DE102014010337A1 - Systeme und verfahren, die adaptive hüllkurvenverfolgung verwenden - Google Patents
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Abstract
Description
- ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
- Kommunikationssysteme verwenden Leistungsverstärker zur Verstärkung von Signalen vor einer Sendung, wie einer Sendung über eine Antenne. Zwei wichtige Eigenschaften für Verstärker, die in solchen Systemen verwendet werden, sind Verstärkung und Leistungseffizienz.
- Die Verstärkung eines Verstärkers ist das Maß der Fähigkeit eines Verstärkers, ein Ausgangssignal von einem Eingangssignal zu erhöhen. Es ist wichtig, dass die Verstärkung den richtigen Wert hat. Zusätzlich ist wichtig, dass die Verstärkung für schwankende Eingangswerte und Frequenzen relativ konstant ist. Schwankungen in der Verstärkung können beim Senden zu verzerrten Signalen führen. Daher ist eine relativ konstante Verstärkung ohne Schwankungen gemäß den Eingangssignalwerten erforderlich.
- Die Leistungseffizienz ist das Verhältnis der Ausgangsleistung zur Eingangsleistung. Einige Verstärker können nur effizient sein, wenn das Eingangssignal einen hohen Wert hat. Bei anderen kann die Effizienz frequenzabhängig sein.
- Eine Herausforderung, der Verstärkerkonstrukteure gegenüberstehen, ist das Bereitstellen einer konstanten Verstärkung, während auch eine hohe Leistungseffizienz erzielt wird. Häufig wird eine Verstärkung auf Kosten der Leistungseffizienz verbessert und eine Verbesserung der Leistungseffizienz erfolgt unter Verzicht auf eine konstante Verstärkung.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Kommunikationssystem zeigt, das eine Hüllkurvenverfolgung mit einer Zeitverzögerungsverfolgung verwendet. -
2 ist eine Grafik, die Isoverstärkungskurven und Einstellungen für einen Leistungsverstärker zeigt. -
3 ist eine Grafik, die ein Beispiel einer adaptiven, iterativen Hüllkurvenverfolgung durch eine Reihe von Zeitperioden zeigt. -
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Hüllkurvenverfolgungskomponente zeigt, die eine Isoverstärkungskurvenabbildung in einem Kommunikationssystem verwendet. -
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Hüllkurvenverfolgungskomponente zeigt, die Isoverstärkungskurven und/oder Vorverzerrungskoeffizienten in einem Kommunikationssystem verwendet. -
6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Durchführung einer adaptiven Hüllkurvenverfolgung mit Zeitverzögerungsverfolgung zeigt. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in welchen durchgehend gleiche Bezugszeichen zur Bezugnahme auf gleiche Elemente verwendet werden, und wobei die dargestellten Strukturen und Vorrichtungen nicht unbedingt maßstabgetreu sind.
- Es werden Systeme und Verfahren offenbart, die eine adaptive Hüllkurvenverfolgung, einschließlich einer Zeitdomänenverfolgung verwenden. Sie enthalten Messen/Verfolgen eines oder mehrerer Parameter(s) eines Replikat-Sendesignals zur weiteren Konfiguration eines Gleichstrom-Gleichstrom-Versorgungssignals für einen Leistungsverstärker. Das System misst einen Parameter, wie Adjacent Linearity Channel Leakage Ratio (ACLR – Nachbarkanallinearitätsstörung), Fehlervektorbetrags-(EVM)Verschlechterung, Amplitudenmodulation-zu-Amplitudenmodulations-(AMAM)Kurven, Amplitudenmodulation-zu-Phasenmodulations-(AMPM)Kurven, Speicherverhalten und Zeitvariantenverzerrung und dergleichen. Diese gemessenen Parameter werden zur entsprechenden Anpassung der Hüllkurvenverfolgung, einschließlich Zeitausrichtung, verwendet.
- Im Allgemeinen ist die Hüllkurvenverfolgung (ET) eine Technik, bei der ein Leistungsverstärker durch einen schnellen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler versorgt wird, der eine Ausgangsspannung hat, die im Laufe der Zeit abhängig von der Amplitudenmodulation schwankt. Der Leistungsverstärker wird während der Modulationsspitzen so nahe wie möglich bei Sättigung und zur Senkung von Spannungen betrieben, wenn das momentane Amplitudensignal nieder ist. Infolgedessen wird die Leistungsverstärkereffizienz erhöht.
- Es gibt einige Herausforderungen bei der Hüllkurvenverfolgung. Die Verstärkung des Leistungsverstärkers wird durch die Gleichstrom-Gleichstrom-Spannung beeinflusst. Wenn daher einfach Spitzen eines Amplitudenmodulationssignals gefolgt wird, treten Verstärkungsschwankungen auf, die zu einer Verzerrung führen. Ferner kann das Amplitudenmodulation/Phasenmodulation-(AM/PM)Phänomen eintreten, das die Modulationsqualität beeinträchtigt, was zu Störemissionen (unerwünschter Energie in Nachbarkanälen) oder einer Fehlervektorbetrags-(EVM)Verschlechterung führt.
