DE102007026021A1 - Systeme, Verfahren und Vorrichtungen für orthogonale rekursive Mehrwege-Vorverzerrung - Google Patents

Systeme, Verfahren und Vorrichtungen für orthogonale rekursive Mehrwege-Vorverzerrung Download PDF

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Abstract

Es werden Systeme und Verfahren für orthogonale rekursive Mehrwege-Vorverzerrung vorgeschlagen. Die Systeme und Verfahren können umfassen: das Erzeugen eines ersten orthogonalen Signals und eines zweiten orthogonalen Signals, wobei das erste und das zweite Signal orthogonale Komponenten eines Eingangssignals sind, und das Verarbeiten des ersten orthogonalen Signals und eines ersten Fehlerkorrektursignals bei einem ersten Vorverzerrungsmodul, um ein erstes vorverzerrtes Signal zu erzeugen. System und Verfahren können ebenfalls umfassen: das Verarbeiten des zweiten orthogonalen Signals und eines zweiten Fehlerkorrektursignals bei einem zweiten Vorverzerrungsmodul, um ein zweites vorverzerrtes Signal zu erzeugen, und Bereitstellen des erzeugten ersten und zweiten vorverzerrten Signals an ein nichtlineares Gerät, wobei das nichtlineare Gerät basierend auf dem ersten und zweiten vorverzerrten Signal ein Ausgangssignal erzeugt, wobei das erste Korrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des ersten vorverzerrten Signals bestimmt wird, und wobei das zweite Korrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des zweiten vorverzerrten Signals bestimmt wird.

Description

  • Für diese Anmeldung wird die Priorität der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 60/803,871 mit dem Titel "Systems, Methods, and Apparatuses for Linear Polar Transmitters", angemeldet am 04. Juni 2006, beansprucht, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft im Allgemeinen lineare Funksignal-Sender, und insbesondere Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zur Verbesserung der Leistung nichtlinearer Geräte unter Verwendung von Vorverzerrung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Basierend auf dem Frequenzspektrum eines nichtlinearen Geräteausgangs sind die Verzerrungssignale geradzahliger Ordnung weit von dem Grundsignal entfernt, so dass sie leicht herausgefiltert werden können. Andererseits sind die Verzerrungen ungeradzahliger Ordnung sehr nah am Grundsignal angeordnet, so dass es extrem schwierig sein kann, diese herauszufiltern. Vorverzerrungs-(PD = predistortion)Linearisierung hat sich als wirksame Technik zum Reduzieren von Intermodulationsverzerrung bei nichtlinearen Geräten, wie beispielsweise Leistungsverstärkern, Mischern, Frequenzmultiplikatoren, optischen Sendern und Ähnlichem, erwiesen. Vorverzerrung beinhaltet einfach das Erzeugen einer charakteristischen Verzerrung, die zu der charakteristischen Verzerrung eines nichtlinearen Gerätes genau komplementär ist, sowie Kaskadieren der beiden, um sicherzustellen, dass das sich daraus ergebende System wenig oder keine Eingang-Ausgang-Verzerrung aufweist.
  • 1A und 1B stellen zwei herkömmliche Ansätze für die Vorverzerrungslinearisierung eines PAs (PA = power amplifier; Leistungsverstärker) dar, bei welchem es sich um ein repräsentatives nichtlineares Gerät in einem Funksignal-Sender handelt. Insbesondere ist in 1A eine vorwärtsgerichtete Referenz-Vorverzerrung dargestellt, wohingegen in 1B eine rekursive Referenz-Vorverzerrung dargestellt ist.
  • Durch den in 1A dargestellten Ansatz der vorwärtsgerichteten Referenz-Vorverzerrung werden im Allgemeinen die nichtlinearen Eigenschaften des PAs durch Vergleich des Eingangs x(t) und des Ausgangs y(t) extrahiert, wobei die vorinverse Funktion F{·} unter Verwendung zeitaufwändiger iterativer Verfahren abgeleitet wird, um den Fehler zu minimieren. Dies wird mittels einer digitalen Signalverarbeitung (DSP = digital signal processing) durchgeführt, die in Verbindung mit einer Tabelle zum Nachschlagen funktioniert. Der Vorverzerrungsansatz aus 1A wird aufgrund des Phänomens von Speichereffekten in einem PA verkompliziert. Von Speichereffekten ist bekannt, dass sie Vorverzerrungslinearisierung schwer behindern. Speichereffekte bewirken eine Hysterese in den nichtlinearen Übertragungseigenschaften eines nichtlinearen Gerätes als Reaktion auf Eingangssignale aus der Vergangenheit. Obwohl deterministisch, besteht die Nettowirkung auf das Vorverzerrungssystem darin, eine scheinbare Unbestimmtheit in dessen Antwortsignal zu erzeugen, wodurch eine Art Fehler in das Modell eingebracht wird, der verwendet wird, um die Nichtlinearität vorzuverzerren.
  • Andererseits wird mit dem in 1B dargestellten Ansatz der rekursiven Referenz-Vorverzerrung die Nichtlinearität unter Verwendung von z(t) statt x(t) als Referenz für den Vergleich abgeleitet. Somit ist die optimale Vorverzerrungsfunktion F{·} durch den Reziprokwert der komplexen Verstärkungsfunktion G{·} gegeben. Die Implementierung der reziproken Verstärkungsfunktion ist direkt und kann in einer analogen Domäne durchgeführt werden, so dass die inhärenten Speichereffekte in Echtzeit kompensiert werden.
  • Die beiden Vorverzerrungsansätze aus den 1A und 1B basieren auf Kaskaden-Vorverzerrung auf dem gleichen Signalweg, wie in 2 dargestellt. In diesem Fall ist es an sich nicht einfach, Kreuzstörung zwischen orthogonalen Signalvorverzerrern (OPD = orthogonal signal predistorter) zu vermeiden, da die Vorverzerrung für jedes orthogonale Signal in Verbundform durchgeführt wird und es Schwierigkeiten gibt, reine orthogonale Signale zu unterscheiden und die Vorverzerrung auf dem gleichen Weg durchzuführen.
