CN201388209Y - 一种预失真处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种预失真处理装置，用于获得较准确的补偿信号，提高数字预失真的处理效果。所述装置包括：数字处理模块，用于对基带数字信号进行处理，得到前向数字信号，以及根据前向数字信号和本地数字预失真误差表格中的复增益得到数字补偿信号；两个数/模转换器，分别用于通过对前向数字信号和数字补偿信号进行数/模转换，得到前向中频模拟信号和模拟中频补偿信号；两个上变频模块，分别用于通过对前向中频模拟信号和模拟中频补偿信号进行上变频处理，得到前向射频信号和射频补偿信号；功放模块，用于对前向射频信号和射频补偿信号分别进行功率放大处理，并根据放大后的射频补偿信号对放大后的前向射频信号进行补偿，得到输出信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及预失真处理装置。
背景技术
随着通信技术的迅速发展，用户数和业务量也在快速发展中。随之而来的无线频带资源越来越紧张。技术人员通过很多手段来解决资源紧张的问题，如通过减小信道宽度和提高频谱利用率来解决资源紧张问题。手段之一是要提供足够高的输出功率和实现功率的最大输出。因此功率放大器常工作在非线性区甚至工作在饱和区的附近，此时功率放大器呈现出很强的非线性特性。带来的问题是带外辐射的增加，造成对相邻信道干扰的增加。为解决该技术问题，数字预失真技术被广泛应用。
现有的数字预失真技术的实现装置主要包括：用于生成基带数字信号的基带模块，用于将基带数字信号转换为前向数字信号并根据数字预失真误差表格(DPDerr)中的复增益对前向数字信号进行处理的预失真模块，用于将预失真的前向数字信号转换为前向射频信号的转换模块，用于对前向射频信号进行放大并输出的功放模块，用于根据前向数字信号和功放输出信号得到误差信号的反馈链路。该装置的结构可参见图1所示。
可见，现有技术是在预失真模块中直接生成预失真的前向数字信号，用一路传输将预失真的前向数字信号传送到功放模块。该预失真处理方式已发展到一个瓶颈，若希望进一步提高预失真处理效果，则受到很大程度的制约。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种预失真处理装置，用于实现较理想的数字预失真的处理效果。
一种预失真处理装置，包括：数字处理模块、两个数/模转换器、两个上变频模块和功放模块；数字处理模块与两个数/模转换器连接，两个数/模转换器连接分别与两个上变频模块连接，两个上变频模块与功放模块连接；
数字处理模块，用于对基带数字信号进行处理，得到前向数字信号，以及根据前向数字信号和本地数字预失真误差表格中的复增益得到数字补偿信号；
两个数/模转换器，其中一个数/模转换器用于通过对前向数字信号进行数/模转换得到前向中频模拟信号，另一个数/模转换器用于通过对数字补偿信号进行数/模转换得到模拟中频补偿信号；
两个上变频模块，其中一个上变频模块用于通过对前向中频模拟信号进行上变频处理得到前向射频信号，另一个上变频模块用于通过对模拟中频补偿信号进行上变频处理得到射频补偿信号；
功放模块，用于对前向射频信号和射频补偿信号分别进行功率放大处理，并根据放大后的射频补偿信号对放大后的前向射频信号进行补偿，得到输出信号并输出。
功放模块包括：
功放单元，用于对前向射频信号和射频补偿信号分别进行功率放大处理；
补偿单元，用于根据放大后的射频补偿信号对放大后的前向射频信号进行补偿，得到输出信号并输出；
耦合单元，用于通过对功率放大处理后的前向射频信号进行耦合，得到反馈信号并输出。
所述装置还包括：
衰减器，用于对反馈信号进行衰减处理；
下变频模块，用于对衰减后的反馈信号进行下变频处理，得到反馈中频模拟信号；
减法器，用于对反馈中频模拟信号与前向中频模拟信号作差，得到模拟误差信号；
放大器，用于将模拟误差信号放大；
模/数转换器，用于对放大后的模拟误差信号进行模/数转换，得到数字误差信号；
所述数字处理模块还用于根据前向数字信号和数字误差信号得到复增益。
放大器包括：
量程单元，用于确定模/数转换器的参考电压的满量程；