- Es wird festgehalten, dass die Zeitausrichtung zwischen der Gleichstrom-Gleichstrom-Spannung und einer Hüllkurve eines Signals im RF-Pfad wichtig ist. Diese Zeitausrichtung wird auch als Synchronisation bezeichnet. Jede Abweichung von einer Synchronisation während des Betriebs verursacht eine unerwünschte Signalverzerrung. Diese unerwünschte Signalverzerrung ist in herkömmlichen Systemen nicht nachweisbar.
- Eine Technik zur Abschwächung einer Verzerrung bei Modulationssignalen ist die Wahl einer Bahn einer Gleichstrom-Gleichstrom-Steuerspannung exakt so, dass die Verstärkung konstant bleibt. Es wird festgehalten, dass bei steigendem Signalpegel und wenn sich ein Verstärker Sättigung nähert, die momentane Verstärkung abnimmt. Wie oben angegeben, wird die Gleichstrom-Gleichstrom-Spannung erhöht, wenn das Amplitudenmodulationssignal durch eine Spitze geht, aber eine Erhöhung der Gleichstrom-Gleichstrom-Spannung führt im Allgemeinen zu einer Verstärkungserhöhung. Durch Kombinieren dieser zwei Effekte kann eine Löschung erreicht werden, wodurch eine unerwünschte Verzerrung des Signals begrenzt wird. Damit diese Technik funktioniert, muss die durch den Leistungsverstärker eingeführte AM/PM vernachlässigbar sein.
- Eine andere Technik ist der Ausgleich von AM/AM- und AM/PM-Verzerrungen durch angemessenes Vorverzerren eines Versorgungseingangs zum Leistungsverstärker. Diese Technik kann geschlossene Regelkreis- und offene Regelkreisarchitekturen verwenden. Geschlossene Regelkreisarchitekturen benötigen eine extrem weite Bandbreite, damit kein überschüssiges Rauschen bei Duplexer-Versatz entsteht und könnten nicht durchführbar sein. Offene Regelkreisarchitekturen müssen die Kennwerte eines Leistungsverstärkers kennen.
- Eine Möglichkeit, die Leistungsverstärkerkennwerte zu ermitteln, ist die Verwendung von Isoverstärkungskonturen und die Kenntnis von AM/AM- und AM/PM-Kurven abhängig von einer momentanen Gleichstrom-Gleichstrom-Spannung.
- Die Kalibrierung von Isoverstärkungskonturen ist jedoch problematisch. Die lange Kalibrierungszeit für eine Leistungsverstärkerkalibrierungszeit, zum Beispiel in der Fabrik. Die Isoverstärkungskonturen müssen in einem Speicher gespeichert werden. Ferner sind die Isoverstärkungskonturen für gewisse Kennwerte des Leistungsverstärkers festgesetzt. Wenn sich diese Kennwerte ändern, könnten die Isoverstärkungskonturen die aktuellen Kennwerte des Leistungsverstärkers nicht anwenden oder nicht zu diesen passen.
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Kommunikationssystem100 zeigt, das eine Hüllkurvenverfolgung mit Zeitverzögerungsverfolgung verwendet. Das System100 lernt und/oder aktualisiert Linearitätsparameter, unter Verwendung eines Rückkopplungsempfängers114 zur Abschwächung von Schwankungen in der Verstärkung des Verstärkers und im Leistungsverbrauch. Das System100 verwendet zum Beispiel Isoverstärkungskonturen und Vorverzerrungskoeffizienten und dergleichen zur Modifizierung der Gleichstromversorgung zum Leistungsverstärker. Anders als die anderen oben beschriebenen Techniken ist die Hüllkurvenverfolgung des Systems100 adaptiv und stellt sich somit im Laufe der Zeit ein. - Das System
100 enthält eine Basisbandsignalkomponente102 , eine Sendekomponente108 , einen Leistungsverstärker110 , einen Koppler112 , eine Hüllkurvenverfolgungskomponente104 , einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler106 , einen Rückkopplungsempfänger114 und eine Parameterberechnungskomponente116 . - Die Basisbandsignalkomponente
102 stellt an ihrem Ausgang ein Basisbandsignal, x(t), bereit. Das Basisbandsignal wird von der Sendekomponente108 empfangen. Die Sendekomponente108 kann eine digitale und/oder analoge Sendekette enthalten. Die Sendekomponente108 generiert ein Modulationssignal124 aus dem Basisbandsignal und stellt das Modulationssignal124 dem Leistungsverstärker110 bereit. - Der Leistungsverstärker
110 generiert aus dem Modulationssignal124 ein Sendesignal, y(t). Dem Leistungsverstärker110 wird ein Gleichstrom-Gleichstrom-Versorgungssignal122 zugeleitet, das gemäß der Hüllkurvenverfolgung schwankt. Das Gleichstrom-Gleichstrom-Versorgungssignal122 wird wie in der Folge beschrieben kalibriert, so dass es eine Hüllkurvenverfolgung enthält, einschließlich einer Zeitverzögerungsverfolgung oder Zeitsynchronisation. - Das Sendesignal, y(t), weist im Allgemeinen ein gewisses Maß an vorhandener Verzerrung auf. Die Verzerrung ist auf ein Amplitudenmodulation-zu-Phasenmodulation-Phänomen, ein Amplitudenmodulation-zu-Amplitudenmodulation-Phänomen, eine Nichtlinearität oder Sättigung des Verstärkers
