RU2406219C2 - Способ и устройство для линеаризации характеристики усилителя мощности - Google Patents

Способ и устройство для линеаризации характеристики усилителя мощности Download PDF

Info

Publication number
RU2406219C2
RU2406219C2 RU2007104352/09A RU2007104352A RU2406219C2 RU 2406219 C2 RU2406219 C2 RU 2406219C2 RU 2007104352/09 A RU2007104352/09 A RU 2007104352/09A RU 2007104352 A RU2007104352 A RU 2007104352A RU 2406219 C2 RU2406219 C2 RU 2406219C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
parameters
test signal
power amplifier
unit
Prior art date
Application number
RU2007104352/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007104352A (ru
Inventor
Бьерн ЕЛОННЕК (DE)
Бьерн ЕЛОННЕК
Original Assignee
Нокиа Сименс Нетворкс Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нокиа Сименс Нетворкс Гмбх Унд Ко. Кг filed Critical Нокиа Сименс Нетворкс Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of RU2007104352A publication Critical patent/RU2007104352A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2406219C2 publication Critical patent/RU2406219C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3247Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using feedback acting on predistortion circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2201/00Indexing scheme relating to details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements covered by H03F1/00
    • H03F2201/32Indexing scheme relating to modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F2201/3233Adaptive predistortion using lookup table, e.g. memory, RAM, ROM, LUT, to generate the predistortion

