ITMC990052A1

ITMC990052A1 - Sistema di predistorsione misto in banda base e if per la linearizzazione di amplificatori.

Info

Publication number: ITMC990052A1
Application number: IT1999MC000052A
Authority: IT
Inventors: Sante Andreoli; Roberto Betti; Paolo Banelli; Eugenio Fumi
Original assignee: Itelco S P A
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2000-12-17
Also published as: EP1063825A3; EP1063825A2; IT1311680B1; ITMC990052A0; CA2311833A1

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

“SISTEMA DI PREDISTORSIONE MISTO IN BANDA BASE E IF PER LA LINEARIZZAZIONE DI AMPLIFICATORI”.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un sistema di predistorsione misto in banda base ed IF per linearizzare amplificatori che presentino distorsioni di non linearità.

In generale un amplificatore istantaneo non lineare può essere modellato mediante le proprie curve di distorsione AM/AM ed AM/PM [1], [2].

Entrambi i tipi di distorsione non lineare causano la ricrescita spettrale dell’uscita amplificata; tale ricrescita spettrale può essere classificata nelle due seguenti categorie:

• intermodulazioni in banda;

• intermodulazioni fuori banda.

Le prime non sono eliminabili attraverso un filtraggio lineare e sono responsabili della degradazione del rapporto segnale/rumore e, conseguentemente, della degradazione della Bit Error Rate (BER) nei sistemi di comunicazione digitali.

Le seconde, che causano l’interferenza tra i canali adiacenti, possono essere filtrate all’uscita dell’amplificatore pur con qualche penalizzazione della potenza di uscita a causa delle perdite di inserzione del filtro stesso.

La predistorsione in banda base è una tecnica nota per contrastare le distorsioni di tipo AM/AM ed AM/PM [2], [3] la cui implementazione digitale adattiva è stata largamente studiata negli ultimi anni [4], [5], [6], [7].

La predistorsione ad IF è un’altra tecnica ben nota per compensare le non linearità di tipo AM/AM ed AM/PM introdotte da un amplificatore [8], [9], [10].

La tecnica di predistorsione ad IF distorce l’ampiezza istantanea di un segnale reale ottenuto per modulazione di un segnale complesso di banda base ad una frequenza (IF) intermedia tra la banda base e la radiofrequenza (RF) di trasmissione.

Al contrario, la predistorsione in banda base lavora direttamente sul segnale complesso in banda base, distorcendone l’inviluppo istantaneo.

L’equivalenza concettuale delle due tecniche e le reciproche relazioni analitiche sono note in letteratura [2].

Tali tecniche invece differiscono tra loro da un punto di vista tecnologico: la predistorsione in banda base, infatti, utilizza generalmente tecnologia di tipo digitale, mentre la predistorsione ad IF utilizza dispositivi di tipo analogico, con una conseguente limitata precisione nella strategia di predistorsione.

Si potrebbe tuttavia pensare di realizzare un predistorsore ad IF che utilizzi esclusivamente tecnologie di tipo digitale. Tale approccio richiederebbe l’impiego di componentistica digitale in grado di lavorare a frequenze di campionamento superiori a quelle necessarie in un equivalente predistorsore in banda base.

Di conseguenza non è in generale conveniente, se non addirittura tecnologicamente impossibile, realizzare un predistorsore ad IF completamente digitale ed in grado di lavorare su segnali a banda larga.

Allo stesso tempo però la realizzazione di un predistorsore ad IF, con la precisione di precorrezione garantita da una sua realizzazione digitale sarebbe preferibile a quella di un precorrettore in banda base quando tale predistorsore debba sostituire vecchi predistorsori analogici ad IF utilizzati in sistemi di trasmissione già esistenti.

Infatti, in tale caso, la sostituzione dei vecchi predistorsori non altererebbe l’architettura complessiva del trasmettitore, a differenza di quanto avverrebbe con un predistorsore in banda base, con ovvi vantaggi sia nei costi di manutenzione sia nei tempi di progettazione.

Nessuno degli schemi di predistorsione finora conosciuti propone soluzioni per una strategia di predistorsione mista in banda base ed IF.

Un altro aspetto da evidenziare consiste nel fatto che persino un amplificatore idealmente predistorto (sia per mezzo di tecnica in banda base, che ad IF), è modellabile come un dispositivo che limita l’inviluppo del segnale al di sotto di una certo valore massimo, e che sarà indicato nel seguito con il nome di soft-limiter.