  • Somit besteht in der Industrie ein Erfordernis für deterministische Vorverzerrungslinearisierung, mit welcher Kreuzstörungen, die bei herkömmlicher Vorverzerrung auftreten, verhindert werden.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der Erfindung können orthogonale rekursive Mehrwege-Verzerrungssysteme vorsehen, wie beispielsweise einen linear(en) polaren Sender. Der Sender kann in einem Niedrigenergiemodus betrieben werden und eine größere Bandbreite erreichen, indem die niedrigfrequenten Verzerrungskomponenten geradzahliger Ordnung (d.h. die Abweichung von linearer Verstärkung) zurückgekoppelt werden. Des Weiteren werden die Verzerrungskomponenten nicht zu dem Eingangssignal als Rückkopplung addiert, sondern sie werden gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet, um das Eingangssignal multiplikativ vorzuverzerren. Beispielsweise können die niedrigfrequenten Verzerrungskomponenten geradzahliger Ordnung In-Band-Verzerrungsterme ungeradzahliger Ordnung erzeugen, wenn sie mit dem Grundsignal multipliziert werden. Somit kann eine derartige Architektur an sich stabiler sein als herkömmliche additive Polar-Loop-Systeme.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen einer orthogonalen rekursiven Mehrwege-Vorverzerrung vorgesehen. Das Verfahren kann umfassen: das Erzeugen eines ersten orthogonalen Signals und eines zweiten orthogonalen Signals, wobei das erste und das zweite Signal orthogonale Komponenten eines Eingangssignals sind. Das Verfahren kann ebenfalls umfassen: das Verarbeiten des ersten orthogonalen Signals und eines ersten Fehlerkorrektursignals bei einem ersten Vorverzerrungsmodul, um ein erstes vorverzerrtes Signal zu erzeugen, und das Verarbeiten des zweiten orthogonalen Signals und eines zweiten Fehlerkorrektursignals bei einem zweiten Vorverzerrungsmodul, um ein zweites vorverzerrtes Signal zu erzeugen. Das Verfahren kann weiter umfassen: das Bereitstellen des erzeugten ersten und zweiten vorverzerrten Signals an ein nichtlineares Gerät, wobei das nichtlineare Gerät basierend auf dem ersten und zweiten vorverzerrten Signal ein Ausgangssignal erzeugt, wobei das erste Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des ersten vorverzerrten Signals bestimmt wird und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des zweiten vorverzerrten Signals bestimmt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein System für orthogonale rekursive Mehrwege-Vorverzerrung vorgesehen. Das System kann aufweisen ein erstes orthogonales Signal und ein zweites orthogonales Signal, wobei das erste und das zweite Signal orthogonale Komponenten eines Eingangssignals sind. Das System kann ebenfalls aufweisen: ein erstes Vorverzerrungsmodul, welches das erste orthogonale Signal und ein erstes Fehlerkorrektursignal verarbeitet, um ein erstes vorverzerrtes Signal zu erzeugen, und ein zweites Vorverzerrungsmodul, welches das zweite orthogonale Signal und ein zweites Fehlerkorrektursignal verarbeitet, um ein zweites vorverzerrtes Signal zu erzeugen, sowie ein nichtlineares Gerät, welches das erzeugte erste und zweite vorverzerrte Signal empfängt und basierend auf dem ersten und zweiten vorverzerrten Signal ein Ausgangssignal erzeugt, wobei das erste Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des ersten vorverzerrten Signals bestimmt wird und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des zweiten vorverzerrten Signals bestimmt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein System für orthogonale rekursive Mehrwege-Vorverzerrung vorgesehen. Das System kann aufweisen: ein erstes orthogonales Signal und ein zweites orthogonales Signal, wobei das erste und das zweite Signal orthogonale Komponenten eines Eingangssignals sind, Mittel zum Erzeugen eines ersten Fehlerkorrektursignals, um das erste orthogonale Signal vorzuverzerren, und Mittel zum Vorverzerren des ersten orthogonalen Signals basierend auf dem ersten Fehlerkorrektursignal. Das System kann weiter aufweisen: Mittel zum Erzeugen eines zweiten Fehlerkorrektursignals, um das zweite orthogonale Signal vorzuverzerren, und Mittel zum Vorverzerren des zweiten orthogonalen Signals basierend auf dem zweiten Fehlerkorrektursignal. Das System kann weiter ein nichtlineares Gerät aufweisen, welches das erste und zweite vorverzerrte Signal empfängt und basierend auf dem ersten und dem zweiten vorverzerrten Signal ein Ausgangssignal erzeugt, wobei das erste Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangs und des ersten vorverzerrten Signals erzeugt wird, und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des zweiten vorverzerrten Signals erzeugt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Nachdem die Erfindung allgemein beschrieben wurde, wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, welche nicht unbedingt maßstabsgetreu sind, und in denen:
  • 1A und 1B herkömmliche Vorverzerrungsarchitekturen für jeweils vorwärtsgerichtete Referenz-Vorverzerrung und rekursive Referenz-Vorverzerrung darstellen.
  • 2 ein herkömmliches Kaskaden-Vorverzerrungssystem darstellt.
  • 3 ein orthogonales rekursives Mehrwege-Vorverzerrungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • 4A und 4B Funktionsblockdiagramme eines polaren Sendersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellen.
  • 5 einen Amplitudenfehlerkorrektur-Loop gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • 6 einen Phasenfehlerkorrektur-Loop gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • 7 das Amplitudenmodulationsschema gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • 8 das Phasenmodulationsschema gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • 9A und 9B simulierte Eigenschaften eines Leistungsverstärkers (PA) jeweils ohne Vorverzerrung und mit Vorverzerrung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellen.
  • 10A und 10B die simulierten Konstellationsergebnisse eines EDGE-Signals ohne Vorverzerrung (EVMrms: 15,6 %, EVMpeak: 24,4 %) und mit Vorverzerrung (EVMrms: 3,4 %, EVMpeak: 4,9 %) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellen.