110 , eine ungenaue Zeitausrichtung, und dergleichen zurückzuführen. - Der Koppler
112 generiert aus dem Sendesignal, y(t), ein gekoppeltes Sendesignal118 . Das Sendesignal y(t) wird vom Leistungsverstärker110 bereitgestellt. Das gekoppelte Sendesignal118 ist ein abgeschwächtes Replikat des Sendesignals. Das Sendesignal geht durch den Koppler und kann über eine Antenne und/oder einen anderen geeigneten Mechanismus (nicht dargestellt) gesendet werden. - Der Rückkopplungsempfänger
114 demoduliert und analysiert das Sendesignal im Basisband. Es wird auch, ebenso im Basisband, ein Rückkopplungssignal126 generiert. In einem Beispiel enthält das Rückkopplungssignal126 reale und imaginäre Komponenten Real(y) und Imag(y). - Die Parameterberechnungskomponente
116 empfängt das Rückkopplungssignal126 und das Basisbandsignal102 und entwickelt ein Parametersignal120 . Im Allgemeinen lernt und/oder aktualisiert die Parameterberechnungskomponente116 Linearitätsparameter für die Hüllkurvenverfolgung. Die Parameter werden durch einen Vergleich des Basisbandsignals102 und des Rückkopplungssignals126 gelernt und/oder aktualisiert und geben die Linearität des Sendesignals an. Diese Parameter werden dann zum Generieren des Parametersignals120 verwendet. - Die Parameterberechnungskomponente
116 ist zum Messen und/oder Identifizieren der Linearitätsparameter konfiguriert. Diese können Indikatoren der Linearität, einschließlich der Nachbarkanallinearitätsstörung (ACLR), der Fehlervektorbetrags-(EVM)Verschlechterung, der Amplitudenmodulation-zu-Amplitudenmodulations-(AMAM)Kurven, der Amplitudenmodulation-zu-Phasenmodulations-(AMPM)Kurven, des Speicherverhaltens und der Zeitvariantenverzerrung, und dergleichen enthalten. Die Komponente116 generiert das Parametersignal120 , das die gemessenen und/oder identifizierten Parameter aufweist. Das Parametersignal120 kann in einem Beispiel Koeffizienten enthalten, die sich auf Zeitverzögerung, Zeitverzögerungen und dergleichen beziehen. In einem anderen Beispiel enthält das Parametersignal120 nur gemessene Linearitätsparameter für eine aktuelle Zeitperiode. Das Parametersignal120 erleichtert die Ausrichtung des Gleichstrom-Gleichstrom-Signals122 mit einer RF-Hüllkurve des Sendesignals. - Im Allgemeinen bildet die Hüllkurvenverfolgungskomponente
104 eine Amplitude des Basisbandsignals102 auf das Gleichstrom-Gleichstrom-Versorgungssignal122 ab. Die Hüllkurvenverfolgungskomponente104 stellt ein Steuersignal128 bei der Gleichstrom-Gleichstromversorgung106 bereit, wo das Steuersignal128 Zeitverzögerungseinstellung(en) enthält. Die Hüllkurvenverfolgungskomponente104 generiert das Steuersignal128 gemäß dem Basisbandsignal102 und dem Parametersignal120 . Das Basisbandsignal102 erleichtert die Abbildung auf die Amplitude des Basisbandsignals102 und das Parametersignal120 erleichtert weitere Einstellungen auf Grundlage von gemessenen Parameter, die in der Folge ausführlicher beschrieben sind. Das Steuersignal128 erleichtert die Ausrichtung des Gleichstrom-Gleichstrom-Signals122 mit der RF-Hüllkurve des Sendesignals. - In einem Beispiel verwendet die Hüllkurvenverfolgungskomponente
104 eine Verweistabelle zum Generieren des Steuersignals128 . Der eine oder die mehreren Parameter werden zum Suchen einer Zeitverzögerungseinstellung verwendet, die in das Steuersignal128 eingegliedert ist. Die Verweistabelle kann Koeffizienten und dergleichen enthalten. In einem anderen Beispiel werden Koeffizienten für jeden Zeitschlitz oder jede Zeitperiode gelernt und aktualisiert. - In einem anderen Beispiel werden Zeitverzögerungseinstellungen durch langsames Lernen ohne Speichern von Koeffizienten vorgenommen. In diesem Beispiel beginnen anfängliche Zeitschlitze mit hoher Gleichstrom-Gleichstrom-Spannung und geringer Hüllkurvenverfolgungstiefe, wodurch eine begrenzte Leistungseffizienz aber hohe Verstärkung erhalten wird. Während jedes Schlitzes werden die Linearitätsparameter des Signals
120 beobachtet und die Sättigungsnäherung wird geschätzt. Dann wird die Zeitverzögerungseinstellkomponente des Signals128 entsprechend eingestellt. - In einem weiteren Beispiel bestimmt die Hüllkurvenverfolgungskomponente
104 die Zeitverzögerungseinstellungen. Eine anfängliche oder nominale Zeitverzögerung wird durch Kalibrierung festgelegt und berücksichtigt Linearität und Energieverbrauch. Die Linearitätsparameter werden mit einem Schwellenwert verglichen. Bei dem Parameter, der einen Schwellenwert überschreitet, wird die Zeitverzögerungseinstellung in der Richtung und/oder im Betrag geändert. Durch Überschreiten des Schwellenwerts haben sich der Parameter und das Sendesignal über einen Grenzwert hinaus verschlechtert. - Die Richtung der Änderung in der Einstellung