La distorsione non lineare di saturazione è quindi inevitabile ogni qual volta la modulazione del segnale sia caratterizzata da un inviluppo non costante e l’amplificatore non lavori con una potenza adeguatamente minore di quella massima.

Questa situazione è tipica dei segnali multiportanti, i quali sono caratterizzati da un alto rapporto tra potenza di picco e potenza media.

Conseguentemente è prassi comune limitarne l’ampiezza massima, con un’operazione comunemente detta di clipping, al fine di ottenere una più efficiente amplificazione, pur pagando un prezzo in termini di una ridotta purezza spettrale.

La differenza tra la potenza massima e la potenza media in uscita all’amplificatore è comunemente indicata con il termine di back off.

Uno scopo dell’invenzione è realizzare un sistema di predistorsione per linearizzare amplificatori, lavorando su segnali modulati ad un frequenza intermedia IF, sfruttando la precisione di precorrezione tipica delle realizzazioni digitali.

L’invenzione consiste proprio nel realizzare un dispositivo che, sfruttando la rappresentazione in banda base del segnale in ingresso, sia in grado di calcolare le pre-distorsioni di ampiezza e di fase necessarie alla linearizzazione di un amplificatore non lineare per mezzo di un dispositivo digitale in banda base, e che implementi ad IF le dette predistorsioni per mezzo di dispositivi di tipo analogico.

Il predetto scopo si raggiunge, secondo il trovato, per mezzo di un sistema digitale in banda base che includa almeno un circuito di calcolo della predistorsione, una linea di ritardo digitale ed un convertitore Digitale/Analogico e per mezzo di un sistema analogico che modifichi il guadagno e la fase del segnale in ingresso modulato ad IF in funzione dell’uscita del suddetto sistema digitale in banda base.

Questa soluzione consente di ridurre la complessità di una implementazione completamente digitale del predistorsore ad IF, pur mantenendo quasi la stessa qualità di predistorsione di un predistorsore in banda base completamente digitale.

Altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare un sistema di predistorsione che renda meno complessi e costosi o addirittura elimini, i filtri in uscita all’amplificatore utilizzati per ridurre la ricrescita spettrale fuori banda.

Questo scopo si raggiungi [e, secondo il trovato, includendo nel detto sistema di predistorsione anche un circuito di preclipping ed almeno un filtro che elimini la ricrescita spettrale fuori banda del segnale.

Con il termine pre-clipping si vuole sottolineare come l’operazione di clipping debba precedere quella di calcolo della predistorsione.

Ulteriore scopo dell’invenzione è garantire al sistema di predistorsione caratteristiche di adattività.

Questo scopo si raggiunge, secondo il trovato, includendo nel sistema di predistorsione sia un circuito di errore ingressouscita che fornisca i valori per aggiornare il suddetto circuito di calcolo della predistorsione, sia un circuito per la sincronizzazione dell’ingresso con l’uscita del sistema stesso.

Si introducono ora alcune considerazioni per illustrare meglio i motivi per cui il clipping venga introdotto prima del circuito di predistorsione:

• sia la tabella di predistorsione, sia Γ amplificatore RF introducono distorsioni non lineari (i.e. AM/AM ed AM/PM) che dipendono unicamente dall’inviluppo del segnale in banda base e quindi dalla potenza istantanea del segnale;

• la combinazione ideale del circuito di predistorsione con lamplificatore dà origine a un sistema complessivo caratterizzato da una curva AMZPM completamente eliminata e da una curva AM/AM residua che agisce come un sofì-limiter dell’inviluppo del segnale in banda base.

Ciò significa che l’uscita a RF dell’amplificatore idealmente predistorto è equivalente alla modulazione a RF di un segnale complesso di banda base il cui inviluppo sia passato attraverso un dispositivo soft-limiter.

La distorsione residua introdotta dal soft-limiter dipende dal rapporto tra potenza di picco e potenza media del segnale e dal back-off di ingresso al sistema predistorto (soft-limiter).

Una distorsione residua è introdotta ogni qual volta il back-off di ingresso al sistema predistorto è più basso del rapporto tra potenza di picco e potenza media del segnale.

Le distorsioni diventano tanto più evidenti quanto più il segnale di ingresso è caratterizzato da un alto rapporto tra potenza di picco e potenza media.

