DE102013114409B4

DE102013114409B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals

Info

Publication number: DE102013114409B4
Application number: DE102013114409.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Nöst; Martin Kastner
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: DE102013114409A1

Abstract

Vorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600) zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:ein Aufwärtsumsetzungsmodul (110), ausgelegt zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals (112) mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102);ein Abwärtsumsetzungsmodul (120), ausgelegt zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal (112) abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118); undein Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130), ausgelegt zum Bestimmen eines mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122),wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ferner ausgelegt ist zum Erzeugen eines Fehlersignals (132) auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, um Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals (112) anzugeben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein die Bestimmung unerwünschter Signalteile von elektrischen Signalen und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals.
Stand der Technik
Elektrische Signale enthalten oft unerwünschte Signalteile, die durch die Signalverarbeitung (z.B. Nichtlinearität oder Fehlanpassung) verursacht werden, oder Störungen aufgrund von anderen Signalen (z.B. Störsignale, Übersprechen). Insbesondere produzieren Senderschaltungen oft große unerwünschte Signalteile aufgrund der Frequenzumsetzung von Basisbandfrequenzen in Hochfrequenzen und der Leistungsverstärkung von Sendesignalen. Es sind viele definierte Parameter oder mathematische Ausdrücke verfügbar, um Sendernichtlinearität zu charakterisieren. In Telekommunikationssystemen kann EVM-Messung (Fehlervektorbetrag) und/oder ACP-Messung (Nachbarkanalleistung) neben dem 1-dB-Kompressionspunkt und dem IP3 (Schnittpunkt dritter Ordnung) oder eine Sättigungsleistungsmessung auf Komponentenniveau verwendet werden. Solche Parameter können jedoch auf verschiedene Weisen bestimmt werden. Es ist schwierig, eine Metrik zu finden, die AM-AM-Verzerrungen (Amplitude-zu-Amplitude-Modulation) und AM-PM-Verzerrungen (Amplitude-zu-Phase-Modulation) durch einfache zuverlässige Zahlen quantisiert. Diese Metrik sollte einfach und robust sein, wodurch Hardware- und/oder Softwareauswertung während der Laufzeit durch einfache Mittel ermöglicht wird. Außerdem kann eine Messung der Nichtlinearität eines Hochfrequenz- bzw. HF-Mobilsenders während des Normalbetriebs durch Verwendung einfacher Hardware und/oder Software erwünscht sein. Zum Stand der Technik wird außerdem auf folgende Druckschriften hingewiesen: US 5 903 611 A , US 2009 / 0 256 630 A1 und DE 10 2005 032 060 A1 .
Kurzfassung
Es besteht ein potentieller Bedarf, ein Konzept zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals bereitzustellen, das die Bestimmung der Nichtlinearitätsinformationen mit geringer Mühe und/oder hoher Zuverlässigkeit erlaubt.
Dieser potentielle Bedarf wird durch eine Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals nach Anspruch 1 oder 19, einen Sender oder Sendeempfänger nach Anspruch 20 und ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals nach Anspruch 21 gedeckt.
Figurenliste
Im Folgenden werden bestimmte Ausführungsformen der Vorrichtungen und/oder Verfahren lediglich beispielhaft und mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals;
2 ein Blockschaltbild einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals;
3 ein Blockschaltbild einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals unter Verwendung eines phasenmodulierten LO;
4 ein Blockschaltbild einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals unter Verwendung eines nichtphasenmodulierten LO;
5a ein Blockschaltbild einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals;
5b ein Blockschaltbild einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals mit digitaler Vorverzerrung;
5c ein Blockschaltbild einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals;
5d ein Blockschaltbild einer weiteren Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals mit digitaler Vorverzerrung;
6 ein Diagramm eines Gesamtfehlers aufgrund von Phasen- und Amplitudenfehler in einem Konstellationsdiagramm;
7 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals;
8 ein Blockschaltbild eines Mobilgeräts;
9a ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals; und
9b ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals.

