DE102004050359A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vorverzerrungstraining in einem Vorverzerrung verwendenden Verstärker - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorverzerrungstraining in einem Vorverzerrung anwendenden Verstärker hier zur Verfügung gestellt. Die Vorverzerrung findet durch Sammeln einer Reihe von einhüllenden Fehlern und durch das Mitteln der einhüllenden Fehler für verschiedene Amplitudenbereiche statt. LUT-Werte werden, basierend auf einer Kurvenanpassung, an die gemittelten Amplitudenwerte für jeden Amplitudenbereich modifiziert. Durch die Verwendung einer Kurvenanpassungstechnik werden die Probleme des Modifizierens individueller LUT-Koeffizienten vermieden. Insbesondere wird, da die Fehler in relativ breiten Bereichen gesammelt und dann gemittelt werden, die Bedeutung einer exakten Korrelation zwischen einem gemeinsamen Fehler und einem speziellen Eintrag signifikant reduziert.

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Vorverzerrungstraining in einem Vorverzerrung verwendenden Verstärker
• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Verstärker und im Besonderen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorverzerrungstraining in einem Vorverzerrung verwendenden Verstärker.
• Hintergrund der Erfindung
• Eine Herausforderung für ein digitales Vorverzerrungs-Linearisierungssystem besteht darin, die Genauigkeit der Nachschlagetabelle ("LUT = look up table") bei Vorhanden sein von sich verändernden Nichtlinearitätscharakteristiken eines Leistungsverstärkers ("PA = power amplifier") zu schaffen und zu erhalten. Typische Implementierungen einer digitalen Vorverzerrung verwenden eine Nachschlagetabelle, die einen Vorverzerrungsbetrag als Funktion der Amplitude des Eingangssignals verwendet. Mit anderen Worten: Es wird ein Eingangssignal, das in den Verstärker gespeist wird, auch zu einer "Nachschlagetabelle" (LUT) geleitet. Die LUT gibt ein mit dem Eingangssignal zu kombinierendes Vorverzerrungssignal aus, wobei das Vorverzerrungssignal eine Funktion der Amplitude des Eingangssignal ist.
• Implementierungen von Vorverzerrungs-LUTs gemäß dem Stand der Technik verwenden "Offline"-Verfahren, um die LUT zu trainieren oder zu modifizieren. Dies kann die Verwendung eines Testsignals mit sich bringen, das den Dynamikbereich des PA unter Verwendung einer relativ langsamen Amplitudenrampe durchläuft, die dem Sender eingegeben wird. Ein derartiges Verfahren erlaubt es, die Systemtransienten, die durch normale Systemfilterung verursacht werden, bei jedem Amplitudenniveau auszugleichen und stellt ein genaues Verfahren zur Messung der PA-Verzerrung für jeden verschiedenen LUT-Eintrag zur Verfügung. Leider ist es bei diesem Trainingsverfahren notwendig, den normalen Sendebetrieb zeitweise zu unterbrechen, was lediglich vor einem normalen Sendebetrieb akzeptierbar ist, beispielsweise während einer Einstellung in der Fabrik. Während der Sender in seinem normalen Modus arbeitet, erfordern jegliche Veränderungen in der PA-Charakteristik aufgrund von Umgebungs-, Last- oder Alterungseffekten eine Modifikation der LUT, um ein akzeptierbares Vorverzerrungsverhalten aufrechtzuerhalten. Demnach ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorver zerrungstraining in einem PA während eines normalen Senderbetriebs höchst wünschenswert.
• Ungeachtet des Obenstehenden, versuchen einige Retrainingverfahren, die während des normalen Senderbetriebs optimieren, jeden LUT-Koeffizienten unabhängig von den anderen zu modifizieren, indem angestrebt wird, einen gemessenen PA-Ausgabefehler mit einem gegebenen LUT-Koeffizienten zu korrelieren. Dies wird problematisch, wenn eine typische Systemfilterung angetroffen wird, da ein gegebenes PA-Ausgabesignal eine Funktion des augenblicklichen Signalabtastwertes ebenso wie mehrerer vorhergehender Signalabtastwerte wird. Die sich ergebene LUT in einem derartigen System ist im Allgemeinen verrauschter als zugelassen werden kann. Jegliches Vorverzerrungstraining sollte diejenigen Probleme minimieren, die mit dem unabhängigen Modifizieren jedes LUT-Koeffizienten verbunden sind.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorverzerrungsschaltung.