Se l’amplificatore predistorto introduce del clipping sull’inviluppo del segnale, la conseguente ricrescita spettrale degrada il segnale sia rispetto al rapporto segnale/rumore sia rispetto all’interferenza nei canali adiacenti.

La degradazione del rapporto segnale/rumore per un fissato valore del back-off di ingresso non è eliminabile in quanto dipende dalle intermodulazioni in banda.

Al contrario, il filtraggio lineare delle intermodulazioni fuori banda prodotte dal clipping può ridurre l’interferenza nei canali adiacenti.

Se l’amplificatore predistorto introduce del clipping, l’unico modo per ridurre l interferenza tra canali adiacenti è introdurre un filtro RF all’uscita dell’amplificatore.

Ne consegue una spesa significativa in termini di costi dell’apparato e una riduzione della potenza di uscita disponibile a causa delle perdite di inserzione del filtro.

Un’idea che caratterizza questa invenzione è quella di realizzare in banda base un clipping sull’inviluppo del segnale analogo a quello che sarebbe introdotto dall’amplificatore predistorto.

Un tale approccio consente di contrastare in banda base, per mezzo di quelli che in seguito chiameremo filtri postclipping, l’interferenza introdotta sul canale adiacente dal circuito di clipping stesso.

In questo modo è possibile ottenere sul canale adiacente, per una fissata potenza di uscita, la stessa interferenza residua che si otterrebbe attraverso l’utilizzo di filtri RF selettivi all’uscita dell’amplificatore, con una significativa riduzione dei costi del sistema.

Tuttavia, per non vanificare l’azione del predistorsore, sia il clipping sia il filtraggio post-clipping devono essere implementati prima degli attuatori del predistorsore e prima del circuito di calcolo della predistorsione. In questo modo l’uscita dei filtri post-clipping rappresenta l’equivalente in banda base del migliore segnale residuamente distorto ottenibile all’uscita deH’amplificatore predistorto.

Al fine di chiarire la no tazione utilizzata nel seguito della descrizione e nelle figure allegate si ricorda che un generico segnale x(t) modulato a Radio Frequenza (RF), ad una frequenza f 0 = ω0/2π, è esprimibile analiticamente tramite la seguente relazione:

dove R x(t) e Θχ(t) rappresentano rispettivamente l’inviluppo e la fase istantanei del segnale modulante. Il segnale può essere equivalentemente rappresentato in banda base dal segnale complesso x(t) definito nella notazione polare come:

Il segnale complesso x(t) può essere anche rappresentato attraverso la sua notazione cartesiana come:

x(t) = X[(t) jxQ(t)

dove le componenti cartesiane xrf(t) e sono le cosiddette componenti in fase e quadratura del segnale e sono legate alla notazione polare dalle relazioni

Il legame tra il segnale xRFt) modulato a radio frequenza (RF) su di una frequenza ed il suo equivalente

complesso in banda base è espresso invece dalla seguente espressione analitica:

In seguito, per descrivere l architettura di una possibile realizzazione non limitativa di un sistema di predistorsione che faccia uso dell 'inventato, si farà riferimento alla rappresentazione complessa del segnale in banda base con l’ausilio delle figure allegate da 1 a 7.

La Fig.l rappresenta lo schema di un sistema di amplificazione che fa uso di un Sistema (1) di Predistorsione misto in banda base ed IF, che prevede l’impiego di un Circuito (4) di Clipping ed Interpolazione, di un Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione e di un Circuito (3) di Attuazione della Predistorsione ad una frequenza {1ί = ωίΐ/2π intermedia tra la banda base e la frequenza di trasmissione {κ = ω^/2π a cui lavora l’amplificatore.

Lo schema illustrato è ridondante. Infatti, uno solo dei due ingressi al Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione è sufficiente affinché il sistema possa funzionare.

Inoltre anche il Circuito (4) di Clipping ed Interpolazione potrebbe essere eliminato nel caso in cui il segnale x(t) in ingresso non necessiti di tali elaborazioni oppure nel caso in cui non si voglia sfruttare la potenzialità di combinare il clipping con la predistorsione.

La Fig.2(a) rappresenta in maggiore dettaglio lo schema del Circuito (4) di Interpolazione e Clipping che precede il Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione.

In questo caso un Circuito (5) di Interpolazione precede un Circuito (6) di Clipping.