Ausführliche Beschreibung
Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen bestimmte beispielhafte Ausführungsformen dargestellt sind. In den Figuren kann die Dicke von Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
Da beispielhafte Ausführungsformen zu verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen fähig sind, werden dementsprechend Ausführungsformen anhand von Beispielen in den Figuren gezeigt und im Folgenden ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass keine Absicht besteht, beispielhafte Ausführungsformen auf die konkreten offenbarten Formen zu beschränken, sondern im Gegenteil beispielhafte Ausführungsformen alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken sollen, die in den Schutzumfang der Offenbarung fallen. Gleiche Zahlen beziehen sich in der Beschreibung der Figuren durchweg auf gleiche oder ähnliche Elemente.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischentretende Elemente vorliegen können. Im Gegensatz dazu liegen, wenn ein Element als mit einem anderen Element „direkt verbunden“ oder „direkt gekoppelt“ bezeichnet wird, keine dazwischentretenden Elemente vor. Andere zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendete Wörter sollten auf ähnliche Weise aufgefasst werden (z.B. „zwischen“ im Gegensatz zu „direkt zwischen“, „angrenzend“ im Gegensatz zu „direkt angrenzend“ usw.).
Die hier gebrauchte Terminologie dient lediglich zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll beispielhafte Ausführungsformen nicht beschränken. Im vorliegenden Gebrauch sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern es der Kontext nicht deutlich anders angibt. Ferner versteht sich, dass die Ausdrücke „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“, wenn sie hier gebraucht werden, die Anwesenheit von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht die Anwesenheit oder den Zusatz eines oder mehrerer anderer Merkmale, einer oder mehrerer ganzer Zahlen, eines oder mehrerer Schritte, einer oder mehrerer Operationen, eines oder mehrerer Elemente, einer oder mehrerer Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließt.
Sofern es nicht anders definiert wird, besitzen alle hier gebrauchten Ausdrücke (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Ausdrücke) dieselbe Bedeutung wie von Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet der beispielhaften Ausführungsformen gemeinhin verstanden. Ferner versteht sich, dass Ausdrücke, z.B. die in weithin verwendeten Wörterbüchern definierten, als eine Bedeutung aufweisend aufgefasst werden sollten, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der relevanten Technik vereinbar ist, und nicht in einem idealisierten oder zu sehr formalen Sinne aufgefasst werden, wenn es nicht ausdrücklich hier so definiert wird.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 100 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Die Vorrichtung 100 umfasst ein Aufwärtsumsetzungsmodul 110, ein Abwärtsumsetzungsmodul 120 und ein Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130. Das Aufwärtsumsetzungsmodul 110 erzeugt ein Hochfrequenz-Sendesignal 112 mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102. Das Abwärtsumsetzungsmodul erzeugt ein komplexwertiges Basisband-Rückkopplungssignal 122 mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 118, das aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 abgeleitet wird. Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 bestimmt einen mittleren Verstärkungswert oder einen mittleren Phasendifferenzwert auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122. Ferner kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102, einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts ein Fehlersignal 132 erzeugen, sodass das Fehlersignal 132 Informationen über die Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 angibt.
Durch Implementieren eines Rückkopplungspfads für ein aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 abgeleitetes Signal (z.B. einen Teil des Sendesignals oder ein gekoppeltes Signal) kann eine Angabe einer Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 aus dem komplexwertigen Basisband-Sendesignal 102 vor der Aufwärtsumsetzung und dem komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignal 122 nach der Abwärtsumsetzung bestimmt werden, wobei zum Beispiel ein mittlerer Verstärkungswert oder ein mittlerer Phasendifferenzwert ohne Notwendigkeit einer Demodulation berücksichtigt wird. Auf diese Weise können Informationen über eine Nichtlinearität des Sendesignals 112 mit geringer Mühe bestimmt werden. Ferner können Informationen über die Nichtlinearität zum Beispiel in verschiedenen Zuständen oder unabhängig von einem Zustand (z.B. Herauffahr-, Test- oder Betriebszustand) der Vorrichtung 100 bestimmt werden. Zusätzlich können die Informationen über die Nichtlinearität mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, da die Informationen über die Nichtlinearität für das aktuell vorliegende Sendesignal im Vergleich zu einer durch eine Nachschlagetabelle bereitgestellten ähnlichen Information verfügbar sein können. Auf diese Weise kann auch die Zuverlässigkeit der Bestimmung der Information über die Nichtlinearität verbessert werden.
Eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 kann durch verschiedene Elemente während der Verarbeitung von Sendesignalen versursacht werden. Insbesondere kann analoge Verarbeitung von Signalen (z.B. Mischen oder Verstärken) nichtlineare Signalteile verursachen. Abhängig von der Position, an der das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 abgeleitet wird, können verschiedene Komponenten zu der Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 beitragen (z.B. nach Aufwärtsumsetzung, aber vor Leistungsverstärkung oder nach Leistungsverstärkung in einem Sendepfad).
Unabhängig von der Position, an der das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 abgeleitet wird, kann die Vorrichtung 100 an dieser Position eine Information über die Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 bestimmen.
Die Informationen über die Nichtlinearität können verschiedene Eigenschaften des nichtlinearen Teils des Hochfrequenz-Sendesignals 112 angeben. Zum Beispiel können die Informationen über die Nichtlinearität angeben, ob der nichtlineare Teil des Hochfrequenz-Sendesignals 112 größer als eine vorbestimmte Schwelle ist, oder können einen Betrag der Nichtlinearität (z.B. einen Fehlervektorbetrag oder das Nachbarkanal-Leckverhältnis) angeben.
Das komplexwertige Basisband-Sendesignal 102 kann Informationen enthalten, die zu einem Empfänger zu senden sind, der durch ein beliebiges Modulationsschema implementiert wird (z.B. Polarmodulation oder In-Phase-Quadraturphase-Modulation). Zum Beispiel kann das komplexwertige Basisband-Sendesignal 102 das Amplitudensignal oder das Phasensignal einer Polardarstellung von zu einem Empfänger zu sendenden Informationen oder ein In-Phase-Signal oder ein Quadraturphasensignal einer In-Phase-Quadraturphasendarstellung von zu einem Empfänger zu sendenden Informationen sein. Das komplexwertige Basisband-Sendesignal 102 kann eine Frequenzbandbreite umfassen, die sich im Basisband der Vorrichtung 100 befindet (z.B. weniger als 100 MHz).
Das Aufwärtsumsetzungsmodul 110 führt eine Aufwärtsumsetzung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 in einen Hochfrequenzbereich der Vorrichtung 100 durch (z.B. durch Mischen mindestens einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals mit einem Oszillatorsignal), um das Hochfrequenz-Sendesignal 112 zu erzeugen (das z.B. zu einem Empfänger zu senden ist). Das Hochfrequenz-Sendesignal 112 kann Signalteile mit einer oder mehreren Frequenzbandbreiten (z.B. zwischen 500 MHz und 10 GHz angeordnet) umfassen. Zum Beispiel kann das Hochfrequenz-Sendesignal 112 einem Antennenmodul (z.B. nach Verstärkung) zum Senden des Sendesignals zu einem Empfänger zugeführt werden.
Das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 wird aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 abgeleitet. Zum Beispiel kann das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 ein Teil des Hochfrequenz-Sendesignals 112 selbst sein oder das Hochfrequenzsignal 112 kann das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 durch kapazitives oder induktives Koppeln des Sendepfads mit einem Koppelelement (z.B. Richtungskoppler oder in der Nähe des Sendepfads angeordneten Kondensator) bewirken. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 100 gegebenenfalls ein Richtungskopplermodul umfassen, das im Sendepfad angeordnet ist (z.B. vor oder nach Verstärkung des Hochfrequenz-Sendesignals). Das Richtungskopplermodul kann das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal (z.B. an dem gekoppelten Port des Richtungskopplers) aus dem (z.B. an den Eingangsport des Richtungskopplers angelegten) Hochfrequenz-Sendesignal 112 ableiten.
Das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 kann Signalteile umfassen, die mindestens teilweise den Signalteilen des Hochfrequenz-Sendesignals 112 entsprechen. Die Signalteile des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 118 können dieselbe oder eine ähnliche Frequenzverteilung wie das Hochfrequenz-Sendesignal 112 umfassen. Aufgrund der Korrelation des Hochfrequenz-Sendesignals 112 und des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 118 kann das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 dieselben oder nahezu dieselben Nichtlinearitäten oder nichtlinearen Signalteile wie das Hochfrequenz-Sendesignal 112 umfassen.
Das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 wird durch das Abwärtsumsetzungsmodul 120 (z.B. durch Mischen des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals mit einem Oszillatorsignal) abwärts umgesetzt, um das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal 122 zu erzeugen. Das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal 122 kann ein Amplitudensignal und ein Phasensignal in einer Polardarstellung oder ein In-Phase-Signal und ein Quadraturphasensignal in einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung (z.B. wenn ein I/Q-Demodulator zur Abwärtsumsetzung verwendet wird) umfassen. Das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal 122 kann Singalteile mit Frequenzen im Bereich des Basisbands der Vorrichtung 100 umfassen (z.B. unter 100 MHz).
Auf der Basis des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 können auf verschiedene Weisen Informationen über einen nichtlinearen Signalteil des Hochfrequenz-Sendesignals 112 bestimmt werden. Es können verschiedene Kombinationen von Komponenten des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und der Komponenten des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 zum Bestimmen einer solchen Information über die Nichtlinearität verwendet werden. Abhängig davon, welche Komponenten der komplexwertigen Signale verwendet werden, kann ein mittlerer Verstärkungswert oder eine mittlere Phasendifferenz bestimmt und zum Erzeugen des Fehlersignals 132, das Informationen über die Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 angibt, verwendet werden.
Der mittlere Verstärkungswert gibt eine Verstärkung in dem Sendepfad und dem Rückkopplungspfad (dem Pfad zwischen dem Aufwärtsumsetzungsmodul und dem Nichtlinearitätsbestimmungsmodul), zum Beispiel gemittelt über ein vordefiniertes Zeitintervall, an. Das vordefinierte Zeitintervall kann so ausgewählt werden, dass kurzfristige Schwankungen der Verstärkung geglättet werden, aber eine Änderung über längere Zeit eine Auswirkung auf den mittleren Verstärkungswert hat. Zum Beispiel kann eine Komponenten des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 über Zeit (z.B. in kontinuierlichen oder beliebigen Zeitintervallen) abgetastet werden, und eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten (entsprechend dem vorbestimmten Zeitintervall) wird für eine Berechnung des mittleren Verstärkungswerts betrachtet.
Ähnlich kann ein mittlerer Phasendifferenzwert eine Phasendifferenz zwischen Komponenten des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (z.B. Phasensignale einer Polardarstellung), gemittelt über ein vordefiniertes Zeitintervall, angeben. Das vordefinierte Zeitintervall und die Berechnung des mittleren Phasendifferenzwerts können auf Abtastwerten einer Komponenten des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und der Komponenten des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 basieren und können ähnlich wie die oben erwähnte Bestimmung des mittleren Verstärkungswerts implementiert werden.
Anders ausgedrückt, kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 den mittleren Verstärkungswert und/oder den mittleren Phasendifferenzwert auf der Basis mehrerer temporärer aufeinanderfolgender Werte der Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und der Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 bestimmen.
Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 erzeugt ein Fehlersignal 132, das Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 angibt. Wie bereits erwähnt, kann eine solche Information vielfältige Nichtlinearitätsmaße betreffen (z.B. AM-AM-Verzerrungen, AM-PM-Verzerrungen, EVM oder ACLR). Abhängig von der Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und der Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 sowie einem bestimmten mittleren Verstärkungswert oder einem bestimmten mittleren Phasendifferenzwert können verschiedene Nichtlinearitätsmaße bestimmt oder berechnet werden.
Zum Beispiel können das Amplitudensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und das Amplitudensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 in einer Polardarstellung sowie ein bestimmter mittlerer Verstärkungswert zur Berechnung einer Amplitude-zu-Amplitude-Verzerrung des Hochfrequenz-Sendesignals 112 verwendet werden.
Als Alternative oder zusätzlich können im Fall einer Polardarstellung das Amplitudensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und das Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 sowie ein bestimmter mittlerer Phasendifferenzwert zum Bestimmen der Phase-zu-Amplitude-Verzerrung als Nichtlinearitätsmaß verwendet werden.
Als Alternative können im Fall einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung das In-Phase-Signal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und das In-Phase-Signal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 sowie ein bestimmter mittlerer Verstärkungswert zum Bestimmen eines In-Phasen-Teils der Nichtlinearität in dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 verwendet werden.
Als Alternative oder zusätzlich können das Quadraturphasensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und das Quadraturphasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 sowie der bestimmte mittlere Verstärkungswert zum Bestimmen eines Quadraturphasenteils der Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 verwendet werden.
Das komplexwertige Basisband-Sendesignal 102 und folglich das Hochfrequenz-Sendesignal 112 können zu übertragende Daten umfassen. Diese Daten können Testdaten zum Bestimmen eines Betrags von Nichtlinearität vor dem Starten einer Übertragung zu einem Empfänger (z.B. beim Herauffahren der Vorrichtung oder während wiederholter Testsequenzen) sein oder können Lastdaten oder Benutzerdaten umfassen, die ein Empfänger empfangen und verwenden soll. Anders ausgedrückt, kann das beschriebene Konzept zum Bestimmen eines Betrags oder Maßes für den Teil von Nichtlinearität in dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 in einem Testzustand der Vorrichtung 100 oder auch während des Normalbetriebs verwendet werden.