• 2 veranschaulicht eine B-Spline-Kurvenanpassung mit einer linearen Antwort.
• 3 veranschaulicht das B-Spline-Kurvenanpassen mit Störung.
• 4 veranschaulicht ein Kategorisieren ("binning") und ein Kurvenanpassen von Fehlerdaten.
• 5 ist ein Vergleich von mittleren Fehlerspannungen gegenüber der Zeit.
• 6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Vorverzerrungsschaltung der 1 zeigt.
• 7 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des LUT-Retrainers der 1 zeigt.
• Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
• Um die oben erwähnten Bedürfnisse zu befriedigen, wird hier ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorverzerrungstraining in einem eine Vorverzerrung verwendenden Verstärkersystem zur Verfügung gestellt. Das Vorverzerrungstraining findet durch das Sammeln einer Reihe von gemessenen Fehlern und durch das Einordnen der gemessenen Fehler in verschiedene Amplitudenbereiche statt. Die gesamte LUT wird direkt basierend auf einer Kurvenanpassungsmodifikation in Abhängigkeit von den mittleren Fehlerwerten für jeden Amplitudenbereich modifiziert. Durch Einsetzen dieser Kurvenanpassungstechnik werden die Probleme des Modifizierens einzelner LUT-Koeffizienten vermieden. Insbesondere wird, da die Fehler in relativ breiten Bereichen gesammelt und dann gemittelt werden, die Bedeutung einer exakten Korrelation zwischen einem gemessenen Fehler und einem spezifischen LUT-Eintrag signifikant verringert.
• Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Vorverzerrungstraining in einem Vorverzerrung verwendenden Verstärker. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens eines Eingangssignals, des Bestimmens einer Amplitude des Eingangssignals und des Zuordnens der Amplitude des Eingangssignals zu einem Amplitudenbereich. Ein Verstärkungsfehler wird für das Eingangssignal empfangen, und ein mittlerer Verstärkungsfehler wird dann für den Amplitudenbereich bestimmt. Eine Vorverzerrungs-LUT wird dann basierend auf dem mittleren Verstärkungsfehler für den Amplitudenbereich modifiziert, und schließlich wird die Eingabe ein vorverzerrtes Signal unter Verwendung der LUT.
• Die vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich eine Vorrichtung, die einen Vergleichsblock umfasst, der einen Verstärkungsfehler bestimmt, und einen LUT-Retrainer, der ein Eingangssignal mit einer ersten Amplitude und den Verstärkungsfehler empfängt und LUT-Werte basierend auf der ersten Amplitude und dem Verstärkungsfehler modifiziert. Der LUT-Retrainer modifiziert LUT-Werte durch das Bestimmen eines mittleren Fehlers für einen Amplitudenbereich, der die erste Amplitude enthält, und durch das Modifizieren einer kurvenangepassten Formel basierend auf dem mittleren Fehler.
• Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten bezeichnen; 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorverzerrungsschaltung 100, die Kurvenanpassungstechniken verwendet, um die LUT in Abhängigkeit von mittleren Fehlerwerten gleichmäßig zu modifizieren. Wie gezeigt umfasst die Schaltung 100 einen Modulator 101, der ein Eingangssignal in den PA 107 erzeugt. Die LUT 121 empfängt ebenfalls das Eingangssignal und gibt einen Vorverzerrungswert aus, der (über einen Summierer oder Vorverzerrer 105) mit dem Eingangssignal kombiniert wird, bevor er in dem PA 107 eintritt. Es sollte vermerkt werden, dass in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kombination über den Summierer 105 stattfindet, der die Vorverzerrung mit dem Eingangssignal summiert, in alternativen Ausfüh rungsformen jedoch können andere Kombinationsverfahren (z. B. Subtraktion, Multiplikation, etc.) eingesetzt werden. Wie obenstehend diskutiert besteht die Herausforderung für jedes digitale Vorverzerrungslinearisierungssystem darin, die Genauigkeit der LUT 121 bei Vorhandensein einer sich verändernden PA-Charakteristik zu schaffen und aufrechtzuerhalten. Aus diesem Grunde ist der LUT-Retrainer 113 vorgesehen. Insbesondere analysiert der Retrainer 113 von dem Vergleichsblock 112 erzeugte Fehlerspannungen und trainiert die LUT 121 entsprechend neu. Um die Probleme des LUT-Retrainings gemäß dem Stand der Technik zu vermeiden, wird eine Kurvenanpassungstechnik verwendet, um LUT-Koeffizienten zu erzeugen. Insbesondere werden Fehlersignale basierend auf dem PA-Ausgangssignal relativ zu dem Systemeingangssignal detektiert und Bereichen der amplitudenadressierten LUT zugeordnet. Ein mittlerer Fehler wird für jeden "Bereich" bestimmt und es findet eine Kurvenanpassungsmodifikation in Abhängigkeit von den mittleren Fehlerwerten statt. Eine gleichmäßige LUT 121 wird basierend auf den kurvenangepassten Daten erzeugt.
• Während des Betriebs der Schaltung 100 wird ein Modulationssignal (Eingangssignal) durch den Signalprozessor 101 erzeugt und an den Hauptreferenzpfad 104 des Systems gesendet. Dieses Signal wird auch an die LUT 121 gesendet, die einen LUT-Index basierend auf der Amplitude des Referenzsignals erzeugt. Die LUT 121 stellt dann auf Einzelwertbasis dem Summierer 105 einen Korrekturwert nach einer geeigneten zeitlichen Ausrichtung (über den Ausrichter 123) und einer D/A-Umwandlung (über den Wandler 125) bereit. Der Hauptsignalpfad 104 umfasst einen Digital-Analog-Wandler (D/A) 103, um das Eingangssignal in den Analogbe reich zu konvertieren, diese Anordnung in der Figur ist jedoch optional. Demnach ist das Verfahren zum Anwenden der LUT-Korrektur auf das Referenzsignal als Summationsblock 105 im Analogbereich gezeigt, es könnte aber auch als Mul-tiplikation dargestellt werden und im Digitalbereich ohne Beschränkung der Allgemeinheit durchgeführt werden. Zusätzlich umfasst der Hauptsignalpfad 104 einen Filter 126, um eine Datenkonverter-Rekonstruktionsfilterung durchzuführen, die ein allgemeines Verfahren zur Begrenzung des Systemrauschens darstellt.
• Um das Training der LUT 121 zu erleichtern, wird ein Vergleich des Referenzsignals mit dem PA-Ausgangssignal mittels des Vergleichsblocks 112 durchgeführt, so dass Fehlersignale für die Signalstärke und Phasenkomponenten bestimmt werden können. Obwohl nicht notwendig, zeigt 1 den Vergleich, der im Digitalbereich (nach der A/D-Wandlung über den Wandler 111) durchgeführt wird, der Fachmann wird jedoch erkennen, dass der Vergleich auch im Analogbereich durchgeführt werden kann. Zusätzlich und aus Gründen der Einfachheit zeigt 1 lediglich die Erzeugung eines einzelnen Fehlers und die Bereitstellung an den Retrainer 113. Wie der Fachmann erkennen wird, würde ein detaillierteres Systemdiagramm einen zweiten parallelen Fehlerpfad enthalten, um sowohl Signalstärken- als auch Phasenfehlersignale darzustellen.