In particolare il Circuito (5) di Interpolazione può essere realizzato attraverso un Circuito (5a) di Inserzione che inserisce un numero (N-l) di zeri o di repliche di ciascun campione tra i campioni del segnale in ingresso, essendo N il fattore di interpolazione. In cascata si realizza l’azione di interpolazione vera e propria attraverso l’azione del Circuito (5b) dei Filtri di Interpolazione (FIP).

Il segnale così interpolato è elaborato dal Circuito (6) di Clipping che prima ne limita l’inviluppo (mediante il Dispositivo (6a) di Clipping) e successivamente elimina la ricrescita spettrale fuori banda (mediante il Circuito (6b) dei Filtri Post Clipping (FPC)).

In Fig.2(b) invece si rappresenta uno schema alternativo a quello di Fig.2(a) del Circuito (4) di Clipping ed Interpolazione.

In questo caso si realizza prima il Clipping attraverso un Dispositivo (6a) di Clipping, seguito in cascata da un Circuito (5a) di Inserzione di zeri o repliche dei campioni in ingresso, a sua volta seguito da un Circuito (5c) di Filtraggio che realizza contemporaneamente sia il filtraggio di interpolazione (FIP) vero e proprio, sia il filtraggio post clipping (FPC) della ricrescita spettrale fuori banda del segnale.

Le Fig.3(a) e 3(b) illustrano graficamente l’operazione di clipping effettuata dal Dispositivo (5a) di Clipping su due generici segnali complessi

Le Fig.3(b) e 3(a) rappresentano rispettivamente l azione di un Dispositivo di Clipping Cartesiano (che taglia separatamente ciascuna delle singole componenti (VI,VQ) al di sopra di un certo valore) e l’azione di un Dispositivo di Clipping dell’Inviluppo (che agisce contemporaneamente sulle singole componenti (VIVQ) tagliandole in modo tale che l’inviluppo sia minore di una certa soglia).

La Fig.4 mostra un possibile schema per realizzare il Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione in banda base. Tale schema prevede l’utilizzo di un circuito di Estrazione dell’inviluppo del segnale in ingresso.

Il segnale c(t) in ingresso può essere in banda base e quindi rappresentabile con un segnale complesso secondo la notazione c(t) = c,(t)+ jcQ(t). Il segnale c(t) può anche essere modulato ad un frequenza f1F ed essere espresso dalla relazione

Nel primo caso l’inviluppo Rc(t)di tale segnale è estratto attraverso un Estrattore (2f) di Inviluppo in banda base che realizza l’operazione analitica descritta dalla relazione

Nel secondo caso l’inviluppo è estratto da un Estrattore (2g) di Inviluppo ad IF che può essere realizzato tramite componentistica analogica come un classico demodulatore di inviluppo.

Nel caso in cui il Sistema (1) di Predistorsione voglia prevedere entrambe le opzioni il Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione deve comprendere sia il Circuito (2f) sia il Circuito (2g) oltre ad un Selettore (2i) di Ingresso.

Il Circuito (2) prevede che l’inviluppo Rcdel segnale in ingresso sia in forma digitale.

Nel caso in cui il segnale c(t) in ingresso non sia già digitale, può essere reso tale attraverso i Convertitori (2e)(2h) Analogico-Digitale, che diversamente non sarebbero presenti.

L’inviluppo Rc costituisce il segnale attraverso cui si indirizza la Tabella (7) di Predistorsione.

La Tabella (7) di Predistorsione è organizzata in due Tabelle (7a) e (7b) nelle quali sono memorizzati i valori che determinano rispettivamente il guadagno (g o G) e la fase (Φ o Φ) non lineare del Circuito (3) di Attuazione ad IF.

I circuiti (2a), (2b) e (2c) hanno solo il compito di ritardare opportunamente i segnali di controllo in uscita alla Tabella (7), di convertirli in analogico ed adattarne la dinamica a quelle di controllo del Circuito (3) di Attuazione ad IF.

In Fig.5(a) e 5(b) si rappresentano due soluzioni equivalenti per realizzare il Circuito (3) di Attuazione della Predistorsione ad IF.

Lo schema di Fig. 5(a) prevede che l’Attuatore (3a) di Guadagno preceda l’Attuatore (3b) di Fase, mentre nello schema di Fig. (5b) i due attuatori sono in posizione invertita.