Wie bereits erwähnt, kann das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 an verschiedenen Positionen in dem Sendepfad abgezweigt werden. Zum Beispiel kann das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 118 vor oder nach einem Leistungsverstärker zum Verstärken des Hochfrequenz-Sendesignals 112 abgezweigt werden. Auf diese Weise können zum Beispiel Informationen über eine Nichtlinearität des Sendepfads mit oder ohne den Beitrag des Leistungsverstärkers bereitgestellt werden.
Zum Beispiel kann das Aufwärtsumsetzungsmodul 110 ein optionales Leistungsverstärkermodul umfassen, das das Hochfrequenz-Sendesignal 112 nach Aufwärtsumsetzung (z.B. nach Mischen des komplexwertigen Basisband-Sendesignals mit einem Oszillatorsignal) verstärkt. Ferner kann das Abwärtsumsetzungsmodul 120 das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal 122 auf der Basis des aus dem verstärkten Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 118 erzeugen. Anders ausgedrückt, kann das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal (z.B. durch Verwendung eines Richtungskopplers) nach dem Durchlaufen eines Leistungsverstärkers abgezweigt werden. Auf diese Weise kann das durch das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 bestimmte Fehlersignal 132 zum Beispiel mindestens einen Betrag von durch die Aufwärtsumsetzung und die Leistungsverstärkung des Hochfrequenz-Sendesignals 112 verursachter Nichtlinearität angeben.
Gegebenenfalls, zusätzlich oder als Alternative zu einem oder mehreren oben erwähnten Aspekten kann die Vorrichtung 100 ein Antennenmodul umfassen (oder mit einem externen Antennenmodul verbindbar sein). Das Antennenmodul kann das Hochfrequenz-Sendesignal 112 senden. Zum Beispiel kann das Hochfrequenz-Sendesignal 112 Informationen enthalten, die von einem Empfänger benutzt werden sollen. Auf diese Weise kann zum Beispiel während des Normalbetriebs eines Senders eine Angabe des nichtlinearen Teils des Hochfrequenz-Sendesignals 112 bereitgestellt werden.
Gegebenenfalls kann das Antennenmodul zum Senden des Hochfrequenz-Sendesignals 112 auch zum Empfangen eines Hochfrequenz-Empfangssignals von einem externen Sender verwendet werden, oder die Vorrichtung 100 umfasst ein weiteres Antennenmodul oder ist mit einem weiteren Antennenmodul verbindbar, um Hochfrequenz-Empfangssignale von einem externen Sender zu empfangen. Solche Hochfrequenz-Empfangssignale können durch ein zusätzliches Empfängermodul oder durch das Abwärtsumsetzungsmodul 120 der Vorrichtung 100 ins Basisband umgesetzt werden. Anders ausgedrückt, kann die Vorrichtung 100 ein Antennenmodul zum Senden des Hochfrequenz-Sendesignals 112 und zum Empfangen eines Hochfrequenz-Empfangssignals umfassen. Ferner kann das Abwärtsumsetzungsmodul 120 ein Basisband-Empfangssignal auf der Basis einer Abwärtsumsetzung des Hochfrequenz-Empfangssignals erzeugen. Auf diese Weise kann das Abwärtsumsetzungsmodul 120 zur Bestimmung des Teils von Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 sowie zur Verarbeitung empfangener Signale verwendet werden. Auf diese Weise kann mit geringer Mühe ein Sendeempfängermodul bereitgestellt werden.
Die Verarbeitung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102, des Hochfrequenz-Sendesignals 112, des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 118, des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 122 und des Fehlersignals 132 durch das Aufwärtsumsetzungsmodul 110, das Abwärtsumsetzungsmodul 120 und das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 können im analogen Bereich durchgeführt werden. Anders ausgedrückt, können diese Signale Analogsignale sein. Als Alternative kann es sich bei mindestens einem Teil dieser Signale um Digitalsignale handeln, und die Verarbeitung dieser Signale kann im digitalen Bereich durchgeführt werden. Zum Beispiel können das komplexwertige Basisband-Sendesignal 102 und das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal 122 Digitalsignale sein, und das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 kann im digitalen Bereich der Vorrichtung 100 angeordnet sein. Anders ausgedrückt, kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 durch digitale Signalverarbeitung den mittleren Verstärkungswert oder den mittleren Phasendifferenzwert bestimmen und das Fehlersignal 132 erzeugen. Auf diese Weise können die Informationen über die Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 mit geringer Mühe bestimmt werden.
Gegebenenfalls kann das Aufwärtsumsetzungsmodul 110 ein Digital-Analog-Umsetzungsmodul zum Umsetzen des digitalen komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 in ein analoges komplexwertiges Basisband-Sendesignal umfassen. Ferner kann das Abwärtsumsetzungsmodul 120 ein optionales Analog-Digital-Umsetzungsmodul umfassen, das ein analoges komplexwertiges Basisband-Rückkopplungssignal in das digitale komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal 122 umsetzt.
Das Fehlersignal 132 kann auf verschiedene Weisen verwendet werden. Zum Beispiel kann das Fehlersignal 132 eine Warnung für einen Bediener oder einen Benutzer auslösen, wenn ein Betrag von Nichtlinearität eine vordefinierte Grenze übersteigt, oder das Fehlersignal 132 kann für eine Vorverzerrung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und/oder des Hochfrequenz-Sendesignals 112 verwendet werden. Anders ausgedrückt, kann die Vorrichtung 100 ein Fehlersteuermodul umfassen, das eine Vorverzerrung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 oder des Hochfrequenz-Sendesignals 112 auf der Basis des Fehlersignals 132 durchführt, oder kann auf der Basis des Fehlersignals 132 eine Kalibrationsrücksetzung auslösen. Auf diese Weise kann mit geringer Mühe (z.B. ohne Nachschlagetabelle oder Bestimmung des ursprünglichen zu übertragenden Bitstroms) ein Hochfrequenz-Sendesignal 112 mit einem geringen Nichtlinearitätsteil bereitgestellt werden.
Wie bereits erwähnt, können auf der Basis der verfügbaren Signale verschiedene Indikatoren für einen Betrag von Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 bestimmt werden. Gegebenenfalls kann mehr als ein Fehlersignal erzeugt werden, das verschiedene Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 angibt, um ein genaues Maß für die Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 112 bereitzustellen. Als Alternative kann das Fehlersignal 132 zum Beispiel Informationen über mehr als eine Art von Nichtlinearität angeben (z.B. AM-AM-Verzerrung und AM-PM-Verzerrung).
Die Vorrichtung 100 kann ferner gegebenenfalls ein Ausrichtungsmodul umfassen. Das Ausrichtungsmodul kann das komplexwertige Basisband-Sendesignal (z.B. Timing-Ausrichtung des Amplitudensignals oder des Phasensignals) mit dem komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignal ausrichten.
Das Aufwärtsumsetzungsmodul 110, das Abwärtsumsetzungsmodul 120 und/oder das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 können unabhängige Hardwareeinheiten oder Teil eines Prozessors, eines Mikrocontrollers oder eines digitalen Signalprozessors sein oder können ein Computerprogramm oder ein Softwareprodukt zur Ausführung auf einem Prozessor, einem Mikrocontroller oder einem digitalen Signalprozessor sein. Das Aufwärtsumsetzungsmodul 110, das Abwärtsumsetzungsmodul 120 und/oder das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 130 können mindestens teilweise zum Beispiel zusammen implementiert werden (auf demselben Halbleiterchip, oder können mindestens teilweise selbe Elemente benutzen).
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 200 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Die Implementierung der Vorrichtung 200 ist der in 1 gezeigten Vorrichtung ähnlich. Es werden jedoch ein erstes Fehlersignal 232 oder Amplitudenfehlersignal und ein zweites Fehlersignal 234 oder Phasenfehlersignal bestimmt. Hierzu erzeugt das Aufwärtsumsetzungsmodul 110 das Hochfrequenz-Sendesignal 112 mindestens auf der Basis einer ersten Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 202 (z.B. des Amplitudensignals einer Polardarstellung) und einer zweiten Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 204 (z.B. des Amplitudenphasensignals einer Polardarstellung).
Ferner erzeugt das Abwärtsumsetzungsmodul 120 eine erste Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 222 (z.B. das Amplitudensignal einer Polardarstellung) und eine zweite Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 224 (z.B. das Phasensignal einer Polardarstellung) durch Abwärtsumsetzung des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 118, das aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 abgeleitet wird.
Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 230 bestimmt den mittleren Verstärkungswert auf der Basis der ersten Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 202 und der ersten Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 222. Ferner erzeugt das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul das erste Fehlersignal 232 (das z.B. einen Amplitudenfehler oder einen normierten Amplitudenfehler angibt) auf der Basis der ersten Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 202, der ersten Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 222 und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts.
Zusätzlich erzeugt das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 230 ein zweites Fehlersignal 234 (das z.B. einen Phasenfehler oder normierten Phasenfehler angibt) auf der Basis der zweiten Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 224 (z.B. und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungs-Sendesignals und des mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts), sodass das erste Fehlersignal 232 (z.B. Amplitudenfehlersignal) und das zweite Fehlersignal 234 (z.B. Phasenfehlersignal) jeweils einen Betrag von Nichtlinearität über dem Hochfrequenz-Sendesignal 112 angeben.
Ferner kann die Vorrichtung 200 ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale umfassen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben werden.
Zum Beispiel kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 230 im Fall einer Polardarstellung den mittleren Phasendifferenzwert auf der Basis der ersten Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 202 (z.B. des Amplitudensignals der Polardarstellung) und der zweiten Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 224 (z.B. des Phasensignals der Polardarstellung) bestimmen. Ferner kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 230 das zweite Fehlersignal 234 auf der Basis der ersten Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 202, der zweiten Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals 224 und der berechneten mittleren Phasendifferenz erzeugen. Auf diese Weise kann eine Angabe einer Amplitude-zu-Amplitude-Verzerrung durch das erste Fehlersignal 232 und einer Amplitude-zu-Phase-Verzerrung durch das zweite Fehlersignal 234 mit geringer Mühe implementiert werden.
Die zwei verschiedenen Fehlersignale können unabhängig voneinander (z.B. zur Vorverzerrung) verwendet werden, oder können verwendet werden, um eine Gesamtfehlerindikation zu bestimmen. Anders ausgedrückt, kann die Vorrichtung 200 ein Fehlerkombinierermodul umfassen, das auf der Basis des ersten Fehlersignals 232 und des zweiten Fehlersignals 234 ein Gesamtfehlersignal erzeugt. Dieses Gesamtfehlersignal kann Informationen über einen akkumulierten Betrag von Nichtlinearität umfassen. Zum Beispiel kann das Gesamtfehlersignal einen Fehlervektorbetrag oder ein Nachbarkanal-Leckverhältnis angeben (z.B. kann der Fehlervektorbetrag zur Schätzung des Nachbarkanal-Leckverhältnisses verwendet werden).
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 300 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Die Vorrichtung 300 umfasst ein Aufwärtsumsetzungsmodul 310, ein Abwärtsumsetzungsmodul 320, ein Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 330 und ein Fehlerkombinierermodul 340. Das Aufwärtsumsetzungsmodul 310 ist mit dem Abwärtsumsetzungsmodul 320 verbunden oder gekoppelt, das Abwärtsumsetzungsmodul 320 ist mit dem Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 330 verbunden und das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 330 ist mit dem Fehlerkombinierermodul 340 verbunden.
Das Aufwärtsumsetzungsmodul 310 empfängt ein komplexwertiges Basisband-Sendesignal, das durch ein Amplitudensignal A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und ein Phasensignal φ_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals dargestellt wird, sowie ein Oszillatorsignal LO und führt das Hochfrequenz-Sendesignal 316 einem mit dem Aufwärtsumsetzungsmodul 310 verbundenen optionalen Antennenmodul 350 zu und stellt das aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 316 abgeleitete Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 318 und ein phasenmoduliertes Oszillatorsignal bereit. Das Aufwärtsumsetzungsmodul 310 umfasst ein Polarmodulatormodul 312, das auf der Basis des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (z.B. durch Mischen des Amplitudensignals A_up mit dem durch das Phasensignal φ_up modulierten Oszillatorsignal) ein Hochfrequenz-Sendesignal erzeugt. Ferner kann das Aufwärtsumsetzungsmodul 310 ein HF-Frontendmodul (Hochfrequenz) mindestens zum Verstärken des durch das Polarmodulatormodul 312 bereitgestellten Hochfrequenz-Sendesignals und zum Bereitstellen des verstärkten Hochfrequenz-Sendesignals 316 für das optionale Antennenmodul 350 umfassen. Ferner kann das HF-Frontend-Modul 314 das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 318 aus dem verstärkten Hochfrequenz-Sendesignal 316 (z.B. durch einen Richtungskoppler) ableiten. Anders ausgedrückt, kann das Aufwärtsumsetzungsmodul 310 das Hochfrequenz-Sendesignal 316 mindestens durch Mischen einer Amplitudenkomponente A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals mit einem phasenmodulierten Oszillatorsignal erzeugen. Ferner kann das Aufwärtsumsetzungsmodul 310 das phasenmodulierte Oszillatorsignal durch Modulieren eines Oszillatorsignals mit einer Phasenkomponente φ_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals erzeugen. Das Oszillatorsignal kann durch eine Oszillatoreinheit (z.B. Phasenregelkreis oder Quartzoszillator) der Vorrichtung 300 oder einen mit der Vorrichtung 300 verbundenen externen Oszillator bereitgestellt werden.
Das komplexwertige Basisband-Sendesignal kann bereits in der Polardarstellung bereitgestellt sein. Als Alternative wird das komplexwertige Basisband-Sendesignal Ṽ_down der Vorrichtung 300, wie in 3 angegeben, in einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung bereitgestellt. In diesem Fall kann die Vorrichtung 300 ein optionales Sendekoordinatentransformationsmodul 302 umfassen, das zum Beispiel durch ein Polarumsetzungsmodul 302 dargestellt wird. Das Polarumsetzungsmodul 302 kann das komplexwertige Basisband-Sendesignal Ṽ_up aus der In-Phase-Quadraturphase-Darstellung in eine Polardarstellung umsetzen, die ein Amplitudensignal A_up und ein Phasensignal φ_up umfasst. Anders ausgedrückt, kann die Vorrichtung 300 ein Sendekoordinatentransformationsmodul 302 umfassen, das das komplexwertige Basisband-Sendesignal, das ein Amplitudensignal A_up und ein Phasensignal φ_up einer Polardarstellung umfasst, mindestens durch eine Transformation eines In-Phase-Basisband-Sendesignals I und eines Quadratur-Phase-Basisband-Sendesignals Q erzeugt.