• Weiterhin wird ein analoger Tiefpassfilter 109 vor der Analog-Digital-Wandlung im Rückkopplungspfad zur Vermeidung von Aliasing eingesetzt. Es ist wichtig festzuhalten, dass dieses Anti-Aliasingfiltern restriktiver ist als das Rekonstruktionsfiltern, das am Ausgang der Digital-Analog-Wandler ("DAC = digital-to-analog converter") im Vorwärts pfad des Systems verwendet wird, der den PA-Eingang speist, da der ADC bei einer niedrigeren Abtastrate getaktet wird. Dieser Unterschied in der Filterbandbreite tritt typischerweise auf, da die Industrie festgestellt hat, dass die DAC-Technologie klarerweise die ADC-Technologie hinsichtlich der Abtastfrequenz hinter sich lässt – üblicherweise mehr als im Verhältnis 2 zu 1.
• Um die LUT 121 mit einem Retraining-Algorithmus zu aktualisieren, wird die digitalisierte Fehlerspannung an dem Referenzsignal zeitlich ausgerichtet, so dass ein genauer Vergleich durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck wird der Zeitverzögerungsblock 117 eingesetzt. Der Retraining-Algorithmus der vorliegenden Erfindung setzt ein Kurvenanpassen der LUT ein, um einen Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren zum Modifizieren der LUT bereitzustellen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein B-Spline-Kurvenanpassungsalgorithmus eingesetzt. Wie der Fachmann erkennen wird, sind B-Splines eine spezielle Art parametrischer Kurven, die Berechnungsvorteile aufweisen. In alternativen Ausführungsformen könnten andere Sätze parametrischer Kurven (Splines, Polynome,... etc.) eingesetzt werden.
• Das Kurvenanpassen auf der Basis von B-Splines ist ein Verfahren, das bestimmte Vorteile gegenüber anderen Kurvenanpassungsverfahren für Vorverzerrungszwecke zur Verfügung stellt. Mit einem B-Spline-Verfahren kann ein anzupassender Bereich der Kurve, in diesem Fall eine digitale Vorverzerrungs-LUT, auf eine gleichförmige Weise modifiziert werden, ohne die verbleibenden Abschnitte der Form zu beeinflussen. Außerdem ist es einfach, den PA-Ausgangsfehler mit den notwendigen Kurvenanpassungskoeffizienten zu korrelieren. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist jeder Amplituden-"Bereich" der LUT seinen eigenen B-Spline-Koeffizienten für diesen bestimmten Bereich auf. Ein B-Spline-Anpassungsverfahren wird üblicherweise auf einer einzelnen Basisfunktion B(t) aufgebaut, die durch die folgende Gleichung erzeugt werden kann:

  
• In Gleichung 1 stellt t einen Index oder einen Amplitudenwert dar, während K_n eine Konstante beziehungsweise einen B-Spline-("Knoten")-Skalierungswert der n-ten Basisfunktion darstellt.
• Es könnten andere Gleichungen als Basisfunktion verwendet werden, aber diese spezielle Funktion ist nützlich, da benachbarte, um 25 % verschobene Wiederholungen dieser Funktion sich zu Eins summieren. 2 zeigt eine mittels eines typischen B-Spline-Anpassungsverfahrens erzeugte Kurve, wobei geeignet skalierte Versionen der Einzelbasisfunktion miteinander addiert sind, um eine gleichmäßige zusammengesetzte Linie zu erreichen. In Bezug auf Gleichung 1 wäre die horizontale Achse durch die unabhängige Variable t beschrieben und die vertikale Achse wäre durch die abhängige Variable B_n(t) beschrieben, wobei 1≤n≤6. Wenn die zusammengesetzte Linie als Vorverzerrungs-LUT verwendet wird, transformiert sich die horizontale Achse in die LUT- Indexzahl, die der Amplitude des Modulationssignals entspricht und die vertikale Achse stellt den Korrekturwert dar, der zur Vorverzerrung angewendet wird. Der Skalierungsfaktor für jede der sechs Basisfunktionen bilden ein Array von Koeffizienten K, die im Allgemeinen als "Knoten" bezeichnet werden. (Aus hinsichtlich dieser Diskussion unwichtigen Gründen werden an jedes Ende des Systems Basisfunktionen hinzugefügt, um Endpunkte der LUT aufrechtzuerhalten, die sich gutmütig verhalten.) 3 zeigt eine Kurve, die durch das Modifizieren des Wertes eines einzelnen Knotens erzeugt wird. Man kann sehen, dass ein Bereich der Kurve in der Nachbarschaft des Knotens gleichmäßig modifiziert wird, ohne andere Bereiche zu beeinflussen. Dies steht im Gegensatz zum Kurvenanpassen, das Polynom- oder andere übliche Gleichungen mit geschlossener Form verwendet, in denen alle Koeffizienten voneinander abhängen, um eine gegebene Form zu erzeugen. In einer derartigen Situation erzeugt ein Wechsel eines einzelnen Koeffizienten einen Wechsel der gesamten Form der Kurve. Gleichfalls werden, um einen Wechsel in einem bestimmten Abschnitt der Kurve mit Gleichungen der geschlossenen Form zu erzeugen, komplizierte mathematische Berechnungen nötig, um die neuen Koeffizienten der Gleichung zu bestimmen.
