FR3091077A1 - Device and method for digital linearization in a communication system - Google Patents

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Abstract

Procédé pour linéariser un signal caractérisé en ce qu’il utilise un module de correction de pré-distorsion mettant en œuvre une fonction de type CPWL faisant apparaître dans l’équation de pré-distorsion ou de post-distorsion une fonction présentant une dérivée afin de ne pas avoir de discontinuité autour de ce point. Figure pour l’abrégé : Fig. 1AMethod for linearizing a signal characterized in that it uses a pre-distortion correction module implementing a CPWL type function making appear in the pre-distortion or post-distortion equation a function having a derivative in order to have no discontinuity around this point. Figure for the abstract: Fig. 1A

Description

DescriptionDescription

Titre de l'invention : Dispositif et procédé de linéarisation numérique dans un système de communicationTitle of the invention: Device and method for digital linearization in a communication system

[0001] L’invention concerne un procédé et un dispositif permettant une linéarisation numérique (pré-distorsion numérique ou post-distorsion numérique) pour un dispositif d’émission et/ou de réception d’un système de communication comprenant un dispositif ou composant susceptible d’introduire une distorsion dans le signal afin de compenser une distorsion introduite par un composant du dispositif d’émission et/ou de réception. Elle concerne notamment un processus de linéarisation qui peut être mis en œuvre pour linéariser un émetteur ou un récepteur, par exemple au sein d’un système radio.The invention relates to a method and a device for digital linearization (digital pre-distortion or digital post-distortion) for a device for transmitting and / or receiving a communication system comprising a device or component capable introduce a distortion in the signal in order to compensate for a distortion introduced by a component of the transmission and / or reception device. It relates in particular to a linearization process which can be implemented to linearize a transmitter or a receiver, for example within a radio system.

[0002] Elle se rapporte plus particulièrement aux processus de linéarisation numérique utilisant une approche d’approximation linéaire par morceaux continue connue sous l’abréviation anglo-saxonne CPWL (Canonical Piecewise Linear).It relates more particularly to digital linearization processes using a continuous piecewise linear approximation approach known by the English abbreviation CPWL (Canonical Piecewise Linear).

[0003] Afin de respecter le bilan de liaison requis dans les systèmes de communication, il est généralement nécessaire d’amplifier le signal à transmettre ou le signal reçu. Cette amplification de signal se fait habituellement à l’aide d’un amplificateur de puissance analogique. Le design de l’amplificateur utilisé résulte d’un compromis rendement/ linéarité. Plus la linéarité d’un amplificateur de puissance est importante, moins le rendement en puissance de cet amplificateur est bon et inversement. En d’autres termes, plus l’amplificateur est linéaire, plus il consomme de puissance.In order to respect the link budget required in communication systems, it is generally necessary to amplify the signal to be transmitted or the signal received. This signal amplification is usually done using an analog power amplifier. The design of the amplifier used is the result of a yield / linearity compromise. The higher the linearity of a power amplifier, the poorer the power efficiency of this amplifier and vice versa. In other words, the more linear the amplifier, the more power it consumes.

[0004] Dans le domaine des communications, il existe deux grandes familles de signaux à transmettre :In the field of communications, there are two main families of signals to be transmitted:

- Les signaux dits à enveloppe constante. Ces signaux ont la propriété d’avoir une puissance instantanée constante en fonction du temps. Pour ces types de signaux, il est habituel d’utiliser des amplificateurs à très fort rendement dont la faible linéarité ne perturbe pas le spectre du signal en sortie d’amplificateur ;- The so-called constant envelope signals. These signals have the property of having a constant instantaneous power as a function of time. For these types of signals, it is usual to use very high efficiency amplifiers whose low linearity does not disturb the spectrum of the signal at the amplifier output;

- Les signaux dits à enveloppe non-constante. Ces signaux ont la propriété d’avoir une variation plus ou moins importante de la puissance instantanée en fonction du temps. Pour ces types de signaux, la linéarité de l’étape d’amplification est déterminante, car elle impacte grandement le spectre du signal en sortie d’amplificateur. En effet, le signal à la sortie de l’amplificateur de puissance doit en général respecter un gabarit spectral plus ou moins contraignant, de façon à ne pas brouiller les canaux non utilisés par la transmission. Il est souvent nécessaire d’utiliser des amplificateurs de puissance très linéaires dont le rendement est en général mauvais.- The so-called non-constant envelope signals. These signals have the property of having a more or less significant variation of the instantaneous power as a function of time. For these types of signals, the linearity of the amplification step is decisive, because it greatly affects the spectrum of the signal at the amplifier output. Indeed, the signal at the output of the power amplifier must generally respect a more or less constraining spectral mask, so as not to scramble the channels not used by the transmission. It is often necessary to use very linear power amplifiers whose performance is generally poor.