Das Abwärtsumsetzungsmodul 320 empfängt das phasenmodulierte Lokaloszillatorsignal (phasemoduliertes LO) und das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 318 und stellt ein Amplitudensignal A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und ein Phasensignal Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals bereit. Zum Beispiel umfasst das Abwärtsumsetzungsmodul 320 ein Rückkopplungsempfängermodul 322, das ein komplexwertiges Basisband-Rückkopplungssignal Ṽ_down in einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung erzeugt, indem das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 318 mit dem phasenmodulierten Lokaloszillatorsignal gemischt wird. Ferner kann das Abwärtsumsetzungsmodul 320 ein Polarumsetzungsmodul 324 umfassen, das das Amplitudensignal A_down und das Phasensignal Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals in einer Polardarstellung auf der Basis einer Transformation des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals Ṽ_down in einer In-Phase-Quadraturphasen-Modulation erzeugt. Anders ausgedrückt, kann das Abwärtsumsetzungsmodul 320 ein (z.B. durch das Rückkopplungsempfängermodul dargestelltes) In-Phase-Quadraturphasen-Demodulationsmodul und ein (z.B. durch das Polarumsetzungsmodul dargestelltes) Rückkopplungskoordinatentransformationsmodul umfassen. Das In-Phase-Quadraturphasen-Demodulationsmodul kann mindestens durch die Abwärtsumsetzung des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 318, das aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 316 abgeleitet wird, ein In-Phase-Signal und das Quadraturphasensignal erzeugen. Ferner kann das Rückkopplungskoordinatentransformationsmodul 324 das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal mindestens durch eine Transformation des In-Phase-Signals und des Quadraturphasensignals in ein Amplitudensignal A_down und ein Phasensignal Δφ einer Polardarstellung erzeugen. Als Alternative kann das Abwärtsumsetzungsmodul 120 ein Polardemodulationsmodul umfassen, das das Amplitudensignal A_down und das Phasensignal Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals direkt auf der Basis des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 318 und des phasenmodulierten Lokaloszillatorsignals erzeugt.
Noch anders ausgedrückt, kann das Abwärtsumsetzungsmodul 320 mindestens durch Mischen des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 318, das aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 316 abgeleitet wird, mit dem Oszillatorsignal oder dem phasenmodulierten Oszillatorsignal eine Amplitudenkomponente A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und eine Phasenkomponente Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals erzeugen.
Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 330 kann das Amplitudensignal A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, das Amplitudensignal A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und das Phasensignal Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals empfangen und ein erstes Fehlersignal ε_A(RMS) ² und ein zweites Fehlersignal $ε_{φ (R M S)}^{2}$
bereitstellen. Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul kann ein Modul 332 zur Bestimmung des mittleren Verstärkungswerts umfassen, das den mittleren Verstärkungswert g auf der Basis des Amplitudensignals A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des Amplitudensignals A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals bestimmt. Ferner kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 330 ein Amplituden- (AM-) Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 334 umfassen, das das erste Fehlersignal ε_A(RMS) ² auf der Basis des Amplitudensignals A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals, des Amplitudensignals A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und des mittleren Verstärkungswerts g erzeugt. Zusätzlich kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 330 ein Modul 336 zur Bestimmung der mittleren Phase umfassen, das auf der Basis des Amplitudensignals A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und des Phasensignals Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals einen mittleren Phasendifferenzwert Δφ bestimmt. Ferner kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 330 ein Phasen- (PM-) Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 338 umfassen, das das zweite Fehlersignal $ε_{φ (R M S)}^{2}$
auf der Basis des Amplitudensignals A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, des Phasensignals Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts Δφ erzeugt.
Das Fehlerkombinierermodul 340 kann das erste Fehlersignal ε_A(RMS) ² und das zweite Fehlersignal $ε_{φ (R M S)}^{2}$
empfangen und kann ein erstes Gesamtfehlersignal EVM, das einen Fehlervektorbetrag angibt, und/oder ein zweites Gesamtfehlersignal ACLR, das ein Nachbarkanal-Leckverhältnis angibt, bereitstellen. Das Fehlerkombinierermodul 340 kann ein Kombinierermodul 342 umfassen, das auf der Basis des ersten Fehlersignals ε_A(RMS) ² und des zweiten Fehlersignals $ε_{φ (R M S)}^{2}$
ein Gesamtfehlersignal ε_RMS erzeugt. Ferner kann das Fehlerkombinierermodul 340 ein Fehlerindikatorbestimmungsmodul 344 (z.B. durch einen digitalen Signalprozessor DSP erledigt) umfassen, der das erste Gesamtfehlersignal EVM, das einen Fehlervektorbetrag angibt, und/oder das zweite Gesamtfehlersignal ACLR, das ein Nachbarkanal-Leckverhältnis angibt, erzeugt.
Gegebenenfalls kann die Vorrichtung 300 ein oder mehrere weitere Merkmale umfassen, die einem oder mehreren in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen erwähnten Aspekten entsprechen.
Die beschriebene Vorrichtung 300 (z.B. Sendersystem) kann die AM-AM-Übertragungskurve (Amplitude-Amplitude-Übertragungskurve) und gegebenenfalls auch die AM-PM-Übertragungskurve (Amplitude-Phase-Übertragungskurve) durch Verwendung eines Rückkopplungsempfängers (Abwärtsumsetzungsmoduls) messen. Amplitude und Phase können aus dem I/Q-Aufwärtsumsetzungspfad (Sendesignalpfad) und aus dem Rückkopplungsempfänger-Abwärtsumsetzungspfad wiedergewonnen werden. Außerdem kann eine genaue Timingausrichtung von Aufwärtsumsetzungs-Signaldaten und Rückkopplungsempfänger-Abwärtsumsetzungs-Signaldaten bereitgestellt werden.
Informationen über die Nichtlinearität des Systems oder der Vorrichtung 300 können durch das vorgeschlagene Konzept der Berechnung (z.B. durch Software, Firmware oder Hardware) erhalten werden.
Zum Beispiel ist A_down die Amplitude des komplexen Rückkopplungsempfängersignals Ṽ_down: $A_{d o w n} = | {\tilde{V}}_{d o w n} |$
und A_up ist die Amplitude des komplexen Sendeempfänger-Basisbandsignals (z.B. komplexwertiges Basisband-Sendesignal in der In-Phase-Quadraturphase-Darstellung), das aufwärtsumgesetzt und in den nichtlinearen Leistungsverstärker geleitet werden kann. A_up und A_down können timing-ausgerichtete Signale sein: $A_{u p} = | {\tilde{V}}_{u p} |$
Eine mögliche Darstellung der Amplitude und eines phasenausgerichteten Linear-Referenzsignals VREF zur Betrachtung von AM-AM, AM-PM und EVM kann die folgende sein: ${\tilde{V}}_{R E F} = A_{u p_{i}} g {\bar{e}}^{j \bar{Δ φ}}$
wobei A_up das Amplitudensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals zum Zeitpunkt a darstellt, g̅ einen mittleren Verstärkungswert oder eine Durchschnitts-Referenzverstärkung darstellt, j die imaginäre Einheit ist und Δφ der mittlere Phasendifferenzwert oder die Durchschnitts-Referenzphasenabweichung ist.
Der Fehlervektorbetrag (EVM) für dieses System oder diese Vorrichtung 300 kann definiert werden als $E V M = \sqrt{\frac{\sum {| {\tilde{V}}_{d o w n} - {\tilde{V}}_{R E F} |}^{2}}{\sum {| {\tilde{V}}_{R E F} |}^{2}}}$
Zur Auswertung der Metrik für Amplitudennichtlinearität kann die normierte Amplitudenvarianz zum Beispiel folgendermaßen definiert werden: $\begin{array}{l} ε_{A (R M S)}^{2} = \frac{{\sum_{i = 1}^{n} (A_{d o w n_{i}} - A_{u p_{i}} \bar{g})}^{2}}{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}^{2} {\bar{g}}^{2}} \\ = \frac{{\sum_{i = 1}^{n} (\frac{A_{d o w n_{i}}}{\bar{g}} - A_{u p_{i}})}^{2}}{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}^{2}} \end{array}$
wobei ε_A(RMS) ² eine von dem ersten Fehlersignal enthaltene Information angibt.
Anders ausgedrückt, kann das Fehlersignal ε_A(RMS) ² auf einer Komponente A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und dem mittleren Verstärkungswert g basieren.
Um die mittlere Durchschnitts-Referenzverstärkung oder den mittleren Verstärkungswert g (z.B. aufgrund von AM-AM-Umsetzung) zu berechnen, kann der Least-Square-Ansatz verwendet werden: $\frac{\partial {(ε_{A (R M S)})}^{2}}{\partial_{\bar{g}}} ≅ 0;$
dies kann zu der folgenden Durchschnitts-Referenzverstärkung g für ein Minimum von ε_A(RMS) ² führen, zum Beispiel: $\bar{g} = \frac{\sum_{i = 1}^{n} A_{d o w n_{i}}^{2}}{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}} A_{d o w n_{i}}}$
Anders ausgedrückt, kann der mittlere Verstärkungswert g auf einer Komponente A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und einer Komponente A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals basieren.
Bestimmte Approximationen für g können lauten: $\bar{g} \approx \sqrt{\frac{\frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} A_{d o w n_{i}}^{2}}{\frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}^{2}}} - \frac{A_{d o w n R M S}}{A_{u p R M S}};$
$\bar{g} \approx \frac{\sum_{i = 1}^{n} A_{d o w n_{i}}}{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}}$
$\bar{g} \approx \sum_{i = l}^{n} \frac{A_{d o w n_{i}}}{A_{u p_{i}}}$
Im Fall von starker AM-AM-Nichtlinearität zwischen dem Up- und Down-Pfad können solche Approximationen einen merklichen Fehler zu dem Gesamtfehler der Metrik beitragen, aber die Informationen über die Nichtlinearität des Sendesignals können immer noch eine Angabe des Betrags von Nichtlinearität bereitstellen.
Nach numerischer Auswertung von g kann die normierte Amplitudenvarianz ε_A(RMS) ² berechnet werden.
Die Standard-Amplitudenabweichung ε_A(RMS) kann zum Beispiel als durch AM-AM-Umsetzung der Signalkette verursachter EVM-Beitrag interpretiert werden.
Für die Metrik der Phasennichtlinearität kann eine genaue Timing-Ausrichtung zwischen φ_up und φ_downi oder Δφ angenommen werden, sodass die durch AM-PM-Umsetzung verursachte Phasendifferenz folgendermaßen lauten kann: $Δ φ_{i} = φ_{u p_{i}} - φ_{d o w n_{i}}$
Für eine Abwärtsumsetzung, wobei bereits ein phasenmoduliertes Lokaloszillatorsignal berücksichtigt wird, das durch das Oszillatorsignal verursacht wird, das durch das Phasensignal φ_upi des komplexwertigen Basisband-Sendesignals moduliert wird, kann das Abwärtsumsetzungsmodul 320 bereits das Phasensignal Δφ bereitstellen. Wenn dagegen ein nichtphasenmoduliertes Oszillatorsignal zur Abwärtsumsetzung verwendet wird, kann das Phasensignal gemäß der obigen Formel berechnet werden.
Falls als Alternative ein Aufwärtsumsetzungseffekt im Phasenbereich auftritt, kann zum Beispiel die Phasendifferenz oder das Phasensignal Δφ durch $Δ φ_{i} = atan2 \frac{Im {{\tilde{V}}_{u p_{i}} {\tilde{V}}_{d o w n_{i}}^{*}}}{Re {{\tilde{V}}_{u p_{i}} {\tilde{V}}_{d o w n_{i}}^{*}}} = atan 2 \frac{Im {e^{j φ_{u p_{i}}} e^{- j φ_{d o w n_{i}}}}}{Re {e^{j φ_{u p_{i}}} e^{- j φ_{d o w n_{i}}}}}$
berechnet werden, wobei atan2 die Vierquadranten-Invers-Tangente oder die Arkustangensfunktion mit zwei Argumenten angibt.
Bei einer Vorrichtung oder einem Polarsendersystem mit Direktmodulations-Rückkopplungsempfänger FBR (der z.B. dasselbe phasenmodulierte Lokaloszillatorsignal wie der Sender oder das Aufwärtsumsetzungsmodul verwendet) mit einer Phasenverschiebung von $e^{i φ_{A M P M_{i}}},$
die durch den nichtlinearen Verstärker verursacht wird, und einem Offset von $e^{i φ_{o f f s}},$
das durch die Rückkopplungsempfänger-Lokaloszillator-Phasenverschiebung verursacht wird, kann das Phasensignal Δφ bestimmt werden durch $Δ φ_{i} = atan2 (\frac{Im {e^{j φ_{L O_{i}}}^{+ j φ_{A M P M_{i}}} e^{- j φ_{L O_{i}} - j φ_{o f f s}}}}{Re {e^{j φ_{L O_{i}}}^{+ j φ_{A M P M_{i}}} e^{- j φ_{L O}_{_{i}} - j φ_{o f f s}}}}) = atan 2 (\frac{Im {{\tilde{V}}_{d o w n_{i}}^{*}}}{Re {{\tilde{V}}_{d o w n_{i}}^{*}}})$
wobei Δφ das Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals angibt, φ_LOi die Phase des Lokaloszillatorsignals angibt, φ_AMPi eine durch Nichtlinearitäten verursachte Phasenverschiebung angibt, φ_offs ein durch das Abwärtsumsetzungsmodul verursachtes Offset angibt und i einen Zeitindex angibt.
Zum Beispiel kann eine normierte Fehlervektorvarianz aufgrund von Phasenfehlern, wodurch das zweite Fehlersignal dargestellt wird, definiert werden durch $ε_{φ (R M S)}^{2} \approx \frac{\sum_{i = 1}^{n} {(2 A_{u p_{i}} \bar{g} sin (\frac{Δ φ_{i} - \bar{Δ φ}}{2}))}^{2}}{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}^{2} {\bar{g}}^{2}}$
Für kleine Abweichungswinkel kann Δφ_i - Δφ vereinfacht werden durch $sin (Δ φ_{i} - \bar{Δ φ}) \approx Δ φ_{i} - \bar{Δ φ}$
mit dem Ergebnis $\begin{matrix} ε_{φ (R M S)}^{2} = \frac{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}^{2} {(Δ φ_{i} - \bar{Δ φ})}^{2}}{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}^{2}} \\ = \frac{1}{A_{u p R M S}^{2}} \frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}^{2} {(Δ φ_{i} - \bar{Δ φ})}^{2} \end{matrix}$
Anders ausgedrückt, kann das Fehlersignal $ε_{φ (R M S)}^{2}$
auf einer Komponente A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und dem mittleren Phasendifferenzwert Δφ basieren.
Zum Beispiel kann die Bedingung des minimalen quadratischen Fehlers verwendet werden, um die Durchschnitts-Referenzphasenabweichung oder den mittleren Phasendifferenzwert Δφ zu berechnen: $\frac{\partial {(ε_{φ (R M S)})}^{2}}{\partial \bar{φ}} ≅ 0;$
mit dem Ergebnis $\bar{Δ φ} \approx \frac{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}^{2} Δ φ_{i}}{\sum_{i = 1}^{n} A_{u p_{i}}}$
Anders ausgedrückt, kann der mittlere Phasendifferenzwert Δφ auf einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals Δφ basieren.
Diese Formel für den mittleren Phasendifferenzwert Δφ kann nur für kleine Phasendifferenzen Δφ (angegeben durch das Phasensignal) verwendet werden, und die Benutzbarkeit kann zusätzlich leiden, wenn die Durchschnittsphase einer Phasenumschlagsgrenze nahe ist.
Deshalb kann die Referenzphasenabweichung oder der mittlere Phasendifferenzwert Δφ als Alternative (z.B. im Fall eines kartesischen Sende-TX-Systems, das ein unmoduliertes Lokaloszillatorsignal LO für den Rückkopplungsempfänger verwendet) berechnet werden durch Verwendung von $\bar{Δ φ} \approx atan2 \frac{\sum_{i = 1}^{n} Im {{\tilde{V}}_{u p_{i}} {\tilde{V}}_{d o w n_{i}}^{*}}}{\sum_{i = 1}^{n} Re {{\tilde{V}}_{u p_{i}} {\tilde{V}}_{d o w n_{i}}^{*}}}$
Zum Beispiel kann ein Verfahren zur Berechnung des mittleren Phasendifferenzwerts Δφ für einen Polarsender (der z.B. dasselbe phasenmodulierte Lokaloszillatorsignal für den Abwärtsumsetzungspfad wie der Sender verwendet) folgendermaßen lauten: $\bar{Δ φ} \approx atan2 \frac{\sum_{i = 1}^{n} Im {{\tilde{V}}_{d o w n_{i}}^{*}}}{\sum_{i = 1}^{n} Re {{\tilde{V}}_{d o w n_{i}}^{*}}}$
Zum Beispiel kann die Standard-Amplitudenabweichung ε_φ(RMS) als durch AM-PM-Umsetzung der Signalkette verursachter EVM-Beitrag interpretiert werden.
Das Konstruieren einer Gesamt-EVM-Approximation aus dem ersten Fehlersignal ε_A(RMS) ² und dem zweiten Fehlersignal $ε_{φ (R M S)}^{2},$
wobei Δφ_i - Δφ als klein (z.B. kleiner als 15°) und deshalb ungefähre Orthogonalität zwischen allen $ε_{A_{i}}^{2}, ε_{φ_{i}}^{2}$
sowie Orthogonalität von $ε_{A (R M S)}^{2}, ε_{φ (R M S)}^{2}$
betrachtet wird, kann zu einer Gesamt-Fehlerapproximationsformel (die durch das Gesamtfehlersignal enthaltene Informationen repräsentiert) führen, die zum Beispiel definiert wird durch $ε_{R M S} \approx \sqrt{ε_{A (R M S)}^{2} + ε_{φ (R M S)}^{2}}$
wobei ε_RMS einen Gesamtfehler angibt.
Dies kann als EVM-äquivalenter Fehler, der aus der AM-AM- und AM-PM-Kurve berechnet wird, interpretiert werden und kann als Metrik für Nichtlinearität der Vorrichtung oder des Sendersystems eingeführt werden: $E V M \approx ε_{R M S}$