放大单元，用于将模拟误差信号放大到模/数转换器的参考电压的满量程。
所述装置位于基站、微基站或射频拉远单元内。
本实用新型实施例提供一种用于在数字预失真处理过程中获得误差信号的装置，用于获得较准确的误差信号，以提高数字预失真的处理效果，该装置包括：减法器、放大器和模/数转换器；减法器与放大器连接，放大器与模/数转换器连接；
减法器，用于对反馈模拟信号与前向模拟信号作差，得到模拟误差信号；
放大器，用于将模拟误差信号放大；
模/数转换器，用于对放大后的模拟误差信号进行模/数转换，得到数字误差信号。
放大器包括：
量程单元，用于确定模/数转换器的参考电压的满量程；
放大单元，用于将模拟误差信号放大到模/数转换器的参考电压的满量程。
本实用新型实施例将前向数字信号与补偿信号分别传输，然后在功放模块中根据补偿信号对前向数字信号进行补偿，得到去失真的输出信号，从而实现比较理想的预失真处理效果，并且可以提高功放效率。以及，本实用新型实施例通过将反馈模拟信号和前向模拟信号做差，得到模拟误差信号，然后对模拟误差信号放大，来提高模拟误差信号的幅度，再对模拟误差信号进行模/数转换，得到较佳分辨率的数字误差信号，从而提高了预失真处理效果。
附图说明
图1为现有技术中数字预失真装置的结构图；
图2为本实用新型实施例中预失真处理装置中关于补偿信号部分的结构图；
图3为本实用新型实施例中数字处理模块的结构图；
图4为本实用新型实施例中功放模块的结构图；
图5为本实用新型实施例中用于获得误差信号的装置的结构图；
图6为本实用新型实施例中预失真处理装置的详细结构图。
具体实施方式
本实用新型实施例用两路分别传输补偿信号和前向数字信号，然后在功放处理后根据补偿信号对前向数字信号进行补偿处理。本实用新型实施例在数字域得到的补偿信号，并在模拟域对前向数字信号进行补偿，因此得到的补偿效果比较理想。
参见图2，预失真处理装置包括：数字处理模块201、数/模转换器(DAC)2021/2022、上变频模块2031/2032和功放模块204。
数字处理模块201用于对基带数字信号进行处理，得到前向数字信号，以及根据前向数字信号和本地数字预失真误差表格(DPDerr)中的复增益得到数字补偿信号。对基带数字信号的处理包括中频和削峰等。数字处理模块201还用于根据前向数字信号和反馈链路中的数字误差信号得到复增益，以更新数字预失真误差表格。
两个数/模转换器，其中数/模转换器2021用于通过对前向数字信号进行数/模转换得到前向中频模拟信号，数/模转换器2022用于通过对数字补偿信号进行数/模转换得到模拟中频补偿信号。
两个上变频模块，其中上变频模块2031用于通过对前向中频模拟信号进行上变频处理得到前向射频信号，上变频模块2032用于通过对模拟中频补偿信号进行上变频处理得到射频补偿信号。
功放模块204用于对前向射频信号和射频补偿信号分别进行功率放大处理，并根据放大后的射频补偿信号对放大后的前向射频信号进行补偿，得到去失真的输出信号并输出。功放模块204可将去失真的输出信号输出到天线。功放模块204还用于通过耦合方式，根据功率放大处理后的前向射频信号得到反馈信号。可见，功放模块204包括用于接收前向射频信号和射频补偿信号的两个输入接口，和包括用于输出去失真的输出信号和反馈信号的两个输出接口，当然接口数量不限于此，若有多路补偿信号，则可增加功放模块的接口。本实施例实现了功放模块204的多输入和多输出，有助于对功放模块204的功能扩展。
其中，数字处理模块201包括复增益生成单元2011、补偿信号生成单元2012和前向信号生成单元2013，参见图3所示。
前向信号生成单元2013用于对基带数字信号进行中频和削峰等处理，生成前向数字信号。
补偿信号生成单元2012用于根据前向数字信号和复增益生成单元2011生成的最新的复增益得到补偿信号。即，ξ＝x·Γ(|x|2)，其中ξ表示数字补偿信号，x表示本次前向数字信号，Γ表示复增益。
复增益生成单元2011用于根据前向数字信号和数字误差信号得到复增益，还可以将包含复增益的DPDerr表格复制给补偿信号生成单元2012。复增益生成单元2011可以根据多个数字误差信号和多个前向数字信号，得到DPDerr表格中的一个复增益。则ξ＝x·Γ(|x|2，|x-1|2，…，|x-k|2)，其中k≥1，x表示本次前向数字信号，x-1是本次之前第i个采样时钟得到的前向数字信号(1≤i≤k)。