• Um Veränderungen in der Form in der PA-Nichtlinearität aufgrund von Umgebungs- oder Systemveränderungen einzubeziehen, kann eine Modifikation der LUT 121 anhand von Veränderungen in den Knotenwerten gesteuert werden. Die Koeffizienten einer B-Spline-Kurve beziehen sich direkt auf die Amplitude des Signals (über den LUT-Index), so dass dies leicht eingesetzt werden kann, um Veränderungen an einer LUT basierend auf Beobachtungen der PA-Ausgangsfehlerdaten durchzuführen. Durch Verwendung einer geeigneten zeitlichen Ausrichtung des Eingangsreferenzsignals und der beobachteten PA-Ausgangsfehlerdaten werden die Fehlerbeiträge verschiedener Bereiche verwendet, um die entsprechenden Knotenwerte zu modifizieren.
• 4 zeigt ein Beispiel, wie die Verstärkungsfehlerabtastwerte eingesetzt werden, um die entsprechende Knotenwerte auf diese Weise zu modifizieren. Die oberen Streudiagrammdaten zeigen die Fehlerabtastwerte nach Amplitude (LUT-Index) sortiert. Die gestrichelten vertikalen Linien kennzeichnen die Fehlersignalbereiche, die einem gegebenen Knotenwert entsprechen, während die LUT-Tabelle und Knotenwerte in dem unteren Abschnitt der Figur gezeigt sind. Der LUT-Retrainer 113 misst die Fehlerabtastwerte in einem bestimmten Bereich und mittelt die Abtastwerte für den Bereich. Der mittlere Fehler für diesen Bereich wird verwendet, um den entsprechenden Knotenwert zu modifizieren. In diesem Beispiel wird eine LUT mit 128 Niveaus unter Verwendung einer B-Spline-Kurve mit sechs Knoten angepasst. Die inneren vier Knoten werden auf der Basis der Fehler bei den 26 LUT-Indizes, die um diese Knoten herum zentriert sind, modifiziert, während die äußeren zwei Knoten auf der Basis der an den äußeren 14 LUT-Indizes gemessenen Fehler modifiziert werden. Andere Werte für die LUT-Größe und Anzahl an Knoten würde ein geeignetes Zuordnen zu ungefähr gleichen Bereichsgrößen benötigen. In der einfachsten Implementierung könnte das Mittel aller Fehlerabtastwerte in einem Bereich verwendet werden, um den Algorithmus anzusteuern. Eine andere Technik bestünde in dem Durchführen eines gewichteten Mittels der Fehlerabtastwerte innerhalb jedes Bereichs, um eine größere Gewichtung von Fehlerabtastwerten in der Mitte dieses Bereichs bereitzustellen. Eine Gewichtungsfunktion mit einer der Basisfunktion (Gleichung 1) ähnlichen Form könnte für diesen Zweck verwendet werden. Es sollte auch festgehalten werden, dass LUTs mit N Punkten und die Abstände der Knoten nicht gleichförmig auf die Amplitude des Eingangssignals abgebildet werden müssen. Es können mehr LUT-Niveaus und/oder mehr Knoten in unterschiedlichen Bereichen konzentriert werden, um eine größere Steuerung vorzusehen, wenn dies gewünscht ist.