Abstract

Изобретение относится к передаче сигналов сообщений. Технический результат: повышение точности и быстродействия выполняемой линеаризации характеристики усилителя мощности. При этом из цифрового входного сигнала путем предыскажения формируется первый сигнал, который после преобразования на несущую частоту, цифроаналогового преобразования и модуляции подается на усилитель мощности для формирования выходного сигнала на несущей частоте. Для линеаризации характеристики усилителя мощности предыскажение выполняется с управлением посредством параметров. На первый сигнал накладывается тестовый сигнал, за счет чего выходной сигнал наряду с составляющей входного сигнал на несущей частоте дополнительно содержит составляющую тестового сигнала на несущей частоте. За счет сравнения составляющей тестового сигнала на несущей частоте в выходном сигнале с тестовым сигналом формируются параметры для управления предыскажением. Альтернативно этому, также возможно, что наложение тестового сигнала выполняется перед проведением предыскажения. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относится к способу линеаризации характеристики усилителя мощности согласно родовому понятию пунктов 1 и 3 формулы изобретения, а также к устройству линеаризации характеристики усилителя мощности.
Для передачи сигналов сообщений применяются усилители мощности, которые должны усиливать максимально линейным образом широкополосные сигналы на несущей частоте. Для того чтобы характеристику усилителя мощности оптимизировать в отношении ее линейности, известны способы предыскажения. При этом для формирования линейно усиленного выходного сигнала передаваемый сигнал перед его усилением подвергается предыскажению таким образом, что нелинейности характеристики усилителя компенсируются.
Предыскажение предпочтительным образом осуществляется в так называемом диапазоне промежуточных частот или в комплексной базовой полосе сигнала, то есть перед преобразованием в диапазон несущей частоты, причем предыскажение устанавливается с помощью параметров. Параметры, в свою очередь, получают в результате сравнения выходного сигнала усилителя мощности с сигналом перед предыскажением и/или после проведенного предыскажения. Тем самым, полученные параметры являются зависимыми как от свойств передаваемого сигнала, так и от рабочих параметров усилителя мощности, и, тем самым, на них оказывают влияние не только электрические характеристики усилителя, но и температура окружающей среды последнего.
Параметры управления предыскажением обычно сохраняются в многомерной таблице и могут вновь применяться при соответствующих обстоятельствах, причем могут приниматься во внимание и изменяющиеся характеристики окружающей среды.
Ввиду вышеуказанных зависимостей параметров подобные таблицы являются очень громоздкими, и согласование параметров может проводиться только с большими временными затратами.
Из документа US 2002/68023 А1 известен способ предыскажения, при котором ответвленный после блока предыскажения сигнал усиливается и затем анализируется.
Из WO 00/02324 А1 известен способ предыскажения, при котором ответвляется пилот-сигнал перед проведением предыскажения, который после выполненного усиления анализируется.
Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для быстрой и точно выполняемой линеаризации характеристики усилителя мощности, причем линеаризация должна осуществляться путем предыскажения сигнала.
Задача изобретения решается способом с признаками пункта 1 или 3 формулы изобретения, а также способом с признаками пункта 12 или 14 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления приведены в соответствующих зависимых пунктах.
В предложенном изобретении на первый сигнал, который представляет собой, например, сигнал множества несущих частот, накладывается тестовый сигнал, и, тем самым, образуется второй сигнал. Второй сигнал переносится в положение, соответствующее несущей частоте, и подается в усилитель мощности для формирования выходного сигнала. В частности, путем сравнения содержащейся в выходном сигнале сигнальной составляющей тестового сигнала с тестовым сигналом, получают параметры для управления предыскажением.
В первом варианте осуществления изобретения входной сигнал подвергается предыскажению, чтобы образовать первый сигнал, при этом входной сигнал представляет собой сигнал множества несущих частот в комплексной цифровой базовой полосе или сигнал, перенесенный в положение, соответствующее промежуточной частоте.
Во втором варианте осуществления первый сигнал представляет собой сигнал множества несущих в комплексной цифровой базовой полосе или сигнал, перенесенный в положение, соответствующее промежуточной частоте, и подвергается предыскажению только после выполнения наложения тестового сигнала.
Тестовый сигнал имеет особые спектральные свойства. Предпочтительным образом применяется импульсный сигнал, который имеет предварительно известное изменяющееся по времени распределение амплитудных значений. Отдельные амплитуды выбираются таким образом, что образуются только пренебрежимо малые, обусловленные тестовым сигналом помеховые составляющие в тех частотных диапазонах, которые являются смежными с используемым диапазоном несущей частоты.
Предпочтительным образом, из составляющей тестового сигнала, содержащейся в выходном сигнале, путем сравнения с тестовым сигналом получают другие параметры, посредством которых осуществляется управление формированием тестового сигнала. Тем самым, обеспечивается возможность подавления вышеназванных помеховых составляющих в смежных частотных диапазонах.
В предпочтительном варианте изобретения в базовой полосе над сигналом, который в последующем процессе должен применяться для наложения на тестовый сигнал, осуществляется способ ограничения базовой полосы. За счет анализа выходного сигнала становится возможным сформировать параметры для управления способом ограничения базовой полосы.