[0005] Le processus de linéarisation par pré-distorsion numérique consiste à appliquer une non-linéarité sur un signal en amont d’un amplificateur de puissance de manière à ce que l’association de cette non-linéarité avec la distorsion introduite par l’amplificateur de puissance corresponde à un système linéaire. Il est ainsi possible d’utiliser un amplificateur de puissance ayant un meilleur rendement, tout en tolérant la non linéarité qui lui est associée, car celle-ci est supposée être pré-compensée par le processus de linéarisation.The process of linearization by digital pre-distortion consists in applying a non-linearity to a signal upstream of a power amplifier so that the association of this non-linearity with the distortion introduced by the power amplifier corresponds to a linear system. It is thus possible to use a power amplifier having a better efficiency, while tolerating the non-linearity which is associated with it, since this is supposed to be pre-compensated by the linearization process.

[0006] L’art antérieur divulgue plusieurs méthodes de linéarisation par pré-distorsion numérique ayant chacune leurs avantages et leurs inconvénients.The prior art discloses several methods of linearization by digital predistortion each having their advantages and disadvantages.

[0007] Une famille de linéarisation met en œuvre les réseaux de neurones. Les performances de ce type de pré-distorsion sont potentiellement excellentes. En revanche, l’estimation de la pré-distorsion est très longue et demande un apprentissage important, qui s’avère peu compatible avec un processus très flexible et adaptatif.A linearization family implements neural networks. The performance of this type of pre-distortion is potentially excellent. On the other hand, the predistortion estimate is very long and requires significant learning, which turns out to be hardly compatible with a very flexible and adaptive process.

[0008] Une autre technique repose sur les séries de Volterra et ses dérivées/simplifications : les performances de ce type de pré-distorsion sont en général très bonnes, et l’apprentissage peut être réalisé dynamiquement et rapidement. En revanche, l’estimation de la pré-distorsion peut être complexe à implanter car le système est généralement mal conditionné. De plus, les coefficients des polynômes de pré-distorsion ont généralement une grande dynamique rendant encore une fois le système complexe à implanter.Another technique is based on the Volterra series and its derivatives / simplifications: the performances of this type of predistortion are generally very good, and learning can be carried out dynamically and quickly. However, the predistortion estimate can be complex to implement because the system is generally poorly conditioned. In addition, the coefficients of the pre-distortion polynomials generally have a large dynamic making the system once again complex to implant.

[0009] Il existe aussi les approches CPWL : l’apprentissage pour ce type de pré-distorsion peut être réalisé dynamiquement et rapidement. L’avantage des approches CPWL par rapport aux approches de Volterra est que l’implantation est facilitée grâce au fait que le système est mieux conditionné ; de plus, les coefficients ont généralement une dynamique bien plus réduite. En revanche, les performances de linéarisation sont en général moins bonnes (pour un nombre de coefficient donné) car les fonctions de bases utilisées en CPWL génèrent un plancher de bruit large bande potentiellement important.There are also CPWL approaches: learning for this type of pre-distortion can be achieved dynamically and quickly. The advantage of the CPWL approaches compared to the Volterra approaches is that the implementation is facilitated thanks to the fact that the system is better conditioned; moreover, the coefficients generally have a much smaller dynamic. On the other hand, the linearization performance is generally less good (for a given number of coefficients) because the basic functions used in CPWL generate a potentially large broadband noise floor.

