利要求7的装置，包括两个比较装置，分别比较计算装置计算的差值与预定的参考值，以得到两个比较结果。

14.根据权利要求13的装置，其中比较结果校正装置校正这两个比较结果涉及的关系，即，差值和参考值哪个更大/更小。

15.根据权利要求1的装置，还包括：

相位控制信号生成装置，用于生成一个相位控制信号控制输入信号的相位，该控制信号与第一包络检波装置检测的包络电压一致；以及

相位控制装置，用于根据相位控制信号生成装置生成的相位控制信号控制输入信号的相位。

16.根据权利要求15的装置，其中幅度控制信号生成装置包括幅度校正数据输出装置，用于输出与第一包络检波装置检测的包络电压一致的幅度校正数据，以及根据比较结果校正装置的校正输出刷新幅度校正数据。

17.根据权利要求16的装置，其中幅度校正数据输出装置为可写的存储介质，预先存储用于幅度校正的数据。

18.根据权利要求17的装置，其中提供两个可写的存储介质，这两个存储介质均与幅度校正数据输出装置相同。

19.根据权利要求18的装置，其中这两个可写的存储介质交替执行读出和刷新用于幅度校正的数据。

20.根据权利要求15的装置，其中比较结果校正装置锁存比较装置的比较结果，并根据门闩值校正和输出数字+1或-1比特。

21.根据权利要求7的装置，还包括：

相位控制信号生成装置，用于生成一个相位控制信号控制输入信号的相位，这个控制信号与第一包络检波装置检测的包络电压一致；以及

相位控制装置，用于根据相位控制信号生成装置生成的相位控制信号控制输入信号的相位。

22.根据权利要求13的装置，还包括：

相位控制信号生成装置，用于生成一个相位控制信号控制输入信号相位，该控制信号与第一包络检波装置检测的包络电压一致；以及

相位控制装置，用于根据相位控制信号生成装置生成的相位控制信号控制输入信号的相位。

23.一种用于补偿在一个设备中产生的失真分量的失真补偿装置，包括：

第一包络检波装置，用于检测提供给该设备的输入信号的包络电压；

相位控制信号生成装置，用于生成一个相位控制信号控制输入信号的相位，这个控制信号与第一包络检波装置检测的包络电压一致；

相位控制装置，用于根据相位控制信号生成装置生成的相位控制信号控制输入信号的相位；

第二包络检波装置，用于检测该设备的输出信号的包络电压；

相差检测装置，用于检测第一包络检波装置检测的包络电压与第二包络检波装置检测的包络电压之间的相差；以及

加法装置，用于将相差检测装置检测的相差与相位控制信号生成装置生成的相位控制信号相加，以及用于提供相加结果给相位控制装置。

24.根据权利要求23的装置，还包括：

比较装置，用于比较第一包络检波装置检测的包络电压与第二包络检波装置检测的包络电压；

比较结果校正装置，用于校正比较装置的比较结果所涉及的关系，即，哪个包络电压更大/更小；

幅度控制信号生成装置，用于根据比较结果的校正输出，生成一个幅度控制信号控制输入信号的幅度；以及

幅度控制装置，用于根据幅度控制信号生成装置生成的幅度控制信号控制输入信号的幅度增益。

25.根据权利要求24的装置，其中幅度控制信号生成装置包括幅度校正数据输出装置，用于输出与第一包络检波装置检测的包络电压一致的幅度校正数据，以及根据比较结果校正装置的校正输出刷新幅度校正数据。

26.根据权利要求25的装置，其中幅度校正数据输出装置为可写的存储介质，预先存储用于幅度校正的数据。

27.根据权利要求26的装置，其中提供两个可写的存储介质，这两个存储介质均与幅度校正输出装置相同。

28.根据权利要求27的装置，其中这两个可写的存储介质交替执行读出和刷新用于幅度校正的数据。

29.根据权利要求24的装置，其中比较结果校正装置锁存比较装置的比较结果，并根据门闩值校正和输出数字+1或-1比特。

30.一种用于补偿在一个设备中产生的失真分量的失真补偿方法，包括：

第一包络检波步骤，用于检测提供给该设备的输入信号的包络电压；

第二包络检波步骤，用于检测该设备的输出信号的包络电压；

比较步骤，用于比较在第一包络检波步骤检测的包络电压与在第二包络检波步骤检测的包络电压；

比较结果校正步骤，用于校正在比较步骤中的比较结果涉及的关系，即，哪个包络电压更大/更小；

幅度控制信号生成步骤，用于根据比较结果校正步骤的校正输出，生成一个幅度控制信号控制输入信号的幅度；以及

幅度控制步骤，用于根据幅度控制信号生成步骤生成的幅度控制信号控制输入信号的幅度增益。

31.根据权利要求30的方法，还包括：

相位控制信号生成步骤，用于生成一个相位控制信号控制输入信号相位，这个控制信号与在第一包络检波步骤中检测的包络电压一致；

相位控制步骤，用于根据相位控制生成步骤生成的相位控制信号控制输入信号的相位；

32.一种用于补偿在一个设备中产生的失真分量的失真补偿方法，包括：

第一包络检波步骤，用于检测提供给该设备的输入信号的包络电压；

第二包络检波步骤，用于检测该设备的输出信号的包络电压；

计算步骤，用于得到第一包络检波步骤检测的包络电压与第二包络检波步骤检测的包络电压之差；

比较步骤，用于比较在计算步骤得到的差值与一个预定的参考值；

比较结果校正步骤，用于校正在比较步骤中的比较结果所涉及的关系，即，差值和参考值哪个更大/更小；

幅度控制信号生成步骤，用于根据比较结果校正步骤的校正输出，生成一个幅度控制信号控制输入信号的幅度增益；以及

幅度控制步骤，用于根据在幅度控制信号生成步骤生成的幅度控制信号控制输入信号的幅度增益。

33.根据权利要求32方法，还包括：

相位控制信号生成步骤，用于生成一个相位控制信号控制输入信号的相位，这个控制信号与在第一包络检波步骤检测的包络电压一致；以及

相位控制步骤，用于根据在相位控制生成步骤生成的相位控制信号控制输入信号的相位；

34.一种用于补偿在一个设备中产生的失真分量的失真补偿方法，包括：

第一包络检波步骤，用于检测提供给该设备的输入信号的包络电压；

相位控制信号生成步骤，用于生成一个相位控制信号控制输入信号的相位，这个控制信号与在第一包络检波步骤检测的包络电压一致；

相位控制步骤，用于根据在相位控制信号生成步骤生成的相位控制信号控制输入信号的相位；

第二包络检波步骤，用于检测该设备的输出信号的包络电压；

相差检测步骤，用于检测在第一包络检波步骤检测的包络电压与在第二包络检波步骤检测的包络电压之间的相差；以及

加法步骤，用于将在相差检测步骤检测的相差与在相位控制信号生成步骤生成的相位控制信号相加，以及提供相加结果给相位控制步骤。

35.根据权利要求34的方法，还包括：

比较步骤，用于比较在第一包络检波步骤检测的包络电压与在第二包络检波步骤检测的包络电压；

比较结果校正步骤，用于校正在比较步骤中比较结果所涉及的关系，即，哪个包络电压更大/更小；

幅度控制信号生成步骤，用于根据比较结果校正步骤的校正输出，生成一个幅度控制信号控制输入信号的幅度；以及

幅度控制步骤，用于根据在幅度控制信号生成步骤生成的幅度控制信号控制输入信号的幅度增益。

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