  • 11 die simulierten Spektralergebnisse eines EDGE-Signals (Pout_PDoff = 21 dBm und Pout_PDon = 26 dBm) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • 12 eine Prototyp-Plattform für eine beispielhafte Überprüfung einer polaren Senderstruktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wird nun genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen einige, aber nicht alle Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Diese Erfindungen können nämlich in vielen unterschiedlichen Formen verkörpert sein und sollten nicht als auf die hier beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt erachtet werden. Es werden durchgängig gleiche Bezugsziffern verwendet, um gleiche Elemente zu kennzeichnen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in 3 ein orthogonales rekursives Mehrwege-Vorverzerrungssystem 300 dargestellt. In 3 kann das System 300 deterministische Vorverzerrungslinearisierung bewahren, aber Kreuzstörungen, die aus der Durchführung der rekursiven Referenz-Vorverzerrung orthogonaler Signale auf unterschiedlichen Wegen hervorgehen, vermeiden. Wie dargestellt, weist das System 300 einen unterschiedlichen Vorverzerrungsweg für jedes orthogonale Eingangssignal xk(t), k = 1, 2, ..., n, auf, was orthogonale Komponenten eines analogen Eingangssignals umfassen kann. Ergebnis jedes Vorverzerrungswegs kann das Erzeugen eines vorverzerrten Eingangssignals zk(t), k = 1, 2, ..., n sein, das einem nichtlinearen Gerät 302 bereitgestellt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das nichtlineare Gerät 302 Leistungsverstärker, Mischer, Frequenzmultiplikatoren, optische Sender und Ähnliches umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Basierend auf den empfangenen vorverzerrten Eingangssignalen zk(t), k = 1, 2, ..., n kann das nichtlineare Gerät 302 ein Ausgangssignal y(t) erzeugen, das rekursiv auf jeden Vorverzerrungsweg rückgekoppelt wird.
  • Nun werden die Vorverzerrungswege für orthogonale Eingangssignale genauer beschrieben. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die Arten von Vorverzerrungswegen unterschiedlich sein, abhängig davon, ob ein polarer Vektor oder ein kartesischer Vektor von orthogonalen Signalen verwendet wird. Bei polaren Vektoren kann wenigstens ein erster Vorverzerrungsweg der Amplitudenkomponente des Eingangssignals zugeordnet sein und wenigstens ein zweiter Vorverzerrungsweg dem Phasenbestandteil des Eingangssignals zugeordnet sein. Bei kartesischen Vektoren kann wenigstens ein erster Vorverzerrungsweg vorhanden sein, der einer In-Phase(I-)Komponente des Eingangssignals zugeordnet ist, und wenigstens ein zweiter Vorverzerrungsweg, der einer Quadratur-Phase-(Q-)Komponente des Eingangssignals zugeordnet ist.
  • Jeder Vorverzerrungsweg kann einen entsprechenden orthogonalen Vorverzerrer OPD und einen entsprechenden orthogonalen Fehlerdetektor OED (= orthogonal error detector) aufweisen. Verschiedene Vorverzerrungswege können verwendet werden, ohne von den Ausführungsformen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können ein orthogonaler Vorverzerrer OPD1 312 und ein orthogonaler Fehlerdetektor OED1 304 zum Vorverzerren eines orthogonalen Eingangssignals x1(t) vorgesehen sein. Gleichermaßen können ein orthogonaler Vorverzerrer OPD2 314 und ein orthogonaler Fehlerdetektor OED2 306 zum Vorverzerren eines orthogonalen Eingangssignals x2(t) vorgesehen sein. Ebenso können ein orthogonaler Vorverzerrer OPDk 316 und ein orthogonaler Fehlerdetektor OEDk 308 zum Vorverzerren eines orthogonalen Eingangssignals xk(t) vorgesehen sein. Schließlich können ein orthogonaler Vorverzerrer OPDn 318 und ein orthogonaler Fehlerdetektor OEDn 310 zum Vorverzerren eines orthogonalen Eingangssignals xn(t) vorgesehen sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann ein orthogonaler Fehlerdetektor OEDk, k = 1, 2, ..., n ein entsprechendes Ausgangssignal yk(t), k = 1, 2, ..., n, das von dem nichtlinearen Gerät 302 empfangen wurde, mit einem entsprechenden verzerrten Eingangssignal zk(t), k = 1, 2, ..., n, das von dem orthogonalen Vorverzerrer OPDk, k = 1, 2, ..., n empfangen wurde, vergleichen. Basierend auf diesem Vergleich kann der Fehlerdetektor OEDk, k = 1, 2, ..., n ein entsprechendes orthogonales Fehlersignal ek(t), k = 1, 2, ..., n erzeugen. Beispielsweise kann der orthogonale Fehlerdetektor OEDk 308 auf dem k-ten Weg das orthogonale Fehlersignal ek(t) durch einen Vergleich des Ausgangs zk(t) des orthogonalen Vorverzerrers OPDk 316 mit dem Ausgang yk(t) des nichtlinearen Geräts 302 ableiten. Das orthogonale Fehlersignal ek(t), k = 1, 2, ..., n kann dann einem entsprechenden orthogonalen Vorverzerrer OPDk, k = 1, 2, ..., n bereitgestellt werden, welcher das Ausmaß bestimmt, in dem das entsprechende orthogonale Eingangssignal xk(t), k = 1, 2, ..., n verzerrt werden sollte, um ein entsprechend verzerrtes Eingangssignal zk(t), k = 1, 2, ..., n zu erzeugen. Das verzerrte Eingangssignal zk(t), k = 1, 2, ..., n wird dann dem nichtlinearen Gerät 302 bereitgestellt. Da bei dem System 300 in 3 ein anderer Weg für jedes orthogonale Signal xk(t), k = 1, 2, ..., n verwendet wird, kann es einfach sein, jegliches anderes Signal herauszufiltern und die Gesamtleistung des nichtlinearen Geräts, wie beispielsweise Linearität, Effizienz und Ähnliches zu verbessern.
  • Der unter Bezugnahme auf 3 beschriebene Ansatz der analogen orthogonalen rekursiven Vorverzerrungslinearisierung kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ebenfalls für linear(e) polare Sender verwendet werden. Beispielsweise können mit Ausführungsformen der Erfindung linear(e) polare Sender vorgesehen sein, die auf einer polaren Modulationstechnik unter Verwendung zweier entsprechender Wege für Amplitude und Phase basieren. Durch die polare Modulationstechnik kann die Lebensdauer der Batterie durch dynamisches Anpassen der Vorspannungshöhe des Leistungsverstärkers verbessert werden. Des Weiteren kann die analoge orthogonale rekursive Vorverzerrung eine im Wesentlichen verzögerungsfreie Korrektur von Amplituden- und Phasenfehlern in Hochfrequenz-(HF-)Leistungsverstärkern (PA) liefern, wodurch die lineare Ausgangsleistungsfähigkeit und Effizienz des PAs verbessert wird. Des Weiteren können Ausführungsformen der Erfindung Verzerrungskomponenten geradzahliger Ordnung verwenden, um das Eingangssignal auf multiplikative Weise vorzuverzerren, was die Korrektur jeder Verzerrung ermöglicht, die in der Korrektur-Loop-Bandbreite auftreten kann, einschließlich Hüllkurven-Speichereffekten.