[0010] En dépit des nombreux avantages des approches CPWL, les pré-distorsions numériques développées actuellement sont majoritairement celles basées sur les séries de Volterra et ses dérivées/simplifications pour des raisons de performances. L’implantation en résultant est complexe.Despite the many advantages of CPWL approaches, the digital pre-distortions currently developed are mainly those based on the Volterra series and its derivatives / simplifications for performance reasons. The resulting installation is complex.

[0011] Malgré les avantages qu’elles présentent, les solutions de l’art antérieur ne permettent pas de limiter le plancher de bruit après linéarisation, tout en limitant le nombre de coefficients de pré-distorsion.Despite the advantages which they present, the solutions of the prior art do not make it possible to limit the noise floor after linearization, while limiting the number of pre-distortion coefficients.

[0012] La suite de la description utilise l’expression « fonction de distorsion » pour couvrir une fonction de pré-distorsion lorsque la fonction est appliquée sur un signal en amont d’un dispositif non linéaire et une fonction de post-distorsion lorsque la fonction est appliquée sur un signal après passage de ce dernier dans un dispositif non linéaire.The following description uses the expression “distortion function” to cover a pre-distortion function when the function is applied to a signal upstream of a non-linear device and a post-distortion function when the function is applied to a signal after it has passed through a non-linear device.

[0013] L’invention concerne un procédé pour linéariser un signal dans un système comprenant au moins un composant susceptible d’introduire une distorsion dans le signal caractérisé en ce qu’on applique au niveau du signal une fonction de distorsion f(z,p) de type CPWL présentant une dérivée en tout point, la fonction f(z,p) étant adaptée à générer une non linéarité (pré-distorsion ou post-distorsion) compensant la non linéarité introduite dans le signal lors de son passage dans le composant susceptible d’introduire une distorsion.The invention relates to a method for linearizing a signal in a system comprising at least one component capable of introducing distortion into the signal, characterized in that a distortion function f (z, p is applied to the signal) ) of the CPWL type having a derivative at all points, the function f (z, p) being adapted to generate a non-linearity (pre-distortion or post-distortion) compensating for the non-linearity introduced into the signal during its passage through the component likely to introduce distortion.

[0014] La fonction de distorsion peut être une fonction ayant une dérivée au point zéro.The distortion function can be a function having a derivative at zero point.

[0015] On effectue une distorsion non linéaire en utilisant une technique de rotation vectorielle décomposée connue sous l’abréviation anglo-saxonne DVR (Decomposed Vector Rotation).Non-linear distortion is performed using a decomposed vector rotation technique known by the English abbreviation DVR (Decomposed Vector Rotation).

[0016] Il est possible d’utiliser une fonction quadratique ayant une largeur définie par un paramètre : [Math.l] ( |Z I pour I z I >μ / ( Z, // ) — J ( ίμ V°ur I z I < >“It is possible to use a quadratic function having a width defined by a parameter: [Math.l] (| ZI for I z I> μ / (Z, //) - J (ίμ V ° ur I z I <> “

[0017] On effectue une pré-distorsion sur un signal avant sa transmission dans un amplificateur ou encore on effectue une post-distorsion sur un signal en sortie d’un convertisseur analogique numérique et/ou d’un amplificateur faible bruit.We perform a pre-distortion on a signal before its transmission in an amplifier or we perform a post-distortion on a signal at the output of an analog digital converter and / or a low noise amplifier.

[0018] L’invention concerne aussi un dispositif pour linéariser un signal dans un système comprenant au moins un composant susceptible d’introduire une distorsion non linéaire caractérisé en ce qu’il comporte au moins un module de distorsion du signal, ledit module étant configuré pour appliquer au niveau du signal une fonction de distorsion de type CPWL f(z,p) présentant une dérivée en tout point, la fonction f(z,p) étant adaptée à générer une non linéarité, pré-distorsion ou post-distorsion, compensant la non linéarité introduite dans le signal lors de son passage dans un composant susceptible d’introduire une non linéarité dans le signal.The invention also relates to a device for linearizing a signal in a system comprising at least one component capable of introducing non-linear distortion, characterized in that it comprises at least one signal distortion module, said module being configured to apply to the signal level a distortion function of the CPWL type f (z, p) having a derivative at all points, the function f (z, p) being adapted to generate a non-linearity, pre-distortion or post-distortion, compensating for the non-linearity introduced into the signal when it passes through a component capable of introducing non-linearity into the signal.