I due attuatoli analogici sono progettati in modo tale da realizzare l’uno, una modulazione di fase e l’altro, una modulazione di ampiezza, generando i segnali indicati in Fig.(3a) e (3b) di cui si riporta di seguito l’espressione analitica:

La Fig.6 rappresenta lo schema di un sistema di amplificazione che prevede la adattività del Sistema (1) di Predistorsione misto in banda base ed IF.

In tale schema è previsto l’impiego di un Circuito (8) di Sincronizzazione del segnale s(t) (in ingresso al Circuito (3) di Calcolo della Predistorsione) con il segnale à(t) in uscita all’amplificatore ad RF. Si fa anche uso di un Circuito (9) che calcola il segnale di errore ingresso-uscita.

La Fig.7 rappresenta lo schema di una possibile realizzazione del Circuito (9) di Calcolo dell’Errore.

II segnale x(t) in Fig.l rappresenta un segnale complesso in ingresso al Sistema (1) di Predistorsione. Tale segnale 5(0, dopo essere stato convertito in digitale tramite dei convertitori Analogico-Digitale, può essere opzionalmente sovracampionato dal Circuito (5) di Interpolazione in Fig.2(a) oppure dal Circuito (5 a) in Fig.2(b), nel caso in cui la frequenza di campionamento dell’ingresso non sia sufficientemente alta per rappresentare correttamente tale segnale in ambiente non lineare.

Il Dispositivo (6a) di Clipping riportato in Fig.2(a) o Fig.2(b), riduce il rapporto tra potenza di picco e potenza media del segnale al fine di evitare o ridurre qualsiasi altro fenomeno di clipping e saturazione introdotta dal Circuito (3) di Predistorsione e/o dall’amplificatore RF.

Il Dispositivo (6a) di Clipping riduce il rapporto tra potenza di picco e potenza media del segnale limitando all’intemo di un cerchio del piano complesso l’inviluppo del segnale in ingresso, come mostrato in Fig.3(a) con quello che prende il nome di Clipping dell’Inviluppo.

Tuttavia è anche possibile ridurre il rapporto tra potenza di picco e potenza media utilizzando altre strategie di clipping.

Ad esempio, una scelta alternativa è quella di limitare separatamente le componenti in fase e quadratura del segnale, come mostrato in Fig.3(b), per mezzo di quello che prende il nome di Clipping Cartesiano.

Il Clipping Cartesiano riduce l’inviluppo del segnale ma introduce anche ulteriori distorsioni di fase sul segnale, come mostrato in Fig.3(b).

Inoltre il Clipping Cartesiano non coincide esattamente col Clipping di Inviluppo introdotto dall’amplificatore predistorto. Di conseguenza un ulteriore clipping è introdotto dall’amplificatore predistorto se si sceglie di realizzare il clipping del segnale complesso esterno al quadrato circoscritto al cerchio di clipping dell’amplificatore, o viceversa inutili distorsioni saranno introdotte dal clipping cartesiano se si sceglie di lavorare con il quadrato di clipping inscritto nel cerchio di clipping dell’amplificatore, come mostrato in Fig.3(b).

Tuttavia il Clipping Cartesiano è più semplice e più economico da implementare e quindi può essere considerato un buon compromesso tra prestazioni e costi.

Se il Circuito (5) di Interpolazione è incluso nello Sistema (1) di Predistorsione, qualsiasi tipo di strategia di clipping può essere implementata prima o dopo il processo di interpolazione (vedi Fig.2(a) e Fig.2(b)).

Il Circuito (6) di Clipping posto dopo il circuito di interpolazione rappresenta la migliore soluzione in termini di prestazioni ottenibili.

L’altro approccio tuttavia è caratterizzato da una minore complessità del sistema poiché il Circuito (6b) dei Filtri Post-Clipping agisce anche da filtro di interpolazione.

L’uscita s(t) del Circuito (4) di Clipping ed Interpolazione e il suo corrispettivo slF(t) in uscita al Modulatore (10) in Quadratura rappresentano rispettivamente l’ingresso al Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione ed all’Attuatore (3) di Predistorsione ad IF.

Il Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione in Fig.4 utilizza l’inviluppo Re(t ) estratto dal segnale in ingresso per indirizzare la Tabella (7) di Predistorsione al fine di generare due segnali in banda base G[R c(t)] e Φ [Rc(t] che controllino l’azione dell' Attuatore (3) di Predistorsione ad IF.