  • In 4A ist ein vereinfachtes Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften polaren Sendersystems 400 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Wie in 4A dargestellt, kann das polare Sendersystem 400 ein Basisband-Modulations- & Steuerungsmodul 402, Digital-Analog-Wandler (DACs) 404a und 404b, ein Phasenmodulatormodul 406, ein Amplitudenvorverzerrungsmodul 418, ein Phasenvorverzerrungsmodul 420, ein Verstärkerleistungssteuerungs-(APC = amplifier power control)Modul 410, ein Leistungsverstärkungsmodul 412, ein Amplitudenmodulationsfehlerdetektionsmodul 414 und ein Phasenmodulationsfehlerdetektionsmodul 416 aufweisen. Während des Betriebs des polaren Sendersystems 400 kann das Basisband-Modulations- & Steuerungsmodul 402 zwei orthogonale Eingangssignale erzeugen – eins stellt die Amplitude und das andere die Phase des Eingangssignals dar, welche jeweils den Digital-Analog-Wandlern (DACs) 404a und 404b bereitgestellt werden. Die beiden digitalen Basisband-Eingangssignale können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung synchronisiert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass obwohl die beiden orthogonalen Eingangssignale jeweils Amplitude und Phase zugeordnet sind, andere Ausführungsformen der Erfindung I- und Q-Komponenten für ein kartesisches System verwenden können. Weiterhin können ebenfalls andere orthogonale Eingangssignale verwendet werden, ohne von Ausführungsformen der Erfindung abzuweichen.
  • Das analoge Amplitudensignal xA(t) am Ausgang von DAC 404a kann dem Amplitudenvorverzerrungsmodul 418 als Eingangsamplitudensignal bereitgestellt werden. Gleichermaßen kann das analoge Phasensignal xP(t) am Ausgang von DAC 404b dem Phasenmodulationsmodul 406 bereitgestellt werden, um das analoge Phasenmodulationssignal xP(t) von einem Basisbandsignal zu einem HF-Signal rxP(t) aufwärtszuwandeln. Das sich ergebende Eingangsamplitudensignal rxP(t) kann dann dem Phasenvorverzerrungsmodul 420 bereitgestellt werden.
  • Das Amplitudenvorverzerrungsmodul 418 und das Phasenvorverzerrungsmodul 420 werden nun unter Bezug auf 4B beschrieben, in welcher ein genaueres Funktionsblockdiagramm des polaren Sendersystems 400 aus 4A dargestellt ist. Wie dargestellt, kann das Amplitudenvorverzerrungsmodul 418 ein Multiplikator und das Phasenvorverzerrungsmodul 420 ein Phasenaddierwerk sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Amplitudenmultiplikator zur Amplitudenvorverzerrung ein Gilbert Zellenspannung-Multiplikator sein, während das Phasenaddierwerk zur Phasenvorverzerrung ein spannungsgesteuerter variabler Phasenschieber (VVP = voltage-controlled variable phase) sein kann.
  • Weiter unter Bezugnahme auf 4B kann das Amplitudenmodulationsfehlerdetektionsmodul 414 einen Dämpfer 428 mit einer Dämpfung von 1/a1, einen Hüllkurvendetektor (EDET) 430 und eine Amplitudenvorverzerrungsfunktion 432 aufweisen. Das Phasenmodulationsfehlerdetektionsmodul 416 kann einen Amplitudenbegrenzer 434 und eine Phasenvorverzerrungsfunktion 436 aufweisen. Das Leistungsverstärkungsmodul 412 weist einen Leistungsverstärker 424 mit einer Übertragungsfunktion G{·} auf. Des Weiteren kann das Leistungsverstärkermodul 412 zusätzlich eine oder mehrere Eingangsabstimmungs-(IM = input matching)Schaltungen 422 und Ausgangsabstimmungs-(OM = Output matching)Schaltungen 426 aufweisen. Die IM-Schaltung 422 kann Impedanzanpassung am Eingang des Leistungsverstärkers 424 vorsehen, während die OM-Schaltung 426 Impedanzanpassung am Ausgang des Leistungsverstärkers 424 vorsehen kann.
  • Wie ebenfalls unten genauer beschrieben wird, können das Amplitudenvorverzerrungsmodul 418 und das Phasenvorverzerrungsmodul 420 dazu dienen, jeweils das Basisband-Amplitudensignal xA(t) und das phasenmodulierte HF-Signal rxp(t) vorzuverzerren. Insbesondere kann der Amplitudensignaleingang xA(t) durch ein inverses Amplitudenfehlersignal eA(t) von dem Amplitudenmodulationsfehlerdetektionsmodul 414 vorverzerrt werden, wodurch ein amplitudenvorverzerrtes Signal zA(t) erzeugt wird. Als Ergebnis kann der Ausgang zA(t) den Grundterm des Eingangs xA(t) sowie die inversen ungeradzahligen Intermodulationsverzerrungs-(IMD)Terme des Ausgangs yA(t), wie beispielsweise IMD dritter Ordnung, IMD fünfter Ordnung und so weiter, enthalten. Die inversen Amplitudenverzerrungsterme können im Leistungsverstärkungsmodul 412 verwendet werden, um die Amplitudenverzerrungen des PA-Ausgangs ry(t) zu kompensieren.
