DE102012217675A1

DE102012217675A1 - System und Verfahren zur Kalibrierung der Zeitsteuerungs-Fehlanpassung für Hüllkurven-Tracking-Sendesysteme

Info

Publication number: DE102012217675A1
Application number: DE102012217675A
Authority: DE
Inventors: Alexander Belitzer; Gunther Kraut
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-03-28
Also published as: CN103023436B; CN103023436A; CN109995332A; CN109995332B; US20130076418A1

Abstract

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein System für das Kalibrieren der Zeitsteuerung zwischen einem Verstärkereingangssignal und einer modulierten Versorgungsleistung. Das System umfasst eine Versorgungsmodulationskomponente, eine Fehlermetrikkomponente und eine Verzögerungsbestimmungseinrichtung. Die Versorgungsmodulationskomponente stellt die modulierte Versorgungsleistung und das Verstärkereingangssignal gemäß einem Eingangssignal und einem eingestellten Verzögerungssignal bereit. Die Fehlermetrikkomponente stellt Information von einem gesendeten Amplitudensignal und einem empfangenen Amplitudensignal bereit. Die Verzögerungsbestimmungseinrichtung generiert von den Fehlermetrikinformationen Zeitsteuerungsanpassungen in Form des eingestellten Verzögerungssignals.

Description

HINTERGRUND
Leistungsverstärker sind elektronische Geräte, die die Leistung eines elektrischen Signals erhöhen (d. h., verstärken). Leistungsverstärker sind in Niedrigenergie-Kommunikationssystemen weit verbreitet. Gewöhnlich befindet sich ein Leistungsverstärker in der Ausgangsstufe einer Sendekette und ist konfiguriert die Leistung eines Funkfrequenz(RF)-Signals zu erhöhen, bevor es von einer Antenne gesendet wird.
Kommunikationssysteme, die Leistungsverstärker einsetzen, können Signale gemäß bestimmten Kommunikationsstandards senden (z. B. EDGE, WCMDA, LTE, usw.). Viele solcher Kommunikationsstandards ermöglichen unterschiedliche Pegel der Ausgangsleistung mit unterschiedlichen Statistiken der Aussendung. Deshalb werden Leistungsverstärker häufig betrieben, um Ausgangssignale zu generieren, die einen breiten Ausgangsleistungsbereich (z. B., von einer niedrigen Ausgangsleistung bis zu einer maximalen Ausgangsleistung) abdecken. Wenn jedoch ein Leistungsverstärker betrieben wird, um ein Signal auszugeben, das kleiner ist als die maximale Ausgangsleistung, für die der Verstärker ausgelegt ist, vermindert sich die Effizienz des Leistungsverstärkers.
Eine Vielzahl von Techniken kann verwendet werden, um die Effizienz bei Leistungsverstärkern zu verbessern. Eine Technik ist, die DC-Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker zu senken, um die gesamte Leistungsaufnahme zu senken. Jedoch kann die ledigliche Absenkung der Versorgungsspannung zu nicht linearen Gewinnen und/oder Verzerrungen führen, die die Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers verschlechtern. Ein weitere Technik schließt die Lastanpassung zwischen der Leistungsverstärkerlast und einem Ausgangswiderstand ein, der durch ein am Ausgang des Leistungsverstärkers befindliches Ausgangsanpassungsnetzwerk gesteuert wird. Um eine hohe Effizienz beizubehalten, ändert das Ausgangsanpassungsnetzwerk den Ausgangswiderstand, wenn sich die Versorgungsspannung ändert. Das Ändern der DC-Versorgungsspannung ohne eine entsprechende Änderung beim Ausgangswiderstand verursacht eine Scheinwiderstand-Fehlanpassung, welche die Effizienz des Leistungsverstärkers reduziert. Noch eine weitere Technik ist die Verwendung des Hüllkurven-Trackings (Hüllkurvennachverfolgungen), um die Versorgungsspannung zum Ausgangsverstärker zu modulieren. Die Hüllkurve eines Signals kann durch die Überwachung des Signals, das verstärkt werden soll, abgeleitet werden. Dann kann die Hüllkurve verwendet werden, um die Versorgungsspannung des Verstärkers zu modulieren. Jedoch können Verzerrungen und/oder Nichtlinearität eingeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Prinzipschaltbild, das ein Hüllkurven-Tracking-Sendesystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
2 ist ein Prinzipschaltbild, das ein Hüllkurven-Tracking-Sendesystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
3 ist ein Prinzipschaltbild, das Verzögerungsbestimmungseinrichtungskomponente 228 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
4A ist eine dreidimensionale grafische Darstellung, welche den Gewinn eines Leistungsverstärkers veranschaulicht.
4B ist eine grafische Darstellung, welche die Korrelation oder Zuordnung von einer modulierten Versorgungsleistung mit einer Verstärkereingangsleistung veranschaulicht, um einen relativ konstanten Gewinnwert für einen Leistungsverstärker gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hervorzubringen.
5 ist eine grafische Darstellung, die Beispiel-Fehlermetriken für Zeitsteuerungs-Fehlanpassungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
6A ist eine grafische Darstellung, die ein Beispiel einer Kreuz-Korrelation eines Amplituden-Sendesignals(-TX-Signals) und eines Amplituden-Empfangssignals(-RX-Signals) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
6B ist eine grafische Darstellung, die den Unterschied oder die Kreuz-Korrelation der Spitzenabtastwerte veranschaulicht.
7 ist eine grafische Darstellung, die einen Kalibriervorgang gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Kalibrierung der Zeitsteuerungs-Fehlanpassung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Kalibrierung der Zeitsteuerungs-Fehlanpassung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugsnummern verwendet werden, um durchgängig auf gleiche Elemente Bezug zu nehmen, und wobei die veranschaulichten Strukturen und Geräte nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein System für das Kalibrieren der Zeitsteuerung zwischen einem Verstärkereingangssignal und einer modulierten Versorgungsleistung. Das System umfasst eine Versorgungsmodulationskomponente, eine Fehlermetrikkomponente und eine Verzögerungsbestimmungseinrichtung. Die Versorgungsmodulationskomponente stellt die modulierte Versorgungsleistung und das Verstärkereingangssignal gemäß einem Eingangssignal und einem eingestellten Verzögerungssignal bereit. Die Fehlermetrikkomponente generiert eine Fehlermetrikkomponente gemäß einem gesendeten Amplitudensignal und einem empfangenen Amplitudensignal. Die Verzögerungsbestimmungseinrichtung generiert Zeitsteuerungsanpassungen in Form des eingestellten Verzögerungssignals. Alternative Ausführungsformen umfassen einen Leistungsverstärker, der die modulierte Versorgungsleistung als eine Energiequelle verwendet und das Ausgangssignal vom Eingangssignal generiert. Bei einer weiteren umfasst irgendeine der obigen zusätzlich ein Koppelgerät, das ein Empfangssignal vom Ausgangssignal erhält. Bei einer weiteren umfasst irgendeine der obigen ein Messgerät, das das empfangene Amplitudensignal vom Empfangssignal erhält. Bei einer weiteren berechnet bei irgendeiner der obigen die Verzögerungsbestimmungseinrichtung einen Fehlerpegel von der Fehlermetrik und bestimmt das eingestellte Verzögerungssignal gemäß dem Fehlerpegel.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren, um eine Zeitsteuerungsangleichung zu kalibrieren oder durchzuführen. Eine Vielzahl von negativen Verzögerungen wird in eine Zeitsteuerungsangleichung zwischen einem modulierten Versorgungssignal und einem Verstärkereingangssignal für einen Leistungsverstärker eingeführt. Eine Vielzahl von Negative-Verzögerung-Fehlerpegeln wird basierend auf der Vielzahl von negativen Verzögerungen erhalten. Eine Vielzahl von positiven Verzögerungen wird eingeführt und eine Vielzahl von Positive-Verzögerung-Fehlerpegeln wird erhalten. Ein Schnittpunkt wird basierend auf dem obigen bestimmt und eine Zeitsteuerungsanpassung wird basierend auf dem Schnittpunkt abgeleitet. Die Zeitsteuerungsanpassung kann dann eingeführt werden, um die Angleichung zu erleichtern.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren, um eine Zeitsteuerungsangleichung für einen Leistungsverstärker zu kalibrieren oder durchzuführen, offenbart. Ein anfänglicher Fehlerpegel wird erhalten. Eine erste Zeitsteuerungsanpassung wird zwischen einem modulierten Versorgungssignal und einem Verstärkereingang durch einen ersten Betrag in einer ersten Richtung eingeführt. Ein erster Fehlerpegel wird basierend auf der Zeitsteuerungsanpassung erhalten. Wenn der erste Fehlerpegel größer ist als der zweite Fehlerpegel, wird eine zweite Zeitsteuerungsanpassung durch einen zweiten Betrag in einer entgegengesetzten Richtung eingeführt. Bei einer Variante erfolgt die erste Zeitsteuerungsanpassung, wenn der anfängliche Fehlerpegel einen Schwellenwertbetrag überschreitet.