L’attuatore (3) di Predistorsione ad IF di Fig.5(a) o Fig.5(b) utilizza i segnali di controllo G[Rc(t)] e Φ[Rc(t)] per realizzare rispettivamente una modulazione di ampiezza ed una modulazione di fase del segnale ad IF s^t) clippato attraverso i rispettivi Attuatore (3a) di Guadagno ed Attuatore (3b) di Fase.

I segnali di controllo in uscita alle Tabelle (7a) e (7b) sono opportunamente ritardati per mezzo di linee di Ritardo Digitale (2a) in modo da sincronizzarsi ai segnali ad IF che vanno a modulare.

I segnali in uscita alle linee di Ritardo Digitale (2a) sono riconvertiti in analogico tramite dei Convertitori (2b) Digitale-Analogico e successivamente adattati alla dinamica di controllo dei rispettivi Attuatoli ad IF (3 a) e (3b) attraverso i Convertitori (2c) di Dinamica che realizzano una trasformazione delle grandezze di controllo secondo delle relazioni ingresso-uscita del tipo

in cui ‘a’ e ‘b’ sono due costanti di valore assegnato.

Inoltre, i due Attuatori ad IF (3a) e (3b) possono scambiare la propria posizione nell’Attuatore (3) di Predistorsione senza pregiudicare la strategia di predistorsione.

Le due finizioni non lineari ‘g’ e ‘φ’ contenute nella Tabella (7) di Predistorsione devono essere scelte in modo tale che l’Attuatore (3) di Predistorsione ad IF generi distorsioni che compensino quelle introdotte dall’ amplificatore.

Tali distorsioni inoltre devono essere diverse da quelle necessarie a compensare solo le curve AM/AM ed AM/PM dell’amplificatore in modo da compensare anche l‘eventuale comportamento non lineare degli Attuatori (3a) e (3b) analogici e/o dell’Estrattore (2g) dell’Inviluppo ad IF.

Il Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione può anche adattare la distorsione introdotta in base ai cambiamenti delle condizioni di funzionamento causate dall’invecchiamento dell’amplificatore, dalle variazioni dì temperatura, dalla variazione del canale o della potenza, e così via.

Un possibile schema logico per un sistema di predistorsione adattivo è descritto in Fig.6 dove sono evidenziati sia il circuito di temporizzazione che il circuito di errore. Il Circuito (9) di Calcolo dell’Errore ha il compito di stimare l’errore é(t) ingresso-uscita del sistema predistorto e di fornirlo al Circuito (2) di Calcolo della Predistorsione.

Il Circuito (9) di Calcolo dell’Errore può essere realizzato con diverse metodologie ed una sua possibile implementazione è descritta in Fig.7 dove l’inviluppo e la fase dell’ingresso s(t) del Circuito (3) di Calcolo della Predistorsione sono sottratti dalla corrispondente uscita à(t) dell’amplificatore.

I due segnali di errore Re(t) e 0e(t) così ottenuti sono pesati attraverso due coefficienti reali OCR ed αΘ per fornire i termini di correzione per i valori contenuti nelle Tabelle (7a) e (7b) responsabili per la predistorsione introdotta dal Circuito (3) stesso.

I due segnali di errore sono espressi analiticamente da:

dove K rappresenta il guadagno lineare desiderato per l’amplificatore predistorto.

II valore dei coefficienti aRed αθ di adattamento deve essere scelto come compromesso tra velocità di adattamento e reiezione del rumore.