120 kann durch Analyse von Systemkennwerten und/oder Untersuchung eines Parametertrendverlaufs im Laufe der Zeit bestimmt werden. Die Kennwerte enthalten eines oder mehrere von Temperatur, Antennenscheinwiderstand und dergleichen. Solche Kennwerte können von Sensoren und dergleichen (nicht dargestellt) bereitgestellt werden. Andernfalls wird die Richtung dadurch bestimmt, ob die Einstellung120 den (die) Parameter verbessert oder verschlechtert. Wenn die Einstellung den Parameter verschlechtert, kann angenommen werden, dass die Richtung nicht korrekt ist. - Die Gleichstrom-Gleichstrom-Komponente
106 generiert das Gleichstrom-Gleichstrom-Versorgungssignal122 gemäß dem Steuersignal128 . Das Gleichstrom-Gleichstrom-Versorgungssignal122 verfolgt im Allgemeinen die Hüllkurve des Sendesignals. Das Gleichstrom-Gleichstrom-Versorgungssignal122 verfolgt oder folgt eine(r) Amplitudenmodulationskomponente des Sendesignals, so dass die Verstärkung des Leistungsverstärkers110 relativ konstant ist. - Somit stellt das System
100 adaptiv das Gleichstrom-Gleichstrom-Versorgungssignal für den Leistungsverstärker110 ein, um Linearitätsschwankungen und Leistungsverbrauch zu verringern. Ferner passt sich das System100 durch Anpassung im Laufe der Zeit an die schwankenden Betriebssystemkennwerte, einschließlich Umgebungsbedingungen und dergleichen, an. -
2 ist eine Grafik200 , die Isoverstärkungskurven und Einstellungen für einen Leistungsverstärker zeigt. Die Grafik200 ist zur Veranschaulichung bereitgestellt. Der Leistungsverstärker kann den oben beschriebenen Leistungsverstärker110 enthalten. - Eine Isoverstärkungskurve zeigt ein Verhalten eines Leistungsverstärkers, der mit einer konstanten Spannung versorgt wird. Im Allgemeinen hat ein Leistungsverstärker eine lineare Region/einen linearen Bereich und eine Sättigungsregion/einen Sättigungsbereich. In der linearen Region hat die Ausgangsleistung ein lineares Verhältnis zur Eingangsleistung. In der Sättigungsregion hat die Ausgangsleistung ein nicht lineares Verhältnis zur Eingangsleistung. Eine Hüllkurvenverfolgungskomponente, wie die oben beschriebene Komponente
104 , bewirkt, dass die Gleichstrom-Gleichstromversorgung zum Leistungsverstärker ausgeglichen oder vorverzerrt wird, um eine im Wesentlichen lineare Verstärkung bereitzustellen. - Die Grafik
200 enthält eine Eingangsspannung auf einer x-Achse und eine Ausgangsspannung auf einer y-Achse. Die Kurve201 zeigt ein Beispiel. In einer Basis- oder linearen Region ist die Ausgangsspannung in Bezug auf die Eingangsspannung linear. In einer Sättigungsregion jedoch ist ein nicht lineares Verhältnis dargestellt. An diesem Punkt hat die Eingangsspannung einen Sättigungspunkt erreicht und daher folgt die Ausgangsspannung nicht richtig. - Wie zuvor beschrieben, wird eine Einstellung oder ein Ausgleich vorgenommen, um eine lineare Ausgangsspannung bereitzustellen. In dem oben beschriebenen System
100 bewirkt das Steuersignal einen Anstieg der Ausgangsspannung. Zum Beispiel würde bei der Eingangsspannung202 die Kurve201 eine nicht lineare Ausgangsspannung und folglich in der Sättigungsregion eine nicht konstante Verstärkung liefern. Die Einstellung wird zum Ändern oder Verschieben zu einer anderen Kurve vorgenommen, so dass die Ausgangsspannung für den Eingang202 linear vom linearen Regionsabschnitt der Kurve201 verläuft. Ebenso würde bei der Eingangsspannung203 die Kurve201 wieder eine nicht lineare Ausgangsspannung und eine nicht konstante Verstärkung liefern. Die Einstellung wird wieder zu einer anderen variierten Kurve vorgenommen, so dass die Ausgangsspannung für den Eingang203 linear vom linearen Regionsabschnitt der Kurve201 verläuft. -
3 ist eine Grafik300 , die ein Beispiel einer adaptiven, iterativen Hüllkurvenverfolgung durch eine Reihe von Zeitperioden zeigt. Die Grafik300 ist als ein Beispiel zur Veranschaulichung einer adaptiven Einstellung einer Gleichstrom-Gleichstromversorgung zu einem Leistungsverstärker, wie dem oben beschriebenen Verstärker110 , bereitgestellt. - Die Grafik
300 zeigt die Zeit auf einer x-Achse und die Spannung auf einer y-Achse. Die Grafik300 enthält eine Gleichstrom-Gleichstromversorgungswellenform301 und eine RF-Hüllkurve302 eines Sendesignals, wie des Signals, das von System100 generiert wird. Die Grafik300 zeigt 4 aufeinanderfolgende Zeitperioden, bezeichnet mit (1) bis (4). - In einer ersten Zeitperiode (1) verfolgt die Gleichstrom-Gleichstromversorgung