功放模块204包括功放单元2041、补偿单元2042和耦合单元2043，参见图4所示。
功放单元2041用于对前向射频信号和射频补偿信号分别进行功率放大处理。
补偿单元2042用于根据放大后的射频补偿信号对放大后的前向射频信号进行补偿，得到去失真的输出信号并输出。
耦合单元2043用于通过对功率放大处理后的前向射频信号进行耦合，得到反馈信号并输出。耦合单元2043将该反馈信号输出到预失真处理装置中的反馈链路。下面对反馈链路进行介绍。
现有技术中通常是从经过模/数转换器(ADC)处理得到的反馈数字信号中提取数字误差信号，然后根据该数字误差信号得到复增益，进而对前向数字信号进行补偿。数字误差信号的分辨率在模/数转换器(ADC)的分辨率中所占的比重决定了数字误差信号的准确度。从反馈数字信号中提取出的数字误差信号的相对分辨率较低，影响后续获得的补偿信号的准确度，从而影响了预失真处理的效果。
本实施例为解决上述问题，提供一种用于在数字预失真处理过程中获得误差信号的装置，参见图5所示，该装置包括：减法器207、放大器208和模/数转换器209。
减法器207用于对反馈模拟信号与前向模拟信号作差，得到模拟误差信号。
放大器208用于将模拟误差信号放大。
模/数转换器209用于对放大后的模拟误差信号进行模/数转换，得到数字误差信号。
通过对模拟误差信号的放大，可提高模拟误差信号的幅度。若将模拟误差信号放大到模/数转换器的参考电压的满量程，则可以得到分辨率比较理想的数字误差信号。根据分辨率较高的数字误差信号，可以得到较为准确的复增益(相当于得到比较理想的DPDerr表格)，根据较准确的复增益得到较佳的数字域的补偿信号，然后通过数字域的补偿信号得到模拟域的补偿信号，再根据模拟域的补偿信号对前向模拟信号进行补偿，得到去失真的输出信号。可见，较佳的误差信号有助于得到理想的去失真的输出信号。
该获得误差信号的装置用于为图2所示的预失真处理装置中的数字处理模块201提供数字误差信号，则获得误差信号的装置可以是预失真处理装置中的一部分。参见图6所示，预失真处理装置还包括衰减器205、下变频模块206、减法器207、放大器208、模/数转换器209。这些模块构成了预失真处理装置中的反馈链路。
衰减器205用于对反馈信号进行衰减处理。
下变频模块206用于对衰减后的反馈信号进行下变频处理，得到反馈中频模拟信号。
减法器207用于对反馈中频模拟信号与前向中频模拟信号作差，得到模拟误差信号。
放大器208用于将模拟误差信号放大。放大器208用于将模拟误差信号放大到模/数转换器209的参考电压的满量程。即，放大器207包括：量程单元，用于确定模/数转换器209的参考电压的满量程，具体方式之一是固定配置模/数转换器209的参考电压的满量程；放大单元，用于将模拟误差信号放大到模/数转换器209的参考电压的满量程。
模/数转换器209用于对放大后的模拟误差信号进行模/数转换，得到数字误差信号。
预失真处理装置还包括用于生成基带数字信号的基带信号模块210。
预失真处理装置还包括耦合器211，用于对DAC2021输出的前向中频模拟信号进行耦合，从而得到另一路前向中频模拟信号，并将其输出到减法器207。
本实用新型实施例中的预失真处理装置可用于基站、微基站和射频拉远单元(RRU)等设备中。
本实用新型实施例将前向数字信号与补偿信号分别传输，然后在功放模块中根据补偿信号对前向数字信号进行补偿，得到去失真的输出信号，从而实现比较理想的预失真处理效果，并且可以提高功放效率。本实用新型实施例还通过将反馈模拟信号和前向模拟信号做差，得到模拟误差信号，然后对模拟误差信号放大，来提高模拟误差信号的幅度，再对模拟误差信号进行模/数转换，得到较佳分辨率的数字模拟信号，从而提高了预失真处理效果。并且，本实用新型实施例通过将模拟误差信号放大到模/数转换器的参考电压的满量程，来得到更佳的模拟误差信号，从而进一步提高了预失真处理效果。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1、一种预失真处理装置，其特征在于，包括：数字处理模块、两个数/模转换器、两个上变频模块和功放模块；数字处理模块与两个数/模转换器连接，两个数/模转换器连接分别与两个上变频模块连接，两个上变频模块与功放模块连接；