  • Um das inverse Amplitudenfehlersignal eA(t) zu erzeugen, führt das Amplitudenmodulationsfehlerdetektionsmodul 414, und insbesondere die Amplitudenvorverzerrungsfunktion 432, im Allgemeinen einen Vergleich des Ausgangs zA(t) des Vorverzerrungsmoduls 418 mit dem hüllkurvendetektierten Ausgang yA(t) des Leistunsgverstärkermoduls 412 durch. Zum Beispiel kann der Vergleich des Ausgangs zA(t) des Amplitudenvorverzerrungsmoduls 418 mit dem hüllkurven-detektierten Ausgang yA(t) des PA-Ausgangs ry(t) über einen Dioden-Hüllkurvendetektor 430 von einem Spannungsteiler durchgeführt werden. Durch Teilen des Signals zA(t) durch das Signal yA(t) werden die Verzerrungsterme ungeradzahliger Ordnung, welche nahe dem Grundterm angeordnet sind, in der Ordnung abwärtsgewandelt zu niedrigeren Verzerrungstermen ungeradzahliger Ordnung. Das inverse Amplitudenfehlersignal eA(t) kann die inverse Amplitudenverstärkung des Leistungsverstärkungsmoduls 412 aufweisen. Das inverse Amplitudenfehlersignal eA(t) kann ebenfalls niedrigfrequente Intermodulationsverzerrungsterme geradzahliger Ordnung aufweisen, wodurch die erforderliche Bandbreite von Komponenten, die in dem Amplitudenfehlerkorrektur-Loop tätig sind, verringert wird.
  • Gleichermaßen kann der phasenmodulierte HF-Signaleingang rxP(t) durch ein inverses Phasenfehlersignal eP(t) von dem Phasenmodulationsfehlerdetektionsmodul 416 vorverzerrt werden, wodurch ein phasenvorverzerrtes HF-Signal rzp(t) erzeugt wird. Als Folge kann der Ausgang rzP(t) den Grundterm des Eingangs rxP(t) sowie die inversen Intermodulationsverzerrungs-(IMD)Terme ungeradzahliger Ordnung des Ausgangs ryp(t), wie beispielsweise IMD dritter Ordnung, IMD fünfter Ordnung und so weiter, enthalten. Die inversen Phasenverzerrungsterme können im Leistungsverstärkungsmodul 412 verwendet werden, um die Phasenverzerrungen des PA-Ausgangs ry(t) zu kompensieren.
  • Um das inverse Phasenfehlersignal eP(t) zu erzeugen, führt das Phasenmodulationsfehlerdetektionsmodul 416, und insbesondere die Phasenvorverzerrungsfunktion 436, üblicherweise einen Vergleich des Ausgangs rzP(t) des Vorverzerrungsmoduls 420 mit dem amplitudenbegrenzten Ausgang ryP(t) des Leistungsverstärkungsmoduls 412 durch. Beispielsweise kann der Vergleich des Ausgangs rzP(t) des Phasenvorverzerrungsmoduls 420 mit dem amplitudenbegrenzten Ausgang ryP(t) des PA-Ausgangs ry(t) über einen Amplitudenbegrenzer 434 von einem Gilbert Zellenspannung-Multiplikator durchgeführt werden. Wenn relativ kleine Amplitudensignale auf die Eingangsanschlüsse des Gilbert Zellenspannung-Multiplikators angelegt werden, kann sich dieser als analoger Multiplikator verhalten. Liegt der Phasenfehler der Eingänge nahe 90°, kann der Durchschnittswert des Ausgangs linear proportional zum Phasenfehler sein. Das inverse Amplitudenfehlersignal eP(t) kann die inverse Phasenabweichung des Leistungsverstärkungsmoduls 412 enthalten. Das inverse Phasenfehlersignal eP(t) kann ebenfalls niedrigfrequente Intermodulationsverzerrungsterme geradzahliger Ordnung enthalten, wodurch die erforderliche Bandbreite von Komponenten, die in dem Phasenfehlerkorrektur-Loop tätig sind, verringert wird.
  • In 4B sieht das polare Sendersystem 400 ein Linearisierungsschema vor, um Änderungen des PA-Ausgangs ry(t) zu berücksichtigen und fast verzögerungsfrei das Eingangssignal xA(t) und rxP(t) vorzuverzerren. Genauer kann der Vorverzerrungsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das vorverzerrte Signal zu PA 424 als Bezug für rekursive Vorverzerrung verwenden, so dass die Ausgänge eA(t) und eP(t) der Modulationsfehlerdetektionsmodule 414, 416 einfach der Reziprokwert der Übertragungsfunktion G{·} des PAs 424 sein können. Somit kann das Berechnen der Vorverzerrungsfunktion (z.B. FA 432, FP 436) von analogen Komponenten durchgeführt werden.
  • Wenn der Weg der Amplitudenmodulation (AM) und der Weg der Phasenmodulation (PM) vollständig synchronisiert sind, dann kann das Eingangssignal rz(t) von PA 424, das sich aus der Multiplikation des Sendereingangssignals rx(t) mit dem inversen PA-Verzerrungssignal e(t) ergibt, wie folgt definiert werden: rz(t) = zA(t)∠rzP(t) = {xA(t)·eA(t)}∠{rxP(t) + eP(t)} = rx(t)·e(t), (1)wobei xA(t) und rxP(t) jeweils der Basisband-Amplitudeneingang und der phasenmodulierte HF-Eingang sind. Gleichermaßen sind eA(t) und eP(t) jeweils die Ausgänge der Vorverzerrungsfunktion FA{·} 432 für die Amplitude und FP{·} 436 für die Phase.
  • Da das System 400 aus 4B auf polarer Modulation basieren kann, können das Amplitudensignal eA(t) und das Phasensignal ep(t) des inversen PA-Verzerrungssignals e(t) jeweils gesondert über die Amplitudenfunktion FA{·} 432 und die Phasenfehlervorverzerrungsfunktion FP{·} 436 berechnet werden. Wenn aus Gründen der Einfachheit Terme bis zur dritten Ordnung (k = 2) bei nichtlinearen PA-Komponenten und eine Analyse komplexer Form berücksichtigt werden, kann der Ausgang y(t) von PA 424 wie folgt beschrieben werden: ry(t) = rz(t)·G{zA(t)} = [rx(t)·e(t)]·G{zA(t)}, (2)
    Figure 00140001
    e(t) = F{zA(t)} = a1·G–1{zA(t)}, (4)wobei G{·} die Übertragungsfunktion ungeradzahliger Ordnung von PA 424 ist, F{·} die Vorverzerrungsfunktion bestehend aus FA 432 und FP 436 ist und ak der k-te Komplexkoeffizient der Übertragungsfunktion von PA 424 ist. Als aus den obenstehenden Gleichungen (1) bis (4) erhaltenes Ergebnis kann mit dieser Architektur ein linear verstärktes HF-Signal a1·rx(t) einfach gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erzeugt werden.