wobei EVM ein Fehlersignal angibt, das Informationen über einen Fehlervektorbetrag des Hochfrequenz-Sendesignals enthält.
Ferner kann eine Nachbarkanal-Leckverhältnisapproximation durch Verwendung eines Offsets erfolgen (das z.B. eine unwesentliche Abhängigkeit aus Filterung, Speicher des Leistungsverstärkers (PA) und Signalstatistiken zeigen kann), zum Beispiel $A C L R = 20 * {log}_{10} (ε_{R M S}) + A C L R_{o f f s}$
wobei ACLR ein Fehlersignal angibt, das Informationen über ein Nachbarkanal-Leckverhältnis enthält, ε_RMS ein Gesamtfehlersignal angibt und ACLR_offs ein vordefiniertes Offset (z.B. bestimmt durch Messung, abhängig von Modulation) angibt.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Vorrichtung eine optionale Filterung umfassen. Zum Beispiel kann für bestimmte Mobilkommunikationssysteme (z.B. 3G bis 3GPP gemäß EVM) ein Raised-Cosine-Filter (RRC, Route Raised Cosine Filter) für den Verbindungspfad verwendet werden (z.B. ein RRC-Kanalfilter für die Sende- bzw. TX- und ein RRC-Kanalfilter für die Rückkopplungsempfänger- bzw. FBR-Messvorrichtung bzw. Empfänger RX). Da gemäß einem Aspekt die vorgestellte Metrik eine Nachbarkanalnichtlinear-Verzerrung betrifft, kann zum Beispiel ein Breitband-Filter vernünftig sein. Breitband-Filterung kann eine geringfügige Auswirkung auf die Gesamt-Filterübertragungsfunktion umfassen. Die Kombination von RRC-Filter und Breitband-Filter kann fast dieselbe Impulsantwort wie RRC selbst (z.B. mit Ausnahme von Basisverzögerung) umfassen. Im Gegensatz zu Breitband-Filtern können Kanal- oder sogar in-Kanal-Schmalband-Filter eine Hauptauswirkung auf EVM umfassen, insbesondere aufgrund von Zwischensymbolstörungen, und für diesen Fall kann eine Menge von Filtern (können das Nyquist-ISI-Kriterium erfüllen) (Zwischensymbolstörungen) verwendet werden.
Anders ausgedrückt kann zum Beispiel in Polarsendern und/oder Rückkopplungsempfängern ein Breitband-Filter am Rückkopplungsverstärkerausgang mit der Aufgabe des Verringerns des Alias-Effekts und Rauschens verwendet werden.
Zum Beispiel zeigt 6 ein Konstellationsdiagramm, das den Gesamtfehler ε_i (z.B. gemäß der für ε_RMS gegebenen Formel) aufgrund von Phasen- (z.B. gemäß der für $ε_{φ (R M S)}^{2}$
gegebenen Formel) und Amplitudenfehler (z.B. gemäß der für ε_A(RMS) ² gegebenen Formel) betrachtet. Die Achsen geben den Realteil Re und den Imaginärteil Im an. Ferner sind das durch den mittleren Verstärkungswert g verstärkte Amplitudensignal A_up und ein entsprechendes Amplitudensignal A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals dargestellt.
3 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Beispiel zum Messen von Nichtlinearität in einem Polarsendersystem mit phasenmoduliertem Lokaloszillator (LO).
4 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 400 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Die Implementierung der Vorrichtung 400 ist der in 3 gezeigten Vorrichtung ähnlich. Das Abwärtsumsetzungsmodul 320 verwendet jedoch das Oszillatorsignal LO, das auch dem Aufwärtsumsetzungsmodul zugeführt wird, um durch das Phasensignal φ_up moduliert zu werden, anstelle des phasenmodulierten Lokaloszillatorsignals. Das Phasensignal Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals zur Bestimmung des mittleren Phasendifferenzwerts Δφ und des zweiten Fehlersignals $ε_{φ (R M S)}^{2}$
wird durch ein zusätzliches Kombinierermodul 432 erhalten, das das Phasensignal φ_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und das Phasensignal, das durch das Polarumsetzungsmodul 324 des Abwärtsumsetzungsmoduls 320 bereitgestellt wird, kombiniert. Zum Beispiel kann das Kombinierermodul 432 des Nichtlinearitätsbestimmungsmoduls 330 zum Beispiel die Differenz zwischen diesen zwei Signalen berechnen, durch $Δ φ_{i} = φ_{u p_{i}} - φ_{d o w n_{i}}$
Zusätzlich kann die Vorrichtung 400 gemäß den in Verbindung mit 3 beschriebenen Aspekten implementiert werden.
Zum Beispiel zeigt 4 eine Vorrichtung zur Messung von Nichtlinearität in einem Polarsendersystem (mit einem Lokaloszillatorsignal LO).
5A zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 500 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Die Implementierung der Vorrichtung 500 ist der in 3 gezeigten Vorrichtung ähnlich. In diesem Beispiel wird das Senderkoordinatentransformationsmodul 502 auf der Basis eines cordic-Algorithmus (Koordinatenrotations-Digitalcomputer) implementiert, der das komplexwertige Basisband-Sendesignal mit Polardarstellung A_up, φ_up erzeugt, auf der Basis eines komplexwertigen Basisband-Sendesignal Ṽ_up mit In-Phase-Quadraturphase-Darstellung.
Das Aufwärtsumsetzungsmodul 510 umfasst einen Hochfrequenz-Digital-Analog-Umsetzer 512 (HF-DAC), der ein analoges Amplitudensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals auf der Basis des digitalen Amplitudensignals A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals erzeugt, und einen digitalen Phasenregelkreis 514 (DPLL), der ein phasenmodulierten Lokaloszillatorsignal (phasenmoduliertes LO) auf der Basis des Phasensignals φ_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals erzeugt. Ferner umfasst das Aufwärtsumsetzungsmodul 510 einen Mischer 516 zum Mischen des analogen Amplitudensignals mit dem phasenmodulierten Lokaloszillatorsignal, um ein Hochfrequenz-Sendesignal zu erzeugen. Das Hochfrequenz-Sendesignal wird durch einen Leistungsverstärker 518 des Aufwärtsumsetzungsmoduls 510 verstärkt. Das verstärkte Hochfrequenz-Sendesignal wird durch einen Richtungskoppler 552 und ein Bandpassfilter 554 einem Antennenmodul 350 zugeführt. Der Richtungskoppler 552 des Aufwärtsumsetzungsmoduls 510 stellt das Hochfrequenz-Rückkopplungssignal 517 (z.B. an dem gekoppelten Port) bereit.
Das Abwärtsumsetzungsmodul 520 (z.B. der Rückkopplungsempfänger, FBR) umfasst einen rauscharmen Verstärker 521 (LNA) zum Verstärken des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 517. Ferner umfasst das Abwärtsumsetzungsmodul 520 einen I/Q-Demodulator 522, der auf der Basis des verstärkten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals und des phasenmodulierten Lokaloszillatorsignals 519 ein komplexwertiges Basisband-Rückkopplungssignal Ṽ_down mit einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung erzeugt. Das In-Phase-Signal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals Ṽ_down wird durch einen ersten Tiefpass 523 tiefpassgefiltert und durch einen ersten Analog-Digital-Umsetzer 525 (ADC) des Abwärtsumsetzungsmoduls 520 in ein digitales Signal umgesetzt. Entsprechend wird das Quadraturphasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals Ṽ_down durch ein zweites Tiefpassfilter 524 tiefpassgefiltert und durch einen zweiten Analog-Digital-Umsetzer 526 des Abwärtsumsetzungsmoduls 520 in ein Digitalsignal umgesetzt. Ferner umfasst das Abwärtsumsetzungsmodul 520 ein Rückkopplungskoordinatentransformationsmodul 527, das das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal in Polardarstellung durch eine Transformation des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals in In-Phase-Quadraturphase-Darstellung auf der Basis eines cordic-Algorithmus erzeugt.
Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 530 (z.B. der Schätzer) umfasst einen Multiplizierer 531 zum Multiplizieren des Amplitudensignals A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals mit dem Kehrwert des mittleren Verstärkungswerts g oder Dividieren des Amplitudensignals A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals durch den mittleren Verstärkungswert g. Die Ausgabe des Multiplizierers 531 wird von dem Amplitudensignal A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals durch einen ersten Kombinierer 532 des Nichtlinearitätsbestimmungsmoduls 530 subtrahiert. Ferner umfasst das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 530 einen ersten Fehlersignalbestimmer 532, der das erste Fehlersignal ε_A(RMS) ² auf der Basis der Ausgabe ε_a des ersten Kombinierers 532 und des Amplitudensignals A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals erzeugt. Der Multiplizierer 531, der erste Kombinierer 532 und der erste Fehlersignalbestimmer 533 können das erste Fehlersignal $ε_{a^{2}}$
und einen mittleren Verstärkungswert g auf der Basis der oben (zum Beispiel in Verbindung mit 3) erwähnten Formeln berechnen.
Ferner umfasst das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 530 einen zweiten Kombinierer 535, der den mittleren Phasendifferenzwert Δφ von dem Phasensignal Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals subtrahiert. Zusätzlich umfasst das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 530 einen zweiten Fehlersignalbestimmer 536, der das zweite Fehlersignal $ε_{φ (R M S)}^{2}$
auf der Basis des Amplitudensignals A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und der Ausgabe ε_φ des zweiten Kombinierers 535 erzeugt. Die zweiten Fehlersignale $ε_{v^{2}}$
und der mittlere Phasendifferenzwert Δφ können auf der Basis der oben (in Verbindung mit 3) erwähnten Formeln berechnet werden.
Ferner gibt die gestrichelte Linie in 5A die Grenze zwischen dem digitalen Bereich (Teil der Vorrichtung, der digitale Signalverarbeitung verwendet) und dem analogen Bereich (Teil der Vorrichtung, der analoge Signalverarbeitung verwendet) der Vorrichtung 500 an.
Als Ergänzung können die in Verbindung mit 3 erwähnten Erläuterungen und Aspekte auch für die in 5A gezeigte Vorrichtung 500 gelten.
Die Vorrichtung 500 kann weitere optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept und/oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen erwähnten Aspekten entsprechen.
5B zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 600 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Die Implementierung der Vorrichtung 600 ist der in 5A gezeigten Vorrichtung ähnlich. Die Vorrichtung 600 umfasst jedoch zusätzlich ein Vorverzerrungsmodul 610 und ein Verzögerungskompensationsmodul 620. Ferner umfasst das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 530 Einheiten, die die Vorverzerrung des Vorverzerrungsmoduls 610 betrachten.
Das Verzögerungskompensationsmodul 620 erzeugt ein Verzögerungskompensationssignal, das eine Verzögerung zwischen dem Phasensignal φ_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und dem Phasensignal Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals angibt. Ferner umfasst die Vorrichtung 600 einen Kombinierer 622 zum Kombinieren des Phasensignals Δφ des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des Verzögerungskompensationssignals, um ein verzögerungskompensiertes Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals bereitzustellen. Das Vorverzerrungsmodul 610 befindet sich zwischen dem Sendekoordinatentransformationsmodul 502 und dem Aufwärtsumsetzungsmodul 510.
Das Vorverzerrungsmodul 610 umfasst eine digitale Amplitudenvorverzerrungseinheit 612 (DPD AM) zum Vorverzerren des Amplitudensignals A_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals auf der Basis des durch das Sendekoordinatentransformationsmodul 502 ausgegebenen Amplitudensignals. Ferner umfasst die Vorverzerrungseinheit 610 eine digitale Phasenvorverzerrungseinheit 614 (DPD PM) und einen Kombinierer 616 zum Vorverzerren des Phasensignals φ_up des komplexwertigen Basisband-Sendesignals auf der Basis des Amplitudensignals und des Phasensignals, das durch das Sendekoordinatentransformationsmodul 502 bereitgestellt wird. Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 530 betrachtet die Vorverzerrung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals durch Dividieren des durch das Abwärtsumsetzungsmodul 520 ausgegebenen Amplitudensignals A_fbr durch einen linearen Verstärkungswert G_lin (z.B. einen konstanten Wert für grobe Skalierung der Verstärkung) durch einen Multiplizierer 631 und eine digitale Amplitudenvorverzerrung der Ausgabe des Multiplizierers 631 durch ein digitales Amplitudenvorverzerrungsmodul 632 (DPD AM), um dem Multiplizierer 531 das Amplitudensignal A_down des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals zuzuführen.
Ferner wird die Ausgabe des Multiplizierers 631 durch einen digitale Phasenvortorsionseinheit 634 (DPD PM) digital phasenvorverzerrt. Die Ausgabe der digitalen Phasenvortorsionseinheit 634 wird einem Kombinierer 534 zugeführt, der die Ausgabe mit dem mittleren Phasendifferenzwert Δφ _f kombiniert, bevor er den modifizierten mittleren Verstärkungswert dem Kombinierer 535 zuführt. Ferner wird das verzögerungskompensierte Phasensignal einem Kombinierer 633 zugeführt, der einen groben mittleren Phasendifferenzwert Δφ_c (z.B. einen konstanten Wert zur Vorskalierung der Phase) von dem verzögerungskompensierten Phasensignal subtrahiert und die Ausgabe dem Kombinierer 535 zuführt, der das Ausgangssignal ε_v auf der Basis einer Subtraktion der Ausgabe des Kombinierers 633 und der Ausgabe des Kombinierer 534 erzeugt.
Die anderen Teile der Vorrichtung 600 werden ähnlich wie die Implementierung der in 5A gezeigten Vorrichtung implementiert, sodass die obigen Erläuterungen auch für die Vorrichtung 600 gelten.
Die Vorrichtung 600 kann eine metrikerweiterte indirekte Lernarchitektur im Polarbereich zum Beispiel mit einem phasenmodulierten Lokaloszillator implementieren. Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (z.B. Schätzer) kann für eine Metrikberechnung verwendet werden. In den Schätzer kann eine bestimmte Übertragungsfunktion programmiert werden, und für diese Übertragungsfunktion kann die Metrik berechnet werden. Die gegebene Übertragungsfunktion kann die Umkehrfunktion der Verstärker-Nichtlinearität sein, um zum Beispiel die Qualität der Umkehrfunktion zu prüfen, oder eine injektive Übertragungsfunktion zur Schätzung der Nichtlinearität des Verstärkers selbst.
Bestimmte Ausführungsformen betreffen eine Vorrichtung oder ein Verfahren zur offline-Verifikation von Vorverzerrungsfunktionen. Zum Beispiel kann eine EVM-Messung eines linearisierten Leistungsverstärkers (PA) mit angewandter digitaler Vor- und/oder Nachverzerrung verwendet werden, um die Qualität der Linearisierungsfunktion zu verifizieren, ohne sie im Sendepfad anzuwenden. Auf diese Weise kann ein kompromittiertes Sendesignal aufgrund einer ungenauen Linearisierungsfunktion vermieden werden. Ferner können Emissionsmaskenverstöße, Durchsatzverschlechterungen oder Anrufabbrüche vermieden werden.
5c zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 650 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals mit Verifikation einer Vorverzerrungsfunktion gemäß einer Ausführungsform. Die Implementierung der Vorrichtung 650 ist der in 5A gezeigten Vorrichtung ähnlich. Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 530 umfasst ein digitales Nachverzerrungsmodul 660, einen Fehlersignalbestimmer 670, ein erstes Schaltelement S1 und ein zweites Schaltelement S2. Das erste Schaltelement S1 führt dem Fehlersignalbestimmer 670 das komplexwertige Basisband-Sendesignal vor Vorverzerrung (z.B. komplexe Basisbandsignaleingabe) oder nach Vorverzerrung zu. Das digitale Nachverzerrungsmodul 660 erzeugt auf der Basis des komplexwertigen Basisband-Sendesignals nach Vorverzerrung und des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals ein nachverzerrtes Signal. Das zweite Schaltelement S2 führt das nachverzerrte Signal oder das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal dem Fehlersignalbestimmer 670 zu. Der Fehlersignalbestimmer 670 bestimmt ein Fehlersignal, das Bestimmungsinformationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals angibt, zum Beispiel auf der Basis des komplexwertigen Basisband-Sendesignals vor Vorverzerrung oder nach Vorverzerrung und des nachverzerrten Signals. Das digitale Vorverzerrungsmodul 610, der Hochfrequenz-Digital-Analog-Umsetzer 512, der Modulator oder Mischer 516, der (nichtlineare) Leistungsverstärker 518, der Richtungskoppler 552, das phasenmodulierten Lokaloszillatorsignal 519, der Demodulator 522, der Analog-Digital-Umsetzer 525, das Rückkopplungskoordinatentransformationsmodul 527 und der Fehlersignalbestimmer 670 können zum Beispiel ähnlich wie die entsprechenden Elemente von 5a oder 5b implementiert werden. Das digitale Vorverzerrungsmodul 610, der Hochfrequenz-Digital-Analog-Umsetzer 512, der Modulator oder Mischer 516, der (nichtlineare) Leistungsverstärker 518 und der Richtungskoppler 552 können als Sendepfad eines Senders oder Sendeempfängers, der eine HF-Signalsausgabe bereitstellt, implementiert werden. Weitere Einzelheiten und Aspekte werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben.