数字处理模块，用于对基带数字信号进行处理，得到前向数字信号，以及根据前向数字信号和本地数字预失真误差表格中的复增益得到数字补偿信号；
两个数/模转换器，其中一个数/模转换器用于通过对前向数字信号进行数/模转换得到前向中频模拟信号，另一个数/模转换器用于通过对数字补偿信号进行数/模转换得到模拟中频补偿信号；
两个上变频模块，其中一个上变频模块用于通过对前向中频模拟信号进行上变频处理得到前向射频信号，另一个上变频模块用于通过对模拟中频补偿信号进行上变频处理得到射频补偿信号；
功放模块，用于对前向射频信号和射频补偿信号分别进行功率放大处理，并根据放大后的射频补偿信号对放大后的前向射频信号进行补偿，得到输出信号并输出。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，功放模块包括：
功放单元，用于对前向射频信号和射频补偿信号分别进行功率放大处理；
补偿单元，用于根据放大后的射频补偿信号对放大后的前向射频信号进行补偿，得到输出信号并输出；
耦合单元，用于通过对功率放大处理后的前向射频信号进行耦合，得到反馈信号并输出。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：
衰减器，用于对反馈信号进行衰减处理；
下变频模块，用于对衰减后的反馈信号进行下变频处理，得到反馈中频模拟信号；
减法器，用于对反馈中频模拟信号与前向中频模拟信号作差，得到模拟误差信号；
放大器，用于将模拟误差信号放大；
模/数转换器，用于对放大后的模拟误差信号进行模/数转换，得到数字误差信号；
所述数字处理模块还用于根据前向数字信号和数字误差信号得到复增益。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，放大器包括：
量程单元，用于确定模/数转换器的参考电压的满量程；
放大单元，用于将模拟误差信号放大到模/数转换器的参考电压的满量程。
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置位于基站、微基站或射频拉远单元内。
6、一种用于在数字预失真处理过程中获得误差信号的装置，其特征在于，包括：减法器、放大器和模/数转换器；减法器与放大器连接，放大器与模/数转换器连接；
减法器，用于对反馈模拟信号与前向模拟信号作差，得到模拟误差信号；
放大器，用于将模拟误差信号放大；
模/数转换器，用于对放大后的模拟误差信号进行模/数转换，得到数字误差信号。
7、如权利要求6所述的装置，其特征在于，放大器包括：
量程单元，用于确定模/数转换器的参考电压的满量程；
放大单元，用于将模拟误差信号放大到模/数转换器的参考电压的满量程。
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| CN200820179680U CN201388209Y (zh) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | 一种预失真处理装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN101841310A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-09-22 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种自动调节功放音量的方法和系统 |
| CN102545813A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-04 | 江苏亿通高科技股份有限公司 | 带数字信号补偿功能的自动增益控制电路 |
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