  • Amplitudenfehlerkorrektur. Der Amplitudenfehlerkorrektur-Loop, welcher das Amplitudenmodulationsfehlerdetektionsmodul 414 umfasst, wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Das inverse Amplitudenfehlersignal eA(t) kann aus dem Vergleich des Ausgangs zA(t) eines Amplitudenvorverzerrungsmoduls 418 (z.B. ein Multiplikator) mit dem Ausgang yA(t) eines diodenbasierten Hüllkurvendetektors (EDET) 430 erhalten werden.
  • Sobald das Amplitudenfehlersignal eA(t) erhalten wurde, kann es mit dem Eingangsamplitudensignal xA(t) multipliziert werden, um das amplitudenvorverzerrte Signal zA(t) zu ergeben. Dieser Vorgang kann rekursiv durchgeführt werden.
  • Phasenfehlerkorrektur. 3 stellt den Phasenfehlerkorrektur-Loop dar, welcher das Phasenmodulationsfehlerdetektionsmodul 416 aufweist. Wie bei dem Amplitudenkorrektur-Loop wird das inverse Phasenfehlersignal eP(t) durch Vergleich des Ausgangs rzp(t) eines Phasenvorverzerrungsmoduls 420 (z.B. ein Phasenaddierwerk) und des amplitudenbegrenzten Ausgangs ryP(t) eines Amplitudenbegrenzers 434 erhalten. Sobald das Phasenfehlersignal eP(t) erhalten wurde, wird es zu dem phasenmodulierten HF-Eingangssignal rxP(t) addiert, um das phasenvorverzerrte HF-Signal rzp(t) zu ergeben. Da der Ausgang rxP(t) eines PLLs (PLL = phase-locked loop), welcher als Phasenmodulationsmodul 406 verwendet wird, bei Hochfrequenz liegt, kann das Phasenvorverzerrungsmodul 420 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch einen spannungsgesteuerten variablen Phasenschieber (VVP = voltage-controlled variable phase) vom Typ Reflexion implementiert werden.
  • Amplitudenmodulation. Bei TDMA-(time-division multiple access)Kommunikationssystemen wie beispielsweise GSM/EDGE kann es für die Leistungssteuerung eines PA-Ausgangs erforderlich sein, die erforderliche Zeitmaskenspezifikation einzuhalten, wobei die Leistungsfähigkeit der Stromversorgung bewahrt bleibt. Diese Leistungssteuerung kann unter Verwendung eines linearen Reglers, eines schaltenden Reglers oder einer kombinierten Struktur erreicht werden. Ungleich zum GSM-System kann es für ein polares EDGE-System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erforderlich sein, HF-Hüllkurvensignale zu verfolgen (Tracking). Das Tracking des Hüllkurvensignals kann eine wesentlich breitere Betriebsbandbreite erfordern. In 7 ist ein Beispiel eines Schemas einer kombinierten PA-Steuerung 710 dargestellt, die für Stromeffizienz und Breitbandbetrieb verwendet werden kann. Wie in 7 dargestellt, kann der DC-DC-Wandler 704 den Gleichstrom (DC) und niedrigfrequenten Arbeitsstrom liefern, während der lineare Klasse-AB- Verstärker 702 den hochfrequenten Arbeitsstrom liefern kann, wobei der Tracking-Loop geschlossen bleibt. Der DC-DC-Wandler 704 kann durch den Ausgangsstrom des Klasse-AB-Verstärkers 702 gesteuert werden. Die Hysterese-Stromsteuerung des DC-DC-Wandlers 704 kann versuchen, den Ausgangsstrom des Klasse-AB-Verstärkers 702 zu minimieren, um die Gesamtleistung zu maximieren. Die Ausgangskapazität 728 der Architektur kann niedrig sein, um die große Bandbreite des Loops des Klasse-AB-Verstärkers 702 zu erhalten. Des Weiteren kann der Wellenstrom des DC-DC-Wandlers 704 im Wesentlichen von dem linearen Klasse-AB-Verstärker 702 absorbiert werden, der in Verbindung mit einem Rückkopplungs-Loop betrieben wird. Somit kann von der linearunterstützten Architektur erwartet werden, dass sie eine hohe Hüllkurven-Tracking-Bandbreite aufweist, wobei eine gute Linearität und Effizienz erhalten bleiben.
  • Phasenmodulation. In 8 ist ein Phasenmodulatormodul 406 dargestellt, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann. Unter Bezugnahme auf 8 wird ein phasenmoduliertes Zwischenfrequenz-(ZF-)Signal xp(t) 801 auf den Phasenfrequenzdetektor (PFD) 802 sowohl für Phasenlock-Referenz als auch für Phasenmodulation angewandt. Der PFD 802 vergleicht das ZF-Signal xp(t) mit dem Rückkopplungssignal 811, um Spannungspulse zu erzeugen. Insbesondere veranlasst der Spannungspuls (z.B. AUF/AB) die Ladungspumpe (CP = charge pump) 804 Ladung in Mengen proportional zum detektierten Phasenfehler zu liefern. Üblicherweise sind diese Pulse klein und im Wesentlichen von gleicher Dauer, so dass die CP 804 gleich geladene positive und negative Pulse erzeugt, wenn die Phase genau abgestimmt ist. Der Ausgang ICP von der CP 804 wird einem Filter 806 (z.B. einem Loop-Filter) bereitgestellt und das sich ergebende Signal VC wird einem Oszillator 808 bereitgestellt, um ein phasenkorrigiertes Signal rxP(t) zu erzeugen.
  • In 8 kann mit einem ZF-Referenzsignal xp(t), welches die Phaseninformation trägt, ein großer Teil der Komponenten auf dem Rückkopplungsweg ausgelassen werden, was ein geringes Phasenrauschen ergibt. Weiterhin ist unter Verwendung eines Fractional-N-Teilers 810 zum Abwärtswandeln für das Phasenmodulatormodul 406 nur ein PLL erforderlich, wie von PFD 802, CP 804 und Teiler 810 bereitgestellt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann für das Phasenmodulatormodul 406 eines oder mehrere aus Abwärtswandlungsmischer, Lokaloszillator (LO) oder Filter nicht erforderlich sein.