Die Ausführungsformen der Erfindung umfassen das Abschwächen der Leistungsaufnahme innerhalb von Leistungsverstärkern für Modulationsarten mit hohem Scheitelfaktor, wie beispielsweise Third-Generation Partnership Project, LTE und HSUPA+ definierte Systeme. Die Ausführungsformen umfassen das Bereitstellen einer ausreichenden und dennoch reduzierten modulierten Versorgungsleistung an einen Leistungsverstärker, der eine relativ lineare Übertragung eines Eingangssignals an einen Ausgang des Leistungsverstärkers hervorbringt. Diese reduzierte Leistung mit Linearität wird realisiert, indem die Zeitsteuerung zwischen der modulierten Versorgungsleistung und dem Verstärkereingang für den Leistungsverstärker angeglichen wird.
Die Ausführungsformen der Erfindung können bei der Produktion oder während des regulären Betriebs ausgeführt oder verwendet werden. Während des regulären Betriebes können Zeitsteuerungs-Fehlanpassungen aufgrund variierter Betriebsparameter, einschließlich Temperaturschwankungen und Batterieversorgung, korrigiert werden. Die Erfinder erkennen, dass der Leistungsverstärker-Gewinn eine Funktion der modulierten Stromversorgung, die auch als Vcc bezeichnet wird, und des Eingangssignals oder des Verstärkereingangs ist. Somit sollten sowohl die Leistungsverstärkerversorgung als auch das Eingangssignal in ihrer Amplitude korrekt und in der Zeit synchronisiert sein. Für einige Systeme, wie beispielsweise LTE20-Systeme, sollte die Zeitangleichung besser sein als 1 Nanosekunde.
Die Erfinder erkennen, dass Komponenten, einschließlich analoger Komponenten, bei verschiedenen Änderungen in Kommunikationssystemen Fertigungstoleranzen mit unterschiedlicher Ausbreitungsverzögerung umfassen, und dass sich diese Verzögerung anhand von Betriebszuständen, wie beispielsweise Temperatur und Batteriespannung, ändert. Somit können sich die Verzögerungen aufgrund der variierten Betriebszustände ändern, selbst wenn ein System für Produktionstoleranzen kalibriert ist. Infolge der Änderung bei den Verzögerungen können die Leistungsverstärkerversorgung und die Eingangssignale nicht kompatibel oder hinsichtlich Amplitude und Zeit nicht synchronisiert sein, wodurch ein nicht linearer Gewinn oder nicht lineare Verzerrungen in das Ausgangssignal eingebracht werden.
1 ist ein Prinzipschaltbild, das ein Hüllkurven-Tracking-Sendesystem 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das System 100 schwächt die Leistungsaufnahme durch Nachverfolgung der Hüllkurve eines Sende- oder Ausgangssignals und durch Anpassung der Zeitsteuerung für eine modulierte Versorgungsleistung entsprechend ab.
Das System 100 umfasst einen Sendesignal-Eingangsknoten 102, Ausgangssignalknoten 104, eine Versorgungsmodulationskomponente 110, ein Empfängermessgerät 120, eine Fehlermetrikkomponente 130, Verzögerungsbestimmungseinrichtung/-Steuerung (controller) 140, einen Leistungsverstärker 150 und einen Koppler 160.
Der Signaleingangsknoten 102 stellt ein zu sendendes Eingangssignal bereit. Das Eingangssignal ist typischerweise ein moduliertes für die Kommunikation verwendetes Signal. Bei einem Beispiel liegt das Eingangssignal bei einer Frequenz zwischen –20 MHz und +20 MHz.
Der Ausgangssignalknoten 104 stellt ein zu sendendes Ausgangssignal bereit. Das Ausgangssignal wird generell für die Übertragung verstärkt. Bei einem Beispiel wird das Ausgangssignal an eine (nicht dargestellte) Antenne zur Übertragung bereitgestellt. Das Ausgangssignal liegt innerhalb eines Bereichs von geeigneten Frequenzen, die bei einem Beispiel –20 MHz bis +20 MHz umfassen.
Die Versorgungsmodulationskomponente 110 empfängt das Eingangssignal und ein eingestelltes Verzögerungssignal (SET_DLV). Die Versorgungsmodulationskomponente 110 generiert eine modulierte Versorgungsleistung, die auch als Vcc bezeichnet wird, zur Verwendung durch den Leistungsverstärker 150 und ein Verstärkereingangssignal. Die modulierte Versorgungsleistung ist ein moduliertes Signal, um die Leistungsaufnahme zu reduzieren. Sie ist mit dem Verstärkereingangssignal abgeglichen, um eine Verzerrung abzuschwächen und einen gewünschten oder ausgewählten Gewinn für den Verstärker aufrechtzuerhalten. Das eingestellte Verzögerungssignal umfasst Zeitsteuerungsanpassungen für die modulierte Stromversorgung, um die modulierte Versorgungsleistung mit dem Verstärkereingangssignal besser abzugleichen. Weiter wird die modulierte Versorgungsleistung typischerweise mit einer niedrigeren Spannungsgrenze generiert, um den gewählten Gewinn des Leistungsverstärkers 150 aufrechtzuerhalten. Die Versorgungsmodulationskomponente 110 kann die niedrigere Spannungsgrenze bestimmen und/oder wählen. Als Resultat schwächt die modulierte Versorgung die Leistungsaufnahme während des Betriebs des Systems 100 im Vergleich mit Systemen des Standes der Technik ab. 4B und die nachfolgende Beschreibung veranschaulichen eine Beispiel-Zuordnung oder -Angleichung der modulierten Verstärkerversorgung mit dem Verstärkereingangssignal.
Die Versorgungsmodulationskomponente 110 stellt auch ein gesendetes Amplitudensignal bereit, das vom Eingangssignal abgeleitet ist. Das gesendete Amplitudensignal stellt Information bezüglich der Amplitude des Eingangssignals über einen oder mehrere Zyklen bereit.
Der Leistungsverstärker 150 empfängt das Verstärkereingangssignal und das modulierte Versorgungssignal und stellt ein Ausgangssignal (RF_OUT) bereit. Der Koppler 160 ist mit dem Ausgangssignal gekoppelt und stellt das gekoppelte Ausgangssignal bereit, das auch als ein Empfangssignal bezeichnet wird. Das gekoppelte Ausgangssignal ist eine Version des Ausgangssignals mit niedrigerer Leistung. Es kann durch einen Koppler 160 bereitgestellt werden und es simuliert das Signal, das bei Empfängern empfangen werden könnte.
Das Empfängermessgerät 120 empfängt das gekoppelte Ausgangssignal und stellt gemessene Komponenten bereit. Das Empfängermessgerät 120 analysiert das gekoppelte Ausgangssignal, um die gemessenen Komponenten zu generieren. Die gemessenen Komponenten umfassen Amplitudeninformationen und Ähnliches. Die Amplitudeninformationen werden als empfangenes Amplitudensignal bezeichnet.
Die Fehlermetrikkomponente 130 empfängt die gemessenen Komponenten und empfängt auch das gesendete Amplitudensignal von der Versorgungsmodulationskomponente 110. Das gesendete Amplitudensignal stellt Information bezüglich der Amplitude des Eingangssignals bereit. Die Fehlermetrikkomponente vergleicht und analysiert das Amplitudensignal und die gemessenen Komponenten, um eine Fehlermetrik zu bestimmen, die auch als m oder meas bezeichnet wird.