Тем самым, способ ограничения базовой полосы применяется к комплексному сигналу базовой полосы, из которого, после проведенного способа ограничения базовой полосы, после интерполяции и модуляции и после, в необходимом случае, проведенного предыскажения, в первом варианте осуществления формируется первый сигнал.
Способ ограничения базовой полосы применяется, чтобы возможные максимальные значения мощности передачи выходного сигнала снизить до жестко заданного значения. При меньших амплитудах сигнала базовой полосы способ ограничения базовой полосы не применяется.
Предпочтительным образом, при этом применяется гибко устанавливаемый порог ограничения, который может изменяться в соответствии с мгновенным значением имеющейся максимальной мощности усилителя мощности. Это мгновенное значение имеющейся максимальной мощности зависит, в частности, от температуры окружающей среды усилителя мощности. Параметры для управления способом ограничения определяются в зависимости от окружающей температуры и сохраняются в таблице для последующего изменения порога ограничения.
За счет формирования тестового сигнала и применения тестового сигнала для оценки режима работы усилителя мощности обеспечивается возможность уменьшения количества элементов записей в таблице. Свойства или рабочие состояния усилителя быстрее определяются и компенсируются. Такая уменьшенная таблица является предпочтительной, особенно при скачкообразных изменениях комплексного входного сигнала базовой полосы.
Возможно также рассматривать способ ограничения базовой полосы и способ предыскажения единым образом для соответствующей формы выполнения в целом, за счет чего с помощью соответствующей установки обеспечивается возможность взаимного дополнения.
Адаптивное отслеживание порога ограничения в способе ограничения базовой полосы может быть реализовано простыми средствами.
Изобретение поясняется далее более подробно на примере выполнения со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:
фиг.1 - блок-схема соответствующего изобретению первого устройства для линеаризации характеристики усилителя мощности,
фиг.2 - блок-схема соответствующего изобретению второго устройства для линеаризации характеристики усилителя мощности,
фиг.3 - пример тестового сигнала, применительно к показанному на фиг.1 и фиг.2,
фиг.4 - изменение частоты тестового сигнала согласно фиг.3,
фиг.5 - изменение выходного сигнала в зависимости от времени для вариантов по фиг.1 и фиг.2,
фиг.6 - комплексное представление выходного сигнала применительно к вариантам по фиг.1 и фиг.2,
фиг.7 - изменение частоты выходного сигнала применительно к показанному на фиг.1 и фиг.2,
фиг.8 - изменение частоты выходного сигнала, измеренное на стороне приемника,
фиг.9 - сравнение полученного результата адаптации на нелинейной характеристике усилителя.
На фиг.1 показана блок-схема соответствующего изобретению первого устройства для линеаризации характеристики усилителя мощности для усилителя мощности PA1.
Один или более комплексных сигналов BBS базовой полосы поступают в блок IP1 интерполяции и преобразуются с применением первого модулятора MOD11 в многочастотный входной сигнал IN11, причем входной сигнал IN11, например, с использованием дискретизации с повышенной частотой переносится на промежуточную частоту. Образованный входной сигнал IN11 подается в блок PRE1 предыскажения, где он подвергается предыскажению, за счет чего формируется предварительно искаженный первый сигнал S11. Блок PRE1 предыскажения управляется посредством первого набора PAR11 параметров.
Первый сигнал S11 подается в блок ADD1 наложения, на который дополнительно подается тестовый сигнал TS1, сформированный генератором PG1 импульсов.
С помощью блока ADD1 наложения, например, путем аддитивной суперпозиции первого сигнала S11 с тестовым сигналом TS1 формируется второй сигнал S12.
Второй сигнал S12 подается через блок UP1 преобразования несущей частоты, цифроаналоговый преобразователь DAW1 и второй модулятор MOD12 в виде третьего сигнала S13 несущей частоты на усилитель PA1 мощности, который имеет нелинейную характеристику усилителя. Усилитель PA1 мощности образует из третьего сигнала S13 усиленный по мощности выходной сигнал OUT1 на несущей частоте.
Выходной сигнал OUT1 на несущей частоте содержит, таким образом, как составляющие входного сигнала IN11, так и составляющие тестового сигнала TS1. Они далее упоминаются как составляющая TSA1 тестового сигнала и составляющая INA11 входного сигнала.
Выходной сигнал OUT1 путем частичного ответвления подается через демодулятор DEM1 и аналого-цифровой преобразователь ADW1 на блок SE1 управления, на который также подается второй сигнал S12. Второй сигнал S12 содержит, как описано выше, ввиду суперпозиции, наряду с первым сигналом S11, также тестовый сигнал TS1.
Блок SE1 управления анализирует передачу тестового сигнала TS1 путем сравнения временного интервала с составляющей TSA1 тестового сигнала выходного сигнал OUT1 с соответствующим временным интервалом тестового сигнала TS1. На основе этого сравнения блок SE1 управления образует первый набор PAR11 параметров, посредством которого осуществляется управление блоком PRE1 предыскажения. Посредством этого управления реализуется линеаризация характеристики усилителя (РА1) мощности.
Для более точного определения первого набора PAR11 параметров также возможно дополнительное сравнение содержащейся в выходном сигнале OUT1 составляющей INA11 входного сигнала с входным сигналом IN11.
В другом предпочтительном варианте осуществления с помощью блока SE1 управления формируется второй набор PAR12 параметров, с помощью которого осуществляется управление генератором PG1 импульсов. Этот набор PAR12 параметров также формируется путем сравнения составляющей TSA1 тестового сигнала выходного сигнала OUT1 с тестовым сигналом TS1.
Путем управления формированием тестового сигнала TS1 можно минимизировать мешающие составляющие TSA1 на несущей частоте тестового сигнала в тех частотных диапазонах, которые являются смежными с используемым диапазоном несущей частоты выходного сигнала OUT1. При этом можно избежать перерегулирования усилителя мощности.
Определение наборов PAR11 и PAR12 параметров осуществляется с помощью пикового детектирования PD, оценивания мощности PE и/или так называемого «способа NL-системной идентификации» (NLSYSIDENT) с целевой функцией. Эти методы известны, например, из книги «Digital Communications», John G. Proakis, стр.601-635. Соответствующие алгоритмы целевой функции описаны в этой книге на стр.636-679.
Способы предыскажения известны, например, из патентной заявки Германии DE 103 20 420 A1, поданной 07.05.2003 в Патентное ведомство Германии. В ней вычисляется проекция выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя с пониженной частотой дискретизации на различные базовые векторы, которые получены из педыскаженного сигнала. Проекция может быть получена в форме разложения в ряд по степеням.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения на блок SE1 управления дополнительно подается комплексный сигнал BBS базовой полосы, который дополнительно сравнивается с содержащейся в выходном сигнале OUT1 составляющей INA11 входного сигнала и/или с содержащимся во втором сигнале S12 первым сигналом S11. Тем самым, обеспечивается более точное определение набора PAR11 параметров.
Дополнительно к комплексному сигналу BBS базовой полосы может быть применен способ ограничения базовой полосы (ВВС). В этом случае блок SE1 управления формирует другой набор PAR13 параметров, который применяется для управления способом ограничения базовой полосы. При формировании набора PAR13 параметров, наряду с выходным сигналом OUT1, также учитываются второй сигнал S12 и/или входной сигнал IN11.
Реализуется адаптивная установка порога ограничения способа ВВС ограничения базовой полосы, при этом он адаптивно согласуется со всем устройством или его характеристиками передачи. Такое согласование может проводиться, например, как описано ниже. За счет вычисленных параметров набора PAR11 параметров или за счет применения способа PD пикового детектирования становится известной максимальная амплитуда усилителя PA1 мощности, которая намного превышает максимальное значение третьего сигнала S13. Тем самым, порог ограничения может быть согласован с характеристиками усилителя PA1 мощности, в частности с его температурой окружающей среды, старением, рассеянием и т.д. или с зависящими от этого пиковыми значениями выходной мощности выходного сигнала OUT1.
Кроме того, при грозящем перерегулировании усилителя PA1 мощности высокие уровни сигнала для сигнала BBS базовой полосы снижаются с помощью способа ВВС ограничения базовой полосы в большей степени, чем это было бы в случае нормальной ситуации применения. Дополнительно, тогда первый сигнал S11 накладывается на тестовый сигнал TS1 в фазе, но с отрицательной амплитудой, чтобы снизить максимальную амплитуду выходного сигнала OUT1.
На фиг.2 показана блок-схема соответствующего изобретению второго варианта выполнения устройства для линеаризации характеристики усилителя РА2 мощности.
Один или более комплексных сигналов BBS базовой полосы поступают в блок IP2 интерполяции через блок для осуществления способа ВВС ограничения базовой полосы или непосредственно и преобразуются с применением первого модулятора MOD21 в многочастотный входной сигнал IN21, причем входной сигнал IN21, например, с использованием дискретизации с повышенной частотой переносится на промежуточную частоту.
Входной сигнал IN21 подается в виде первого сигнала S21 в блок ADD2 наложения, на который дополнительно подается тестовый сигнал TS2, сформированный генератором PG2 импульсов.
С помощью блока ADD2 наложения, например, путем аддитивной суперпозиции первого сигнала S21 с тестовым сигналом TS2 формируется второй сигнал S22.
Второй сигнал S22 подается на блок PRE2 предыскажения, где он подвергается предыскажению, в результате чего формируется третий сигнал S23. Блок PRE2 предыскажения управляется посредством первого набора PAR21 параметров.
Третий сигнал S23 поступает через блок UP2 преобразования несущей частоты, цифроаналоговый преобразователь DAW2 и второй модулятор MOD22 в виде четвертого сигнала S24 несущей частоты на усилитель PA2 мощности, который имеет нелинейную характеристику усилителя. Усилитель PA2 мощности образует из четвертого сигнала S24 усиленный по мощности выходной сигнал OUT2 на несущей частоте.
Выходной сигнал OUT2 на несущей частоте содержит, таким образом, как составляющие первого сигнала S21 или входного сигнала IN21, так и составляющие тестового сигнала TS2. Они далее упоминаются как составляющая INA21 входного сигнала и составляющая TSA2 тестового сигнала.
Выходной сигнал OUT2 путем частичного ответвления подается через демодулятор DEM2 и аналого-цифровой преобразователь ADW2 на блок SE2 управления, на который также подается второй сигнал S22 и/или третий сигнал S23.
Второй сигнал S22 содержит, как описано выше, ввиду суперпозиции, наряду с первым сигналом S21, также тестовый сигнал TS2.
Блок SE2 управления анализирует передачу тестового сигнала TS2 путем сравнения составляющей TSA2 тестового сигнала выходного сигнал OUT2 с тестовым сигналом TS2, содержащимся во втором сигнале S22. На основе этого сравнения блок SE2 управления образует первый набор PAR21 параметров, посредством которого осуществляется управление блоком PRE2 предыскажения. Посредством этого управления реализуется линеаризация характеристики усилителя PA2 мощности.
Для более точного определения первого набора PAR21 параметров также возможно дополнительное сравнение содержащейся в выходном сигнале OUT2 составляющей INA21 входного сигнала с содержащимся во втором сигнале S22 первым сигналом S21 и/или с третьим сигналом S23, согласно предпочтительному варианту осуществления.
В другом предпочтительном варианте осуществления с помощью блока SE2 управления формируется второй набор PAR22 параметров, с помощью которого осуществляется управление генератором PG2 импульсов. Для формирования набора PAR22 параметров составляющая TSA2 тестового сигнала, содержащаяся в выходном сигнале OUT2, сравнивается с содержащимся во втором сигнале S22 тестовым сигналом TS2 на соответствующих временных интервалах.
В предпочтительном варианте осуществления дополнительно выполнятся оценка соответствующих друг другу сигнальных составляющих выходного сигнала OUT2 или второго сигнала S22.
Путем управления формированием тестового сигнала TS2 можно минимизировать мешающие составляющие TSA2 тестового сигнала в тех частотных диапазонах, которые являются смежными с используемым диапазоном несущей частоты выходного сигнала OUT2.
Определение наборов PAR21 и PAR22 параметров осуществляется способами, описанными выше со ссылками на фиг.1.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения на блок SE2 управления дополнительно подается комплексный сигнал BBS базовой полосы. Путем дополнительного сравнения комплексного сигнала BBS базовой полосы с содержащейся в выходном сигнале OUT2 составляющей INA21 входного сигнала и/или с содержащимся во втором сигнале S22 входным сигналом IN21, который соответствует первому сигналу S21, и/или с соответствующей составляющей входного сигнала третьего сигнала S23 также обеспечивается более точное определение набора PAR21 параметров.
При применении способа ВВС ограничения базовой полосы блок SE2 управления формирует другой набор PAR23 параметров, который применяется для управления способом ограничения базовой полосы. При формировании набора PAR23 параметров, наряду с выходным сигналом OUT2, также учитываются комплексный сигнал BBS базовой полосы и/или второй сигнал S22, и/или третий сигнал S23.
Тем самым, реализуется адаптивная установка порога ограничения, применяемого в способе ВВС ограничения базовой полосы. Этот порог ограничения адаптивно согласуется со всем устройством или его характеристиками передачи.
Такое согласование может проводиться, например, как описано ниже. За счет вычисленных параметров набора PAR21 параметров или за счет применения способа PD пикового детектирования становится известной максимальная амплитуда усилителя PA2 мощности, которая намного превышает максимальное значение четвертого сигнала S24. Тем самым, порог ограничения может быть согласован с характеристиками усилителя PA2 мощности, в частности с его температурой окружающей среды, старением, рассеянием и т.д. или с зависящими от этого пиковыми значениями выходной мощности выходного сигнала OUT2.
В другом случае применения, при угрозе перерегулирования усилителя PA2 мощности, высокие уровни сигнала для сигнала BBS базовой полосы дополнительно снижаются. На входной сигнал IN21 накладывается тестовый сигнал TS2 в фазе, но с отрицательной амплитудой. Тем самым, снижается максимальная амплитуда выходного сигнала OUT2.
На фиг.3 показан имеющий отношение к фиг.1 и фиг.2 примерный тестовый сигнал TS1 или TS2, который имеет изменяющуюся по времени статистику амплитуды.
По горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной оси - соответствующие импульсные сигналы. Тестовый сигнал TS1 или TS2 выбран здесь в виде чебышевской разработки с 41 коэффициентом и затуханием в полосе задерживания, равным 50 дБ. При этом целью для тестового сигнала было определение сигнала, ограниченного временными значениями в количестве 31, для которых существенные спектральные компоненты лежат в используемой полосе несущей частоты.
На фиг.4 представлена, по отношению к фиг.3, частотная характеристика тестового сигнала TS1 или TS2, причем по горизонтальной оси отложена частота, а по вертикальной оси отложены соответствующие амплитудные значения.
При этом тестовый сигнал содержит ту же комплексную фазу, что и максимальный полезный сигнал S11 или S21 в комплексной базовой полосе.
На фиг.5 представлен, по отношению к фиг.1 и фиг.2, выходной сигнал OUT1 или OUT2 в зависимости от времени, причем по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной оси - амплитуды. При этом наложенный тестовый сигнал отчетливо распознается при t=2*105.
На фиг.6 показан, по отношению к фиг.1 и фиг.2, выходной сигнал OUT1 или OUT2 в комплексном представлении. При этом наложенный тестовый сигнал отчетливо распознается по лепестковой форме характеристики.
На фиг.7 показано, по отношению к фиг.6, изменение в зависимости от частоты выходного сигнала OUT1 или OUT2, причем по горизонтальной оси отложена частота, а по вертикальной оси отложены соответствующие амплитудные значения.
На фиг.8 показано, по отношению к фиг.7, изменение в зависимости от частоты выходного сигнала, измеренного на стороне приемника, причем по горизонтальной оси отложена частота, а по вертикальной оси отложены соответствующие амплитуды принимаемого сигнала. При этом предполагается, что на измеренный сигнал действует аддитивно накладываемый белый шум с гауссовским распределением.
На фиг.9 показано сравнение достигнутого результата адаптации на нелинейной характеристике усилителя, обозначенной как «нелинейность tanh(abs(x))». При этом речь идет о показанной на фиг.9 средней характеристике.
На горизонтальной оси представлен вклад, создаваемый амплитудой третьего сигнала S13 или четвертого сигнала S24. На вертикальной оси представлен вклад, создаваемый амплитудой выходного сигнала OUT1 или OUT2 - после проведенной демодуляции и аналого-цифрового преобразования.
Можно видеть отклонение традиционной оценки нелинейности характеристики усилителя при увеличении амплитуды - эта характеристика обозначена на чертеже как «аппроксимация с использованием только сигнала». При этом речь идет о показанной на фиг.9 слева линии.
По сравнению с этим оценка нелинейности для соответствующего изобретению применения тестового сигнала, обозначенного как «импульсный», существенно длиннее, в соответствии с нелинейной характеристикой усилителя - характеристикой, обозначенной как «аппроксимация с использованием сигнала+импульс». При этом речь идет о характеристике, показанной справа на фиг.9.

Claims (28)

1. Способ линеаризации характеристики усилителя мощности, при котором
из цифрового входного сигнала (IN 11) путем предыскажения (PRE1) формируется первый сигнал (S11), который после преобразования (UP1) на несущую частоту, цифро-аналогового преобразования (DAW1) и модуляции (MOD 12) подается на усилитель (РА1) мощности для формирования выходного сигнала (OUT1) на несущей частоте,
для линеаризации характеристики усилителя мощности предыскажение (PRE1) выполняется с управлением посредством параметров (PAR11),
на первый сигнал (S11) накладывается тестовый сигнал (TS1), за счет чего выходной сигнал (OUT1) наряду с составляющей (INA11) входного сигнала на несущей частоте дополнительно содержит составляющую (TSA1) тестового сигнала на несущей частоте,
за счет сравнения составляющей (TSA1) тестового сигнала на несущей частоте в выходном сигнале (OUT1) с тестовым сигналом (TS1) формируются параметры (PAR11) для управления предыскажением (PRE1),
отличающийся тем, что
тестовый сигнал (TS1) формируется под управлением посредством параметров (PAR12), которые образованы в результате сравнения составляющей (TSA1) тестового сигнала на несущей частоте в выходном сигнале (OUT1) с тестовым сигналом (TS1).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования параметров (PAR11), которые применяются для управления предыскажением (PRE1), осуществляется дополнительное сравнение содержащейся в выходном сигнале (OUT1) составляющей (INA11) входного сигнала с первым сигналом (S11) и/или с входным сигналом (IN11).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве тестового сигнала (TS1) применяется импульсный сигнал с изменяющейся по времени амплитудной статистикой, в котором отдельные амплитуды образуют пренебрежимо малые помеховые составляющие в диапазонах несущих частот, которые являются смежными с используемым диапазоном несущей частоты усилителя (РА) мощности.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что тестовый сигнал (TS1) накладывается аддитивным образом (ADD1).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что входной сигнал (IN11) формируется путем интерполяции (IP1) и модуляции (MOD11) комплексного цифрового входного сигнала (BSS) базовой полосы.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что при сравнении для формирования параметров (PAR11), которые применяются для управления предыскажением (PRE1), учитывается цифровой входной сигнал (BSS) базовой полосы.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что над цифровым входным сигналом (BSS) базовой полосы перед интерполяцией (IP1) и модуляцией (MOD11) осуществляется способ (ВВС) ограничения базовой полосы, управляемый параметрами (PAR13), причем эти параметры (PAR13) также формируются в результате сравнения выходного сигнала (OUT1) с цифровым входным сигналом (BBS) базовой полосы.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что порог ограничения, применяемый в способе (ВВС) ограничения базовой полосы, адаптивно согласуется со свойствами усилителя (РА1) мощности.
9. Способ линеаризации характеристики усилителя мощности, при котором
из цифрового входного сигнала (IN21) путем предыскажения (PRE2) формируется предыскаженный сигнал (S23), который после преобразования (UP2) на несущую частоту, цифроаналогового преобразования (DAW2) и модуляции (MOD22) подается на усилитель (РА2) мощности для формирования выходного сигнала (OUT2) на несущей частоте,
для линеаризации характеристики усилителя мощности предыскажение (PRE2) выполняется под управлением посредством параметров (PAR21),
на входной сигнал (IN21) в качестве первого сигнала (S21) накладывается тестовый сигнал (TS2), за счет чего выходной сигнал (OUT2) наряду с составляющей (INA21) входного сигнал на несущей частоте дополнительно содержит составляющую (TSA2) тестового сигнала на несущей частоте, и
за счет сравнения составляющей (TSA2) тестового сигнала на несущей частоте в выходном сигнале (OUT2) с тестовым сигналом (TS2) формируются параметры (PAR21) для управления предыскажением (PRE2),
отличающийся тем, что
тестовый сигнал (TS2) формируется под управлением посредством параметров (PAR22), которые образованы в результате сравнения составляющей (TSA2) тестового сигнала на несущей частоте в выходном сигнале (OUT2) с тестовым сигналом (TS2).
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что для формирования параметров (PAR21), которые применяются для управления предыскажением (PRE2), осуществляется дополнительное сравнение содержащейся в выходном сигнале (OUT2) составляющей (INA21) входного сигнала с предыскаженным сигналом (S23) и/или с первым сигналом (S21).
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве тестового сигнала (TS2) применяется импульсный сигнал с изменяющейся по времени амплитудной статистикой, в котором отдельные амплитуды образуют пренебрежимо малые помеховые составляющие в диапазонах несущих частот, которые являются смежными с используемым диапазоном несущей частоты усилителя (РА) мощности.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что тестовый сигнал (TS2) накладывается аддитивным образом (ADD2).
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что входной сигнал (IN21) формируется путем интерполяции (IP2) и модуляции (MOD21) комплексного цифрового входного сигнала (BBS) базовой полосы.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что при сравнении для формирования параметров (PAR21), которые применяются для управления предыскажением (PRE2), учитывается цифровой входной сигнал (BBS) базовой полосы.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что над цифровым входным сигналом (BBS) базовой полосы перед интерполяцией (IP2) и модуляцией (MOD21) осуществляется способ (ВВС) ограничения базовой полосы, управляемый параметрами (PAR23), причем эти параметры (PAR23) также формируются в результате сравнения выходного сигнала (OUT2) с цифровым входным сигналом (BBS) базовой полосы.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что порог ограничения, применяемый в способе (ВВС) ограничения базовой полосы, адаптивно согласуется со свойствами усилителя (РА2) мощности.
17. Устройство для линеаризации характеристики усилителя мощности, в котором
блок предыскажения (PRE1), который под управлением с помощью параметров (PAR11) формирует предыскаженный первый сигнал (S11) из поданного на вход входного сигнала (IN11), связан своим выходом с блоком (ADD1) наложения, причем блок (ADD1) наложения формирует второй сигнал (S12) путем наложения на первый сигнал (S11) тестового сигнала (TS1),
выход блока (ADD1) наложения через блок (UP1) преобразования на несущую частоту, цифроаналоговый преобразователь (DAW1) и модулятор (MOD12) связан с входом усилителя (РА1) мощности, за счет чего из второго сигнала (S12) формируется выходной сигнал (OUT1) на несущей частоте,
выход блока (ADD1) наложения связан с блоком (SE1) управления, за счет чего на упомянутый блок управления подается второй сигнал (S12), усилитель (РА1) мощности со стороны выхода соединен с блоком (SE1) управления, который из сравнения составляющей (TSA1) тестового сигнала, содержащейся в выходном сигнале (OUT1), с тестовым сигналом (TS1), содержащимся во втором сигнале (S12), формирует параметры (PAR11) для управления предыскажением (PRE1), и
блок (SE1) управления связан с генератором (PG1) импульсов, который формирует тестовый сигнал (TS1) и который управляется посредством параметров (PAR12) блока (SE1) управления, причем параметры (PAR12) определяют путем сравнения составляющей (TSA1) тестового сигнала на несущей частоте выходного сигнала (OUT1) с тестовым сигналом (TS1).
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что блок (PRE1) предыскажения со стороны входа дополнительно соединен с блоком (SE1) управления, за счет чего при формировании параметров (PAR11), которые применяются для управления предыскажением (PRE1), дополнительно учитывается входной сигнал (IN11).
19. Устройство по п.17, в котором блок (SE1) управления выполнен с возможностью осуществления способа пикового детектирования (PD), способа оценки (РЕ) мощности и/или способа "NL-системной идентификации" (NLSYSIDENT).
20. Устройство по любому из пп.17-19, в котором перед блоком (ADD1) наложения включены блок (IP1) интерполяции и модулятор (MOD11) таким образом, что из поданного на блок (IP1) интерполяции комплексного сигнала (BBS) базовой полосы формируется входной сигнал (IN11).
21. Устройство по п.20, в котором перед блоком (IP1) интерполяции со стороны входа включен блок осуществления способа (ВВС) ограничения базовой полосы, через который сигнал (BBS) базовой полосы поступает на блок (IP1) интерполяции, причем упомянутый блок (ВВС) управляется посредством параметров (PAR13) блока (SE1) управления.
22. Устройство по п.21, в котором блок осуществления способа (ВВС) ограничения базовой полосы со стороны входа соединен с блоком (SE1) управления, причем он при соответствующем формировании параметров учитывает сигнал (BBS) базовой полосы.
23. Устройство для линеаризации характеристики усилителя мощности, в котором
блок (ADD2) наложения, который формирует из поданного на вход входного сигнала (IN21, S21) путем наложения тестового сигнала (TS2) второй сигнал (S22), связан своим выходом с блоком (PRE2) предыскажения, причем блок (PRE2) предыскажения при управлении посредством параметров (PAR21) формирует из второго сигнала (S22) предыскаженный сигнал (S23),
выход блока (PRE2) предыскажения через блок (UP2) преобразования на несущую частоту, цифроаналоговый преобразователь (DAW2) и модулятор (MOD22) связан с входом усилителя (РА2) мощности, за счет чего из предыскаженного сигнала (S23) формируется выходной сигнал (OUT2) на несущей частоте,
выход блока (ADD2) наложения связан с блоком (SE2) управления, за счет чего на него подается второй сигнал (S22),
усилитель (РА2) мощности со стороны выхода соединен с блоком (SE2) управления, который из сравнения составляющей (TSA2) тестового сигнала, содержащейся в выходном сигнале (OUT2), с тестовым сигналом (TS2), содержащимся во втором сигнале (S22), формирует параметры (PAR21) для управления предыскажением (PRE2), и
блок (SE2) управления связан с генератором (PG2) импульсов, который формирует тестовый сигнал (TS2) и который управляется посредством параметров (PAR22) блока (SE2) управления, причем параметры (PAR22) определяют путем сравнения составляющей (TSA2) тестового сигнала на несущей частоте выходного сигнала (OUT2) с тестовым сигналом (TS2).
24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что блок (PRE2) предыскажения со стороны выхода дополнительно соединен с блоком (SE2) управления, за счет чего при формировании параметров (PAR21), которые применяются для управления предыскажением (PRE2), дополнительно учитывается предыскаженный сигнал (S23).
25. Устройство по п.23, в котором блок (SE2) управления выполнен с возможностью осуществления способа пикового детектирования (PD), способа оценки (РЕ) мощности и/или способа «NL-системной идентификации» (NLSYSIDENT).
26. Устройство по любому из пп.23-25, в котором перед блоком (ADD2) наложения включены блок (IP2) интерполяции и модулятор (MOD21) таким образом, что из поданного на блок (IP2) интерполяции комплексного сигнала (BBS) базовой полосы формируется входной сигнал (IN21).
27. Устройство по п.26, в котором перед блоком (IP2) интерполяции со стороны входа включен блок осуществления способа (ВВС) ограничения базовой полосы, через который сигнал (BBS) базовой полосы поступает на блок (IP2) интерполяции, причем упомянутый блок (ВВС) управляется посредством параметров (PAR13, PAR23) блока (SE2) управления.
28. Устройство по п.27, в котором блок осуществления способа (ВВС) ограничения базовой полосы со стороны входа соединен с блоком (SE2) управления, причем он при соответствующем формировании параметров учитывает сигнал (BBS) базовой полосы.
RU2007104352/09A 2004-07-06 2005-04-08 Способ и устройство для линеаризации характеристики усилителя мощности RU2406219C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04015907A EP1615338A1 (de) 2004-07-06 2004-07-06 Verfahren und Anordnung zur linearisierung einer Leistungsverstärkerkennlinie
EP04015907.1 2004-07-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007104352A RU2007104352A (ru) 2008-08-20
RU2406219C2 true RU2406219C2 (ru) 2010-12-10

Family

ID=34925643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007104352/09A RU2406219C2 (ru) 2004-07-06 2005-04-08 Способ и устройство для линеаризации характеристики усилителя мощности

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080084244A1 (ru)
EP (2) EP1615338A1 (ru)
AT (1) ATE441971T1 (ru)
DE (1) DE502005008065D1 (ru)
RU (1) RU2406219C2 (ru)
WO (1) WO2006003034A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522881C2 (ru) * 2012-07-12 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казённое учреждение "Войсковая часть 35533" Высокоэффективный шим-модулятор для линейной модуляции высокочастотных усилителей мощности ключевого режима
RU2563586C2 (ru) * 2011-02-25 2015-09-20 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Способ и устройство для осуществления цифрового предыскажения основной полосы частот

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0822659D0 (en) * 2008-12-12 2009-01-21 Astrium Ltd Multiport amplifier adjustment
US9191250B2 (en) 2013-11-26 2015-11-17 Blackberry Limited Extended bandwidth adaptive digital pre-distortion with reconfigurable analog front-ends
EP3309959B1 (en) * 2016-10-14 2019-08-21 Nokia Technologies OY Amplification system and enodeb

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2339354B (en) * 1998-07-02 2003-10-08 Wireless Systems Int Ltd A predistorter
US6504862B1 (en) * 1999-06-02 2003-01-07 Nortel Networks Limited Method and apparatus for reducing the ratio of peak to average power in a Gaussian signal including a CDMA signal
DE19962341C1 (de) * 1999-12-23 2001-08-23 Bosch Gmbh Robert Sender zum Versenden von Signalen über Funkkanäle und Verfahren zum Senden von Signalen über Funkkanäle
JP4326673B2 (ja) * 2000-06-06 2009-09-09 富士通株式会社 非線形歪補償装置を有する通信装置の起動方法
US6934341B2 (en) * 2000-08-29 2005-08-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for plurality signal generation
US7003051B2 (en) * 2001-10-16 2006-02-21 Intel Corporation Time delay estimation in a transmitter
CN1255938C (zh) * 2002-12-10 2006-05-10 株式会社Ntt都科摩 线性功率放大方法和线性功率放大器
US7555057B2 (en) * 2003-01-17 2009-06-30 Texas Instruments Incorporated Predistortion calibration in a transceiver assembly

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563586C2 (ru) * 2011-02-25 2015-09-20 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Способ и устройство для осуществления цифрового предыскажения основной полосы частот
RU2522881C2 (ru) * 2012-07-12 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казённое учреждение "Войсковая часть 35533" Высокоэффективный шим-модулятор для линейной модуляции высокочастотных усилителей мощности ключевого режима

Also Published As

Publication number Publication date
ATE441971T1 (de) 2009-09-15
EP1776754A1 (de) 2007-04-25
DE502005008065D1 (de) 2009-10-15
WO2006003034A1 (de) 2006-01-12
RU2007104352A (ru) 2008-08-20
EP1615338A1 (de) 2006-01-11
EP1776754B1 (de) 2009-09-02
US20080084244A1 (en) 2008-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220007263A1 (en) Method and system for baseband predistortion linearization in multi-channel wideband communication systems
EP1463198B1 (en) High-efficiency linear power amplifier
Ding et al. A least-squares/Newton method for digital predistortion of wideband signals
US6072364A (en) Adaptive digital predistortion for power amplifiers with real time modeling of memoryless complex gains
KR101055933B1 (ko) 저 피크 대 평균비를 가진 위상 변조 신호용 전치 보상기
EP1932308B1 (en) Amplifier system employing analog polynomial predistortion with sub-nyquist digital adaptation
WO2012003408A1 (en) Predistortion of complex modulated waveform
RU2406219C2 (ru) Способ и устройство для линеаризации характеристики усилителя мощности
Landin et al. Modeling and digital predistortion of class-D outphasing RF power amplifiers
Hammi et al. Bandwidth and power scalable digital predistorter for compensating dynamic distortions in RF power amplifiers
TW201010299A (en) Signal processing method and communication system
GB2257860A (en) Countering intermodulation product (imp) distortion using pilot test signals and predistortion
Hwang et al. Linearization and imbalance correction techniques for broadband outphasing power amplifiers
Rahati Belabad et al. A novel generalized parallel two-box structure for behavior modeling and digital predistortion of RF power amplifiers at LTE applications
TWI442697B (zh) 射頻功率放大器之前饋線性化
EP1236272A1 (en) Linearisation of an amplifier
Enzinger et al. A survey of delay and gain correction methods for the indirect learning of digital predistorters
Kumar et al. Bandlimited DPD adapted APD for 5G communication
Rey Adaptive polar work-function predistortion
Aziz et al. Low complexity distributed model for the compensation of direct conversion transmitter’s imperfections
Sezgin Different Digital Predistortion Techniques for Power Amplifier Linearization
Lin et al. A novel power amplifier linearization technique based on pre-distortion principle and wiener model
Varahram et al. A digital pre-distortion based on nonlinear autoregressive with exogenous inputs
Mkadem Behavioral modeling and digital predistortion of wide-and multi-band transmitter systems
CN115529212A (zh) 基于开环的短波通信方法、装置、设备及可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180409