• In der Topologie der 1, in der das Fehlersignal über den Vergleichsblock 112 erzeugt wird, der das Ausgangssignal des PA 107 von den Eingangssignal des Systems subtrahiert, zeigt das Vorzeichen der Fehlerspannung die Richtung der Bewegung in der LUT an, die für die Fehlerminimierung benötigt wird. Betrachtet man beispielsweise die Amplitudenkompression eines PA, zeigt ein positiver Fehler an, dass der PA-Ausgang relativ zu dem PA-Eingang komprimiert ist, was wiederum die Notwendigkeit für eine positive Verschiebung in dem LUT-Wert anzeigt. Im Zusammenhang mit einer B-Spline-Anpassung der LUT, wie etwa in 4, kann diese einfache Beziehung zwischen der LUT und dem gemessenen Fehler verwendet werden, um die Knotenwerte zu aktualisieren. Beispielsweise würde eine positive Verschiebung des Knotens in der Region 3 die mittlere Fehlerspannung in Region 3 so steuern, dass sie kleiner wird.
• Die Vorzüge des B-Spline-LUT-Verfahrens verglichen mit dem niveauweisen LUT-Aktualisierungsverfahren werden noch deutlicher, indem man das Verhalten eines Systems beobachtet, das vollständig trainiert worden ist und in einem "Erhaltungsmodus" arbeitet – wobei das nominelle Fehlersignal idealerweise Null wäre. In den oben gegebenen Beispielen wurde das System mit einer LUT mit 128 Niveaus und voll-ständig trainiert mit einem B-Spline-Retrainingsalgorithmus mit sechs Knoten betrieben. 5 vergleicht im Zeitbereich (auf der horizontalen Achse als OFDM-Zeichenzahlen ("OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexed"/einem orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren unterzogen) aufgetragen) die Spannung des einhüllenden Fehlers, die einem einzelnen LUT-Index entspricht, mit dem Fehler, der einen speziellen B-Spline-Knoten aktualisieren würde. Speziell ist die Fehlerspannung, die dem LUT-Index #77 entspricht, innerhalb des Zeitframes eines einzelnen OFDM-Zeichens gemittelt, in der oberen Hälfte aufgetragen und der Durchschnittsfehler des B-Spline-Bereichs, der 26 LUT-Indizes, die bei Index #77 zentriert sind, umfasst, in der unteren Hälfte aufgetragen. Das Diagramm zeigt einen Zeitframe von 1000 OFDM-Zeichen und zeigt, dass in diesem speziellen Beispiel die Varianz der Fehlerspannung bei dem speziellen Niveau grob 19 Mal größer ist als die Varianz der Spannung des mittleren Fehlers in dem entsprechenden B-Spline-Bereich. Andere spezielle LUT-Indizes zeigen eine ähnliche, aber unkorrelierte statistische Verteilung. Dies verdeutlicht die Vorzüge der obigen Prozeduren, indem die Reduzierung der LUT-Aktualisierungsvariabilität bei Vorhandensein normaler Systemfiltereffekte, die nicht vollständig kompensiert werden können sowie derjenigen aufgrund einer endlichen LUT-Quantisierung gezeigt werden.
• 6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Schaltung 100 zeigt. Der Logikablauf beginnt mit Schritt 601, in dem der Modulator 101 Daten (Eingangssignal) ausgibt, die von dem PA 107 zu verstärken sind. Es wird angenommen, dass der PA 107 eine Nichtlinearität aufweist, die streng von der Eingangssignalamplitude abhängt. Bei Schritt 603 wird der LUT 121 das Eingangssignal zur Verfügung gestellt und ein Fehlerkorrekturwert (Vorverzerrungswert) basierend auf der Amplitude des Eingangssignals bestimmt. Wie oben diskutiert wird die LUT 121 kontinuierlich von dem LUT-Retrainer basierend auf einem Algorithmus trainiert, der LUT-Werte an mittlere Fehlerwerte innerhalb von "Amplituden-Bereichen" mittels einer Kurvenanpassung anpasst. Die LUT 121 gibt einen Vorverzerrungswert an den Summierer 105 (Schritt 605) aus und der Vorverzerrungswert wird mit dem Eingangssignal bei Schritt 607 summiert.