[0019] La fonction de distorsion est par exemple une fonction présentant une dérivée nulle au point zéro.The distortion function is for example a function having a zero derivative at the zero point.

[0020] Le module de pré-distorsion est disposé en amont d’un amplificateur de puissance et/ ou d’un amplificateur à faible bruit.The pre-distortion module is arranged upstream of a power amplifier and / or a low noise amplifier.

[0021] Le module de post-distorsion est disposé en aval (après) d’un amplificateur à faible bruit et/ou d’un convertisseur analogique-numérique.The post-distortion module is arranged downstream (after) of a low noise amplifier and / or an analog-digital converter.

[0022] Les dessins annexés illustrent l’invention :The accompanying drawings illustrate the invention:

[0023] [fig.lA] représente un schéma d’un dispositif émetteur dans lequel le dispositif selon l’invention est implémenté, et[Fig.lA] shows a diagram of a transmitter device in which the device according to the invention is implemented, and

[0024] [fig.IB] un schéma bloc dans le cas de la réception d’un signal,[Fig.IB] a block diagram in the case of receiving a signal,

[0025] [fig.2] représente une illustration de la fonction de linéarisation selon l’art antérieur et d’une fonction de linéarisation selon l’invention,[Fig.2] shows an illustration of the linearization function according to the prior art and of a linearization function according to the invention,

[0026][0026]

[0027][0027]

[0028][0028]

[0029][0029]

[0030][0030]

[0031][0031]

[fig.3] représente l’erreur d’amplification (en fonction de la puissance instantanée à transmettre) obtenue avec les pré-distorsions selon les techniques de l’art antérieur et en appliquant le procédé selon l’invention,[fig.3] represents the amplification error (as a function of the instantaneous power to be transmitted) obtained with the pre-distortions according to the techniques of the prior art and by applying the method according to the invention,

[fig.4] représente la densité spectrale de puissance avec les techniques de l’art antérieur et le procédé selon l’invention.[fig.4] represents the power spectral density with the techniques of the prior art and the method according to the invention.

Afin de bien faire comprendre le procédé mis en œuvre par l’invention, l’exemple qui suit utilise une technique par rotation vectorielle décomposée ou DVR (Decomposed Vector Rotation) pour réaliser une pré-distorsion numérique ou une post-distorsion.In order to clearly understand the process implemented by the invention, the following example uses a technique using decomposed vector rotation or DVR (Decomposed Vector Rotation) to perform digital pre-distortion or post-distortion.

La figure IA illustre un système 1 comprenant un dispositif introduisant une prédistorsion 2, selon l’invention positionné en amont d’un amplificateur 3 disposé avant une chaîne d’émission 4 et d’une antenne 5. Le dispositif de pré-distorsion selon l’invention comporte un module 201 configuré pour exécuter les étapes du procédé selon l’invention, notamment l’application d’une fonction de pré-distorsion numérique sur un signal à émettre afin de compenser la distorsion introduite par l’amplificateur et une mémoire 202 pour la numérisation des échantillons de signal à traiter.FIG. 1A illustrates a system 1 comprising a device introducing a predistortion 2, according to the invention positioned upstream of an amplifier 3 disposed before a transmission chain 4 and of an antenna 5. The predistortion device according to l invention comprises a module 201 configured to execute the steps of the method according to the invention, in particular the application of a digital pre-distortion function on a signal to be transmitted in order to compensate for the distortion introduced by the amplifier and a memory 202 for digitizing the signal samples to be processed.

La figure IB est un schéma bloc de la chaîne de réception. Le signal reçu sur l’antenne 5 est transmis à la partie réceptrice 6 du système, puis dans un dispositif non linéaire, comme un amplificateur faible bruit et/ou un convertisseur analogique numérique 7, puis dans le dispositif 8 de post-distorsion, l’invention comprenant un module 801 adapté pour appliquer la fonction de post-distorsion selon l’invention et une mémoire 202 pour mémoriser les échantillons de signal à traiter.FIG. 1B is a block diagram of the reception chain. The signal received on the antenna 5 is transmitted to the receiving part 6 of the system, then in a non-linear device, such as a low noise amplifier and / or an analog-to-digital converter 7, then in the post-distortion device 8, l invention comprising a module 801 adapted to apply the post-distortion function according to the invention and a memory 202 for storing the signal samples to be processed.