Eine Verifikation einer Vorverzerrungsfunktion kann auf verschiedene Weisen implementiert werden. Zum Beispiel bestimmt der Vorverzerrer 660 die Linearisierungsfunktion durch Benutzung von Least-Square-LMS (Least Mean Square) oder eines ähnlichen Algorithmus. Hierzu stellt das erste Schaltelement S1 das komplexwertige Basisband-Sendesignal nach Vorverzerrung wie durch 1 angegeben bereit, und das zweite Schaltelement S2 stellt das nachverzerrte Signal wie durch 1 in 5c angegeben bereit. Dann bestimmt die durch den Fehlersignalbestimmer 670 dargestellte EVM-Messeinheit EVM mit Koeffizient oben. Wenn EVM unter einer bestimmten Schwelle liegt, wird die vom Vorverzerrer gefundene linearisierte Funktion als gut eingestuft, und die linearisierte Funktion wird aus dem Nachverzerrer in den Vorverzerrer kopiert. Wenn dagegen der EVM über der Schwelle liegt, wird die Bestimmung der Linearisierungsfunktion mit geänderten Randbedingungen (z.B. Anfangswerten oder Gewichtungsfunktion) neu gestartet, oder es wird eine andere vordefinierte Linearisierungsfunktion versucht. Gegebenenfalls kann die Linearisierung im Sendepfad durch Verwendung der EVM-Messeinheit geprüft werden. Hierzu stellt das erste Schaltelement S1 das komplexwertige Basisband-Sendesignal vor Vorverzerrung wie durch 2 angegeben bereit, und das zweite Schaltelement S2 stellt das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal wie durch 2 in 5c angegeben bereit.
Gemäß einem Aspekt kann eine Nichtlinearitätsmetrik auf EVM-Basis, die Qualität prüft und Verbesserungen einleitet und schlechte Anpassungsausnahmen von digitaler Vorverzerrung (DPD) vermeidet, implementiert werden.
Zum Beispiel kann ein Ausfall unter extremen Bedingungen oder verschiedenen Versorgungsbedingungen (z.B. Temperatur, Frequenz oder VSWR) aufgrund der auf EVM basierenden Überwachung vermieden werden.
5d zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 690 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals mit Verifikation einer Vorverzerrungsfunktion gemäß einer Ausführungsform. Die Implementierung der Vorrichtung 690 ist der in 5A gezeigten Vorrichtung ähnlich. Die Ausgabe ε_a des ersten Kombinierers 532 wird jedoch in das digitale Amplitudenvorverzerrungsmodul 632 rückgekoppelt, um zum Beispiel die Nachverzerrungsfunktion anzupassen. Ferner wird das Ausgangssignal ε_φ des Kombinierers 535 in die digitale Phasenvortorsionseinheit 634 rückgekoppelt, um zum Beispiel die Nachverzerrungsfunktion anzupassen. Weitere Einzelheiten und Aspekte werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben.
Bestimmte Ausführungsformen betreffen eine Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals, umfassend: ein Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals, ein Mittel zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und ein Mittel zum Bestimmen einer Nichtlinearität. Das Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals erzeugt ein Hochfrequenz-Sendesignal mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals. Ferner erzeugt das Mittel zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals ein komplexwertiges Basisband-Rückkopplungssignal mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals. Das Mittel zum Bestimmen einer Nichtlinearität bestimmt einen mittleren Verstärkungswert oder einen mittleren Phasendifferenzwert auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals. Ferner erzeugt das Mittel zum Bestimmen einer Nichtlinearität ein Fehlersignal auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, sodass das Fehlersignal Informationen über die Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals angibt.
Die Vorrichtung kann ein oder mehrere weitere optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen erwähnten Aspekten entsprechen.
7 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 700 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Die Vorrichtung 700 umfasst ein Aufwärtsumsetzungsmodul 710, ein Abwärtsumsetzungsmodul 720 und ein Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 730. Das Aufwärtsumsetzungsmodul 710 erzeugt ein Hochfrequenz-Sendesignal 712 mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines polaren Basisband-Sendesignals 702 (eines komplexwertigen Signals mit Polardarstellung). Das Abwärtsumsetzungsmodul erzeugt ein polares Basisband-Rückkopplungssignal 722 (ein komplexwertiges Signal mit Polardarstellung) mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines Hochfrequenz-Rückkopplungssignals 718, das aus dem Hochfrequenz-Sendesignal 712 abgeleitet wird. Ferner erzeugt das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 730 ein Fehlersignal 732 auf der Basis des polaren Basisband-Sendesignals 702 und des polaren Basisband-Rückkopplungssignals 722, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals 712 angibt.
Die Vorrichtung 700 kann ein oder mehrere weitere optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen erwähnten Aspekten entsprechen. Anders ausgedrückt, können die Erläuterungen von Aspekten der obigen Ausführungsformen auch für die Vorrichtung 700 gelten.
Zum Beispiel kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 730 gegebenenfalls auf der Basis einer Komponente des polaren Basisband-Sendesignals 702 und einer Komponente des polaren Basisband-Rückkopplungssignals 722 einen mittleren Verstärkungswert bestimmen und das Fehlersignal 732 auf der Basis einer Komponente des polaren Basisband-Sendesignals 702, einer Komponente des polaren Basisband-Rückkopplungssignals 722 und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts erzeugen.
Gegebenenfalls oder als Alternative oder zusätzlich kann das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul auf der Basis einer Komponente des polaren Basisband-Sendesignals 702 und einer Komponente des polaren Basisband-Rückkopplungssignals 722 einen mittleren Phasendifferenzwert bestimmen und das Fehlersignal 732 auf der Basis einer Komponente des polaren Basisband-Sendesignals 702, einer Komponente des polaren Basisband-Rückkopplungssignals 722 und des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts erzeugen.
Bestimmte Ausführungsformen betreffen einen Sender oder Sendeempfänger umfassend eine Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen. Zum Beispiel kann eine Hochfrequenz- (HF-) Vorrichtung (z.B. ein Mobiltelefon, eine Basisstation oder eine andere HF-Kommunikationsvorrichtung) einen solchen Sender oder einen Sendeempfänger umfassen. Ein vorgeschlagener Sender oder Sendeempfänger kann in Mobilkommunikationsanwendungen, terrestrischen Rundfunkanwendungen, Satellitenkommunikationsanwendungen, Line-of-Sight-Funkanwendungen oder Funk-Fernsteueranwendungen verwendet werden.
Weitere Ausführungsformen betreffen eine Mobilvorrichtung (z.B. ein Mobiltelefon, ein Tablet oder einen Laptop) umfassend einen Sender oder einen oben beschriebenen Sendeempfänger. Die Mobilvorrichtung oder das mobile Endgerät kann zum Kommunizieren in einem Mobilkommunikationssystem verwendet werden.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Mobilvorrichtung 150 gemäß einer Ausführungsform. Die Mobilvorrichtung umfasst eine Vorrichtung 160 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals, umfassend: mindestens ein Aufwärtsumsetzungsmodul 162, ein Antennenmodul 164, ein Abwärtsumsetzungsmodul 166 und ein Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 168 wie in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben. Ferner umfasst die Mobilvorrichtung 150 ein Basisbandprozessormodul 170, das ein Basisband-Sendesignal erzeugt, das verwendet wird, um das komplexwertige Basisband-Sendesignal der Vorrichtung 160 zuzuführen, oder das komplexwertige Basisband-Sendesignal darstellt. Zusätzlich umfasst die Mobilvorrichtung eine Stromversorgungseinheit 180, die mindestens die Vorrichtung 160 und das Basisbandprozessormodul 170 mit Strom versorgt. Das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul 168 kann ein Fehlersignal erzeugen. Das Fehlersignal kann auf verschiedene Weisen verwendet werden. Zum Beispiel kann das Fehlersignal eine Warnung für einen Bediener oder Benutzer auslösen, wenn ein Betrag von Nichtlinearität eine vordefinierte Grenze übersteigt, oder das Fehlersignal kann für eine Vorverzerrung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals 102 und/oder des Hochfrequenz-Sendesignals verwendet werden.
Die Mobilvorrichtung 100 kann Informationen einer Leistungsvariation eines verstärkten zu übertragenden Hochfrequenz-Sendesignals mit wenig oder sogar gar keiner Abhängigkeit von einer Variation einer Impedanz im Antennenmodul 164 aufgrund der Implementierung einer vorgeschlagenen Vorrichtung 160 bereitstellen. Ferner kann das Mobilgerät 100 das verstärkte Hochfrequenz-Sendesignal mit geringer Leistungsvariation, verursacht durch eine variierende Impedanzfehlanpassung im Antennenmodul 164, zum Beispiel durch Verwendung des Leistungsvariationssignals zur Leistungsregelung des Leistungsverstärkermoduls 162 bereitstellen.
Die Mobilvorrichtung 150 kann eine Angabe einer Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals aus dem komplexwertigen Basisband-Sendesignal vor Aufwärtsumsetzung und dem komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignal nach Abwärtsumsetzung bestimmen, wobei ein mittlerer Verstärkungswert oder ein mittlerer Phasendifferenzwert zum Beispiel ohne Notwendigkeit einer Demodulation berücksichtigt werden. Auf diese Weise können Informationen über eine Nichtlinearität des Sendesignals 12 mit geringer Mühe bestimmt werden. Ferner können die Informationen über die Nichtlinearität zum Beispiel in verschiedenen Zuständen oder unabhängig von einem Zustand (z.B. Herauffahr- oder Test- oder Betriebszustand) der Mobilvorrichtung 150 bestimmt werden. Zusätzlich können die Informationen über die Nichtlinearität mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, da die Informationen über die Nichtlinearität für das aktuell vorliegende Sendesignal im Vergleich zu einer ähnlichen Information verfügbar sein können, die durch eine Nachschlagetabelle bereitgestellt wird. Auf diese Weise kann auch die Zuverlässigkeit der Bestimmung der Informationen über die Nichtlinearität verbessert werden.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann ein Mobiltelefon einen Sender oder einen Sendeempfänger umfassen, der eine Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Leistungsvariation eines Sendesignals gemäß dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst.
Ferner betreffen bestimmte Ausführungsformen eine Basisstation oder eine Relaisstation eines Mobilkommunikationssystems, das einen Sender oder einen Sendeempfänger mit einer Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Leistungsvariation eines Sendesignals gemäß dem beschriebenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst.
Ein Mobilkommunikationssystem kann zum Beispiel einem der Mobilkommunikationssysteme entsprechen, die durch das 3GPP (3rd Generation Partnership Project) standardisiert werden, z.B. GSM (Global System for Mobile Communications), EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), GERAN (GSM EDGE Radio Access Network), HSPA (High Speed Packet Access), UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network) oder E-UTRAN (Evolved UTRAN), LTE (Long Term Evolution) oder LTE-A (LTE-Advanced), oder Mobilkommunikationssystemen mit anderen Standards, z.B. WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) IEEE 802.16 oder WLAN (Wireless Local Area Network) IEEE 802.11, allgemein jedes beliebige System auf der Basis von TDMA (Time Division Multiple Access), FDMA (Frequency Division Multiple Access), OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), CDMA (Code Division Multiple Access) usw.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 800 umfasst Erzeugen 810 eines Hochfrequenz-Sendesignals mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines komplexwertigen Basisband-Sendesignals und Erzeugen 820 eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines Hochfrequenz-Rückkopplungssignals, das aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleitet wird. Ferner umfasst das Verfahren 800 das Bestimmen 810 eines mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals. Zusätzlich umfasst das Verfahren 800 das Erzeugen 840 eines Fehlersignals auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals angibt.
Ferner kann das Verfahren 800 einen oder mehrere optionale zusätzliche Schritte umfassen, die einem oder mehreren in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen erwähnten Aspekten entsprechen.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 900 zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 900 umfasst das Erzeugen 910 eines Hochfrequenz-Sendesignals mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines Polar-Basisband-Sendesignals und Erzeugen 820 eines Polar-Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals. Ferner umfasst das Verfahren 900 das Erzeugen 930 eines Fehlersignals auf der Basis des Polar-Basisband-Sendesignals und des Polar-Basisband-Rückkopplungssignals, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals angibt.
Ferner kann das Verfahren 900 einen oder mehrere optionale zusätzliche Schritte umfassen, die einem oder mehreren in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einer oder mehreren oben beschriebenen Ausführungsformen erwähnten Aspekten entsprechen.
Bestimmte Ausführungsformen betreffen eine Vorrichtung zur Messung von Sendeempfängernichtlinearität oder eine Metrik zur Verzerrung und Vorverzerrung. Ein vorgeschlagener Sendeempfänger kann einen Polar-Sender, einen Rückkopplungsempfänger und eine Hardware- und/oder Software- und Steuereinheit (Nichtlinearitätsbestimmungsmodul) zum Bestimmen des Fehlerbeitrags der Nichtlinearität umfassen (oder daraus bestehen). Ein vorgeschlagener Sender kann als ein Polar-Sender kombiniert mit einem Quadraturempfänger mit moduliertem oder unmoduliertem Lokaloszillator LO oder Polar-Empfänger implementiert werden. Als Alternative kann ein vorgeschlagener Sender zum Beispiel als kartesischer Sender implementiert werden.
Alle Messungen können zum Beispiel während des normalen Senderbetriebs erledigt werden.
Gemäß einem Aspekt kann eine vorgeschlagene Vorrichtung keinerlei Nachschlagetabelle (LUT) oder keinerlei Polynome zur Berechnung der Nichtlinearität verwenden oder kann keinerlei Demodulatoren verwenden, um den ursprünglichen Symbolstrom zu rekonstruieren, oder kann zum Beispiel nicht im In-Phase-Quadraturphase- (IQ-) Bereich arbeiten.
Die Messhardware und/oder -software kann eine mittlere Sendeempfängerverstärkung (einen mittleren Verstärkungswert) und eine mittlere Phasenabweichung (einen mittleren Phasendifferenzwert) aufgrund von Nichtlinearität bestimmen. Für diese Berechnung kann eine statistische ausreichende Menge folgender Messwerte verwendet werden:

A_FBR(t), A_TX(t) und delta_phi(t)
delta_phi(t)= phi_FBR(t)- phi_TX(t)

A_FBR(t) sind die Amplitudeninformationen aus dem Rückkopplungsempfänger (Amplitudensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals), A_TX(t) sind die Amplitudeninformationen aus dem digitalen Amplitudenpfad des Senders vor Aufwärtsumsetzung (Amplitudensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals).
phi FBR(t) sind die Phaseninformationen aus dem Rückkopplungsempfänger (Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals), phi_TX(t) sind die Phaseninformationen aus dem digitalen Phasenpfad des Senders vor Aufwärtsumsetzung (Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals).
Die Mittelwerte können mit Hardwareunterstützung berechnet werden. Diese Berechnung kann kontinuierlich oder während bestimmter definierter Messperioden erledigt werden.
Nachdem die Mittelwerte eingeklungen sind (z.B. nach Betrachtung einer ausreichenden Menge von Werten), können die mittleren Amplituden- und mittleren Phasenfehler (Fehlersignale) berechnet werden.
Die mittlere Amplitudenfehlerabweichung kann eine Funktion von A FBR(t), A _TX(t) und der mittleren Sendeempfängerverstärkung sein.
Der mittlere Phasenfehler kann Funktion von delta_phi(t), der mittleren Phasenabweichung, der mittleren Amplitudenverstärkung und A_TX(t) sein.
Der Gesamtfehler aufgrund von Nichtlinearität kann aus dem Phasenfehler und dem Amplitudenfehler abgeleitet werden, nachdem die berechneten Fehlerwerte eingeklungen sind.
Dieser Gesamtfehler kann zum Beispiel eine Gütezahl für die Nichtlinearität des Senders (Aufwärtsumsetzungspfad) einschließlich Leistungsverstärker sein.
Durch Anwenden einer vorgeschlagenen Vorrichtung in einem Sendeempfänger, der durch Hardware und/oder Software unterstützte Berechnungen verwendet, kann eine qualifizierte Information über die Nichtlinearität des Sendersystems erhalten werden.
Gemäß einem Aspekt kann ein Polar-Sender einen Rückkopplungsempfänger verwenden, der Amplituden- und Phasenmessungen während des normalen Sendebetriebs durchführt und eine Vorrichtung anwendet, um den durch Nichtlinearität verursachten Fehler unter Verwendung von Hardware und/oder Software zu bestimmen. Diese Vorrichtung kann Timing-ausgerichtete Amplitudenstichproben A_FBR und A_TX sowie Timing-ausgerichtete phi_TX- und phi_FBR-Phasenstichproben kombiniert mit Daten der mittleren Verstärkung und mittleren Phase verarbeiten.
Ferner kann gegebenenfalls eine Berechnung oder Schätzung einer Art von mittlerer Verstärkung durch Benutzung von digitaler Signalverarbeitung (DSP) durchgeführt werden.
Ferner kann gegebenenfalls eine Berechnung oder Schätzung einer Art von mittlerer Referenzphasenabweichung durch Benutzung von digitaler Signalverarbeitung durchgeführt werden.
Der mittlere Amplitudenfehler kann durch Verwendung von digitaler Signalverarbeitung berechnet werden. Die mittlere Amplitudenfehlerabweichung kann Funktion von A FBR(t), A_TX(t) und der mittleren Verstärkung sein.
Der mittlere Phasenfehler kann gegebenenfalls durch Benutzung von digitaler Signalverarbeitung berechnet werden. Der mittlere Phasenfehler kann aus delta_phi(t), der mittleren Phasenabweichung und A_TX(t) abgeleitet werden. Die Vorrichtung kann den Gesamtfehler eines nichtlinearen Senders durch Verwendung des mittleren Phasenfehlers und mittleren Amplitudenfehlers berechnen.
Die Vorrichtung kann gegebenenfalls das Gesamt-Nachbarkanal-Leckverhältnis eines nichtlinearen Senders durch Verwendung des Gesamtfehlers schätzen.
Ferner kann die Vorrichtung den EVM eines nichtlinearen Senders durch Verwendung des Gesamtfehlers berechnen.
Ferner kann ein Verfahren die Schätzung des Gesamt-Nachbarkanal-Leckverhältnisses als eingebaute Selbstprüfung (BIST) verwenden.
Ferner kann gegebenenfalls ein Verfahren die Schätzung des Gesamt-Nachbarkanal-Leckverhältnisses für ein Kalibrationsrücksetzen und/oder zur Parameterauswahl digitaler Vorverzerrung verwenden.
Gemäß einem Aspekt kann eine Vorrichtung den Gesamtfehler aufgrund von Nichtlinearität für ein gegebenes Sendesignal berechnen. Eine Messvorrichtung kann mit oder ohne phasenmodulierten Lokaloszillator implementiert werden.
Eine Nichtlinearitätsmessung kann auf dem Chip implementiert werden (z.B. durch Verwendung eines Rückkopplungsempfängers). Die Vorrichtung kann sehr genau messen, wenn die AM-PM-Umsetzung kleiner als 20° ist. Wenn die AM-PM-Umsetzung größer als 20° ist, kann eine Vorrichtung eine merkliche Abweichung von dem durch Vektorspektrumsanalysatoren gemessenen EVM umfassen.
Gemäß einem Aspekt können AM-AM- und AM-PM-Messungen während des normalen Sende-TX-Betriebs durch einen Sendeempfänger durchgeführt werden, der einen Rückkopplungsverstärker oder -empfänger aufweist.
Es kann ein Verfahren zum Bestimmen der Qualität der Linearität durch Verwendung von Hardware und/oder Software auf der Basis von Timing-ausgerichteten AM-AM- und AM-PM-Messdaten angewandt werden.
Ferner kann gegebenenfalls durch Benutzung von Hardware oder Software oder beidem eine Durchschnitts-Referenzverstärkung berechnet, geschätzt oder definiert werden.
Gegebenenfalls kann durch Benutzung von Hardware oder Software oder beidem eine Durchschnitts-Referenzphasenabweichung berechnet, geschätzt oder definiert werden.
Ferner kann gegebenenfalls durch Benutzung von Hardware oder Software oder beidem ein amplitudenbezogener EVM-Teil berechnet werden.
Ferner kann durch Benutzung von Hardware oder Software oder beidem der phasenbezogene EVM-Teil berechnet werden.
Zusätzlich kann ein insgesamter approximierter EVM und/oder ein insgesamtes approximiertes ACLR berechnet werden.
Ferner kann bestimmt werden, ob der phasenbezogene EVM-Teil die Fehleranforderung nicht erfüllt.
Zusätzlich kann bestimmt werden, ob der amplitudenbezogene EVM-Teil die Fehleranforderung nicht erfüllt.
Ferner kann bestimmt werden, ob der Gesamt-EVM die Anforderungen nicht erfüllt.
Die Aspekte können durch ein beliebiges Verfahren zur Linearisierung kombiniert und/oder modifiziert werden, um die Maximalfehleranforderung zu erfüllen.
Gegebenenfalls kann die Linearisierung modifiziert werden, indem man bestimmt, ob irgendein statisches vordefiniertes Linearisierungsverfahren (z.B. durch eine Menge von Tabellen statischer Koeffizienten oder mindestens eine vordefinierte Koeffiziententabelle oder statische Nachschlagetabelle) bessere Ergebnisse erzielt, und dieses Verfahren zur Linearisierung verwendet. Ferner ändere beliebige Parameter durch Berechnung, Nachschlagetabelle oder Iteration, die die Linearität beeinflussen (wie z.B. Verstärkervorspannung, Vorverzerrungsverfahren, Hüllkurvenverfolgen und so weiter), und versuche, bessere Ergebnisse zu erhalten.
Es kann eine Metrik für Nichtlinearität in Senderketten mit Rückkopplungsempfänger bereitgestellt werden. Die Vorrichtung kann eine ausfallsichere Vorverzerrung umfassen (die z.B. niemals ein Signal kleiner oder gleich der Einrichtung ohne Vorverzerrung liefert).
Die folgenden Beispiele betreffen weitere Ausführungsformen. Beispiel 1 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals. Die Vorrichtung umfasst ein Aufwärtsumsetzungsmodul, ausgelegt zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals durch mindestens eine Aufwärtsumsetzung eines komplexwertigen Basisband-Sendesignals, ein Abwärtsumsetzungsmodul, ausgelegt zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals und ein Nichtlinearitätsbestimmungsmodul, ausgelegt zum Bestimmen eines mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals.
Gegebenenfalls ist das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ferner ausgelegt zum Erzeugen eines Fehlersignals auf der Basis eines Vergleichs des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals angibt.
In Beispiel 2 kann der Gegenstand von Beispiel 1 gegebenenfalls aufweisen, dass das Aufwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des Hochfrequenz-Sendesignals mindestens auf der Basis eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, wobei das Abwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals durch die Abwärtsumsetzung des aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Verstärkungswerts auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des Fehlersignals auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts.
In Beispiel 3 kann der Gegenstand von Beispiel 2 gegebenenfalls aufweisen, dass das Aufwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des Hochfrequenz-Sendesignals mindestens auf der Basis eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und eines Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, wobei das Abwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und eines Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals durch die Abwärtsumsetzung des aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und des Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des Phasenfehlersignals auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, des Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und der berechneten mittleren Phasendifferenz.
In Beispiel 4 kann der Gegenstand von Beispiel 3 gegebenenfalls aufweisen, dass das Aufwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des Hochfrequenz-Sendesignals mindestens auf der Basis eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und eines Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, wobei das Abwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und eines Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals durch die Abwärtsumsetzung des aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und der Differenz zwischen dem Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und dem Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des Phasenfehlersignals auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, der Differenz zwischen dem Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und dem komplexwertigen Basisband-Sendesignal und der berechneten mittleren Phasendifferenz.
In Beispiel 5 kann der Gegenstand von Beispiel 2 oder 4 gegebenenfalls ein Fehlerkombinierermodul aufweisen, ausgelegt zum Erzeugen eines Gesamtfehlersignals auf der Basis des ersten Fehlersignals und des zweiten Fehlersignals, wobei das Gesamtfehlersignal Informationen über einen akkumulierten Betrag von Nichtlinearität umfasst.
In Beispiel 6 kann der Gegenstand von Beispiel 5 gegebenenfalls aufweisen, dass die Informationen über einen akkumulierten Betrag von Nichtlinearität einen Fehlervektorbetrag oder ein Nachbarkanal-Leckverhältnis darstellen.
In Beispiel 7 kann der Gegenstand von Beispiel 6 gegebenenfalls aufweisen, dass das Abwärtsumsetzungsmodul ein In-Phase-Quadraturphase-Demodulationsmodul und ein Rückkopplungskoordinatentransformationsmodul umfasst, wobei das In-Phase-Quadraturphase-Demodulationsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen eines In-Phase-Signals und eines Quadraturphasensignals mindestens durch die Abwärtsumsetzung des aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals, wobei das Rückkopplungskoordinatentransformationsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch eine Transformation des In-Phase-Signals und des Quadraturphasensignals in ein Amplitudensignal und ein Phasensignal einer Polardarstellung.
In Beispiel 8 kann der Gegenstand von Beispiel 6 oder 7 gegebenenfalls ein Fehlersteuermodul aufweisen, ausgelegt zum Durchführen einer Vorverzerrung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals auf der Basis des Fehlersignals, oder ausgelegt zum Auslösen eines Kalibrationsrücksetzens auf der Basis des Fehlersignals.
Gegebenenfalls ist das digitale Vorverzerrungsmodul in einem aktiven Pfad während des normalen Sendebetriebs angeordnet.
Die Vorrichtung kann gegebenenfalls ausgelegt sein zum Neuauslösen einer Anpassung der digitalen Vorverzerrung auf der Basis des Fehlersignals.
Gegebenenfalls ist das digitale Vorverzerrungsmodul dafür ausgelegt, die digitale Vorverzerrung kontinuierlich, einmal für jede digitale Vorverzerrungsparametermenge oder periodisch durchzuführen.
In Beispiel 9 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-8 gegebenenfalls aufweisen, dass das Aufwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des Hochfrequenz-Sendesignals mindestens durch Mischen einer Amplitudenkomponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals mit einem phasenmodulierten Oszillatorsignal, wobei das Aufwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des phasenmodulierten Oszillatorsignals durch Modulieren eines Oszillatorsignal mit einer Phasenkomponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, wobei das Abwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen einer Amplitudenkomponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und einer Phasenkomponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch Mischen des aus dem Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals mit dem Oszillatorsignal oder dem phasenmodulierten Oszillatorsignal.
In Beispiel 10 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-5 gegebenenfalls aufweisen, dass das komplexwertige Basisband-Sendesignal ein In-Phase-Signal und ein Quadraturphasensignal einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung vor der Aufwärtsumsetzung umfasst und das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal ein In-Phase-Signal und ein Quadraturphasensignal einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung nach Abwärtsumsetzung umfasst.
In Beispiel 11 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-10 gegebenenfalls ein Richtungskopplermodul aufweisen, ausgelegt zum Ableiten des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals aus dem Hochfrequenz-Sendesignal.
In Beispiel 12 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-11 gegebenenfalls umfassen, dass das Aufwärtsumsetzungsmodul eine Verstärkereinheit umfasst, ausgelegt zum Verstärken des Hochfrequenz-Sendesignals nach Aufwärtsumsetzung, wobei das Abwärtsumsetzungsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals auf der Basis des aus dem verstärkten Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals.
In Beispiel 13 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-12 gegebenenfalls ein Antennenmodul aufweisen, ausgelegt zum Senden des Hochfrequenz-Sendesignals, wobei das Hochfrequenz-Sendesignal für die Verwendung durch einen Empfänger bestimmte Informationen enthält.
In Beispiel 14 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-13 gegebenenfalls ein Antennenmodul aufweisen, ausgelegt zum Senden des Hochfrequenz-Sendesignals und Empfangen eines Hochfrequenz-Empfangssignals, wobei das Abwärtsumsetzungsmodul ferner ausgelegt ist zum Erzeugen eines Basisband-Empfangssignals auf der Basis einer Abwärtsumsetzung des Hochfrequenz-Empfangssignals.
In Beispiel 15 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-14 gegebenenfalls aufweisen, dass das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Verstärkungswerts oder des mittleren Phasendifferenzwerts und Erzeugen des Fehlersignals durch digitale Signalverarbeitung.
In Beispiel 16 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-15 gegebenenfalls aufweisen, dass das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Verstärkungswerts oder des mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis mehrerer zeitlich nachfolgender Werte der Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und der Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals.
In Beispiel 17 kann der Gegenstand irgendeines der Beispiele 1-16 gegebenenfalls ausgelegt sein zum Durchführen einer Fabrikkalibration, einer eingebauten Selbstprüfung oder einer permanenten Beurteilung einer Qualität eines Signals, ausgelegt durch eine digitale Vorverzerrung.
Beispiel 18 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals. Die Vorrichtung umfasst Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals ausgelegt zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines komplexwertigen Basisband-Sendesignals, Mittel zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals, ausgelegt zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals und Mittel zum Bestimmen einer Nichtlinearität, ausgelegt zum Bestimmen eines mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals, wobei die Mittel zum Bestimmen einer Nichtlinearität ferner ausgelegt sind zum Erzeugen eines Fehlersignals auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals angibt.
Beispiel 19 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals. Die Vorrichtung umfasst ein Aufwärtsumsetzungsmodul, ausgelegt zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines Polar-Basisband-Sendesignals, ein Abwärtsumsetzungsmodul, ausgelegt zum Erzeugen eines Polar-Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals, und ein Nichtlinearitätsbestimmungsmodul, ausgelegt zum Erzeugen eines Fehlersignals auf der Basis des Polar-Basisband-Sendesignals und des Polar-Basisband-Rückkopplungssignals, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals angibt.
In Beispiel 20 kann der Gegenstand von Beispiel 19 gegebenenfalls aufweisen, dass das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Bestimmen eines mittleren Verstärkungswerts auf der Basis einer Komponente des Polar-Basisband-Sendesignals und einer Komponente des Polar-Basisband-Rückkopplungssignals, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ferner ausgelegt ist zum Erzeugen des Fehlersignals auf der Basis einer Komponente des Polar-Basisband-Sendesignals, einer Komponente des Polar-Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts.
In Beispiel 21 kann der Gegenstand von Beispiel 19 oder 20 gegebenenfalls aufweisen, dass das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ausgelegt ist zum Bestimmen eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des Polar-Basisband-Sendesignals und einer Komponente des Polar-Basisband-Rückkopplungssignals, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul ferner ausgelegt ist zum Erzeugen des Fehlersignals auf der Basis einer Komponente des Polar-Basisband-Sendesignals, einer Komponente des Polar-Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts.
Beispiel 22 ist ein Sender oder Sendeempfänger, der eine Vorrichtung nach einem der Beispiele 1 bis 21 umfasst.
Beispiel 23 ist eine Mobilvorrichtung, die einen Sender oder Sendeempfänger gemäß Beispiel 22 umfasst.
Beispiel 24 ist ein Mobiltelefon, das einen Sender oder Sendeempfänger gemäß Beispiel 22 umfasst.
Beispiel 25 ist ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals, Bestimmen eines mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und Erzeugen eines Fehlersignals auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignal angibt.
Beispiel 26 ist ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines Polar-Basisband-Sendesignals, Erzeugen eines Polar-Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals und Erzeugen eines Fehlersignals auf der Basis des Polar-Basisband-Sendesignals und des Polar-Basisband-Rückkopplungssignals, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals angibt.
Beispiel 27 ist ein maschinenlesbares Speichermedium, das Programmcode aufweist, der, wenn er ausgeführt wird, bewirkt, dass eine Maschine das Verfahren irgendeines der Beispiele 25 oder 26 ausführt.
Beispiel 28 ist ein maschinenlesbarer Speicher, der maschinenlesbare Anweisungen aufweist, die, wenn sie ausgeführt werden, ein Verfahren implementieren oder eine Vorrichtung realisieren, wie in irgendeinem Beispiel beschrieben.
Beispiel 29 ist ein Computerprogramm mit Programmcode zum Ausführen des Verfahrens von Beispiel 25 oder 26, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird.
Ausführungsformen können ferner ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen eines der obigen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird, bereitstellen. Für Fachleute ist ohne weiteres erkennbar, dass Schritte verschiedener oben beschriebener Verfahren durch programmierte Computer ausgeführt werden können. Bestimmte Ausführungsformen sollen hier auch Programmspeichervorrichtungen abdecken, z.B. digitale Datenspeichermedien, die maschinen- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren, wobei die Anweisungen bestimmte oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren ausführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z.B. digitale Speicher, magnetische Speichermedien wie magnetische Datenträger und Magnetbänder, Festplatten oder optisch lesbare digitale Datenspeichermedien sein. Die Ausführungsformen sollen auch Computer abdecken, die dafür programmiert sind, die Schritte der oben beschriebenen Verfahren auszuführen, oder (am Einsatzort) programmierbare Logikarrays ((F)PLAs) oder (am Einsatzort) programmierbare Gatearrays ((F)PGAs), die dafür programmiert sind, die Schritte der oben beschriebenen Verfahren auszuführen.
Die Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen lediglich die Prinzipien der Offenbarung. Es versteht sich somit, dass Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Anordnungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit beschrieben oder gezeigt werden, aber die Prinzipien der Offenbarung realisieren und in ihrem Gedanken und Schutzumfang enthalten sind. Ferner sollen alle hier angegebenen Beispiele hauptsächlich ausdrücklich nur pädagogischen Zwecken dienen, um dem Leser beim Verständnis der Prinzipien der Offenbarung und der durch den bzw. die Erfinder als Fortschritt in der Technik beigetragenen Konzepte zu helfen und sollen ohne Beschränkung auf solche spezifisch angeführten Beispiele und Bedingungen aufgefasst werden. Darüber hinaus sollen alle hier vorkommenden Aussagen, die Prinzipien, Aspekte und Ausführungsformen der Offenbarung sowie spezifische Beispiele für diese angeben, Äquivalente davon einschließen.
Funktionsblöcke, die als „Mittel zum...“ (Ausführen einer bestimmten Funktion) bezeichnet werden, sollen als Funktionsblöcke verstanden werden, die Schaltkreise umfassen, die dafür ausgelegt sind, jeweils eine bestimmte Funktion auszuführen. Ein „Mittel für etwas“ kann daher genauso gut als „Mittel, ausgelegt oder geeignet für etwas“ aufgefasst werden. Ein Mittel, das dafür ausgelegt ist, eine bestimmte Funktion auszuführen, bedingt daher nicht unbedingt, dass solch ein Mittel notwendigerweise die Funktion (an einem gegebenen Zeitpunkt) ausführt.
Funktionen von verschiedenen Elementen, die in den Figuren gezeigt sind, einschließlich etwaiger Funktionsblöcke, die als „Mittel“, „Mittel zum Bereitstellen eines Sensorsignals“, „Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals“ usw. bezeichnet werden, können durch Verwendung von eigener Hardware bereitgestellt werden, wie etwa „eines Signalbereitstellers“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ usw., sowie durch Hardware mit der Fähigkeit zum Ausführen von Software in Assoziation mit geeigneter Software. Außerdem kann jede hier als „Mittel“ beschriebene Entität „einem oder mehreren Modulen“, „einer oder mehreren Vorrichtungen“, „einer oder mehreren Einheiten“ usw. entsprechen oder als solche implementiert werden. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzigen eigenen Prozessor, durch einen einzigen geteilten Prozessor oder durch mehrere einzelne Prozessoren, von denen bestimmte geteilt sein können, bereitgestellt werden. Darüber hinaus sollte die explizite Verwendung des Ausdrucks „Prozessor“ oder „Steuerung“ nicht als sich ausschließlich auf Hardware mit der Fähigkeit zur Ausführung von Software beziehend aufgefasst werden und kann implizit und ohne Einschränkung DSP-Hardware (digitaler Signalprozessor), Netzwerkprozessor, ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung), FPGA (am Einsatzort programmierbares Gatearray), ROM (Nurlesespeicher) zum Speichern von Software, RAM (Direktzugriffsspeicher) und nichtflüchtigen Speicher aufweisen. Es kann auch andere Hardware, herkömmlich und/oder angepasst, enthalten sein.
Für Fachleute ist erkennbar, dass jegliche hier vorliegenden Blockschaltbilder Konzeptansichten von beispielhaften Schaltkreisen darstellen, die die Prinzipien der Erfindung realisieren. Ähnlich versteht sich, dass jegliche Flussdiagramme, Ablaufdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, jeglicher Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse repräsentieren, die im Wesentlichen in einem computerlesbaren Medium repräsentiert und durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, gleichgültig, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist oder nicht.
Ferner werden die folgenden Ansprüche hiermit in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich als separate Ausführungsform stehen kann.
Obwohl jeder Anspruch als separate Ausführungsform für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl sich ein abhängiger Anspruch in den Ansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Ausführungsformen auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs aufweisen können. Solche Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben wird, dass eine spezifische Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner ist beabsichtigt, auch Merkmale eines Anspruchs in jeden beliebigen anderen unabhängigen Anspruch aufzunehmen, auch wenn dieser Anspruch nicht direkt von dem unabhängigen Anspruch abhängig gemacht wird.
Ferner ist zu beachten, dass die in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarten Verfahren durch eine Vorrichtung implementiert werden können, die Mittel zum Ausführen jedes der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Ferner versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarter Schritte oder Funktionen nicht als in der spezifischen Reihenfolge vorliegend aufgefasst werden darf. Die Offenbarung mehrerer Schritte oder Funktionen beschränkt deshalb diese nicht auf eine konkrete Reihenfolge, solange solche Schritte oder Funktionen nicht aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei bestimmten Ausführungsformen ein einzelner Schritt mehrere Teilschritte aufweisen oder in diese zerlegt werden. Solche Teilschritte können in die Offenbarung dieses einzelnen Schritts aufgenommen und Teil dieses sein, sofern es nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird.
Bezugszeichenliste