Die Verzögerungsbestimmungseinrichtung 140 generiert das eingestellte Verzögerungssignal (SET_DLY) zur Verwendung durch die Versorgungsmodulationskomponente 110. Die Verzögerungsbestimmungseinrichtung empfängt die Fehlermetrik und kann auch die gemessenen Komponenten empfangen. Das eingestellte Verzögerungssignal wird typischerweise mit Zeitsteuerungsanpassungen für die modulierte Versorgungsleistung generiert, die die Angleichung mit dem Verstärkereingangssignal verbessern. Jedoch ist es offensichtlich, dass Zeitsteuerungsanpassungen eingeschlossen sein können, die Fehlanpassung einführen, um andere Anpassungen abzuleiten oder um Anpassungen zu kalibrieren. Die vorliegende Erfindung umfasst Mechanismen, die nachfolgend ausführlicher beschrieben werden, um das eingestellte Verzögerungssignal zu bestimmen. Bei einem Beispiel werden Fehlerpegel gemäß einem oder mehreren Mechanismen berechnet und Zeitsteuerungsanpassungen eingeführt, die zukünftige oder nachfolgende Fehlerpegel abschwächen oder reduzieren. Bei einem weiteren Beispiel kann eine Anzahl von Abtastwerten von empfangenen und gesendeten Amplitudensignalen nachverfolgt, verglichen und miteinander korreliert werden, um eine geeignete Zeitsteuerungsanpassung zu identifizieren, die die Angleichung der modulierten Versorgungsleistung mit dem Verstärkereingangssignal erleichtert. Es ist selbstverständlich, dass Varianten und alternative Mechanismen denkbar und gemäß der vorliegenden Erfindung sind.
2 ist ein Prinzipschaltbild, das ein Hüllkurven-Tracking-Sendesystem 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das System 200 schwächt die Leistungsaufnahme durch Nachverfolgung der Hüllkurve eines Sende- oder Ausgangssignals und durch Anpassung einer Verzögerungs- oder Zeitsteuerungsangleichung für eine modulierte Versorgungsleistung für einen Leistungsverstärker entsprechend ab.
Das System 200 umfasst Eingangsknoten 102, Ausgangsknoten 104, einen Leistungsverstärker 150 und einen Ausgangskoppler 160.
Der Signaleingangsknoten 102 stellt ein Eingangssignal bereit, das zu senden ist. Das Eingangssignal ist typischerweise ein moduliertes für die Kommunikation verwendetes Signal. Bei einem Beispiel liegt das Eingangssignal bei einer Frequenz zwischen –20 MHz und +20 MHz.
Der Ausgangssignalknoten 104 stellt ein Ausgangssignal bereit, das verstärkt und gesendet werden kann. Das Ausgangssignal ist ein RF-Signal und kann für Kommunikationszwecke und Ähnliches verwendet werden. Bei einem Beispiel wird das Ausgangssignal an eine (nicht dargestellte) Antenne zur Übertragung bereitgestellt.
Die Versorgungsmodulationskomponente 110 umfasst eine Amplituden-Extraktionskomponente 204, eine Verzögerungskomponente 206, eine Vorverzerrungskomponente 208, einen Digital-Analog-Wandler 210, einen Mischer 212 und eine Phasenregelkreis-(PLL)-Komponente 214. Die Amplituden-Extraktionskomponente 204 empfängt das Eingangssignal und entnimmt Amplitudeninformationen in der Form eines gesendeten Amplitudensignals (AM_TX). Somit umfasst das gesendete Amplitudensignal Amplitudeninformationen für ein Signal, das gesendet wird. Ein geeigneter Mechanismus kann verwendet werden, um die Amplitudeninformationen, wie beispielsweise unter Verwendung eines CORDIC Algorithmus, zu entnehmen.
Die Verzögerungskomponente 206 empfängt das gesendete Amplitudensignal und verzögert oder passt die Zeitsteuerung gemäß einem bereitgestellten eingestellten Verzögerungssignal an. Das eingestellte Verzögerungssignal umfasst einen Zeitsteuerungsanpassungsbetrag und eine Richtung der Anpassung, wie beispielsweise vorwärts oder rückwärts oder positiv oder negativ. Als Resultat generiert die Verzögerungskomponente 206 ein verzögertes Signal gemäß dem gesendeten Amplitudensignal und dem eingestellten Verzögerungssignal. Das eingestellte Verzögerungssignal umfasst Zeitsteuerungsanpassungen, die Anpassungsbeträge und eine Richtung der Anpassungen umfassen. Bei einem Beispiel reichen die Zeitsteuerungsanpassungen von 0 bis 100 ns mit einer Schrittfeinheit von ¼ ns, es ist jedoch selbstverständlich, dass andere Bereiche und Feinheitswerte mit der Erfindung verwendet werden können. Die Schrittweitenfeinheit von ¼ Nanosekunde ist für Kommunikationssysteme, wie beispielsweise ein LTE20-System, generell ausreichend.
Die Vorverzerrungskomponente 208 empfängt das verzögerte Amplitudensignal und verzerrt das Signal um einen ausgewählten Betrag, um ein verzerrtes Amplitudensignal zu generieren. Der Betrag der Verzerrung wird gewählt, um einen gewählten oder gewünschten Gewinn für den Leistungsverstärker 150 zu hervorzubringen. Bei einem Beispiel wird der Betrag der Verzerrung so ausgewählt, dass der Gewinn des Leistungsverstärkers 150 auf 20 dB eingestellt ist. Der Digital-Analog-Wandler 210 empfängt das verzerrte Amplitudensignal und wandelt das Signal in ein Analogsignal um, das als analoges Amplitudensignal bezeichnet wird.
Das analoge Amplitudensignal wird in die DC-DC-Wandler-Komponente 216 eingegeben. Die DC-DC-Wandler-Komponente 216 ist ein schneller DC-DC-Wandler. Sie generiert ein moduliertes Versorgungssignal für den Leistungsverstärker 150. Das modulierte Versorgungssignal wird als ein Ausgang der Versorgungsmodulationskomponente 110 bereitgestellt.
Die Mischer-Komponente 212 und die PLL-Komponente 214 empfangen das Eingangssignal und stellen ein Amplituden-Eingangssignal als ein Ausgang der Versorgungsmodulationskomponente 110 bereit. Als Resultat schwächt die modulierte Versorgung die Leistungsaufnahme während des Betriebs des Systems 100 im Vergleich mit Systemen des Standes der Technik ab.
Der Leistungsverstärker 150 empfängt das Verstärkereingangssignal und das modulierte Versorgungssignal und stellt ein Ausgangssignal (RF_OUT) bereit. Das Ausgangssignal kann weiter verarbeitet und/oder an eine Antenne zur Übertragung bereitgestellt werden. Das Ausgangssignal kann für Kommunikationszwecke und Ähnliches verwendet werden.
Der Koppler 160 ist mit dem Ausgangssignal gekoppelt und stellt das gekoppelte Ausgangssignal bereit. Das gekoppelte Ausgangssignal ist typischerweise eine Version des Ausgangssignals mit niedrigerer Leistung. Es wird generiert oder bereitgestellt, ohne sich wesentlich auf das Ausgangssignal auszuwirken.
Die Messungskomponente 218 empfängt das gekoppelte Ausgangssignal und stellt die gemessenen Komponenten bereit. Bei einem Beispiel umfasst die Messungskomponente 218 einen Mischer, der die gemessenen Komponenten unter Verwendung des gekoppelten Ausgangssignals als einen Eingang bereitstellt, ein Signal von der PLL-Komponente 214 als ein Oszillator-Eingangssignal und die Bereitstellung der gemessenen Komponenten als ein Ausgangssignal. Die gemessenen Komponenten umfassen ein empfangenes Amplitudensignal, das Amplitudenwerte über Zeit für das Ausgangssignal repräsentiert, wie sie von Empfängern empfangen wurden.
Die Fehlermetrikkomponente oder Regelschleife 130 empfängt die gemessenen Komponenten und das gesendete Amplitudensignal (AM_TX) und leitet eine Fehlermetrik, die auch als m oder meas bezeichnet wird, abhängig, von welchem Punkt der Regelschleife der Wert erhalten wird, ab. Eine Fehlermetrik Null zeigt keinen Fehler an, was typischerweise nicht auftritt.
Die Fehlermetrik-Regelschleife 130 umfasst in diesem Beispiel einen Addierer 220, Funktionskomponente 222 und Mischer oder Multiplikator 224. Der Multiplikator 224 multipliziert das gesendete Amplitudensignal mit einer Fehlermetrik m, um ein multipliziertes Amplitudensignal zu liefern. Der Addierer 220 fügt die gemessenen Komponenten zum multiplizierten Amplitudensignal hinzu, um eine zweite Fehlermetrik „meas” zu erzeugen. Die Funktionskomponente 222 berechnet dann oder findet die Fehlermetrik „m” von der zweiten Fehlermetrik „meas”. Die Funktionskomponente 222 ist ein Fehler-Integrator. Sie findet einen korrekten Skalenfaktor „m”. Solange der Unterschied zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Amplitudensignal größer ist als Null passt die Komponente 222 ihren Ausgang an, ändert die Werte von „m”. Zusätzlich arbeitet die Komponente 222 auch als Tiefpassfilterung des Fehlersignals „meas”. Selbst wenn das Fehlersignal um Null mit einer hohen Geschwindigkeit schwankt, wird der Wert „m” durch die Filterfunktion der Komponente 222 stabilisiert.
Die Schleife 130 wiederholt sich, bis die Fehlermetrik m und die Zwischenfehlermetrik meas stabilisiert oder beruhigt sind. Bei einem Beispiel sind die Fehlermetriken nach 20–30 Mikrosekunden stabilisiert.
Je größer die Fehlanpassung der Synchronisation zwischen dem modulierten Versorgungssignal und dem Amplituden-Eingangssignal ist, desto größer sind generell die Fehlerwerte: „m” und „meas”. Die Fehlermetrik-Schleife 130 kann kontinuierlich dynamisch oder anderweitig aktiviert werden, um aktualisierte Fehlerwerte zu liefern und für Änderungen in Betriebszuständen, wie beispielsweise Temperatur und Stromversorgung, Rechnung zu tragen.
Die Zeitfehlanpassungskomponente 228, die auch als eine Verzögerungsbestimmungseinrichtungskomponente bezeichnet wird, empfängt eine oder mehrere der Fehlermetriken und generiert ein eingestelltes Verzögerungssignal SET_DLY, um die Angleichung des modulierten Versorgungssignals und des Amplituden-Eingangssignals zu verbessern. Die Zeitfehlanpassungskomponente 228 kann einen Speicherbaustein 226 verwenden, um vorherige Fehlermetriken und Ähnliches zu speichern. Bei einem Beispiel berechnet die Zeitfehlanpassungskomponente Fehlerpegel und bestimmt Zeitsteuerungsanpassungen gemäß den Fehlerpegeln. Bei einem weiteren Beispiel erhält die Zeitfehlanpassungskomponente 228 Abtastwerte des gesendeten Amplitudensignals und des empfangenen Amplitudensignals und korreliert die Werte miteinander, um Zeitsteuerungsanpassungen zu identifizieren. In diesem Beispiel ist die Fehlermetrik nicht zwangsläufig erforderlich.
3 ist ein Prinzipschaltbild, das Verzögerungsbestimmungseinrichtungskomponente 228 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Es ist selbstverständlich, dass alternative Varianten der Komponente 228 gezeigt in 3 denkbar und gemäß der Erfindung sind.
Die Verzögerungsbestimmungseinrichtungskomponente 228 verwendet einen oder mehrere Mechanismen, um eine Zeitsteuerungsanpassung, die auch als eingestellter Verzögerungswert bezeichnet wird, zur Verwendung in einem Hüllkurven-Tracking-Sendesystem zu bestimmen. Bei diesem Beispiel umfasst die Verzögerungsbestimmungseinrichtung 228 einen RMS-Pegel-Mechanismus 302, einen Mittelwertpegel-Mechanismus 304, einen Absolutwert-Mechanismus 306, einen Amplituden-Mechanismus 308 und eine Steuerung 310. Der RMS-Pegel-Mechanismus 302, der Mittelwertpegel-Mechanismus 304 und der Absolutwert-Mechanismus 306 sind geeignete Beispiele der Fehlerpegel-Berechnungskomponente 312. Es ist selbstverständlich, dass andere ähnliche Mechanismen zusätzlich oder anstatt der obigen Mechanismen eingeschlossen sein können.
Die Steuerung 310 interagiert mit den anderen Komponenten und kann deren Ausführung steuern. Die Steuerung 310 kann auch mit einer (nicht dargestellten) Speicherkomponente verbinden. Die Steuerung 310 kann die verschiedenen Fehlerpegel-Berechnungen koordinieren und den eingestellten Verzögerungswert und das Signal mit den Komponenten 312, einschließlich der Mechanismen 302, 304 und 306 und des Amplituden-Mechanismus 308 bestimmen.
Der RMS-Pegel-Mechanismus 302 leitet ein eingestelltes Verzögerungssignal durch Berechnen und Analysieren des Effektivwertes (RMS) eines Fehlersignals ab. Das Fehlersignal kann durch eine Komponente, wie beispielsweise die oben beschriebene Fehlermetrik-Schleife oder -Komponente 130, bereitgestellt werden. Der RMS-Mechanismus 302 berechnet einen RMS-Wert für einen ausgewählten Zeitraum oder eine ausgewählte Anzahl an Zyklen. Der RMS-Wert wird durch Ermitteln der Quadratwurzel eines Mittelwertes der Quadratzahlen einer ausgewählten Anzahl an Fehlerabtastwerten des Fehlersignals berechnet. Somit werden eine Anzahl von Fehlerabtastwerten oder -werten vom Fehlersignal erhalten und dann werden die Abtastwerte quadriert, um die Quadratzahlen der Abtastwerte hervorzubringen. Anschließend wird ein Mittelwert oder Durchschnittswert der Quadratzahlen berechnet. Dann wird eine Quadratwurzel des Mittelwertes erhalten, um den RMS-Wert hervorzubringen. Der RMS-Wert wird mit einem Verzögerungswert korreliert und der Verzögerungswert wird verwendet, um das eingestellte Verzögerungssignal, einschließlich einer Richtung des Verzögerungssignals, wie beispielsweise vorwärts oder rückwärts, zu generieren. Der Verzögerungswert wird ausgewählt, um den RMS-Wert zu reduzieren oder abzuschwächen. Es ist selbstverständlich, dass die korrekte Richtung nicht vom RMS-Wert bestimmt wird. Jedoch kann dies durch das Implementieren des eingestellten Verzögerungswertes in das Verzögerungssignal und Analysieren einer nächsten Abfolge von Fehlerabtastwerten oder -werten überwunden werden. Wenn der RMS-Wert der nächsten Abfolge abnimmt, kann angenommen werden, dass die vorherige Richtung geeignet war. Wenn jedoch der RMS-Wert der nächsten Abfolge ansteigt, wird eine entgegengesetzte Richtung ausgewählt.
Der Mittelwertpegel-Mechanismus 304 leitet ein eingestelltes Verzögerungssignal durch Berechnen und Analysieren des Durchschnittswertes des Fehlersignals ab. Der Mittelwertpegel-Mechanismus 304 leitet ein eingestelltes Verzögerungssignal durch Berechnen und Analysieren des Durchschnittswertes eines Fehlersignals ab. Das Fehlersignal kann durch eine Komponente, wie beispielsweise die oben beschriebene Fehlermetrik-Schleife oder -Komponente 130 bereitgestellt werden. Der Mittelwertpegel-Mechanismus 304 berechnet den Durchschnittswert oder Pegel für einen ausgewählten Zeitraum oder eine ausgewählte Anzahl an Zyklen als ein Mittelwert oder Durchschnitt von Absolutwerten von Fehlermetriken (meas). Bei einem Beispiel wurden 300 Abtastwerte verwendet. Bei einem weiteren Beispiel wird ein einfacher Tiefpassfilter verwendet, um den Durchschnittswert zu berechnen.
Der Durchschnittswert wird durch das Berechnen des Mittelwertes oder Durchschnittswertes für Absolutwerte der gewählten Anzahl an Abtastwerten oder Werten vom Fehlersignal erhalten. Der Mittelwert wird mit einem Verzögerungswert korreliert und der Verzögerungswert wird verwendet, um das eingestellte Verzögerungssignal, einschließlich einer Richtung des Verzögerungssignals, wie beispielsweise vorwärts oder rückwärts zu generieren. Der Verzögerungswert wird ausgewählt, um den Mittelwert zu reduzieren oder abzuschwächen. Es ist selbstverständlich, dass die korrekte Richtung nicht zwangsläufig vom Durchschnittswert bestimmt wird. Jedoch kann dies durch das Implementieren des eingestellten Verzögerungswertes im Verzögerungssignal und Analysieren einer nächsten Abfolge von Fehlerabtastwerten oder Werten überwunden werden. Wenn der Mittelwert der nächsten Abfolge abnimmt, kann angenommen werden, dass die vorherige Richtung geeignet war. Wenn jedoch der Durchschnittswert der nächsten Abfolge ansteigt, wird eine entgegengesetzte Richtung für eine nächste Iteration ausgewählt.
Der Absolutwert-Mechanismus 306 leitet ein eingestelltes Verzögerungssignal durch Berechnen und Analysieren des Absolutwertes des Fehlersignals ab. Der Absolutwert-Mechanismus 306 leitet das eingestellte Verzögerungssignal durch Berechnen und Analysieren des Absolutwertes eines Fehlersignals ab. Das Fehlersignal kann durch eine Komponente, wie beispielsweise die oben beschriebene Fehlermetrik-Schleife oder -Komponente 130, bereitgestellt werden. Der Absolutwert-Mechanismus 306 berechnet einen Absolutwert oder Pegel für einen ausgewählten Zeitraum oder eine ausgewählte Anzahl an Zyklen. Bei einem Beispiel wurden 300 Abtastwerte verwendet.
Der Absolutwert wird durch Akkumulieren der Absolutwerte von Abtastwerten oder Werten vom Fehlersignal erhalten. Bei einem Beispiel wurden 50 Abtastwerte akkumuliert, um den Absolutwert zu generieren. Der Absolutwert wird mit einem Verzögerungswert korreliert und der Verzögerungswert wird verwendet, um das eingestellte Verzögerungssignal, einschließlich einer Richtung des Verzögerungssignals, wie beispielsweise vorwärts oder rückwärts zu generieren. Der Verzögerungswert wird ausgewählt, um den Absolutwert zu reduzieren oder abzuschwächen. Es ist selbstverständlich, dass die korrekte Richtung nicht zwangsläufig vom Absolutwert bestimmt wird. Jedoch kann eine nächste Abfolge von Fehlerabtastwerten oder -werten analysiert werden, um zu bestimmen, ob die Anpassung den kumulierten Absolutwert erhöht oder reduziert hat. Wenn der kumulierte Absolutwert reduziert wurde, kann somit die vorherige Richtung als korrekt angenommen werden. Wenn jedoch der kumulierte Absolutwert angestiegen ist, wird eine entgegengesetzte Richtung für eine nächste Iteration ausgewählt.
Der Amplituden-Mechanismus 308 leitet ein eingestelltes Verzögerungssignal durch Kreuz-Korrelation der Fehlermetrikabtastwerte ab. Eine ausgewählte Anzahl an Abtastwerten oder eine angegebene Dauer von Abtastwerten wird verarbeitet. Bei einem Beispiel werden 50 Abtastwerte von jedem Signal mit einer Abtastfrequenz von 104 MHz verwendet. Eine Faltung wird an den Abtastwerten durchgeführt, um das eingestellte Verzögerungssignal abzuleiten. Zusätzlich wird festgestellt, dass der Amplituden-Mechanismus 308 auch betriebsfähig ist, um die Richtung der Verzögerungsanpassung zu identifizieren.
4A ist eine dreidimensionale grafische Darstellung 400, welche den Gewinn eines Leistungsverstärkers veranschaulicht. Die grafische Darstellung 400 wird nur für veranschaulichende Zwecke bereitgestellt und ist als eine Simulation bereitgestellt. Die grafische Darstellung 400 stellt den Gewinn (PA gain [dB]) auf einer Y-Achse, das modulierte Versorgungssignal oder die Leistung (Vcc [V]) auf einer Z-Achse und das Verstärkereingangssignal oder die Leistung (Pin [dBm]) auf einer X-Achse dar. Als ein Beispiel kann auf 2 für die weitere Beschreibung des modulierten Versorgungssignals oder der Leistung und des Verstärkereingangssignals oder der Leistung, die an den Leistungsverstärker 150 bereitgestellt werden, Bezug genommen werden.
Somit sollte idealerweise der Gewinn unabhängig vom Wert der modulierten Versorgungsleistung und/oder der Verstärkereingangsleistung derselbe sein. 4A zeigt jedoch, dass das nicht der Fall ist. Der Gewinnfaktor sinkt am Verstärkereingangssignal unter einen Mindestwert ab, der in einem Beispiel unter 0 dBm ist. Weiter sinkt der Gewinnfaktor auch bei der modulierten Versorgungsleistung unter eine Mindestspannung ab, die in einem Beispiel ungefähr 1,8 Volt beträgt. Der Gewinn für einen Leistungsverstärker sollte relativ konstant sein. Hier wird der Gewinn so ausgewählt, dass er ungefähr 23 dB beträgt.
Als Resultat erkennen die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass eine Mindestspannung oder Leistung für die modulierte Versorgungsleistung und das Verstärkereingangssignal ausgewählt oder ausgelegt werden kann. Des Weiteren wird festgestellt, dass die grafische Darstellung 400 und die bereitgestellte Information in der Art veranschaulichend sind und dass andere Ausführungsformen der Erfindung denkbar sind, die variierte modulierte Versorgungssignale und Verstärkereingangssignale und ausgewählte Gewinnwerte aufweisen.
4B ist eine grafische Darstellung 410, welche die Korrelation oder Zuordnung von einer modulierten Versorgungsleistung mit einer Verstärkereingangsleistung veranschaulicht, um einen relativ konstanten Gewinnwert für einen Leistungsverstärker gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zu liefern. Die grafische Darstellung 410 wird als eine Beispielzuordnung der modulierten Versorgungsleistung mit der Verstärkereingangsleistung für ein Hüllkurven-Tracking-System, wie beispielsweise die oben beschriebenen Systeme, bereitgestellt.
Eine X-Achse stellt die Verstärkereingangsleistung einschließlich der Amplitudenmodulation in dBm dar. Eine Y-Achse stellt die modulierte Versorgungsleistung Vcc in Volt dar. Eine Beispielzuordnung 412 der zwei wird gezeigt, die einen ausgewählten Gewinn für einen Leistungsverstärker hervorbringt. Der ausgewählte Gewinn wird durch Korrelieren der modulierten Versorgungsleistung mit der Verstärkereingangsleistung relativ konstant aufrechterhalten. Somit wird die Leistungsaufnahme während des Aufrechterhaltens des ausgewählten Gewinns für den Leistungsverstärker abgeschwächt. Es ist in diesem Beispiel zu sehen, dass die modulierte Versorgungsleistung eine Untergrenze von ungefähr 1,8 Volt in diesem Beispiel hat, um den ausgewählten Gewinn hervorzubringen. Weiter ist zu ersehen, dass die modulierte Versorgungsleistung exponentiell ansteigt, da die Verstärkereingangsleistung eine Grenze, von ungefähr –5 dBm in diesem Beispiel überschreitet, um den ausgewählten Gewinn hervorzubringen.
5 ist eine grafische Darstellung 500, die Beispiel-Fehlerpegel für Zeitsteuerungs-Fehlanpassungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Die Zeitsteuerung zwischen der modulierten Versorgungsleistung und dem Verstärkereingang wurde absichtlich um verschiedene Zeiträume im Bereich von –5 bis +5 ns verschoben, um das Ergebnis zu sehen.
Die X-Achse stellt induzierte Verzögerungsunterschiede in ns dar und die Y-Achse stellt Fehlerpegel dar, die über einen Mechanismus der Erfindung erhalten werden. Die Fehlerpegel schließen die RMS-Werte 302, Durchschnittswerte 304 und akkumulierten Absolutwerte 306 ein. Eine Beschreibung dazu, wie die Fehlerpegel erhalten und berechnet werden können, ist oben in Bezug auf 3 beschrieben.
Die grafische Darstellung zeigt mehrere Entnahmestellen 502, 504, 506, 508 und 510. An der Entnahmestelle 502, wo der Verzögerungsunterschied auf –5 ns eingestellt ist, sind die Wertepegel 302, 304, 306 bei ungefähr 0,8 oder höher. Jedoch zeigen die Pegel nicht die Richtung des Verzögerungsunterschiedes an.
Entnahmestelle 504 entspricht einem Verzögerungsunterschied, der auf –2,5 s eingestellt ist. Hier sind die Pegel niedriger als an der Entnahmestelle 502, sie zeigen aber an, dass es eine Zeitfehlanpassung gibt. Erneut zeigen die Pegel bei Punkt 504 nicht die Richtung der Zeitverzögerungs-Fehlanpassung an.
Entnahmestelle 506 entspricht keiner Fehlanpassung oder einem Verzögerungsunterschied 0. Hier sind die Pegel 302, 304 und 306 bei Null, was erwartet wird. Wenn es keine Zeitsteuerungs-Fehlanpassung zwischen der modulierten Versorgungsleistung und dem Verstärkereingang gibt, waren die Fehlermetriken bei ungefähr Null und die Fehlerpegel waren auch zwangsläufig bei ungefähr Null.