La technique appelée DVR (référence [1]) selon l’art antérieur consiste à réaliser la pré-distorsion numérique de la manière suivante :The technique called DVR (reference [1]) according to the prior art consists in carrying out digital predistortion in the following manner:

[Math.2] ς λ' , i=0[Math.2] ς λ ', i = 0

K M + 1 à c,. ,· । · k = l 7 =0 K· U base linéaireK M + 1 to c ,. , ·। · K = l 7 = 0 K · U linear base

M i = o ck,/.2:M i = o c k, /. 2:

y A vy A v

- y ( Π ) le signal pré-distordu,- y (Π) the pre-distorted signal,

- x, ( H ) le signal non pré-distordu à transmettre, - θ ( n ) la phase de χ ( ri ) , base du- x , (H) the non-pre-distorted signal to be transmitted, - θ (n) the phase of χ (ri), basis of the

1er ordre du1st order of

2nd base base du du2nd base base du du

2nd2nd

2nd base ordre,2nd base order,

DDR1 type - 1 type-2 type - 3DDR1 type - 1 type-2 type - 3

- X le nombre de partitions,- X the number of partitions,

- M l’ordre de la mémoire traitée par la pré-distorsion,- The order of the memory processed by the predistortion,

- n _ k les valeurs des différentes sections, P k - K- n _ k the values of the different sections, P k - K

- C k, i, b Ck, Ï, 2b C k, i, 22’ Ck, i, 23’ C k, Î3b - --168 coefficients de prédistorsion.- C k, i, b C k, Ï, 2b C k, i, 22 ' C k, i, 23' C k, Î3b - - 168 predistortion coefficients.

[0032] L’approche CPWL correspond à l’utilisation des termes de la forme | b(«) I -β,. |et/ou | |x(h - 0 I -βίThe CPWL approach corresponds to the use of terms of the form | b (") I -β ,. | and / or | | x (h - 0 I -β ί | ·

[0033] En faisant apparaître la fonction f (z) — | Z | , la technique CPWL peut alors se reformuler en f ( | χ ( η ) | - β ) et/ou f ( | χ ( n - f ) | - β j. L’équation de distorsion précédente peut être alors être réécrite de la manière suivante : [Math.3] y(n) = Σ'^ θα, · x (h - i ) base linéaire + Σ nck ,x · /’( | x ( n - i ) | -β k ) · e’s base du 1er ordre + Σ^_ ; 2i · f ( | x ( n - i ) | -β k ) · ejB - , ) · | x (n ) base du 2nd ordre, type - 1 + Σ θΣ y’_(ck , >'> · f ( i x (n - i ) | -β k ) · x (n ) base du 2nd ordre, type-2 + Σ * Σ · f( | x (n - i ) | - β k ) · x (h - i ) base du 2nd ordre, type - 3 + Σ^ = ιΣ iob+s· f( *(«) ~β k) »x(n - i) base DDR1By showing the function f (z) - | Z | , the CPWL technique can then be reformulated into f (| χ (η) | - β) and / or f (| χ (n - f) | - β j. The previous distortion equation can then be rewritten from as follows: [Math.3] y (n) = Σ '^ θα, · x (h - i) linear basis + Σ n c k , x · /' (| x (n - i) | -β k ) · E ' s base of the 1st order + Σ ^ _; 2i · f (| x (n - i) | -β k ) · e jB -,) · | x (n) 2nd order base, type - 1 + Σ θΣ y '_ ( c k ,>'> · f (ix (n - i) | -β k ) · x (n) 2nd order base, type -2 + Σ * Σ · f (| x (n - i) | - β k ) · x (h - i) 2nd order basis, type - 3 + Σ ^ = ι Σ iob + s · f (* ( ") ~ Β k)" x (n - i) DDR1 base

[0034] Comme illustré sur la figure 2, la fonction f ( Z ) = | Z | selon l’art antérieur, courbe 21, possède une discontinuité en 0. Cette discontinuité contribue grandement à la génération d’un plancher de bruit large bande à la sortie de l’émetteur linéarisé, à la production de remontée de spectre.As illustrated in Figure 2, the function f (Z) = | Z | according to the prior art, curve 21, has a discontinuity at 0. This discontinuity greatly contributes to the generation of a broadband noise floor at the output of the linearized transmitter, to the production of spectrum uplift.