Il Circuito (8) di Sincronizzazione ha il compito di stimare il ritardo di anello del sistema adattivo e di compensarlo per consentire al Circuito (9) di calcolo dell’Errore di paragonare correttamente l’ingresso s(t) del Circuito (3) di Calcolo della Predistorsione con l’uscita à(t) dell’ amplificatore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di predistorsione misto in banda base ed IF per la linearizzazione di amplificatori, caratterizzato da almeno un circuito (3) di attuazione della predistorsione ad IF e da almeno un circuito (2) di calcolo della predistorsione in banda base che controlla detto circuito (3).
2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto di comprendere almeno un circuito (6) di clipping formato da un dispositivo (6a) di clipping seguito da almeno un filtro post-clipping.
3. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il detto circuito (2) di calcolo della predistorsione in banda base comprende almeno: una tabella (7) in cui memorizzare le curve che consentono la predistorsione, una linea (2a) di ritardo digitale ed un convertitore (2b) digitaleanalogico.
4. Sistema secondo la rivendicazione 3, caratterizzato per il fatto che detto circuito di calcolo della predistorsione comprende o utilizza un circuito di estrazione di inviluppo (2f) o (2g) per indirizzare la detta tabella (7).
5. Sistema secondo la rivendicazione 3, caratterizzato per il fatto che detto circuito (2) di calcolo della predistorsione indirizza la detta tabella (7) mediante le componenti cartesiane di bassa frequenza del segnale in ingresso.
6. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il detto attuatore di predistorsione ad IF distorce il segnale di ingresso modulato ad IF, attraverso almeno un segnale di controllo fornito dal suddetto circuito (2) dì calcolo della predistorsione in banda base.
7. Sistema secondo le rivendicazioni 3, 4, 5 e 6 caratterizzato per il fatto che il segnale in uscita a detto circuito (2) di calcolo della predistorsione è costituito dalle uscite di detta tabella (7), dopo che esse siano state convertite in analogico per mezzo di detti convertitori digitale-analogico (2b), e dopo che siano state opportunamente scalate attraverso dei circuiti di conversione di dinamica (2c).
8. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato per il fatto che il detto circuito (3) di attuazione della predistorsione ad IF è costituito dalla cascata di un attuatore (3a) di guadagno e di un attuatore (3b) di fase che modulano rispettivamente l’ampiezza e la fase del segnale di ingresso ad IF per mezzo di due segnali fomiti dal suddetto circuito (2) di calcolo della predistorsione in banda base.
9. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto di impiegare un circuito (5) di interpolazione del segnale di ingresso.
10.Sistema secondo la rivendicazione 9, caratterizzato per il fatto che il detto circuito (5) di interpolazione comprende un dispositivo (5a) che inserisce zeri, o repliche del primo campione, tra campioni successivi del segnale in ingresso, seguito dal filtro di interpolazione (5b) o (5c).
11. Sistema secondo le rivendicazioni 2 e 9, caratterizzato per il fatto che, nel detto circuito (6) di clipping, il dispositivo (6a) di clipping precede il detto circuito (5) di interpolazione e in cui i detti filtri post clipping (5c) agiscono anche da filtri di interpolazione.
12. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto di impiegare un circuito (9) di calcolo delPerrore che generi almeno un segnale per modificare l’azione distorcente introdotta sui detti segnali di controllo del detto circuito (2) di calcolo della predistorsione.
13. Sistema secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato per il fatto che il detto circuito (6) di clipping precede sia il circuito (2) di calcolo della predistorsione sia il circuito (3) di attuazione della predistorsione ad IF.
14. Sistema secondo la rivendicazione 2, caratterizzato per il fatto che il dispositivo (6a) di Clipping limita l’inviluppo del segnale in ingresso senza distorceme la fase.
15. Sistema secondo la rivendicazione 2, caratterizzato per il fatto che il dispositivo (6a) di Clipping limita separatamente le componenti cartesiane del segnale in ingresso senza distorcendone sia l’inviluppo che la fase.
16.Sistema secondo la rivendicazione 12, caratterizzato per il fatto che il detto circuito (9) di errore generi i detti segnali di errore sottraendo le componenti di inviluppo e fase in banda base dell’uscita dell’amplificatore dalle corrispondenti componenti in banda base dell’ingresso di detto circuito (2) di calcolo della predistorsione.
17. Sistema secondo la rivendicazione 15, caratterizzato per il fatto che i detti segnali di errore sia moltiplicati per almeno un coefficiente di peso.
18. Sistema secondo le rivendicazioni 3 ,12 e 15, caratterizzato per il fatto di utilizzare il detto segnale di errore per aggiornare il contenuto di detta tabella (6) di predistorsione.
19. Sistema secondo la rivendicazione 17, caratterizzato per il fatto che il contenuto della detta tabella (7) del detto circuito (2) di calcolo della predistorsione sia aggiornata per ciascun valore dell’indirizzo sommando al suo contenuto originario il valore di detto segnale di errore oppure una media temporale dei valori, in numero maggiore od uguale ad uno, consecutivamente assunti dal segnale di errore per ciascun valore delfindirizzo.