Entnahmestelle 508 steht für eine Zeitsteuerungs-Fehlanpassung von 2,5 ns. Die Fehlerpegel hier sind nicht Null, was einen Betrag an Zeitsteuerungs-Fehlanpassung anzeigt. Weiter sind die Fehlerpegel hier denjenigen an der Entnahmestelle 504 ähnlich, was den Erwartungen entspricht.
Die letzte Entnahmestelle 510 entspricht einer Zeitsteuerungs-Fehlanpassung von 5,0 ns. Die Fehlerpegel sind erneut nicht Null, was eine Zeitsteuerungs-Fehlanpassung anzeigt. Zusätzlich sind die Fehlerpegel denjenigen an der Entnahmestelle 502 ähnlich und größer als diejenigen bei 508. Es ist anzumerken, dass die Fehlerpegel nicht die Richtung der Zeitsteuerungs-Fehlanpassung anzeigen.
Die grafische Darstellung 500 zeigt, dass die Fehlerpegel geeignet Abweichungen bei Zeitsteuerungs-Fehlanpassungen nachverfolgen. Weiter können die Daten verwendet werden, um geeignete Verzögerungsanpassungen während des Betriebs eines Hüllkurven-Tracking-Sendesystems zu bestimmen. Bei einem Beispiel können die Informationen generiert und in einer Wertetabelle zusammengestellt werden, um die Fehlerpegel mit eingestellten Verzögerungssignalanpassungen zu korrelieren. Somit kann ein RMS-Wert 302 von ungefähr 0,08 dahin gehend interpretiert werden, eine Anpassung des eingestellten Verzögerungssignals von –5 oder +5 ns zu erfordern oder vorzuschlagen.
6A ist eine grafische Darstellung 600, die ein Beispiel einer Kreuzkorrelation von gesendeten und empfangenen Amplituden-Abtastwerten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die grafische Darstellung 600 wird als ein Beispiel bereitgestellt. Es ist selbstverständlich, dass andere Ausführungsformen der Erfindung variierte Abtastwerte und Korrelationsinformationen generieren können.
Die Werte, die in der grafischen Darstellung 600 gezeigt werden, können unter Verwendung eines Amplitudenkorrelationsmechanismus, wie beispielsweise des Amplituden-Mechanismus 308 von 3 bereitgestellt werden. Abtastwerte von beiden Amplitudensignalen, dem gesendeten Amplitudensignal als auch dem empfangenen Amplitudensignal, sind in einem Speicherbaustein gespeichert. Das gesendete Amplitudensignal schließt die Amplitudeninformationen von einem Eingangssignal zum Hüllkurven-Tracking-System ein. Das empfangene Amplitudensignal schließt die Amplitudeninformationen von einem Empfangssignal ein, das unter Verwendung eines Kopplers am Ausgang des Leistungsverstärkers 150 erhalten werden kann.
Bei diesem Beispiel wurden 50 Abtastwerte von beiden Signalen unter Verwendung einer Abtastfrequenz von ungefähr 104 MHz erhalten. Es gibt Linien, die die Korrelation der Abtastwerte für verschiedene Zeitverzögerungen im Bereich von –4,8 ns bis 5,8 ns repräsentieren. Linie 601 entspricht einer Zeitfehlanpassung von –4,8 ns. Linie 602 entspricht einer Zeitfehlanpassung von –2,4 ns. Linie 603 entspricht keiner Zeitsteuerungs-Fehlanpassung oder einer Zeitverzögerungs-Fehlanpassung von ungefähr Null. Linie 602 entspricht einer Zeitfehlanpassung von –2,4 ns. Linie 605 entspricht einer Zeitfehlanpassung von 4,8 ns.
Somit kann die Kreuzkorrelation von einer Entnahmestelle zu einer weiteren einen Betrag an Zeitsteuerungs-Fehlanpassung und eine Richtung des Angleichungsfehlers anzeigen. Beispielsweise zeigt das Korrelieren des Abtastwerts Nummer 50 mit dem Abtastwert Nummer 52, welche Spitzenabtastwerte sind, keine Änderung für die Linie 603, was anzeigt, dass es keine Zeitsteuerungs-Fehlanpassung gibt. Als ein weiteres Beispiel zeigt das Korrelieren des Abtastwerts Nummer 50 mit dem Abtastwert Nummer 52 für die Linie 601, dass eine positive Richtungsänderung für die Zeitsteuerung erforderlich ist. Der Unterschied zwischen den Spitzenabtastwerten ist proportional zum Betrag der vorhandenen Zeitsteuerungs-Fehlanpassung. Ähnlich zeigt das Korrelieren des Abtastwerts Nummer 50 mit dem Abtastwert Nummer 52 für die Linie 605, dass eine negative Änderung in der Angleichung erforderlich ist.
Die Spitzenabtastwerte werden gemäß einer Anzahl von Abtastwerten und einer erwarteten Abtastwert-Verzögerung identifiziert. Die Spitzenabtastwerte sind über einen Spitzenwert und mit einer Zeitdauerabweichung vom Spitzenwert lokalisiert, die größer ist als eine erwartete Abtastwert-Verzögerung. Die Anzahl an Abtastwerten bezeichnet, wie viele Punkte der Signale wir für die Kreuzkorrelation verwenden. Die Verwendung einer größeren Anzahl an Abtastwerten kann zu einem robusteren Ergebnis führen und beständiger gegen Rauschen sein, jedoch erfordert die größere Anzahl an Abtastwerten mehr Rechenaufwand und Ressourcen. Die erwartete Abtastwert-Verzögerung ist die erwartete Fehlanpassung für das System. Typischerweise deckt die erwartete Abtastwert-Verzögerung einen Zeitraum von ein bis zwei Abtastwerten ab.
Die grafische Darstellung 600 kann verwendet werden, um Nachschlageinformation zu generieren, um Verzögerungs- oder Angleichungsanpassungen für Hüllkurven-Tracking-Systeme zu bestimmen. Die Spitzenabtastwerte werden identifiziert und dann wird eine Steigung zwischen den Spitzenabtastwerten bestimmt. Der Betrag der Steigung entspricht einem Betrag an Zeitsteuerungs-Angleichungsanpassung, die erforderlich ist. Das Vorzeichen der Steigung zeigt an, ob die Angleichung in der positiven oder negativen Richtung erfolgen muss.
Zusätzlich kann der Unterschied in den Spitzenabtastwerten für die absichtliche Zeitsteuerungs-Fehlanpassung 601–605 aufgezeichnet werden, um eine lineare Beziehung zwischen dem Unterschied in Spitzenabtastwerten und der Zeitsteuerungs-Fehlanpassung abzuleiten.
6B ist eine grafische Darstellung 620, die den Unterschied oder die Kreuzkorrelation der Spitzenabtastwerte veranschaulicht. Die grafische Darstellung 620 ist von den Abtastwerten abgeleitet, die für die grafische Darstellung 600 von 6A verwendet werden. Eine X-Achse stellt eine Zeitfehlanpassung in ns dar und eine Y-Achse stellt eine Kreuzkorrelation von Spitzenabtastwerten dar.
Kreuzkorrelationswerte der 5 absichtlichen Angleichungen von 6A sind aufgezeichnet, um die Linie 622 hervorzubringen. Beispielsweise resultierte die Zeitverzögerung von –4,8 ns in einer Kreuzkorrelation von –2, die Zeitverzögerung von –2,4 ns resultierte in einem Kreuzkorrelationswert von ungefähr –1, die Zeitverzögerung von 0 ns (keine Fehlanpassung) resultierte in einem Kreuzkorrelationswert von ungefähr 0, die Zeitverzögerung +2,4 ns resultierte in einer Kreuzkorrelation von ungefähr 1 und die Zeitverzögerung +4,8 ns resultierte in einer Kreuzkorrelation von ungefähr 2.
Die lineare Beziehung zwischen der Zeitfehlanpassung und den Kreuzkorrelationswerten ist zu ersehen. Die Beziehung kann beim Betrieb verwendet werden, um eine Zeitsteuerungs-Fehlanpassung unter Verwendung der Beziehung zu korrigieren, um Spitzenabtastwert-Kreuzkorrelationwerte in eingestellte Verzögerungswerte umzuwandeln und die Angleichung zu verbessern. Es ist anzumerken, dass die hervorgebrachten eingestellten Verzögerungswerte auch die Richtung der Anpassung einschließen.