  • Simulationsergebnisse. Der in 9A und 9B dargestellte Zeitbereich(time-domain)Signaltest zeigt die verbesserte Leistung eines PA 424 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Insbesondere sind in 9A die Ergebnisse dargestellt, die ohne Verwendung des Linearisierers erhalten werden, wohingegen in 9B die Ergebnisse unter Verwendung des implementierten Linearisierers unter Verwendung der Vorverzerrung, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen wird, dargestellt sind. Wie in 9B dargestellt, folgt der Ausgang von PA 424 mit eingeschaltetem Linearisierer gut dem ursprünglichen Eingangssignal, und die Nichtlinearität in der Amplitude und Phase ist gut linearisiert, sogar in der Situation mit Speichereffekten, welche gestreute Eigenschaften von PA 424 über Leistung darstellen.
  • EVM-(Error vector magnitude)Messungen bieten ein Mittel zum Kennzeichnen der Größen- und Phasenänderungen, die durch nichtlineares Verhalten des PAs verursacht werden, über einen breiten dynamischen Bereich. Im Vergleich der in 10A und 10B dargestellten Ergebnisse zeigen die EVM-Simulationsergebnisse Verbesserungen von 12,2 % im Durchschnitt des Wurzelquadrats (rms, root-mean-square) und 19,5 % als Spitzenwert durch Verwendung der Vorverzerrung, die von Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen wird. In 11 sind die Spektralergebnisse dargestellt. 11 stellt die Spektralergebnisse dar, in welchen ohne Vorverzerrung das Spektrum 1102 die Regelungsmaske 1104 verletzt. Andererseits ist in 11 das Spektrum 1106 von der Simulation mit eingeschalteter Vorverzerrung in dem angezeigten Bereich gut unter der Maske 1104.
  • Beispielhafte Implementierung. In 12 ist ein beispielhaftes System 1200 dargestellt, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung implementiert ist. Das System 1200 kann einen Phasenmodulator 1206 zum Aufwärtswandeln eines Phasenmodulationssignals in ein HF-Signal, einen Vorverzerrer (PD = predistorter) 1208 zum Vorverzerren des Eingangssignals zu einem PA 1212, eine Verstärkerleistungssteuerung (APC = amplifier power controller) 1210 für Leistungsregelung und dynamische Leistungssteuerung, einen Amplitudenmodulationsfehlerdetektor 1214 für die AM/AM-Verzerrungsextraktion und einen Phasenmodulationsfehlerdetektor 1216 für die AM/PM-Verzerrungsextraktion aufweisen. Wie dargestellt, weist der Phasenmodulator 1206 einen analogen PLL auf. Insbesondere ist der PLL aus einem Phasenfrequenzdetektor (PFD) 1232, einer Ladungspumpe (CP) 1234, einem Loop-Filter 1236, einem spannungsgeregelten Oszillator (VCO = voltagecontrolled oscillator) 1238 und einem Frequenzteiler 1240 (z.B. Teilen durch N), der in dem Rückkopplungs-Loop angeordnet ist, gebildet, wie in 12 dargestellt ist. Der PD 1208 umfasst einen Multiplikator 1218 zum Multiplizieren des Amplitudeneingangssignals xA(t) mit dem Amplitudenfehlersignal eA(t). Des Weiteren weist der PD 1208 ebenfalls ein Phasenaddierwerk 1220 zum Addieren eines Phasenfehlersignals eP(t) zu dem phasenmodulierten HF-Eingangssignal rxP(t) auf. Der Amplitudenmodulations-(AM-)Fehlerdetektor 1214 kann einen Hüllkurvendetektor 1230 zum Bestimmen der Amplitude yA(t) des Ausgangs ry(t) von PA 1212 aufweisen. Weiterhin weist der AM-Fehlerdetektor einen Teiler 1228 zum Berechnen des inversen Amplitudenfehlersignals eA(t) unter Verwendung der Amplitude yA(t) des Ausgangs ry(t) und des amplitudenvorverzerrten Ausgangs zA(t) von PD 1208 auf. Der Phasenmodulations-(PM-)Fehlerdetektor 1216 weist einen Amplitudenbegrenzer 1242 und einen Multiplikator 1244 zum Bestimmen des inversen Phasenfehlersignals eP(t) unter Verwendung des amplitudenbegrenzten Ausgangs ryP(t) des Ausgangs ry(t) und des phasenvorverzerrten Ausgangs rxP(t) von PD 1208 auf. Der Fachmann wird erkennen, dass das System 1200 für eine Vielzahl Leistungsverstärker 1212, einschließlich linearer PAs und schaltender PAs, verwendet werden kann.
  • Viele Änderungen und andere Ausführungsformen der hier beschriebenen Erfindungen werden dem Fachmann nach dem Studium der vorstehenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden. Somit wird darauf hingewiesen, dass die Erfindungen nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt sind und dass Änderungen und andere Ausführungsformen in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen. Obwohl hier spezifische Begriffe verwendet werden, werden diese nur auf allgemeine und beschreibende Weise verwendet und dienen nicht zur Einschränkung.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer orthogonalen rekursiven Mehrwege-Vorverzerrung, welches umfasst: Erzeugen eines ersten orthogonalen Signals und eines zweiten orthogonalen Signals, wobei das erste und das zweite Signal orthogonale Komponenten eines Eingangssignals sind, Verarbeiten des ersten orthogonalen Signals und eines ersten Fehlerkorrektursignals bei einem ersten Vorverzerrungsmodul, um ein erstes vorverzerrtes Signal zu erzeugen, Verarbeiten des zweiten orthogonalen Signals und eines zweiten Fehlerkorrektursignals bei einem zweiten Vorverzerrungsmodul, um ein zweites vorverzerrtes Signal zu erzeugen, Liefern des erzeugten ersten und zweiten vorverzerrten Signals an ein nichtlineares Gerät, wobei das nichtlineare Gerät basierend auf dem ersten und zweiten vorverzerrten Signal ein Ausgangssignal erzeugt, wobei das erste Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des ersten vorverzerrten Signals bestimmt wird und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangs und des zweiten vorverzerrten Signals bestimmt wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtlineare Gerät einen Leistungsverstärker oder einen Mischer oder einen Frequenzmultiplikator oder einen Sender aufweist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste orthogonale Signal die Amplitudenkomponente des Eingangssignals aufweist, und wobei das zweite orthogonale Signal die Phasenkomponente des Eingangssignals aufweist.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fehlersignal ein inverses Amplitudenfehlersignal und das zweite Fehlersignal ein inverses Phasenfehlersignal ist.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal ein kartesisches Vektorsignal ist und das erste orthogonale Signal eine In-Phase-Komponente des kartesischen Vektorsignals aufweist und das zweite orthogonale Signal eine Quadratur-Phase-Komponente des kartesischen Vektorsignals aufweist.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten des ersten orthogonalen Signals das Multiplizieren des ersten orthogonalen Signals mit dem ersten Fehlersignal umfasst und wobei das Verarbeiten des zweiten orthogonalen Signals das Addieren des zweiten orthogonalen Signals mit dem zweiten Fehlersignal umfasst.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entweder das erste Fehlersignal oder das zweite Fehlersignal Verzerrungsterme geradzahliger Ordnung aufweist.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fehlerkorrektursignal basierend auf einem Vergleich des ersten vorverzerrten Signals mit dem Ausgangssignal, das von einem Hüllkurvendetektor verarbeitet wird, bestimmt wird und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal basierend auf einem Vergleich des zweiten vorverzerrten Signals mit dem Ausgangssignal, das von einem Amplitudenbegrenzer verarbeitet wird, bestimmt wird.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fehlerkorrektursignal durch Teilen des ersten vorverzerrten Signals durch das Ausgangssignal, das von einem Hüllkurvendetektor verarbeitet wird, bestimmt wird und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal durch Multiplizieren des zweiten vorverzerrten Signals mit dem Ausgangssignal, das von einem Amplitudenbegrenzer verarbeitet wird, bestimmt wird.
  10. System zum Erzeugen einer orthogonalen rekursiven Mehrwege-Vorverzerrung, welches aufweist: ein erstes orthogonales Signal und ein zweites orthogonales Signal, wobei das erste und das zweite Signal orthogonale Komponenten eines Eingangssignals sind, ein erstes Vorverzerrungsmodul zum Verarbeiten des ersten orthogonalen Signals und eines ersten Fehlerkorrektursignals, um ein erstes vorverzerrtes Signal zu erzeugen, ein zweites Vorverzerrungsmodul zum Verarbeiten des zweiten orthogonalen Signals und eines zweiten Fehlerkorrektursignals, um ein zweites vorverzerrtes Signal zu erzeugen, ein nichtlineares Gerät zum Empfangen des ersten und zweiten vorverzerrten Signals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals basierend auf dem ersten und zweiten vorverzerrten Signal, wobei das erste Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des ersten vorverzerrten Signals bestimmt wird und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des zweiten vorverzerrten Signals bestimmt wird.
  11. System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtlineare Gerät einen Leistungsverstärker oder einen Mischer oder einen Frequenzmultiplikator oder einen Sender aufweist.
  12. System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste orthogonale Signal die Amplitudenkomponente des Eingangssignals aufweist und wobei das zweite orthogonale Signal die Phasenkomponente des Eingangssignals aufweist.
  13. System gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fehlersignal ein inverses Amplitudenfehlersignal und das zweite Fehlersignal ein inverses Phasenfehlersignal ist.
  14. System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal ein kartesisches Vektorsignal ist und das erste orthogonale Signal eine In-Phase-Komponente des kartesischen Vektorsignals aufweist und das zweite orthogonale Signal eine Quadratur-Phase-Komponente des kartesischen Vektorsignals aufweist.
  15. System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Vorverzerrungsmodul das erste orthogonale Signal durch Multiplizieren des ersten orthogonalen Signals mit dem ersten Fehlersignal verarbeitet und wobei das zweite Vorverzerrungsmodul das zweite orthogonale Signal durch Addieren des zweiten orthogonalen Signals mit dem zweiten Fehlersignal verarbeitet.
  16. System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens entweder das erste Fehlersignal oder das zweite Fehlersignal Verzerrungsterme geradzahliger Ordnung aufweist.
  17. System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fehlerkorrektursignal basierend auf einem Vergleich des ersten vorverzerrten Signals mit dem Ausgangssignal, das von einem Hüllkurvendetektor verarbeitet wird, bestimmt wird, und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal basierend auf einem Vergleich des zweiten vorverzerrten Signals mit dem Ausgangssignal, das von einem Amplitudenbegrenzer verarbeitet wird, bestimmt wird.
  18. System gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fehlerkorrektursignal durch Teilen des ersten vorverzerrten Signals durch das Ausgangssignal, das von einem Hüllkurvendetektor verarbeitet wird, bestimmt wird und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal durch Multiplizieren des zweiten vorverzerrten Signals mit dem Ausgangssignal, das von einem Amplitudenbegrenzer verarbeitet wird, bestimmt wird.
  19. System zum Erzeugen einer orthogonalen rekursiven Mehrwege-Vorverzerrung, welches aufweist: ein erstes orthogonales Signal und ein zweites orthogonales Signal, wobei das erste und das zweite Signal orthogonale Komponenten eines Eingangssignals sind, Mittel zum Erzeugen eines ersten Fehlerkorrektursignals, um das erste orthogonale Signal vorzuverzerren, Mittel zum Vorverzerren des ersten orthogonalen Signals basierend auf dem ersten Fehlerkorrektursignal, Mittel zum Erzeugen eines zweiten Fehlerkorrektursignals, um das zweite orthogonale Signal vorzuverzerren, Mittel zum Vorverzerren des zweiten orthogonalen Signals basierend auf dem zweiten Fehlerkorrektursignal, und ein nichtlineares Gerät, welches das erste und zweite vorverzerrte Signal empfängt und basierend auf dem ersten und dem zweiten vorverzerrten Signal ein Ausgangssignal erzeugt, wobei das erste Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des ersten vorverzerrten Signals erzeugt wird und wobei das zweite Fehlerkorrektursignal basierend auf einer Analyse des Ausgangssignals und des zweiten vorverzerrten Signals erzeugt wird.
  20. System gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste orthogonale Signal die Amplitudenkomponente des Eingangssignals aufweist und wobei das zweite orthogonale Signal die Phasenkomponente des Eingangssignals aufweist.
DE102007026021A 2006-06-04 2007-06-04 Systeme, Verfahren und Vorrichtungen für orthogonale rekursive Mehrwege-Vorverzerrung Withdrawn DE102007026021A1 (de)

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