301 annähernd die Hüllkurve302 . Es ist jedoch erkennbar, dass eine wesentliche Fehlübereinstimmung vorhanden ist, die auf eine Nicht-Linearität oder Sättigung zurückzuführen sein könnten. In einer zweiten Zeitperiode (2), sind einige Einstellungen in das System100 eingegliedert. Infolgedessen folgt die Gleichstrom-Gleichstromversorgung der Hüllkurve302 in (2) besser. In einer dritten Zeitperiode (3) verfolgt die Gleichstrom-Gleichstromversorgung die Hüllkurve302 . In einer vierten Zeitperiode (4) verfolgt die Gleichstrom-Gleichstromversorgung301 die Hüllkurve302 annähernd. -
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Hüllkurvenverfolgungskomponente400 zeigt, die eine Isoverstärkungskurvenabbildung in einem Kommunikationssystem verwendet. Die Komponente400 empfängt ein Basisbandsignal und ein Parametersignal120 und generiert ein Steuersignal128 für eine Gleichstrom-Gleichstromversorgungskomponente. - Die Komponente
400 kann als die oben gezeigte Hüllkurvenverfolgungskomponente104 verwendet werden. Die Komponente400 enthält eine Abbildungskomponente430 und einen Digital/Analog-Wandler432 . Die Abbildungskomponente430 empfängt das Parametersignal120 und das Basisbandsignal x(t). Das Parametersignal120 beruht auf oder enthält eine(r) Hüllkurve eines Sendesignals. - Die Abbildungskomponente
430 speichert mehrere Isoverstärkungskurven oder hat zu diesen Zugriff, wie die in2 dargestellten Kurven. Die Abbildungskomponente430 bildet das Parametersignal120 und das Basisbandsignal auf eine der Isoverstärkungskurven ab. Die Abbildungskomponente430 kann bestimmen, ob die Hüllkurve innerhalb der linearen Region oder der Sättigungsregion liegt. Nach der Abbildung generiert die Komponente430 eine digitale Gleichstrom-Gleichstrom-Steuereinstellung434 . - Die Digital/Analog-Komponente
432 wandelt die digitale Einstellung434 in das Steuersignal128 um. Das Signal128 wird einer Gleichstrom-Gleichstromversorgung, wie der oben beschriebenen Versorgungskomponente106 , bereitgestellt, die eine momentane Gleichstrom-Gleichstromversorgung zu einem Leistungsverstärker leitet. -
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Hüllkurvenverfolgungskomponente500 zeigt, die Isoverstärkungskurven und/oder Vorverzerrungskoeffizienten in einem Kommunikationssystem verwendet. Die Komponente500 empfängt ein Basisbandsignal und ein Parametersignal120 und generiert ein Steuersignal128 für eine Gleichstrom-Gleichstromversorgungskomponente. - Die Komponente
500 enthält eine Kurven- und/oder Vorverzerrungskoeffizientenkomponente536 , eine Zeitverzögerungskomponente538 und einen Digital/Analog-Wandler432 . Die Komponente536 empfängt das Parametersignal120 und das Basisbandsignal. Das Parametersignal120 enthält Linearitätsmessungen eines Sendesignals. - Die Komponente
536 bestimmt anhand des Parametersignals120 , ob eine Einstellung erforderlich ist. Wenn eine Einstellung erforderlich ist, wird eine digitale Steuerungseinstellung generiert und der Zeitverzögerungskomponente538 bereitgestellt. - Die Zeitverzögerungskomponente
538 empfängt die digitale Steuerungseinstellung und das Parametersignal120 und ist zur Eingliederung einer Zeitsynchronisationseinstellung in das digitale Steuersignal540 konfiguriert. Das digitale Steuersignal540 wird vom Digital/Analog-Wandler432 in ein analoges Steuersignal128 umgewandelt. Das analoge Steuersignal128 kann dann einer Gleichstrom-Gleichstromversorgungskomponente, wie der oben beschriebenen Gleichstrom-Gleichstromversorgungskomponente106 , bereitgestellt werden, die eine momentane Gleichstrom-Gleichstromversorgung zu einem Leistungsverstärker leitet. -
6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren600 zur Durchführung einer adaptiven Hüllkurvenverfolgung mit Zeitverzögerungsverfolgung zeigt. Das Verfahren600 kann zumindest teilweise unter Verwendung eines oder mehrerer der oben beschriebenen Systeme durchgeführt werden. - Das Verfahren
600 beginnt bei Block602 , wo ein anfängliches Versorgungssteuersignal durch Kalibrierung generiert wird. Das anfängliche Versorgungssteuersignal ist ein Signal, das zu einer Gleichstrom-Gleichstromversorgungskomponente, wie den oben beschriebenen, geleitet werden kann. Das anfängliche Versorgungssteuersignal enthält eine nominale Zeitverzögerungseinstellung, die durch Kalibrierung bestimmt wurde. Die nominale Zeitverzögerungseinstellung enthält einen Kompromiss zwischen Linearität und Energieverbrauch. - Die Gleichstrom-Gleichstromversorgungskomponente stellt eine Versorgung für einen Leistungsverstärker bereit, der ein moduliertes Signal aus einem Sendepfad verstärkt. Der Sendepfad generiert das modulierte Signal aus einem Basisbandsignal.