7 ist eine grafische Darstellung, die einen Kalibriervorgang gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Eine X-Achse stellt die Angleichungsverzögerung dar und eine Y-Achse stellt die Fehlerpegel-Werte dar.
Der Kalibriervorgang verwendet einen oder mehrere der Fehlerpegel, wie beispielsweise diejenigen, die durch die Komponenten 302, 304 und 304 von 3 bestimmt werden. Die Fehlerpegel schließen in einem Beispiel einen RMS-Fehlerpegel, einen Mittelwert-Fehlerpegel und/oder einen kumulierten Fehlerpegel ein. Um das Verstehen zu erleichtern, kann der Kalibriervorgang in Verbindung mit dem System von 2 gelesen werden.
Der Kalibriervorgang beginnt durch die Anpassung des eingestellten Verzögerungssignals an eine hohe negative Verzögerung und das Bestimmen eines ersten negativen Fehlerpegels, der eine Messung der Fehlanpassung ergibt. Der hohe negative Verzögerungswert ist ein Wert außerhalb eines Bereichs von erwarteten oder möglichen Zeitsteuerungs-Fehlanpassungen. Die Verwendung einer hohen negativen Verzögerung macht es wahrscheinlich, dass eine Zeitsteuerungs-Fehlanpassung eingeführt ist und dass die Fehlanpassung negativ ist. Die hohe negative Verzögerung und der erste Fehlerpegel sind als ein erster Punkt 701 auf der grafischen Darstellung 700 aufgezeichnet. Das eingestellte Verzögerungssignal wird an einen zweiten hohen negativen Verzögerungswert angepasst und ein zweiter negativer Fehlerpegel wird erhalten. Der zweite negative Verzögerungswert und der zweite negative Fehlerpegel sind als ein zweiter Punkt 702 auf der grafischen Darstellung 700 aufgezeichnet.
Das eingestellte Verzögerungssignal wird dann an eine erste relativ hohe positive Verzögerung angepasst und ein erster positiver Fehlerpegel wird erhalten. Die relativ hohe positive Verzögerung ist ausgewählt, sodass sie außerhalb eines Bereichs von erwarteten oder möglichen Zeitsteuerungs-Fehlanpassungen fällt. Die erste positive Verzögerung und der erste positive Fehlerpegel sind als ein dritter Punkt 704 auf der grafischen Darstellung 700 aufgezeichnet. Das eingestellte Verzögerungssignal wird erneut an eine zweite relativ hohe positive Verzögerung angepasst und ein zweiter positiver Fehlerpegel wird erhalten. Die zweite positive Verzögerung und der zweite positive Fehlerpegel sind als vierter Punkt 705 auf der grafischen Darstellung 700 aufgezeichnet.
Die negativen Punkte der Verzögerung 701 und 702 sind durch eine gerade Linie verbunden und die positiven Punkte der Verzögerung 704 und 705 sind durch eine zweite gerade Linie verbunden. Ein Schnittpunkt der zwei Linien 706 ergibt eine geeignete Einstellung 706 für das eingestellte Verzögerungssignal, um die Fehlanpassung abzuschwächen.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 800 zur Kalibrierung der Zeitsteuerungs-Fehlanpassung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das Verfahren folgt den Beispielen, die in 7 bereitgestellt sind. Das Verfahren 800 schließt absichtlich eine falsche Abstimmung ein, wodurch das Verfahren für Produktionskalibriervorgänge, Erstverwendung und Ähnliches geeignet gemacht wird.
Das Verfahren beginnt bei Block 802, wo ein Hüllkurven-Tracking-Sendesystem bereitgestellt wird. Beispiele von geeigneten Sendesystemen werden in 2 und 3 gezeigt. Eine erste negative Verzögerung wird in die Zeitsteuerung zwischen der modulierten Versorgungsleistung und dem Verstärkereingang eingeführt und ein erster negativer Fehlerpegel wird bei Block 804 erhalten. Die erste negative Verzögerung wird ausgewählt, sodass sie außerhalb eines Bereichs von erwarteten oder wahrscheinlichen Zeitsteuerungs-Fehlanpassungen für das System fällt. Der erste negative Fehlerpegel kann einen RMS-Fehlerpegel, einen Mittelwert-Fehlerpegel, einen kumulierten Absolutwert-Fehlerpegel und Ähnliches einschließen. Beispiele zum Erhalten von Fehlerpegeln sind oben bereitgestellt.
Eine zweite negative Verzögerung wird in die Zeitsteuerung eingeführt und ein zweiter negativer Fehlerpegel wird bei Block 806 erhalten. Bei einem Beispiel ist die zweite negative Verzögerung größer in der Größenordnung als die erste negative Verzögerung. Bei einem weiteren Beispiel ist die zweite negative Verzögerung in der Größenordnung geringer als die erste negative Verzögerung.
Eine erste positive Verzögerung wird in die Zeitsteuerung eingeführt und ein erster positiver Fehlerpegel wird bei Block 808 erhalten. Die Größenordnung der ersten positiven Verzögerung ist ungefähr gleich der Größenordnung der ersten negativen Verzögerung. Fortfahrend wird eine zweite positive Verzögerung in die Zeitsteuerung eingeführt und ein zweiter positiver Fehlerpegel wird bei Block 810 erhalten. Die Größenordnung der zweiten positiven Verzögerung ist ungefähr gleich der Größenordnung der zweiten negativen Verzögerung.
Ein Schnittpunkt wird identifiziert und eine optimale oder geeignete Zeitsteuerungsverzögerung wird vom Schnittpunkt bei Block 812 abgeleitet. Der Schnittpunkt wird durch das Definieren von zwei Linien basierend auf den positiven Verzögerungen und den negativen Verzögerungen identifiziert. Die zwei Linien schneiden sich an einem Schnittpunkt. Dann wird die geeignete Zeitsteuerungsverzögerung durch die Feststellung eines Zeitsteuerungsverzögerungswertes erhalten, der dem Schnittpunkt entspricht.
Die geeignete Zeitsteuerungsverzögerung wird in das System bei Block 814 eingeführt. Die geeignete Zeitsteuerungsverzögerung sollte Verzerrungen abschwächen und die Angleichung der modulierten Versorgungsleistung und des Verstärkereingangssignals erleichtern. Dies kann durch das Erhalten eines aktuellen Fehlerpegels und Vergleichen des aktuellen Fehlerpegels mit einem vorherigen Fehlerpegel verifiziert werden, der vor Einleiten der absichtlichen Fehlanpassung erhalten wurde.
Es ist selbstverständlich, dass Abweichungen des Verfahrens 800 denkbar und gemäß der Erfindung sind. Bei einer Abweichung werden mehr als zwei negative und positive Zeitsteuerungs-Fehlanpassung-Werte eingeführt, um mehr Fehlerpegel-Werte hervorzubringen und den Schnittpunkt zu generieren. Bei einer weiteren Variante wird das Verfahren 800 bei einem Fehlerpegel initiiert, der über einem Schwellwert liegt. Bei noch einer weiteren Variante wird das Verfahren 800 in regelmäßigen Abständen initiiert. Weiter kann das Verfahren 800 iterativ wiederholt werden, bis ein Fehlerpegel unter einen Schwellenwertbetrag fällt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 900 zur Kalibrierung der Zeitsteuerungs-Fehlanpassung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das Verfahren 900 schließt im Gegensatz zu Verfahren 800 keine absichtlich falsche Abstimmung ein. Das Verfahren 900 verwendet Fehlerpegel.
Das Verfahren 900 beginnt bei Block 902, wo ein Hüllkurven-Tracking-Übertragungssystem bereitgestellt wird. Beispiele von geeigneten Übertragungssystemen werden in 2 und 3 gezeigt. Ein Fehlerpegel wird gemessen oder bei Block 904 erhalten. Der Fehlerpegel schließt ein oder mehr von einem RMS-Fehlerpegel, einem Mittelwert-Fehlerpegel und einem kumulierten Wert-Fehler ein. Der gemessene Fehlerpegel wird mit vorherigen Fehlerpegeln bei Block 906 verglichen, um zu bestimmen, ob der Fehlerpegel ansteigt, abnimmt oder relativ konstant bleibt.
Bei ansteigendem gemessenen Fehlerpegel wird eine Zeitsteuerungsangleichung zwischen einer modulierten Stromversorgung und einem Verstärkereingang um einen ersten Betrag in einer ersten Richtung bei Block 908 angepasst und der Fehlerwert wird erneut gemessen. Der erste Betrag ist ein relativ kleiner Betrag. Ein Beispiel eines kleinen Betrags liegt zwischen 0,5 und 1 ns. Generell ist der kleine Betrag ein Wert, der so groß oder so hoch ist, wie ihn das System verwenden kann, ohne die Übertragungsleistung während des aktiven Betriebes wesentlich zu verschlechtern. Somit kann für Systeme mit kleinerer Bandbreite, wie HSUPA+, der kleine Betrag durch den gleichen Faktor erhöht werden, während die Bandbreite verringert wird.
Wenn der gemessene Fehlerpegel abnimmt, war die erste Richtung die korrekte Richtung und es kann eine weitere Zeitsteuerungsanpassung in der ersten Richtung durchgeführt werden, um den Fehlerpegel weiter zu reduzieren. Wenn der Fehlerpegel ansteigt, war die erste Richtung die verkehrte Richtung und die Zeitsteuerungsangleichungen werden durch einen zweiten Betrag in einer zweiten Richtung angepasst, die der ersten Richtung bei Block 910 entgegengesetzt ist. Der zweite Betrag ist auch ein relativ kleiner Betrag. Bei einem Beispiel ist der zweite Betrag ungefähr gleich dem ersten Betrag. Bei einem weiteren Beispiel ist der zweite Betrag ungefähr zwei Mal der erste Betrag.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf eine oder mehrere Implementierungen veranschaulicht und beschrieben wurde, können Änderungen und/oder Modifikationen an den veranschaulichten Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Sinn und Umfang der angefügten Ansprüche abzuweichen.
Insbesondere bei den verschiedenen Funktionen, die durch die vorstehend beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Aufbauten, Geräte, Schaltkreise, Systeme etc.) ausgeführt werden, sollen die Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel”), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, jeder Komponente oder Struktur, die die angegebene Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die z. B. funktionell äquivalent ist), entsprechen (es sei denn, dass es anderweitig angezeigt ist), wenn sie auch nicht strukturell zur offenbarten Struktur, welche die Funktion in den hierin veranschaulichten beispielhaften Implementierungen der Erfindung ausführt, äquivalent ist. Obwohl zusätzlich ein bestimmtes erfindungsgemäßes Merkmal vielleicht lediglich in Bezug auf eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, kann solch ein Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für jegliche vorgegebene oder bestimmte Anwendung gewünscht oder vorteilhaft sein kann. Des Weiteren sind die Begriffe „einschließlich”, „beinhaltet”, „aufweisen”, „mit” oder Varianten davon, soweit sie entweder in der ausführlichen Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, dazu beabsichtigt, ähnlich dem Begriff „umfassend” einschließend zu sein.

Claims

System zur Kalibrierung der Zeitsteuerungs-Fehlanpassung, wobei das System umfasst: eine Versorgungsmodulationskomponente, die konfiguriert ist, um ein Eingangssignal und ein eingestelltes Verzögerungssignal zu empfangen und eine modulierte Versorgungsleistung und ein Verstärkereingangssignal gemäß dem Eingangssignal und dem eingestellten Verzögerungssignal bereitzustellen; und ein Leistungsverstärker, der konfiguriert ist, ein Ausgangssignal ausgehend vom Eingangssignal und der modulierten Versorgungsleistung zu generieren; und eine Verzögerungsbestimmungseinrichtung, die konfiguriert ist, um das eingestellte Verzögerungssignal zu generieren, um die Zeitsteuerungsangleichung der modulierten Versorgungsleistung und des Eingangssignals anzupassen.
System nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Fehlermetrikkomponente, die konfiguriert ist, um ein gesendetes Amplitudensignal und ein empfangenes Amplitudensignal zu empfangen und Information an die Verzögerungsbestimmungseinrichtung bereitzustellen, um die Generierung des eingestellten Verzögerungssignals zu erleichtern.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Versorgungsmodulationskomponente das gesendete Amplitudensignal vom Eingangssignal ableitet.
System nach Anspruch 3, weiter umfassend ein Koppelgerät, das ein Empfangssignal von einem Ausgangssignal erhält.
System nach Anspruch 4, weiter umfassend ein Messgerät, das das empfangene Amplitudensignal vom Empfangssignal erhält.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Fehlermetrikkomponente eine Fehlermetrik als die Information bereitstellt und die Verzögerungsbestimmungseinrichtung einen Fehlerpegel ausgehend von der Fehlermetrik berechnet.
System nach Anspruch 6, wobei der Fehlerpegel einen Effektivwert basierend auf einer ausgewählten Anzahl an Fehlermetriken umfasst.
System nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Fehlerpegel einen Durchschnittswert umfasst, der gemäß einer ausgewählten Anzahl an Fehlermetriken berechnet ist.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Fehlerpegel einen kumulierten Absolutwert einer ausgewählten Anzahl an Fehlermetriken umfasst.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Verzögerungsbestimmungseinrichtung das eingestellte Verzögerungssignal nur auf dem Fehlerpegel anpasst, der über einen Schwellwert ansteigt.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Verzögerungsbestimmungseinrichtung das eingestellte Verzögerungssignal in regelmäßigen Abständen anpasst.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die Verzögerungsbestimmungseinrichtung einen Kalibriervorgang durchführt, der absichtlich die modulierte Versorgungsleistung und das Verstärkereingangssignal falsch abgleicht, um eine Fehlerpegelbeziehung zwischen einem Fehlerpegelbereich und einem Bereich von Zeitanpassungen abzuleiten.
System nach Anspruch 12, wobei die Verzögerungsbestimmungseinrichtung die Fehlerpegelbeziehung verwendet, um das eingestellte Verzögerungssignal gemäß dem Fehlerpegel anzupassen.
System nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Verzögerungsbestimmungseinrichtung eine Anzahl von Abtastwerten ansammelt, Spitzenabtastwerte identifiziert, eine Korrelation der Spitzenabtastwerte durchführt und eine Korrelationsbeziehung von der Korrelation der Spitzenabtastwerte entwickelt.
Verfahren, um die Zeitsteuerungsanpassung zu kalibrieren, umfassend: das Einführen einer Vielzahl von negativen Verzögerungen in eine Zeitsteuerungsanpassung zwischen einem modulierten Versorgungssignal und einem Verstärkereingangssignal; das Erhalten einer Vielzahl von Negative-Verzögerung-Fehlerpegeln basierend auf der Vielzahl von negativen Verzögerungen; das Einführen einer Vielzahl von positiven Verzögerungen in die Zeitsteuerungsanpassung; das Erhalten einer Vielzahl von Positive-Verzögerung-Fehlerpegeln basierend auf der Vielzahl von positiven Verzögerungen; und das Identifizieren eines Schnittpunktes basierend auf der Vielzahl von negativen Verzögerungen, der Vielzahl von Negative-Verzögerung-Fehlerpegeln, der Vielzahl von positiven Verzögerungen und der Vielzahl von Positive-Verzögerung-Fehlerpegeln.
Verfahren nach Anspruch 15, weiter umfassend das Ableiten einer Zeitsteuerungsanpassung für die Zeitsteuerungsangleichung basierend auf dem Schnittpunkt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Vielzahl von negativen Verzögerungen eine erste negative Verzögerung und eine zweite negative Verzögerung umfasst und die Vielzahl von positiven Verzögerungen eine erste positive Verzögerung und eine zweite positive Verzögerung umfasst, wobei die erste positive Verzögerung und die erste negative Verzögerung im Wesentlichen ähnliche Größenordnungen aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Vielzahl von negativen Verzögerungen so ausgewählt ist, dass sie außerhalb eines Bereichs von wahrscheinlichen Fehlanpassungen ist.
Verfahren, um Zeitsteuerungsangleichung für einen Leistungsverstärker zu kalibrieren, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines anfänglichen Fehlerpegels; Einführen einer Zeitsteuerungsanpassung zwischen einem modulierten Versorgungssignal und einem Verstärkereingangssignal um einen ersten Betrag in einer ersten Richtung; Erhalten eines ersten Fehlerpegels basierend auf dem ersten Betrag in der ersten Richtung; und beim ersten Fehlerpegel, der größer ist als der anfängliche Fehlerpegel, Einführen einer zweiten Zeitsteuerungsanpassung um einen zweiten Betrag in einer zweiten Richtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Einführen der Zeitsteuerungsanpassung auf dem anfänglichen Fehlerpegel erfolgt, der einen Schwellenwertbetrag überschreitet.