[0035] Les coefficients de pré-distorsion ou de post-distorsion sont par exemple pré estimés par des méthodes connues de l’homme du métier, faisant intervenir, par exemple des moindres carrés et une comparaison entre un signal à transmettre prélevé en sortie d’amplificateur et un signal de référence.The pre-distortion or post-distortion coefficients are for example pre-estimated by methods known to those skilled in the art, involving, for example least squares and a comparison between a signal to be transmitted taken at the output of amplifier and a reference signal.

[0036] Le procédé selon l’invention repose, notamment, sur la modification de la forme de la fonction f (z ) afin de faire disparaître ou au moins atténuer fortement la remontée de spectre, courbe 22 (Fig.2).The method according to the invention is based, in particular, on the modification of the form of the function f (z) in order to make disappear or at least strongly attenuate the rise in spectrum, curve 22 (Fig.2).

[0037] L’invention consiste notamment à modifier la fonction f ( Z ) de distorsion numérique (pré-distorsion ou post-distorsion) utilisée habituellement dans l’art antérieur, afin d’adoucir les transitions et obtenir un ordre de non linéarité qui est proche de la non linéarité à compenser (non linéarité générée par l’amplificateur, par exemple). Géométriquement, ceci se traduit par une fonction qui est plus « douce » que la valeur absolue et qui n’a pas ou peu de discontinuité en tout point, par exemple une fonction qui possède une dérivée en tout point.The invention consists in particular in modifying the function f (Z) of digital distortion (pre-distortion or post-distortion) usually used in the prior art, in order to soften the transitions and obtain an order of non-linearity which is close to the nonlinearity to compensate (nonlinearity generated by the amplifier, for example). Geometrically, this results in a function which is "softer" than the absolute value and which has little or no discontinuity at any point, for example a function which has a derivative at all points.

non-lmearite a compenser: [Math.4]non-lmearite to compensate: [Math.4]

[0038] Une façon de définir la fonction modifiée selon l’invention est d’adoucir les transitions autour du point « 0 » par une fonction quadratique dont la largeur est définie par un paramètre P choisi notamment en fonction de la caractéristique de la pour | z| > μ pour | z| < μ avecOne way to define the modified function according to the invention is to soften the transitions around the point "0" by a quadratic function whose width is defined by a parameter P chosen in particular according to the characteristic of the for | z | > μ for | z | <μ with

[Math.4] z =x(n-i)[Math.4] r. * ilzl’T f(Z,^) = 2 [Math.4] z = x (ni) [Math.4] r . * i lzl 'T f (Z, ^) = 2

Figure FR3091077A1_D0001

[0039] Pour réaliser la pré-distorsion ou la post-distorsion du signal à émettre, on appliquera la fonction de distorsion f ( Z, μ ) .To carry out the pre-distortion or the post-distortion of the signal to be transmitted, the distortion function f (Z, μ) will be applied.

[0040] De manière générique, toute fonction permettant « d’adoucir » la discontinuité en « 0 » ou en tout autre point de la fonction initiale f ( Z ) = | Z | pourra être utilisée pour réaliser la pré-distorsion ou la post-distorsion du signal de manière à générer une non linéarité sur le signal, cette non linéarité étant proche (ou égale) de la non linéarité générée par l’amplificateur et qui doit être compensée.Generically, any function allowing "to soften" the discontinuity at "0" or at any other point of the initial function f (Z) = | Z | may be used to perform the pre-distortion or post-distortion of the signal so as to generate a non-linearity on the signal, this non-linearity being close (or equal) to the non-linearity generated by the amplifier and which must be compensated .

[0041] Sans sortir de l’invention, le procédé concerne tout type de pré-distorsion ou de postdistorsion mettant en œuvre la technique de pré-distorsion CPWL et ne se limite pas à la technique DVR précitée.Without departing from the invention, the method relates to any type of pre-distortion or post-distortion using the CPWL pre-distortion technique and is not limited to the aforementioned DVR technique.