- Linearitätsparameter oder Messungen werden aus einem Rückkopplungssignal während einer Zeitperiode oder eines Zeitschlitzes bei Block
604 erhalten. Das Rückkopplungssignal wird von einem Rückkopplungsempfänger generiert und stellt Kennwerte des Sendesignals dar. Die Linearitätsparameter werden durch einen Vergleich des Rückkopplungssignals mit einem Basisbandsignal generiert. Somit stellen die Linearitätsparameter Messungen der Linearität des Sendesignals dar. Die Parameter enthalten zum Beispiel, ACLR, EVM und dergleichen. - Bei den Parametern, die einen Schwellenwert übersteigen, wird ein Steuersignal bei Block
606 generiert. Das Steuersignal enthält eine Zeitverzögerungseinstellung, die ein Zeitverzögerungsmaß und eine Änderungsrichtung enthält. Das Zeitverzögerungsmaß kann aus einer Verweistabelle, Koeffizienten und dergleichen generiert werden. Die Änderungsrichtung enthält eine Erhöhung oder Verringerung. In einem Beispiel wird die Richtung aus den Parametern bestimmt. In einem anderen Beispiel wird die Richtung zumindest teilweise durch andere Systemkennwerte bestimmt, einschließlich, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Temperatur, Antennenscheinwiderstand und dergleichen. In einem anderen Beispiel wird die Richtung aus Trends und/oder dem Verlauf der Parameter, wie EVM, basierend auf vorangehenden Zeitperiodenverzögerungseinstellungen, bestimmt. - Bei den Parametern, die innerhalb eines annehmbaren Bereichs liegen, werden weitere Zeitverzögerungseinstellungen im Steuersignal auf null gestellt und bei Block
608 nicht mehr bereitgestellt. Somit liegt die Linearität in einem annehmbaren Bereich. Das Verfahren kann bei Block604 für einen nächsten Zeitschlitz oder eine nächste Zeitperiode fortfahren. - Obwohl die hierin bereitgestellten Verfahren als eine Reihe von Vorgängen oder Ereignissen dargestellt und beschrieben sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die dargestellte Reihenfolge solcher Vorgänge oder Ereignisse beschränkt. Zum Beispiel können einige Vorgänge in anderen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Vorgängen oder Ereignissen abgesehen von den hierin gezeigten und/oder beschriebenen erfolgen. Zusätzlich sind nicht alle dargestellten Vorgänge erforderlich und die Wellenformen sind nur veranschaulichend und andere Wellenformen können signifikant von den dargestellten abweichen. Ferner können ein oder mehrere der hierin dargestellten Vorgänge in einem Vorgang, einer Phase oder mehreren separaten Vorgängen oder Phasen ausgeführt werden.
- Es wird festgehalten, dass der beanspruchte Gegenstand als Verfahren, Vorrichtung oder Herstellungsartikel unter Verwendung von Standardprogrammierungs- und/oder Verfahrenstechniken zur Produktion von Software, Firmware, Hardware oder einer beliebigen Kombination davon zur Steuerung eines Computers implementiert werden kann, um den offenbarten Gegenstand zu implementieren (z. B. sind die oben gezeigten Systeme nicht einschränkende Beispiele für Schaltungen, die zur Implementierung offenbarter Verfahren und/oder Variationen davon verwendet werden können). Der Begriff ”Herstellungsartikel”, wie hierin verwendet, soll ein Computerprogramm umfassen, das für jede computerlesbare Vorrichtung, jeden Träger oder jedes Medium zugänglich ist. Fachleute werden erkennen, dass viele Modifizierungen an dieser Konfiguration vorgenommen werden können, ohne vom Umfang und Wesen des offenbarten Gegenstandes abzuweichen.
- Ein Kommunikationssystem, das eine adaptive Hüllkurvenverfolgung verwendet, enthält einen Sendepfad, einen Rückkopplungsempfänger, eine Parameterkomponente und eine Hüllkurvenverfolgungskomponente. Der Sendepfad ist zum Generieren eines Sendesignals konfiguriert. Der Rückkopplungsempfänger ist zum Generieren eines Rückkopplungssignals aus dem Sendesignal konfiguriert. Die Parameterkomponente ist zum Generieren von Linearitätsparametern aus dem Rückkopplungssignal konfiguriert. Die Hüllkurvenverfolgungskomponente ist zum Generieren eines Versorgungssteuersignals mit Zeitverzögerungseinstellungen konfiguriert.
- In einer Variation enthält das Kommunikationssystem des Weiteren einen Koppler, der zum Bereitstellen eines Replikats des Sendesignals beim Rückkopplungsempfänger konfiguriert ist.
- In einer anderen Variation enthalten beliebige der Systeme eine Gleichstrom-Gleichstromversorgungskomponente, die zum Bereitstellen eines Versorgungssignals gemäß dem Versorgungssteuersignal konfiguriert ist.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme kann auch einen Leistungsverstärker enthalten, der vom Versorgungssignal angetrieben wird. Der Leistungsverstärker ist zum Verstärken des Sendesignals aus dem Sendepfad konfiguriert. Das Sendesignal enthält Zeitverzerrungen.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme kann auch das Rückkopplungssignal mit realen und imaginären Komponenten haben.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme, wo die Linearitätsparameter eines oder mehrere von einer Nachbarkanalstörung, einem Fehlervektorbetrag, Amplitudenmodulation-zu-Amplitudenmodulations-Kurven, Amplitudenmodulation-zu-Phasenmodulations-Kurven und Zeitvariantenverzerrung enthalten.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme, wo die Parameterkomponente zum Generieren eines Linearitätsparameters aus dem Basisbandsignal und dem Rückkopplungssignal konfiguriert ist.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme, wo die Hüllkurvenverfolgungskomponente einen Zeitverzögerungsblock enthält, der zum Generieren der Zeitverzögerungseinstellungen konfiguriert ist.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme, wo die Zeitverzögerungseinstellungen ein Zeitverzögerungsmaß und eine Richtung enthalten.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme, wo die Hüllkurvenverfolgungskomponente zum Generieren eines anfänglichen Versorgungssignals gemäß einer Kalibrierung einer Linearität und eines Leistungsverbrauchs konfiguriert ist.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme, wo die Hüllkurvenverfolgungskomponente zum Verfolgen der Linearitätsparameter über aufeinanderfolgende Zeitperioden konfiguriert ist, um die Zeitverzögerungseinstellungen zu generieren.
- Jedes der oben stehenden Kommunikationssysteme, wo die Hüllkurvenverfolgungskomponente zum Empfangen eines Sensorsignals konfiguriert ist, um die Zeitverzögerungseinstellungen zu generieren.
- Ein Hüllkurvenverfolgungssystem enthält eine erste Komponente und eine Zeitverzögerungskomponente. Die erste Komponente ist zum Generieren eines Steuersignals konfiguriert, das eine Amplitudenmodulation gemäß einem Basisbandsignal und Linearitätsparametern verfolgt. Die Zeitverzögerungskomponente ist zum Generieren von Zeitverzögerungseinstellungen für das Steuersignal gemäß mindestens den Linearitätsparametern konfiguriert.
- In einer Variation des Hüllkurvenverfolgungssystems ist die erste Komponente zum Generieren des Steuersignals durch Abbilden der Linearitätsparameter und des Basisbandsignals auf Isoverstärkungskurven konfiguriert.
- Jedes der oben stehenden Hüllkurvenverfolgungssysteme, wobei die erste Komponente zum Generieren des Steuersignals unter Verwendung von Vorverzerrungskoeffizienten konfiguriert ist.
- Jedes der oben stehenden Hüllkurvenverfolgungssysteme, des Weiteren enthaltend eine Parameterberechnungskomponente, die zum Generieren der Linearitätsparameter konfiguriert ist.
- Es wird ein Verfahren zum Durchführen einer adaptiven Hüllkurvenverfolgung mit Zeitverzögerungsverfolgung offenbart. Ein anfängliches Versorgungssignal, das eine nominale Zeiteinstellung enthält, wird generiert. Es werden ein oder mehrere Linearitätsparameter für eine aktuelle Zeitperiode aus einem Rückkopplungssignal erhalten. Ein Steuersignal mit einer Zeitverzögerungseinstellung wird bei den Linearitätsparametern generiert, der einen Schwellenwert übersteigt. Ein Steuersignal ohne Zeitverzögerungseinstellung wird bei den Linearitätsparametern generiert, der in einem annehmbaren Bereich liegt.
- Das oben stehende Verfahren, wobei die Linearitätsparameter eines oder mehrere von einem Fehlervektorbetrag und einer Nachbarkanalstörung enthalten.
- Jedes der oben stehenden Verfahren, wo die nominale Zeiteinstellung auf einem Kompromiss zwischen Linearität und Leistungsverbrauch beruht.
- Jedes der oben stehenden Verfahren, des Weiteren enthaltend das Generieren des Rückkopplungssignals aus einem Sendesignal vor dem Erhalten des einen oder der mehreren Linearitätsparameter.
- Obwohl die Erfindung in Bezug auf eine oder mehrere Implementierung(en) gezeigt und beschrieben wurde, können Änderungen und/oder Modifizierungen an den gezeigten Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Wesen und Umfang der beiliegenden Ansprüche abzuweichen. Obwohl zum Beispiel ein(e) hierein beschriebene(s) Sendeschaltung/Sendesystem als eine Sendeschaltung dargestellt sein kann, ist für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass die hierin bereitgestellte Erfindung auch bei Sender/Empfängerschaltungen angewendet werden kann. Ferner sollen in besonderer Hinsicht auf die verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Gruppen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systemen, usw.) ausgeführt werden, die Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf ein ”Mittel”), die zum Beschreiben solcher Komponenten verwendet werden, falls nicht anders angegeben, jeder Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z. B. die funktionell äquivalent ist), auch wenn sie der offenbarten Struktur, die die Funktion in den hierin gezeigten beispielhaften Implementierungen der Erfindung ausführt, strukturell nicht äquivalent ist. Während zusätzlich ein besonderes Merkmal der Erfindung in Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart ist, kann ein solches Merkmal nach Wunsch und vorteilhaft mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen für eine bestimmte oder besondere Anwendung kombiniert werden. Ferner sollen in dem Ausmaß, in dem die Begriffe ”enthaltend”, ”enthält”, ”habend”, ”hat”, ”mit” oder Varianten davon sowohl in der ausführlichen Beschreibung wie auch in den Ansprüchen verwendet werden, solche Begriffe ähnlich dem Begriff ”aufweisend” einschließlich sein.
Claims (21)
- Kommunikationssystem, das eine adaptive Hüllkurvenverfolgung verwendet, wobei das System aufweist: einen Sendepfad, der zum Generieren eines Sendesignals aus einem Basisbandsignal konfiguriert ist; einen Rückkopplungsempfänger, der zum Generieren eines Rückkopplungssignals aus dem Sendesignal konfiguriert ist; eine Parameterkomponente, die zum Generieren von Linearitätsparametern aus dem Rückkopplungssignal konfiguriert ist; und eine Hüllkurvenverfolgungskomponente, die zum Generieren eines Versorgungssteuersignals mit Zeitverzögerungseinstellungen basierend auf den Linearitätsparametern konfiguriert ist.
- System nach Anspruch 1, des Weiteren aufweisend einen Koppler, der zum Bereitstellen eines Replikats des Sendesignals beim Rückkopplungsempfänger konfiguriert ist.
- System nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren aufweisend eine Gleichstrom-Gleichstromversorgungskomponente, die zum Bereitstellen eines Versorgungssignals gemäß dem Versorgungssteuersignal konfiguriert ist.
- System nach Anspruch 3, des Weiteren aufweisend einen Leistungsverstärker, der vom Versorgungssignal angetrieben wird und zum Verstärken des Sendesignals aus dem Sendepfad konfiguriert ist, wobei das Sendesignal Zeitverzerrungen enthält.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückkopplungssignal reale und imaginäre Komponenten enthält.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rückkopplungsempfänger zum Eliminieren einer absoluten Phase aus dem Rückkopplungssignal konfiguriert ist.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Linearitätsparameter eines oder mehrere von einer Nachbarkanalstörung, einem Fehlervektorbetrag, Amplitudenmodulation-zu-Amplitudenmodulations-Kurven, Amplitudenmodulation-zu-Phasenmodulations-Kurven und einer Zeitvariantenverzerrung enthalten.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Parameterkomponente des Weiteren zum Generieren von Linearitätsparametern aus dem Basisbandsignal und dem Rückkopplungssignal konfiguriert ist.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hüllkurvenverfolgungskomponente einen Zeitverzögerungsblock, der zum Generieren der Zeitverzögerungseinstellungen konfiguriert ist, enthält.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zeitverzögerungseinstellungen ein Zeitverzögerungsmaß und eine Richtung enthalten.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hüllkurvenverfolgungskomponente zum Generieren eines anfänglichen Versorgungssignals gemäß einer Kalibrierung von Linearität und Leistungsverbrauch konfiguriert ist.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hüllkurvenverfolgungskomponente zum Verfolgen von Linearitätsparametern über aufeinanderfolgende Zeitperioden konfiguriert ist, um die Zeitverzögerungseinstellungen zu generieren.
- System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Hüllkurvenverfolgungskomponente zum Empfangen eines Sensorsignals konfiguriert ist, um die Zeitverzögerungseinstellungen zu generieren.
- Hüllkurvenverfolgungssystem, aufweisend: eine erste Komponente, die zum Generieren eines Steuersignals konfiguriert ist, das eine Amplitudenmodulation gemäß einem Basisbandsignal und Linearitätsparametern verfolgt; und eine Zeitverzögerungskomponente, die zum Generieren von Zeitverzögerungseinstellungen für das Steuersignal gemäß mindestens den Linearitätsparametern konfiguriert ist.
- System nach Anspruch 14, wobei die erste Komponente zum Generieren des Steuersignals durch Abbilden der Linearitätsparameter und des Basisbandsignals auf Isoverstärkungskurven konfiguriert ist.
- System nach Anspruch 14, wobei die erste Komponente zum Generieren des Steuersignals unter Verwendung von Vorverzerrungskoeffizienten konfiguriert ist.
- System nach einem der Ansprüche 14 bis 16, des Weiteren aufweisend eine Parameterberechnungskomponente, die zum Generieren der Linearitätsparameter konfiguriert ist.
- Verfahren zum Durchführen einer adaptiven Hüllkurvenverfolgung mit Zeitverzögerungsverfolgung, wobei das Verfahren aufweist: Generieren eines anfänglichen Versorgungssteuersignals, das eine nominale Zeiteinstellung enthält; Erhalten eines oder mehrerer Linearitätsparameter(s) für eine aktuelle Zeitperiode aus einem Rückkopplungssignal; Generieren eines Steuersignals mit einer Zeitverzögerungseinstellung bei den Parametern, die einen Schwellenwert überschreiten; und Generieren eines Steuersignals ohne Zeitverzögerungseinstellung bei den Parameter, die in einem annehmbaren Bereich liegen.
- Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Linearitätsparameter eines oder mehrere von einem Fehlervektorbetrag und einer Nachbarkanalstörung enthalten.
- Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei die nominale Zeiteinstellung auf einem Kompromiss zwischen Linearität und Leistungsverbrauch basiert.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, des Weiteren aufweisend ein Generieren des Rückkopplungssignals aus einem Sendesignal vor dem Erhalten des einen oder der mehreren Linearitätsparameter(s).
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