• 7 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des LUT-Retrainers 113 zeigt. In der folgenden Diskussion wird angenommen, dass der LUT-Retrainer 113 mit den gleichen Korrekturwerten wie die LUT 121 versorgt wird. Die Korrekturwerte können in der Fabrik erzeugt worden sein oder der LUT-Retrainer 113 kann anfangs versuchen, diese Werte zu erzeugen. Ungeachtet dessen, wie die LUT 121 und der Retrainer 113 die anfänglichen LUT-Werte erhalten, trainiert der LUT-Retrainer 113 kontinuierlich die LUT 121 über die folgende Prozedur.
• Der Logikablauf beginnt mit Schritt 701, in dem der LUT-Retrainer 113 einen Verstärkungsfehlerwert und das Originalsignal (Basisbanddaten) empfängt, das den Fehlerwert erzeugt hat. Bei Schritt 703 wird die Amplitude des Originalsignals bestimmt und von der Amplitude ein entsprechender LUT-Index abgeleitet. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der LUT-Index linear proportional zu der Amplitude des Originalsignals. Bei Schritt 705 wird die Amplitude (oder der LUT-Index) einem Amplitudenbereich zugeordnet, der einen zugeordneten Kur venanpassungsbereich aufweist oder einem Steuerpunkt (z. B. Polynom- oder B-Spline-Knoten). Insbesondere wird die Amplitude (A) einem Bereich zugeordnet, der durch A_min und A_max begrenzt ist, so dass A_min<A< A_max. Wie oben diskutiert, gibt es eine Vielzahl an Amplitudenbereichen. Ein mittlerer Verstärkungsfehler für jeden Bereich wird bei Schritt 707 bestimmt und die Akzeptierbarkeit des Fehlers wird bei Schritt 709 bestimmt. Ob ein Fehler für jeden Bereich als akzeptierbar bestimmt wird oder nicht, basiert auf der Art der Anwendung, die die Schaltung 100 einsetzt. Systeme, die ein Verhalten mit höherer Linearität erfordern, würden eher in Richtung eines niedrigeren mittleren Fehlers auf Kosten einen längeren Trainingszeit gehen. Abwägungen wie diese würden während des Systemdesigns entschieden werden.
• Wenn weiterhin bei Schritt 709 bestimmt wird, dass der Fehler akzeptierbar ist, kehrt der Logikablauf zu Schritt 701 zurück, im anderen Falle fährt der Logikablauf mit Schritt 711 fort, wo die existierende Kurvenanpassungsformel modifiziert wird und die LUT 121 basierend auf dem mittleren Verstärkungsfehler für den Amplitudenbereich aktualisiert wird. Insbesondere werden, da der Amplitudenbereich Kurvenanpassungsdaten 401 umfasst und da die verwendeten Kurvenanpassungsdaten einen Fehler erzeugen, der nicht akzeptierbar ist, die Kurvenanpassungsdaten bestimmt und modifiziert, um den Fehler zu reduzieren. Wenn ein B-Spline-Verfahren eingesetzt wird, um die Daten 401 zu erzeugen, wird mindestens ein bestehender Knoten in der B-Spline-Kurve modifiziert. Andere parametrische Kurven – B-Splines stellen eine Untermenge derselben dar – könnten auch verwendet werden, um die Daten 401 zu erzeugen, wobei mindestens eine parametrische Kurve modifiziert werden wür de, um den Fehler zu reduzieren. Alternativ, wenn eine Polynom-Kurvenanpassung eingesetzt wird, wird dann die gesamte Kurvenanpassungsformel, die verwendet wird, um 401 zu erzeugen, auf der Basis einer Neuberechnung modifiziert, um den mittleren Verstärkungsfehler zu minimieren. Dies kann ein Neuanpassen des gesamten Polynoms basierend auf den Verstärkungsfehlerdaten bedingen. Der Logikablauf kehrt dann zu Schritt 701 zurück.
• Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, sollte es dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Veränderungen in der Form und im Detail daran durchgeführt werden können, ohne von dem Geist und dem Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Derartige Veränderungen sollen innerhalb des Geltungsbereichs der folgenden Ansprüche fallen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Vorverzerrungstraining in einem Vorverzerrung verwendenden Verstärker, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Empfangen eines Eingangssignals; Bestimmen einer Amplitude des Eingangssignals; Zuordnen der Amplitude des Eingangssignals zu einem Amplitudenbereich; Empfangen eines Verstärkungsfehlers für das Eingangssignal; Zuordnen des Verstärkungsfehlers zu dem Amplitudenbereich; Bestimmen eines mittleren Verstärkungsfehlers für den Amplitudenbereich; Modifizieren einer Vorverzerrungs-LUT basierend auf dem mittleren Verstärkungsfehler für den Amplitudenbereich; und Vorverzerren des Eingangssignals unter Verwendung der LUT.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Modifizierens der Vorverzerrungs-LUT basierend auf dem mittleren Verstärkungsfehler den Schritt umfasst: Bestimmen, ob der mittlere Verstärkungsfehler einen vorherbestimmten Wert übertrifft; Bestimmen einer bestehenden Kurvenanpassungsformel, die von der LUT verwendet wird, um Vorverzerrungswerte zu erzeugen; Modifizieren der bestehenden Kurvenanpassungsformel basierend auf dem mittleren Verstärkungsfehler; Aktualisieren der LUT mit der modifizierten Kurvenanpassungsformel.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Modifizierens der Vorverzerrungs-LUT basierend auf dem mittleren Verstärkungsfehler die Schritte umfasst: Bestimmen, ob der mittlere Verstärkungsfehler einen vorherbestimmten Wert übertrifft; Bestimmen von bestehenden Knoten in einer B-Spline-Kurve; Modifizieren mindestens eines bestehenden Knotens in der B-Spline-Kurve; und Aktualisieren der LUT mit der modifizierten B-Spline-Kurve.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Zuordnens der Amplitude des Eingangssignals zu einem Amplitudenbereich den Schritt des Zuordnens des Eingangssignals zu einem Bereich umfasst, der durch A_min und A_max begrenzt wird, so dass Amin < A < A_max.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Empfangens des Verstärkungsfehlers für das Eingangssignal den Schritt des Empfangens eines Ampli tuden- und Phasenfehlers zwischen dem Eingangssignal und dem verstärkten Signal umfasst.
6. Vorrichtung, umfassend: einen Vergleichsblock, der einen Verstärkungsfehler bestimmt; einen LUT-Retrainer, der ein Eingangssignal mit einer gegebenen Amplitude und einen Verstärkungsfehler empfängt und der LUT-Werte basierend auf der gegebenen Amplitude und dem Verstärkungsfehler modifiziert, wobei der LUT-Retrainer LUT-Werte durch das Bestimmen eines mittleren Fehlers für einen Amplitudenbereich modifiziert, der die gegebene Amplitude umfasst und der eine Vorverzerrungs-LUT basierend auf dem mittleren Fehler modifiziert; und eine LUT, die die modifizierten LUT-Werte, die mit einem Basisbandeingangssignal zu kombinieren sind, an einen Vorverzerrer ausgibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der LUT-Retrainer LUT-Werte basierend auf einer Kurvenanpassungsformel modifiziert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Kurvenanpassungsformel das Kurvenanpassen mit einem Satz parametrischer Kurven umfasst.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Kurvenanpassungsformel das Kurvenanpassen mit einem Polynom umfasst.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Vergleichsbloch eine Summierschaltung umfasst, die das verstärkte Eingangssignal und das Eingangssignal als Eingang aufweist und die den Verstärkungsfehler ausgibt.