[0042] La figure 3 illustre l’erreur d’amplification en fonction de la puissance instantanée à transmettre obtenue avec la pré-distorsion, en utilisant une technique de DVR classique selon l’art antérieur, courbe 31, et en utilisant le procédé selon l’invention, courbe 32.FIG. 3 illustrates the amplification error as a function of the instantaneous power to be transmitted obtained with the pre-distortion, using a conventional DVR technique according to the prior art, curve 31, and using the method according to the invention, curve 32.

[0043] La figure 4 illustre les densités spectrales de puissance. Dans cette configuration, on peut observer un gain de l’ordre de 15 dB sur le spectre large bande. Neuf coefficients ont été utilisés pour la technique DVR selon l’art antérieur, 41, et le procédé selon l’invention, 42. La courbe 43 illustre la densité spectrale de puissance dans le cas de l’amplificateur seul.Figure 4 illustrates the power spectral densities. In this configuration, we can observe a gain of around 15 dB on the broadband spectrum. Nine coefficients were used for the DVR technique according to the prior art, 41, and the method according to the invention, 42. Curve 43 illustrates the power spectral density in the case of the amplifier alone.

[0044] De manière générique, sans sortir du cadre de l’invention, le choix de la fonction de pré-distorsion ou de post-distorsion à appliquer sur un signal pour compenser une distorsion introduite par un composant présent dans la chaîne de transmission ou de réception du signal décrite ci-dessus peut s’appliquer dans différents systèmes.Generically, without departing from the scope of the invention, the choice of the pre-distortion or post-distortion function to be applied to a signal to compensate for a distortion introduced by a component present in the transmission chain or signal reception described above can be applied in different systems.

[0045] Le dispositif selon l’invention peut être utilisé dans des matériels radios, des radars, etc.The device according to the invention can be used in radio equipment, radars, etc.

[0046] Le procédé et le dispositif selon l’invention permettent notamment de limiter le plancher de bruit après linéarisation, tout en limitant le nombre de coefficients de prédistorsion lorsqu’une pré-distorsion utilisant le CPWL est mise en œuvre.The method and the device according to the invention make it possible in particular to limit the noise floor after linearization, while limiting the number of predistortion coefficients when a predistortion using the CPWL is implemented.

[0047] [1] A.Zhu, « Decomposed vector rotation-based behavioral modeling for digital predistorsion of RF power amplifiers », IEEE Trans.Microw. Theory Techn., vol.63. n°2, pp. 737-744, Feb 2015].[1] A.Zhu, "Decomposed vector rotation-based behavioral modeling for digital predistorsion of RF power amplifiers", IEEE Trans.Microw. Theory Techn., Vol. 63. n ° 2, pp. 737-744, Feb 2015].

Claims (1)

Revendications Claims [Revendication 1] [Claim 1] Procédé pour linéariser un signal dans un système comprenant au moins un composant susceptible d’introduire une distorsion caractérisé en ce qu’on applique au signal une fonction de distorsion f(z,p) de type CPWL présentant une dérivée en tout point, la fonction f(z,p) étant adaptée à générer une distorsion, pré-distorsion ou post-distorsion, compensant la non linéarité introduite dans le signal lors de son passage dans ledit composant. Method for linearizing a signal in a system comprising at least one component capable of introducing distortion, characterized in that a distortion function f (z, p) of CPWL type having a derivative at all points is applied to the signal f (z, p) being adapted to generate a distortion, pre-distortion or post-distortion, compensating for the non-linearity introduced into the signal during its passage through said component. [Revendication 2] [Claim 2] Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on applique une fonction de distorsion présentant une dérivée nulle au point zéro. Method according to claim 1, characterized in that a distortion function is applied having a zero derivative at the zero point. [Revendication 3] [Claim 3] Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l’on effectue une distorsion non linéaire en utilisant une technique DVR. Method according to either of Claims 1 and 2, characterized in that a non-linear distortion is carried out using a DVR technique. [Revendication 4] [Claim 4] Procédé selon l’une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l’on utilise pour la distorsion une fonction quadratique ayant une largeur définie de la manière suivante définie par un paramètre : [Math.5] c, ' lz 1 v°ur z 1 --i1 f(z,μ ) = 2 2μ P°ür M <Z*Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a quadratic function having a width defined as follows defined by a parameter is used for the distortion: [Math.5] c , 'l z 1 v ° ur z 1 --i 1 f (z, μ) = 2 2μ P ° ür M <Z * [Revendication 5] [Claim 5] Procédé selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l’on effectue une pré-distorsion sur le signal en entrée du composant. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a pre-distortion is carried out on the signal at the input of the component. [Revendication 6] [Claim 6] Procédé selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l’on effectue une post-distorsion sur le signal en sortie du composant. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a post-distortion is carried out on the signal at the output of the component. [Revendication 7] [Claim 7] Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on applique la fonction de distorsion sur un signal en sortie et/ou d’un entrée d’un composant tel qu’un amplificateur, un convertisseur analogique/ numérique et/ou d’un amplificateur faible bruit. Method according to claim 1, characterized in that the distortion function is applied to an output and / or input signal from a component such as an amplifier, an analog / digital converter and / or a low noise amplifier. [Revendication 8] [Claim 8] Dispositif pour linéariser un signal dans un système comprenant au moins un composant (3, 7) susceptible d’introduire une distorsion caractérisé en ce qu’il comporte au moins un module (2, 8) de distorsion du signal, ledit module étant configuré pour appliquer au signal une fonction de distorsion f(z,p) de type CPWL présentant une dérivée en tout point, la fonction f(z,p) étant adaptée à introduire une non linéarité compensant la non linéarité introduite dans le signal lors de son passage dans le composant (3, 7). Device for linearizing a signal in a system comprising at least one component (3, 7) capable of introducing distortion, characterized in that it comprises at least one module (2, 8) for signal distortion, said module being configured to apply to the signal a distortion function f (z, p) of CPWL type having a derivative at any point, the function f (z, p) being adapted to introduce a non-linearity compensating for the non-linearity introduced into the signal during its passage in component (3, 7). [Revendication 9] [Claim 9] Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que la fonction de distorsion est une fonction présentant une dérivée nulle au point zéro. Device according to Claim 8, characterized in that the distortion function is a function having a zero derivative at the zero point.
[Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12][Claim 10] [Claim 11] [Claim 12] Dispositif selon l’une des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que le module de distorsion est un module de pré-distorsion disposé en amont d’un amplificateur.Device according to either of Claims 8 or 9, characterized in that the distortion module is a pre-distortion module placed upstream of an amplifier. Dispositif selon l’une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que le module de distorsion est un module de post-distorsion de signal situé après un amplificateur faible puissance et/ou un convertisseur analogique-numérique.Device according to one of claims 8 to 10 characterized in that the distortion module is a signal post-distortion module located after a low power amplifier and / or an analog-digital converter. Dispositif selon l’une des revendications 8 à 11 caractérisé en ce que le système est un système radio comprenant une chaîne d’émission et/ou une chaîne de réception.Device according to one of Claims 8 to 11, characterized in that the system is a radio system comprising a transmission chain and / or a reception chain.
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A.ZHU: "Decomposed vector rotation-based behavioral modeling for digital pre-distorsion of RF power amplifiers", IEEE TRANS.MICROW. THEORY TECHN., vol. 63, no. 2, February 2015 (2015-02-01), pages 737 - 744
KANTANA CHOUAIB ET AL: "Comparison of GMP and DVR models", 2018 INTERNATIONAL WORKSHOP ON INTEGRATED NONLINEAR MICROWAVE AND MILLIMETRE-WAVE CIRCUITS (INMMIC), IEEE, 5 July 2018 (2018-07-05), pages 1 - 3, XP033380355, DOI: 10.1109/INMMIC.2018.8430008 *
ZHU ANDING: "Decomposed Vector Rotation-Based Behavioral Modeling for Digital Predistortion of RF Power Amplifiers", IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, PLENUM, USA, vol. 63, no. 2, 1 February 2015 (2015-02-01), pages 737 - 744, XP011572353, ISSN: 0018-9480, [retrieved on 20150203], DOI: 10.1109/TMTT.2014.2387853 *

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