3

302 -

POLAR-UMSETZUNG

312 -

POLAR-MODULATOR

314 -

HF-FRONTEND phase modulated LO - PHASENMODULIERTER LO

322 -

RÜCKKOPPLUNGSEMPFÄNGER

324 -

POLAR-UMSETZUNG

332 -

MITTLERE VERSTÄRKUNG

334 -

AM-NICHTLINEARITÄT

338 -

PM-NICHTLINEARITÄT

336 -

MITTLERE Δ-PHASE

342 -

KOMBINIEREN

344 -

FEHLERINDIKATORBESTIMMUNG
4

302 -

POLAR-UMSETZUNG

312 -

POLAR-MODULATOR

314 -

HF-FRONTEND

322 -

RÜCKKOPPLUNGSEMPFÄNGER

324 -

POLAR-UMSETZUNG

332 -

MITTLERE VERSTÄRKUNG

334 -

AM-NICHTLINEARITÄT

338 -

PM-NICHTLINEARITÄT

336 -

MITTLERE Δ-PHASE

342 -

KOMBINIEREN
5A

DIGITAL DOMAIN -

DIGITALER BEREICH

ANALOG DOMAIN -

ANALOGER BEREICH

512 -

HF-DAC

522 -

I/Q-DEMODULATOR
5B

DIGITAL DOMAIN -

DIGITALER BEREICH

ANALOG DOMAIN -

ANALOGER BEREICH

512 -

HF-DAC

522 -

I/Q-DEMODULATOR

533, 536

- METRIK

DELAY COMPENSATION -

VERZÖGERUNGSKOMPENSATION
5D

DIGITAL DOMAIN -

DIGITALER BEREICH

ANALOG DOMAIN -

ANALOGER BEREICH

512 -

HF-DAC

522 -

I/Q-DEMODULATOR

Claims

Vorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600) zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Aufwärtsumsetzungsmodul (110), ausgelegt zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals (112) mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102); ein Abwärtsumsetzungsmodul (120), ausgelegt zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal (112) abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118); und ein Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130), ausgelegt zum Bestimmen eines mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122), wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ferner ausgelegt ist zum Erzeugen eines Fehlersignals (132) auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, um Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals (112) anzugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aufwärtsumsetzungsmodul (110) ausgelegt ist zum Erzeugen des Hochfrequenz-Sendesignals (112) mindestens auf der Basis eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), wobei das Abwärtsumsetzungsmodul (120) ausgelegt ist zum Erzeugen eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) durch die Abwärtsumsetzung des aus dem Hochfrequenz-Sendesignal (112) abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118), wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Verstärkungswerts auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122), wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ausgelegt ist zum Erzeugen des Amplitudenfehlersignals auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Aufwärtsumsetzungsmodul (110) ausgelegt ist zum Erzeugen des Hochfrequenz-Sendesignals (112) mindestens auf der Basis eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und eines Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), wobei das Abwärtsumsetzungsmodul (120) ausgelegt ist zum Erzeugen eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und eines Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) durch die Abwärtsumsetzung des aus dem Hochfrequenz-Sendesignal (112) abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118), wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und des Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122), wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ausgelegt ist zum Erzeugen des Phasenfehlersignals auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), des Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und der berechneten mittleren Phasendifferenz.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Aufwärtsumsetzungsmodul (110) ausgelegt ist zum Erzeugen des Hochfrequenz-Sendesignals (112) mindestens auf der Basis eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und eines Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), wobei das Abwärtsumsetzungsmodul (120) ausgelegt ist zum Erzeugen eines Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und eines Phasensignals des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) durch die Abwärtsumsetzung des aus dem Hochfrequenz-Sendesignal (112) abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118), wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und der Differenz zwischen dem Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und dem Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ausgelegt ist zum Erzeugen des Phasenfehlersignals auf der Basis des Amplitudensignals des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), der Differenz zwischen dem Phasensignal des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und der berechneten mittleren Phasendifferenz.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, die ein Fehlerkombinierermodul umfasst, ausgelegt zum Erzeugen eines Gesamtfehlersignals auf der Basis des Amplitudenfehlersignals und des Phasenfehlersignals, wobei das Gesamtfehlersignal Informationen über einen akkumulierten Betrag von Nichtlinearität umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Informationen über einen akkumulierten Betrag von Nichtlinearität einen Fehlervektorbetrag oder ein Nachbarkanal-Leckverhältnis darstellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Abwärtsumsetzungsmodul (120) ein In-Phase-Quadraturphase-Demodulationsmodul und ein Koordinatentransformationsmodul umfasst, wobei das In-Phase-Quadraturphase-Demodulationsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen eines In-Phasensignals und eines Quadraturphasensignals mindestens durch die Abwärtsumsetzung des aus dem Hochfrequenz-Sendesignal (112) abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118), wobei das Koordinatentransformationsmodul ausgelegt ist zum Erzeugen des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) mindestens durch eine Transformation des In-Phase-Signals und des Quadraturphasensignals in ein Amplitudensignal und ein Phasensignal einer Polardarstellung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Aufwärtsumsetzungsmodul (110) ausgelegt ist zum Erzeugen des Hochfrequenz-Sendesignals (112) mindestens durch Mischen einer Amplitudenkomponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) mit einem phasenmodulierten Oszillatorsignal, wobei das Aufwärtsumsetzungsmodul (110) ausgelegt ist zum Erzeugen des phasenmodulierten Oszillatorsignals durch Modulieren eines Oszillatorsignals mit einer Phasenkomponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), wobei das Abwärtsumsetzungsmodul (120) ausgelegt ist zum Erzeugen einer Amplitudenkomponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und einer Phasenkomponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) mindestens durch Mischen des aus dem Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118) mit dem Oszillatorsignal oder dem phasenmodulierten Oszillatorsignal.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das komplexwertige Basisband-Sendesignal (102) ein In-Phase-Signal und ein Quadraturphasensignal einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung vor Aufwärtsumsetzung umfasst und das komplexwertige Basisband-Rückkopplungssignal (122) ein In-Phase-Signal und ein Quadraturphasensignal einer In-Phase-Quadraturphase-Darstellung nach Abwärtsumsetzung umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die ein digitales Vorverzerrungsmodul umfasst, ausgelegt zum Durchführen einer Vorverzerrung des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102).
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das digitale Vorverzerrungsmodul in einem aktiven Pfad während des normalen Sendebetriebs angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, ausgelegt zum Neuauslösen einer Anpassung der digitalen Vorverzerrung auf der Basis des Fehlersignals.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das digitale Vorverzerrungsmodul dafür ausgelegt ist, digitale Vorverzerrung kontinuierlich, einmal für jede digitale Vorverzerrungsparametermenge oder periodisch durchzuführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die ein Antennenmodul umfasst, ausgelegt zum Senden des Hochfrequenz-Sendesignals (112) und Empfangen eines Hochfrequenz-Empfangssignals, wobei das Abwärtsumsetzungsmodul (120) ferner ausgelegt ist zum Erzeugen eines Basisband-Empfangssignals auf der Basis einer Abwärtsumsetzung des Hochfrequenz-Empfangssignals.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Verstärkungswerts oder des mittleren Phasendifferenzwerts und Erzeugen des Fehlersignals durch digitale Signalverarbeitung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Nichtlinearitätsbestimmungsmodul (130) ausgelegt ist zum Bestimmen des mittleren Verstärkungswerts oder des mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis mehrerer zeitlich nachfolgender Werte der Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und der Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ausgelegt zum Durchführen einer Fabrikkalibration, einer eingebauten Selbstprüfung oder einer permanenten Beurteilung einer Qualität eines Signals, das durch eine digitale Vorverzerrung angepasst wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, die ein Richtungskopplermodul umfasst, ausgelegt zum Ableiten des Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118) aus dem Hochfrequenz-Sendesignal (112).
Vorrichtung zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals (112) ausgelegt zum Erzeugen eines Hochfrequenz-Sendesignals (112) mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102); Mittel zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) ausgelegt zum Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal (112) abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals (118); und Mittel zum Bestimmen einer Nichtlinearität, ausgelegt zum Bestimmen eines mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102) und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122), wobei die Mittel zum Bestimmen einer Nichtlinearität ferner ausgelegt sind zum Erzeugen eines Fehlersignals auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals (102), einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals (122) und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals (112) angibt.
Sender oder Sendeempfänger, der eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 umfasst.
Verfahren (800) zum Bestimmen von Informationen über eine Nichtlinearität eines Sendesignals, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen (810) eines Hochfrequenz-Sendesignals mindestens durch eine Aufwärtsumsetzung eines komplexwertigen Basisband-Sendesignals; Erzeugen eines komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals mindestens durch eine Abwärtsumsetzung eines aus dem Hochfrequenz-Sendesignal abgeleiteten Hochfrequenz-Rückkopplungssignals; Bestimmen (820) eines mittleren Verstärkungswerts oder eines mittleren Phasendifferenzwerts auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals und einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals, und Erzeugen (830) eines Fehlersignals auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, sodass das Fehlersignal Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals angibt; und Erzeugen eines Fehlersignals auf der Basis einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Sendesignals, einer Komponente des komplexwertigen Basisband-Rückkopplungssignals und des bestimmten mittleren Verstärkungswerts oder des bestimmten mittleren Phasendifferenzwerts, um Informationen über eine Nichtlinearität des Hochfrequenz-Sendesignals anzugeben.
Computerprogramm mit Programmcode zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 21, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird.