TWI807024B - 通訊裝置、通訊系統以及補償發射機非線性的方法 - Google Patents

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TWI807024B TW108115984A TW108115984A TWI807024B TW I807024 B TWI807024 B TW I807024B TW 108115984 A TW108115984 A TW 108115984A TW 108115984 A TW108115984 A TW 108115984A TW I807024 B TWI807024 B TW I807024B
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Abstract

本發明提供一種通訊裝置、通訊系統以及補償發射機非線性的方法。所述通訊裝置包括：發射機，向第一天線提供第一射頻訊號以使所述第一天線輸出所述第一射頻訊號；第二天線，自所述第一天線接收所述第一射頻訊號以生成第二射頻訊號；接收機，自所述第二天線接收所述第二射頻訊號，其中所述接收機自所述第二射頻訊號產生回饋訊號；以及控制器，被配置以基於所述回饋訊號而控制預畸變。

Description

通訊裝置、通訊系統以及補償發射機非線性的方法
本發明概念是有關於無線通訊，且更具體而言是有關於補償發射機非線性的一種裝置及方法。
無線通訊裝置可包括用於向天線提供射頻(radio-frequency，RF)頻帶訊號的發射機。發射機可包括用於自基頻訊號產生射頻頻帶訊號的組件(例如，濾波器、功率放大器及混頻器)。當對基頻訊號進行處理時，射頻頻帶訊號可因電晶體的組件的特性而畸變。舉例而言，發射機可在基頻訊號與射頻頻帶訊號之間具有非線性，藉此使射頻頻帶訊號畸變且在無線通訊中引起干擾。特別地，當存在射頻頻帶訊號的頻率(或載波頻率)的增大且採用多個天線(或天線陣列)時，由於發射機的非線性而導致的射頻頻帶訊號的畸變可能惡化。因此，可能無法有效地補償發射機的非線性。
根據本發明概念的示例性實施例，提供一種通訊裝置，所述通訊裝置包括：發射機，向第一天線提供第一射頻(RF)訊號以使所述第一天線輸出所述第一射頻訊號；第二天線，自所述第一天線接收所述第一射頻訊號以生成第二射頻訊號；接收機，自所述第二天線接收所述第二射頻訊號，其中所述接收機自所述第二射頻訊號產生回饋訊號；以及控制器，被配置以基於所述回饋訊號而控制預畸變。
根據本發明概念的示例性實施例，提供一種通訊系統，所述通訊系統包括：第一裝置，包括發射機，所述發射機經由第一天線輸出第一射頻訊號；以及第二裝置，包括第二天線、接收機及回饋產生器，所述第二天線接收所述第一射頻訊號以生成第二射頻訊號，所述接收機自所述第二天線接收所述第二射頻訊號，所述回饋產生器自所述第二射頻訊號產生回饋訊號，其中所述第一裝置更包括控制器，所述控制器被配置以因應於自所述第二裝置提供的所述回饋訊號而控制預畸變。
根據本發明概念的示例性實施例，提供一種補償發射機的非線性的方法，所述方法包括：在通訊裝置的預畸變器處產生基頻訊號；在所述通訊裝置的發射機處自所述基頻訊號產生第一射頻訊號，且經由所述通訊裝置的第一天線發射所述第一射頻訊號；經由所述通訊裝置的第二天線接收所述第一射頻訊號以生成 第二射頻訊號，且在所述通訊裝置的接收機處自所述第二射頻訊號產生回饋訊號；以及基於所述回饋訊號而補償所述發射機的非線性。
根據本發明概念的示例性實施例，提供一種補償發射機的非線性的方法，所述方法包括：在第一裝置的預畸變器處產生第一基頻訊號；在所述第一裝置的發射機處自所述基頻訊號產生第一射頻訊號，且經由所述第一裝置的第一天線發射所述第一射頻訊號；在第二裝置的第二天線處接收所述第一射頻訊號以生成第二射頻訊號；在所述第二裝置處，自所述第二射頻訊號產生回饋訊號；將所述回饋訊號自所述第二裝置提供至所述第一裝置；以及基於所述回饋訊號而補償所述發射機的非線性。
根據本發明概念的示例性實施例，提供一種通訊裝置，所述通訊裝置包括：預畸變器，被配置以產生第一基頻訊號；發射機，被配置以自所述第一基頻訊號產生第一射頻訊號；第一天線，被配置以輸出所述第一射頻訊號；第二天線，被配置以接收所述第一射頻訊號並輸出與所述第一射頻訊號對應的第二射頻訊號；接收機，被配置以自所述第二射頻訊號產生回饋訊號；以及控制器，被配置以接收所述回饋訊號並基於所述回饋訊號而估計所述發射機的非線性。
1、22、90、90a、90b、90c、90d:第二裝置
4、11:波束
10:無線通訊系統
12:第一訊號
14:第二訊號
21、100、900a、900b、900c、900d:第一裝置
50:通訊裝置
51:應用專用積體電路(ASIC)
53:應用專用指令集處理器(ASIP)
55:記憶體
57:主處理器
59:主記憶體
92、92a、92b、92c、92d、290、390、590、690、890:第二天線
94、94a、94c、94d、270、370、570、670、770、870:接收機
94b、930b:收發器
96、96a、96b、96c、96d:回饋產生器
96b_1:調變器
110、210、310、510、610、710、810、910、910a、910b、910c、910d:資料處理器
112、212、312、512、612、712、812、912、912a、912b、912c、912d:預畸變器
130、230、330、530、630、730、830、930、930a、930c、930d:發射機
132:混頻器
134:濾波器
136、PS1~PSm:移相器
138、PA1~PAm:功率放大器(PA)
150、750_3~750_m、P0、P1、P2、P3:天線
200、300、500、600、700、800:裝置
214、314、514、614、714、814、914、914a、914b、914c、914d:控制器
250、350_1~350_m、550_1~550_m、650_1~650_m、850、950、950a、950b、950c_1~950c_m、950d_1~950d_m:第一天線
640_1~640_m、740_3~740_m、940d_1~940d_m:開關
740_1:開關/第一開關
740_2:開關/第二開關
750_1:天線/第一天線
750_2:天線/第二天線
820:隔離器
900:第一裝置/裝置
916:解調器
980:介面電路
BB1:第一基頻訊號
BB2:第二基頻訊號
C1:第一控制訊號
C2:第二控制訊號
C3:第三控制訊號
DEC:經解碼的訊號
DM:經解調的訊號
ENC:經編碼的訊號
FB:回饋
FB1:第一回饋訊號
FB2:第二回饋訊號
FB3:第三回饋訊號
RF1、RF11~RF1m:第一射頻訊號
RF2:第二射頻訊號
S20、S20'、S20a、S20b、S40、S40'、S40"、S40a、S40b、S42、S44、S60、S60'、S60"、S60a、S60b、S62、S62a、S62b、 S64、S64a、S64b、S66b、S80、S80'、S80a、S80b、S82、S84、S86:操作
SET:設置訊號
TXS:發射訊號
藉由參照附圖詳細闡述本發明概念的示例性實施例，將 更清楚地理解本發明概念的以上及其他特徵，在附圖中：圖1是根據本發明概念示例性實施例的包括無線通訊裝置的無線通訊系統的方塊圖。
圖2是根據本發明概念示例性實施例的裝置的方塊圖。
圖3是根據本發明概念示例性實施例的裝置的方塊圖。
圖4A及圖4B是根據本發明概念示例性實施例的藉由對包括四個天線的天線陣列及發射機進行實驗而獲得的資料的曲線圖。
圖5是根據本發明概念示例性實施例的裝置的方塊圖。
圖6是根據本發明概念示例性實施例的裝置的方塊圖。
圖7是根據本發明概念示例性實施例的裝置的方塊圖。
圖8是根據本發明概念示例性實施例的裝置的方塊圖。
圖9是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。
圖10是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。
圖11是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。
圖12是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。
圖13是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。
圖14是根據本發明概念示例性實施例的補償發射機的非線性的方法的流程圖。
圖15A及圖15B是根據本發明概念示例性實施例的補償發射 機的非線性的方法的流程圖。
圖16是根據本發明概念示例性實施例的補償發射機的非線性的方法的流程圖。
圖17是根據本發明概念示例性實施例的圖14所示操作S40及S60的流程圖。
圖18是根據本發明概念示例性實施例的通訊裝置的方塊圖。
圖1是根據本發明概念示例性實施例的包括無線通訊裝置的無線通訊系統10的方塊圖。無線通訊系統10可為但不限於使用蜂窩網路的無線通訊系統(例如，第五代(5th generation，5G)無線系統、長期演進(long-term evolution，LTE)系統、高級長期演進(LTE-advanced)系統、碼分多址(code division multiple access，CDMA)系統或全球行動通訊系統(global system for mobile communication，GSM))、無線局部區域網路(wireless local area network，WLAN)、無線保真(WiFi)、藍芽、或任何其他無線通訊系統。在下文中，將主要參照使用蜂窩網路的無線通訊系統來闡述無線通訊系統10，但將理解以下示例性實施例並非僅限於此。
第一裝置100及第二裝置1可分別為能夠經由無線通訊發射及接收訊號的任何類型的裝置。第一裝置100及第二裝置1中的每一者可被稱為通訊裝置或無線通訊裝置。在本發明概念的 示例性實施例中，第一裝置100可為基站，且第二裝置1可為使用者設備。在本發明概念的示例性實施例中，第一裝置100可為使用者設備，且第二裝置1可為基站。基站可為被配置以與使用者設備及/或另一基站進行通訊的固定站。基站可與使用者設備及/或另一基站進行通訊並交換資料及控制資訊。舉例而言，基站可被稱為節點B、演進節點B(evolved-Node B，eNB)、扇區(sector)、站點、基站收發器系統(base transceiver system，BTS)、存取點(access point，AP)、中繼節點(relay node)、遠端無線電頭(remote radio head，RRH)、無線電單元(radio unit，RU)或小小區(small cell)。使用者設備可為固定的或者具有移動性且指代能夠與基站進行通訊並收發資料及/或控制資訊的各種設備。舉例而言，使用者設備可為終端設備、行動站(mobile station，MS)、行動終端(mobile terminal，MT)、使用者終端(user terminal，UT)、用戶站(subscriber station，SS)、無線裝置或手持裝置。使用者設備與基站之間的無線通訊網路可藉由共享可用網路資源來支援多個使用者彼此之間的通訊。舉例而言，在無線通訊網路中，可使用例如以下各種多址方法(multiple access method)來發射資訊：碼分多址(CDMA)、頻分多址(frequency division multiple access，FDMA)、時分多址(time division multiple access，TDMA)、正交頻分多址(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)、單載波頻分多址(single carrier frequency division multiple access，SC-FDMA)、正交頻分多工(orthogonal frequency-division multiplexing，OFDM)-FDMA、OFDM-TDMA及OFDM-CDMA。
參照圖1，第一裝置100可包括資料處理器110、發射機130及天線150。資料處理器110可產生第一基頻訊號BB1並將第一基頻訊號BB1提供至發射機130。在本發明概念的示例性實施例中，基頻訊號可為訓練訊號。發射機130可對第一基頻訊號BB1進行處理，產生第一射頻(RF)訊號RF1，並將第一射頻訊號RF1提供至天線150。如在本文中所述，被配置以發射第一射頻訊號RF1的天線150可被稱為第一天線。第二裝置1可自第一裝置100接收第一訊號12。第二裝置1可包括天線並經由天線將第二訊號14發射至第一裝置100。第一裝置100可更包括接收機，所述接收機被配置以接收第二訊號14。在本發明概念的示例性實施例中，發射機130與接收機可在一個區塊中被實施為收發器。
發射機130可包括被配置以對第一基頻訊號BB1進行處理的組件。舉例而言，如圖1所示，發射機130可包括混頻器132、濾波器134、移相器136及功率放大器(power amplifier，PA)138。在本發明概念的示例性實施例中，發射機130可包括圖1所示組件中的僅一些組件。在本發明概念的示例性實施例中，發射機130可更包括未在圖1中示出的附加組件。在本發明概念的示例性實施例中，混頻器132、濾波器134、移相器136及功率放大器138可採用與圖1所示順序不同的順序來對第一基頻訊號BB1進行處理。
發射機130可能因發射機130的組件的特性而具有非線性。舉例而言，功率放大器138可具有非線性增益，且功率放大器138的非線性增益可有助於發射機130的非線性。可使用預畸變來補償發射機130的非線性。預畸變可指基於與發射機130的非線性相反的非線性而對發射機130的輸入(例如，第一基頻訊號BB1)進行預畸變的方法。發射機130的非線性可因預畸變而得到補償，且可將期望的第一射頻訊號RF1提供至天線150。如上所述，發射機130的非線性可由發射機130中所包括的多個組件確定。當發射機130是積體電路(integrated circuit，IC)時，發射機130的非線性可因製程、電壓及溫度(process,voltage and temperature，PVT)變化而改變。因此，為精確地補償發射機130的非線性，可基於自發射機130的輸出產生的回饋而實行預畸變。
為自發射機130的輸出產生回饋，被配置以獲得發射機130的輸出的單元(例如，耦合器、埠或測試點)可位於發射機130與天線150之間。然而，所述單元可對短波長訊號(例如，毫米波)敏感。因此，無線傳輸的可靠性可能因使第一射頻訊號RF1畸變而降低。如以下參照圖3所述，第一裝置100可包括多個天線或多個第一天線以達成波束形成或多輸入多輸出(multi-input and multi-output，MIMO)。發射機130可包括分別與所述多個天線對應的組件(例如，多個移相器及多個功率放大器)。既不能高效地達成自與所述多個天線對應的所有多個路徑獲得回饋亦不能高效地達成單獨地使所述多個路徑中的每一者預畸變。然而，如 下所述，根據本發明概念的示例性實施例，可因應於第一射頻訊號RF1基於由天線150輸出的訊號而產生回饋以容易地且精確地實行預畸變。
資料處理器110可包括預畸變器112，且預畸變器112可對發射訊號TXS進行預畸變並產生第一基頻訊號BB1。在本發明概念的示例性實施例中，發射訊號TXS可為數位訊號，且預畸變器112可為數位預畸變器(digital pre-distorter，DPD)，數位預畸變器可自發射訊號TXS產生發生畸變的數位訊號。資料處理器110可包括數位-類比轉換器(digital-to-analog converter，DAC)，所述數位-類比轉換器可對由預畸變器112輸出的數位訊號進行轉換並輸出第一基頻訊號BB1。在本發明概念的示例性實施例中，發射訊號TXS可為類比訊號，且預畸變器112可為類比預畸變器。在本文中，假設預畸變器112是數位預畸變器，為簡潔起見，省略對資料處理器110中所包括的DAC的例示，且預畸變器112可產生第一基頻訊號BB1。在本發明概念的示例性實施例中，用作數位預畸變器的預畸變器112可包括藉由邏輯合成而設計的硬體區塊以及包括一系列指令的軟體區塊中的至少一者。在本發明概念的示例性實施例中，資料處理器110可為數據機。
資料處理器110可基於發射機130的輸出而接收回饋FB並基於回饋FB而實行預畸變。回饋FB可基於經由天線150發射的第一射頻訊號RF1產生。在本發明概念的示例性實施例中，如以下參照圖2至圖8所述，回饋FB可基於射頻訊號產生，所述射 頻訊號是經由第一裝置100中所包括的另一天線(例如，圖2所示290)接收的。在本發明概念的示例性實施例中，如以下參照圖9至圖12所述，回饋FB可由除了第一裝置100之外的裝置(例如，圖9所示90)產生。因此，可精確地補償發射機130的非線性，且無線通訊的可靠性可提高。即使在使用包括多個天線的天線陣列的無線通訊中，仍可精確地且高效地補償發射機130的非線性。另外，可省略被配置以在發射機130與天線150之間提供對預畸變的回饋的組件以使得可使用短波長自無線通訊移除由回饋引起的畸變。
圖2是根據本發明概念示例性實施例的裝置200的方塊圖。舉例而言，圖2示出裝置200，裝置200被配置以基於經由裝置200中所包括的天線接收到的射頻訊號而產生對預畸變的回饋。圖2所示第二基頻訊號BB2可充當圖1所示回饋FB。如圖2所示，裝置200可包括資料處理器210、發射機230、第一天線250、接收機270及第二天線290。
如以上參照圖1所述，資料處理器210可向發射機230提供第一基頻訊號BB1，且發射機230可自第一基頻訊號BB1產生第一射頻訊號RF1並將第一射頻訊號RF1提供至第一天線250。接收機270可經由第二天線290接收由第一射頻訊號RF1引起的第二射頻訊號RF2，自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2並將第二基頻訊號BB2提供至資料處理器210。在本發明概念的示例性實施例中，第一天線250可為發射天線且第二天線290可 為相同的無線通訊系統(例如，5G、LTE等)的接收天線。在本發明概念的示例性實施例中，第一天線250可支援使用蜂窩網路的無線通訊系統，而第二天線290可支援不同的無線通訊系統(例如，WLAN)。在本發明概念的示例性實施例中，第二天線290可為用於預畸變的專用接收天線。
資料處理器210可包括預畸變器212及控制器214。預畸變器212可使發射訊號TXS畸變並產生第一基頻訊號BB1。在本發明概念的示例性實施例中，預畸變器212可包括至少一個查找表，並基於與發射訊號TXS對應的至少一個查找表的輸出而產生第一基頻訊號BB1。在本發明概念的示例性實施例中，預畸變器212可包括至少一個計算器，所述至少一個計算器被配置以計算包括發射訊號TXS及至少一個係數的多項式表達式(polynomial expression)，且預畸變器212可基於所述至少一個計算器的輸出而產生第一基頻訊號BB1。
預畸變器212可使用多種方法來實行預畸變。舉例而言，預畸變器212可根據已在以下參考文獻中闡述的間接學習(indirect learning)來實行預畸變：C．尤恩(C.Eun)及E．J．鮑爾斯(E.J.Powers)，「基於間接學習架構的新沃爾特拉預畸變器(A new Volterra predistorter based on the indirect learning architecture)」，電機電子工程師學會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)訊號處理學報，第45卷，第223頁至第227頁，1997年1月。預畸變器212亦可根據在以下參考文 獻中闡述的技術來實行預畸變：D．雷(D.Lei)、周(Zhou)、佟(Tong)，「使用記憶多項式構建的魯棒數位基頻預畸變器(A Robust Digital Baseband Predistorter Constructed Using Memory Polynomials)」，IEEE通訊學報，第52卷，第1期，2004年1月。該些文獻的揭露內容全文併入本案供參考。當作為預畸變器212的輸入的發射訊號TXS的樣本是x(n)且作為預畸變器212的輸出的第一基頻訊號BB1的樣本是y(n)(1
Figure 108115984-A0305-02-0015-5
n
Figure 108115984-A0305-02-0015-6
N，N是正整數)時，可如以下方程式1中所示由多項式表達式來對預畸變器212進行建模：
Figure 108115984-A0305-02-0015-1
 其中p表示多項式表達式的階數。當提供N個樣本時，預畸變器212可如以下方程式2中所示進行建模：
Figure 108115984-A0305-02-0015-2
可如以下方程式3中所示使用最小平方(least square)來計算方程式2的A：
Figure 108115984-A0305-02-0015-3
控制器214可基於自接收機270接收到的第二基頻訊號BB2而控制預畸變器212。在本發明概念的示例性實施例中，控制器214可控制預畸變器212來產生預定的第一基頻訊號BB1而不論發射訊號TXS如何，並基於與第一基頻訊號BB1對應的第二基 頻訊號BB2而估計發射機230的非線性。在本發明概念的示例性實施例中，控制器214可接收第一基頻訊號BB1，並基於第一基頻訊號BB1及第二基頻訊號BB2而估計發射機230的非線性。儘管圖3及圖5至圖8示出資料處理器的控制器僅接收第二基頻訊號BB2的情形，然而應注意，控制器可接收第一基頻訊號BB1(如由圖2中的虛線所示)。儘管圖3示出控制器314直接接收第二基頻訊號BB2的情形，然而資料處理器310可包括類比-數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)。在此種情形中，當自接收機370發射類比形式的第二基頻訊號BB2時，ADC可將第二基頻訊號BB2轉換成數位訊號，以使控制器314可接收數位訊號。
在預畸變設置模式中，控制器214可基於第二基頻訊號BB2而設置預畸變器212的預畸變。在本發明概念的示例性實施例中，控制器214可基於設置訊號SET而設置用於定義預畸變器212的操作的至少一個參數，且預畸變器212可基於所述至少一個參數而實行預畸變。舉例而言，控制器214可基於第二基頻訊號BB2而獲得方程式3的
Figure 108115984-A0305-02-0016-15
並基於
Figure 108115984-A0305-02-0016-16
而產生設置訊號SET。當控制器214完成對預畸變器212的預畸變的設置時，控制器214可離開預畸變設置模式。在無線通訊模式中，預畸變器212可根據控制器214的設置而使發射訊號TXS畸變，並產生第一基頻訊號BB1。
圖3是根據本發明概念示例性實施例的裝置300的方塊圖。舉例而言，圖3示出裝置300，裝置300被配置以經由天線陣列發射訊號。相似於圖2，圖3所示第二基頻訊號BB2可充當圖1 所示回饋FB。如圖3所示，裝置300可包括資料處理器310、發射機330、多個第一天線350_1至350_m、接收機370及第二天線390(m是大於1的整數)。
資料處理器310可向發射機330提供第一基頻訊號BB1，且發射機330可因應於第一基頻訊號BB1而產生與所述多個第一天線350_1至350_m對應的多個第一射頻訊號RF11至RF1m。舉例而言，發射機330可包括與所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m對應的m個功率放大器。所述多個第一天線350_1至350_m可被稱為天線陣列且用於波束形成或MIMO。如圖3所示，對被配置以產生所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m的發射機330的非線性的補償可涉及產生第一基頻訊號BB1，第一基頻訊號BB1使用單個預畸變器312預畸變得到，而不對與所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m對應的m個路徑中的每一者進行補償。如以下參照圖4A及圖4B所述，實驗資料表明使用單個預畸變器312可有效地補償發射機330對於天線陣列的非線性。
接收機370可自第二天線390接收由所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m中的至少一者引起的第二射頻訊號RF2。接收機370可自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2，並將第二基頻訊號BB2提供至資料處理器310。資料處理器310的控制器314可基於第二基頻訊號BB2而產生設置訊號SET，並藉由設置訊號SET設置預畸變器312的至少一個參數。預畸變器312可基於所述至少一個參數而使發射訊號TXS畸變並產生第一基頻訊號 BB1。
圖4A及圖4B是根據本發明概念示例性實施例的藉由對包括四個天線P0、P1、P2及P3的天線陣列及發射機進行實驗而獲得的資料的曲線圖。舉例而言，圖4A示出發射機的輸入(例如，圖3所示BB1)與回饋(例如，圖3所示BB2)之間的幅值比(amplitude ratio)，且圖4B示出基於回饋而設置的預畸變器的輸入(例如，圖3所示TXS)與輸出(例如，圖3所示BB1)之間的幅值比。在下文中，將參照圖3來闡述圖4A及圖4B。
參照圖4A，自四個相應的天線P0、P1、P2及P3回饋的訊號可因所述四個天線P0、P1、P2及P3的不同的天線增益而提供不同的幅值比。然而，參照圖4B，藉由慮及天線增益之間的差異而導出的預畸變特性可近似相等。換言之，由發射機330產生以用於天線陣列的多個第一射頻訊號RF11至RF1m可經歷近似相同的發射機330的非線性。因此，如以上參照圖3所述，可藉由使用單個預畸變器312來有效地補償被配置以產生所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m的發射機330的非線性。
圖5是根據本發明概念示例性實施例的裝置500的方塊圖。舉例而言，圖5示出裝置500，裝置500被配置以經由被配置以形成波束的天線陣列發射訊號。相似於圖2，圖5所示第二基頻訊號BB2可充當圖1所示回饋FB。如圖5所示，裝置500可包括資料處理器510、發射機530、多個第一天線550_1至550_m、接收機570及第二天線590。
資料處理器510可向發射機530提供第一基頻訊號BB1，且發射機530可因應於第一基頻訊號BB1而產生與所述多個第一天線550_1至550_m對應的多個第一射頻訊號RF11至RF1m。發射機530可包括多個移相器PS1至PSm以及多個功率放大器PA1至PAm，所述多個移相器PS1至PSm以及所述多個功率放大器PA1至PAm與所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m對應。所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m可具有藉由所述多個移相器PS1至PSm而發生移位的相位。因此，所述多個第一天線550_1至550_m可形成波束4。
在預畸變設置模式中，控制器514可控制所述多個移相器PS1至PSm使由所述多個第一天線550_1至550_m形成的波束4朝第二天線590定向。舉例而言，如圖5所示，控制器514可向發射機530提供用於控制所述多個移相器PS1至PSm的第一控制訊號C1。在第i個射頻訊號(1
Figure 108115984-A0305-02-0019-7
i
Figure 108115984-A0305-02-0019-8
m)中，假設第i個天線的增益是Gi，由第i個移相器引起的相移是shifteri，在包括發射機530的內部路徑、發射機530與所述多個第一天線550_1至550_m之間的路徑、無線通道等的路徑中引起的相移是pathi，第i個功率放大器的非線性函數是PAi，且由預畸變器512引起的非線性函數是PD。當第二天線590及接收機570的影響忽略不計時，第二基頻訊號BB2可被表達為以下方程式4：
Figure 108115984-A0305-02-0019-4
在本發明概念的示例性實施例中，當控制器514控制所 述多個移相器PS1至PSm朝第二天線590形成波束4時，對於i(1
Figure 108115984-A0305-02-0020-9
i
Figure 108115984-A0305-02-0020-10
m)的所有值而言，方程式4中的(shifteri+pathi)的值可近似相等。因此，在預畸變設置模式中，控制器514可基於第二基頻訊號BB2而藉由設置訊號SET設置預畸變器512的預畸變，第二基頻訊號BB2自藉由同時發射所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m而引起的第二射頻訊號RF2產生。
圖6是根據本發明概念示例性實施例的裝置600的方塊圖。舉例而言，圖6示出裝置600，裝置600被配置以在預畸變設置模式中依序發射多個第一射頻訊號RF11至RF1m。相似於圖2，圖6所示第二基頻訊號BB2可充當圖1所示回饋FB。如圖6所示，裝置600可包括資料處理器610、發射機630、多個開關640_1至640_m、多個第一天線650_1至650_m、接收機670及第二天線690。
資料處理器610可向發射機630提供第一基頻訊號BB1，且發射機630可自第一基頻訊號BB1產生與所述多個第一天線650_1至650_m對應的多個第一射頻訊號RF11至RF1m。所述多個開關640_1至640_m可允許或防止藉由控制器614的控制將所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m分別發射至所述多個第一天線650_1至650_m。在本發明概念的示例性實施例中，控制器614可控制所述多個開關640_1至640_m將所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m依序發射至所述多個第一天線650_1至650_m。
在本發明概念的示例性實施例中，與圖6所示者不同， 所述多個開關640_1至640_m可包括於發射機630中。在本發明概念的示例性實施例中，控制器614可藉由將發射機630中所包括的多個組件(例如，多個功率放大器)依序通電及斷電來將所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m依序發射至所述多個第一天線650_1至650_m。
接收機670可重覆地接收與所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m中的每一者對應的第二射頻訊號RF2並依序產生多個第二基頻訊號BB2。在預畸變設置模式中，控制器614可收集所述多個第二基頻訊號BB2並基於所述多個第二基頻訊號BB2而設置預畸變器612的預畸變。在本發明概念的示例性實施例中，控制器614可基於所述多個第二基頻訊號BB2的平均值而設置預畸變器612的預畸變。
圖7是根據本發明概念示例性實施例的裝置700的方塊圖。舉例而言，圖7示出裝置700，裝置700被配置以經由相同的天線陣列發射及接收訊號。相似於圖2，圖7所示第二基頻訊號BB2可充當圖1所示回饋FB。如圖7所示，裝置700可包括資料處理器710、發射機730、多個開關740_1至740_m、多個天線750_1至750_m及接收機770。
資料處理器710可向發射機730提供第一基頻訊號BB1，且發射機730可自第一基頻訊號BB1產生至少一個第一射頻訊號RF1。所述多個開關740_1至740_m可根據發射模式或接收模式而將天線陣列(例如，所述多個天線750_1至750_m)連接至發 射機730或接收機770。
資料處理器710的控制器714可控制所述多個開關740_1至740_m以使得可藉由天線陣列中所包括的所述多個天線750_1至750_m中的至少一者發射至少一個第一射頻訊號RF1且可藉由所述多個天線750_1至750_m中的至少一者接收由所述至少一個第一射頻訊號RF1引起的第二射頻訊號RF2。舉例而言，如圖7所示，控制器714可控制第一開關740_1以使得可經由第一天線750_1發射第一射頻訊號RF1。因此，由於第一天線750_1與第二天線750_2之間的相互耦合，可在第二天線750_2上引發由第一射頻訊號RF1引起的訊號。如圖7所示，控制器714可控制第二開關740_2以使得可經由第二天線750_2接收由第一射頻訊號RF1引起的第二射頻訊號RF2。
接收機770可自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2，並將第二基頻訊號BB2提供至資料處理器710。在預畸變設置模式中，控制器714可基於第二基頻訊號BB2而設置資料處理器710的預畸變器712的預畸變。
圖8是根據本發明概念示例性實施例的裝置800的方塊圖。舉例而言，圖8示出包括隔離器820的裝置800，隔離器820位於第一天線850與第二天線890之間。相似於圖2，圖8所示第二基頻訊號BB2可充當圖1所示回饋FB。如圖8所示，裝置800可包括資料處理器810、發射機830、第一天線850、接收機870、第二天線890及隔離器820。
資料處理器810可包括預畸變器812及控制器814。資料處理器810可向發射機830提供第一基頻訊號BB1，且發射機830可自第一基頻訊號BB1產生第一射頻訊號RF1並將第一射頻訊號RF1提供至第一天線850。在預畸變設置模式中，接收機870可經由第二天線890接收由第一射頻訊號RF1引起的第二射頻訊號RF2，產生第二基頻訊號BB2並將第二基頻訊號BB2提供至資料處理器810。在無線通訊模式中，第一天線850可用作發射天線，且第二天線890可用作接收天線。
隔離器820可藉由資料處理器810的控制器814的控制在第一天線850與第二天線890之間提供可變耦合(或干擾)。舉例而言，在預畸變設置模式中，控制器814可向隔離器820提供第二控制訊號C2以使得隔離器820可在第一天線850與第二天線890之間提供相對高的耦合，進而使得第二天線890可接收由第一射頻訊號RF1引起的第二射頻訊號RF2。另外，在無線通訊模式中，控制器814可向隔離器820提供第二控制訊號C2以使得隔離器820可在第一天線850與第二天線890之間提供相對低的耦合以減少經由第一天線850發射且經由第二天線890接收到的訊號的影響。在本發明概念的示例性實施例中，隔離器820可包括相位因應於第二控制訊號C2而改變的材料。在本發明概念的示例性實施例中，隔離器820可包括電容器，所述電容器因應於第二控制訊號C2而具有可變電容。在本發明概念的示例性實施例中，隔離器820可包括屏蔽罩(shield)，屏蔽罩包括導體且因應於第二 控制訊號C2而移動。
圖9是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。舉例而言，圖9示出第一裝置900自位於第一裝置900外部的第二裝置90接收回饋FB以補償第一裝置900中所包括的發射機930的非線性的實例。在本發明概念的示例性實施例中，第二裝置90可為與第一裝置900相同的類型。在本發明概念的示例性實施例中，第二裝置90可為被配置以向第一裝置900提供回饋FB的專用裝置(例如，量測設備)。
參照圖9，第一裝置900可包括資料處理器910、發射機930及第一天線950。資料處理器910可向發射機930提供第一基頻訊號BB1，且發射機930可自第一基頻訊號BB1產生第一射頻訊號RF1。第一射頻訊號RF1可經由第一天線950發射。儘管第一裝置900在圖9中被示出為包括一個第一天線950，然而在本發明概念的示例性實施例中，第一裝置900可經由包括多個天線的天線陣列發射第一射頻訊號RF1。
第二裝置90可包括第二天線92、接收機94及回饋產生器96。接收機94可經由第二天線92接收由第一射頻訊號RF1引起的第二射頻訊號RF2，且自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2。回饋產生器96可自第二基頻訊號BB2產生回饋FB並將回饋FB提供至第一裝置900。如下所述，可採用各種方式將回饋FB提供至第一裝置900中所包括的資料處理器910。
第一裝置900的資料處理器910可包括預畸變器912及 控制器914。在預畸變設置模式中，控制器914可基於回饋FB或基於回饋FB及第一基頻訊號BB1而產生用於設置預畸變器912的預畸變的設置訊號SET。預畸變器912可基於藉由設置訊號SET而設置的預畸變而使發射訊號TXS畸變並產生第一基頻訊號BB1。儘管圖11至圖13示出資料處理器的控制器僅接收回饋FB的情形，然而應注意，控制器可接收第一基頻訊號BB1。
圖10是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。舉例而言，圖10示出第一裝置900a及第二裝置90a，第一裝置900a包括介面電路980，介面電路980被配置以接收回饋，第二裝置90a被配置以提供回饋。
參照圖10，第一裝置900a可包括資料處理器910a、發射機930a、第一天線950a及介面電路980。發射機930a可自第一基頻訊號BB1產生第一射頻訊號RF1(第一基頻訊號BB1是自資料處理器910a接收到的)，並將第一射頻訊號RF1提供至第一天線950a。第二裝置90a可包括第二天線92a、接收機94a及回饋產生器96a。接收機94a可自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2，並將第二基頻訊號BB2提供至回饋產生器96a。
第二裝置90a可經由與發射第一射頻訊號RF1的無線通訊通道不同的通訊通道向第一裝置900a提供回饋。舉例而言，第二裝置90a可經由有線的通訊通道(例如通用串列匯流排(universal serial bus，USB)及周邊組件互連(peripheral component interconnect，PCI)快速)發射經編碼的訊號ENC作為回饋。作 為另一選擇，第二裝置90a可經由無線通訊通道(例如，WiFi及藍芽)發射經編碼的訊號ENC作為回饋。第一裝置900a的介面電路980可根據協定自第二裝置90a接收經編碼的訊號ENC，根據協定對經編碼的訊號ENC進行解碼並將經解碼的訊號DEC提供至資料處理器910a。在預畸變設置模式中，資料處理器910a的控制器914a可接收經解碼的訊號DEC作為回饋，基於經解碼的訊號DEC產生設置訊號SET並藉由設置訊號SET設置預畸變器912a的預畸變。在無線通訊模式中，資料處理器910a的預畸變器912a可基於所設置的預畸變而使發射訊號TXS畸變並產生第一基頻訊號BB1。
圖11是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。舉例而言，圖11示出經由相同的無線通道發射第一射頻訊號RF1與回饋的實例。
參照圖11，第一裝置900b可包括資料處理器910b、收發器930b及第一天線950b。收發器930b可自第一基頻訊號BB1產生第一射頻訊號RF1(第一基頻訊號BB1是自資料處理器910b接收到的)，並經由第一天線950b將第一射頻訊號RF1發射至第二裝置90b。
第二裝置90b可包括第二天線92b、收發器94b及回饋產生器96b。第二天線92b可接收第一射頻訊號RF1，且收發器94b可產生第二基頻訊號BB2並將第二基頻訊號BB2提供至回饋產生器96b。回饋產生器96b可基於第二基頻訊號BB2而產生第 一回饋訊號FB1。如圖11所示，回饋產生器96b可包括調變器96b_1。為經由與發射第一射頻訊號RF1的無線通道相同的無線通道提供回饋，調變器96b_1可對第二基頻訊號BB2或自第二基頻訊號BB2產生的訊號進行調變並產生第一回饋訊號FB1。收發器94b可自作為基頻訊號的第一回饋訊號FB1產生作為射頻頻帶訊號的第二回饋訊號FB2，並經由第二天線92b將第二回饋訊號FB2提供至第一裝置900b。第一裝置900b的收發器930b可經由第一天線950b接收第二回饋訊號FB2，並自作為射頻頻帶訊號的第二回饋訊號FB2產生作為基頻訊號的第三回饋訊號FB3。第三回饋訊號FB3可被提供至資料處理器910b。
資料處理器910b可包括預畸變器912b、控制器914b及解調器916。解調器916可使用與第二裝置90b的調變器96b_1的調變方案對應的解調方案來對第三回饋訊號FB3進行解調，產生經解調的訊號DM並將經解調的訊號DM提供至控制器914b。在預畸變設置模式中，控制器914b可基於經解調的訊號DM而產生設置訊號SET。在無線通訊模式中，預畸變器912b可根據所設置的預畸變而使發射訊號TXS畸變，並產生第一基頻訊號BB1。在本發明概念的示例性實施例中，第一裝置900b與第二裝置90b可為相同種類的裝置，舉例而言，第一裝置900b及第二裝置90b可為相同的無線通訊系統的終端。
圖12是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。舉例而言，圖12示出第一裝置900c 及第二裝置90c，第一裝置900c被配置以經由天線陣列發射訊號，所述天線陣列包括多個第一天線950c_1至950c_m且被配置以形成波束11，第二裝置90c被配置以向第一裝置900c提供回饋FB。
如以上參照圖5所述，第一裝置900c可朝第二裝置90c的第二天線92c形成波束11。舉例而言，資料處理器910c的控制器914c可經由第三控制訊號C3來控制發射機930c的多個移相器PS1至PSm。資料處理器910c的控制器914c可產生第三控制訊號C3以使得經由多個功率放大器PA1至PAm輸出的多個第一射頻訊號RF11至RF1m可形成波束11。
第二裝置90c可經由第二天線92c接收波束11，且回饋產生器96c可基於由接收機94c自第二射頻訊號RF2產生的第二基頻訊號BB2向第一裝置900c提供回饋FB。舉例而言，在本發明概念的示例性實施例中，如以上參照圖10所述，可經由附加通訊通道將回饋FB提供至第一裝置900c。在本發明概念的示例性實施例中，如以上參照圖11所述，可經由與波束11相同的無線通道來提供回饋FB。在預畸變設置模式中，第一裝置900c的控制器914c可基於回饋FB而產生設置訊號SET。在無線通訊模式中，預畸變器912c可基於所設置的預畸變而使發射訊號TXS畸變，並產生第一基頻訊號BB1。
圖13是根據本發明概念示例性實施例的被配置以彼此進行通訊的裝置的方塊圖。舉例而言，圖13示出第一裝置900d及第二裝置90d，第一裝置900d被配置以在預畸變設置模式中依 序發射多個第一射頻訊號RF11至RF1m，第二裝置90d被配置以向第一裝置900d提供回饋FB。
如以上參照圖6所述，第一裝置900d可依序發射由發射機930d產生的所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m。舉例而言，第一裝置900d可包括多個開關940d_1至940d_m。資料處理器910d的控制器914d可在預畸變設置模式中將所述多個開關940d_1至940d_m依序接通及/或關斷。第二裝置90d可經由第二天線92d依序接收所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m。所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m可藉由多個第一天線950d_1至950d_m輸出。第二裝置90d的接收機94d可自重覆地接收的第二射頻訊號RF2重覆地產生第二基頻訊號BB2。
第二裝置90d的回饋產生器96d可基於重覆地產生的第二基頻訊號BB2(換言之，基於多個第二基頻訊號BB2)而向第一裝置900d提供回饋FB。在本發明概念的示例性實施例中，每次接收到第二基頻訊號BB2時，回饋產生器96d便可向第一裝置900d提供回饋FB。在本發明概念的示例性實施例中，回饋產生器96d可基於所述多個第二基頻訊號BB2而向第一裝置900d提供一個回饋FB。在預畸變設置模式中，第一裝置900d的控制器914d可基於回饋FB而產生設置訊號SET。在無線通訊模式中，預畸變器912d可基於所設置的預畸變而使發射訊號TXS畸變，並產生第一基頻訊號BB1。
圖14是根據本發明概念示例性實施例的補償發射機的 非線性的方法的流程圖。舉例而言，圖14所示方法可由圖1所示第一裝置100實行，且現在將參照圖1來闡述圖14所示方法。
在操作S20中，可實行產生第一基頻訊號BB1的操作。舉例而言，資料處理器110的預畸變器112可產生第一基頻訊號BB1。在預畸變設置模式中產生的第一基頻訊號BB1可為本發明概念的示例性實施例中的預定的訊號，或者可為在本發明概念的示例性實施例中自發射訊號TXS產生的訊號。
在操作S40中，可實行發射第一射頻訊號RF1的操作。舉例而言，發射機130可自第一基頻訊號BB1產生第一射頻訊號RF1且經由天線150發射第一射頻訊號RF1。
在操作S60中，可實行基於第一射頻訊號RF1而獲得回饋FB的操作。因此，可基於經由天線150發射的訊號而產生回饋FB，藉此容易地且精確地補償畸變。
在操作S80中，可實行基於回饋FB而補償發射機130的非線性的操作。舉例而言，在預畸變設置模式中，可基於回饋FB而設置預畸變器112的預畸變。在無線通訊模式中，預畸變器112可實行所設置的預畸變並產生第一基頻訊號BB1。
圖15A及圖15B是根據本發明概念示例性實施例的補償發射機的非線性的方法的流程圖。舉例而言，圖15A示出基於經由包括發射機的裝置中所包括的天線接收到的射頻訊號而產生對預畸變的回饋的方法。圖15B示出自位於包括發射機的裝置外部的裝置接收回饋的方法。舉例而言，圖15A所示方法可由圖2所 示裝置200實行，且圖15B所示方法可由圖9所示裝置900實行。在下文中，將參照圖2來闡述圖15A，且將參照圖9來闡述圖15B。另外，可省略與圖14中相同的說明。
參照圖15A，在操作S20a中，可實行產生第一基頻訊號BB1的操作。接下來，在操作S40a中，可實行經由第一天線250發射第一射頻訊號RF1的操作。
在操作S60a中，可實行獲得回饋的操作。如圖15A所示，操作S60a可包括操作S62a及操作S64a。在操作S62a中，可實行經由第二天線290獲得第二射頻訊號RF2的操作。舉例而言，接收機270可自第二天線290接收第二射頻訊號RF2。在操作S64a中，可實行自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2的操作。舉例而言，接收機270可自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2，並將第二基頻訊號BB2提供至資料處理器210。
接下來，在操作S80a中，可實行基於第二基頻訊號BB2而補償發射機230的非線性的操作。
參照圖15B，第二裝置22可產生回饋以補償第一裝置21中所包括的發射機的非線性。在圖15B中，假設第一裝置21包括圖9所示第一裝置900的組件。
在操作S20b中，第一裝置21可產生第一基頻訊號BB1。接下來，在操作S40b中，第一裝置21可向第二裝置22發射第一射頻訊號RF1。舉例而言，第一裝置21可包括第一天線950並經由第一天線950發射第一射頻訊號RF1。
在操作S60b中，可實行產生及獲得回饋的操作。如圖15B所示，操作S60b可包括多個操作S62b、S64b及S66b。在操作S62b中，第二裝置22可獲得第二射頻訊號RF2。舉例而言，第二裝置22可包括第二天線92並經由第二天線92接收第二射頻訊號RF2。在操作S64b中，可實行產生回饋的操作。舉例而言，可自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2，且可基於第二基頻訊號BB2而產生回饋。在操作S66b中，第二裝置22可向第一裝置21提供回饋。舉例而言，第二裝置22可經由與發射第一射頻訊號RF1的無線通道相同的無線通道來向第一裝置21提供回饋。作為另一選擇，第二裝置22可經由與發射第一射頻訊號RF1的無線通道不同的通訊通道來向第一裝置21提供回饋。
接下來，在操作S80b中，第一裝置21可實行基於回饋而補償發射機930的非線性的操作。
圖16是根據本發明概念示例性實施例的補償發射機的非線性的方法的流程圖。舉例而言，圖16示出補償被配置以向天線陣列提供多個第一射頻訊號的發射機的非線性的方法。舉例而言，圖16所示方法可由圖6所示裝置600或者圖13所示第一裝置900d實行。在下文中，將參照圖6來闡述圖16所示方法。在圖16中，可省略與圖14中相同的說明。
在操作S20'中，可實行產生第一基頻訊號BB1的操作。在操作S40'中，可實行依序發射多個第一射頻訊號RF11至RF1m的操作。舉例而言，控制器614可控制多個開關640_1至640_m 並依序發射所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m。在操作S60'中，可實行獲得多個回饋的操作。舉例而言，接收機670可經由第二天線690依序接收與所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m對應的多個第二射頻訊號並產生與所述多個第二射頻訊號對應的多個第二基頻訊號。
在操作S80'中，可實行基於回饋而補償發射機630的非線性的操作。如圖16所示，操作S80'可包括多個操作S82、S84及S86。在操作S82中，可實行估計多個相移的操作。舉例而言，參照方程式4，控制器614可計算預定時間段的m個回饋的平均值，並估計(shifteri+pathi)(1
Figure 108115984-A0305-02-0033-11
i
Figure 108115984-A0305-02-0033-12
m)的值。在操作S84中，可實行將多個回饋歸一化的操作。舉例而言，經歸一化的第二基頻訊號BB_normi可在以下方程式5中表達(1
Figure 108115984-A0305-02-0033-13
i
Figure 108115984-A0305-02-0033-14
m)：BB2_norm i =BB2．exp(-j．(shifter i +path i )) (5)。
在操作S86中，可實行設置至少一個參數的操作。舉例而言，控制器614可計算m個經歸一化的第二基頻訊號的平均值，向預畸變器612提供設置訊號SET，並基於所述平均值而設置用於定義預畸變的至少一個參數。
圖17是根據本發明概念示例性實施例的圖14所示操作S40及S60的實例的流程圖。舉例而言，圖17示出天線陣列形成波束以產生回饋的實例。如以上參照圖14所述，在圖17所示操作S40"中可實行發射第一射頻訊號RF1的操作，且在圖17所示操作S60"中可實行基於第一射頻訊號RF1而獲得回饋的操作。舉 例而言，圖17所示操作S40"及操作S60"可由圖5所示裝置500或者圖12所示第一裝置900c實行。在下文中，將參照圖5來闡述圖17。
參照圖17，操作S40"可包括操作S42及操作S44。在操作S42中，可實行控制移相器PS1至PSm以使波束4朝第二天線590定向的操作。舉例而言，控制器514可產生第一控制訊號C1並將第一控制訊號C1提供至發射機530以使多個第一射頻訊號RF11至RF1m朝第二天線590形成波束4。所述多個移相器PS1至PSm可因應於第一控制訊號C1而將所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m的相位移位。
在操作S44中，可實行將所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m提供至多個第一天線550_1至550_m的操作。舉例而言，發射機530可將相位被所述多個移相器PS1至PSm移位的所述多個第一射頻訊號RF11至RF1m提供至所述多個第一天線550_1至550_m。
參照圖17，操作S60"可包括操作S62及操作S64。在操作S62中，可實行經由第二天線590獲得第二射頻訊號RF2的操作。舉例而言，接收機570可自第二天線590接收第二射頻訊號RF2。
在操作S64中，可實行自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2的操作。舉例而言，接收機570可自第二射頻訊號RF2產生第二基頻訊號BB2，並將第二基頻訊號BB2提供至資料處理 器510。可接收在操作S40"中形成的波束4以產生第二基頻訊號BB2。不同於如參照圖16所述獲得所述多個回饋的實例，在本發明概念的示例性實施例中，可獲得單個回饋，且可基於所述單個回饋來補償發射機530的非線性。
圖18是根據本發明概念示例性實施例的通訊裝置50的方塊圖。如圖18所示，通訊裝置50可包括應用專用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)51、應用專用指令集處理器(application specific instruction set processor，ASIP)53、記憶體55、主處理器57及主記憶體59。ASIC 51、ASIP 53及主處理器57中的至少兩者可彼此進行通訊。另外，ASIC 51、ASIP 53、記憶體55、主處理器57、及主記憶體59中的至少一者可嵌置於單個晶片中。
ASIP 53可為出於特定目的而客制化的積體電路。ASIP 53可支援用於特定應用的專用指令集並執行指令集中所包括的指令。記憶體55可與ASIP 53進行通訊。記憶體55可為被配置以儲存由ASIP 53執行的多個指令的非暫態儲存裝置。舉例而言，記憶體55可包括但不限於可由ASIP 53存取的任何類型的記憶體，例如隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read-only memory，ROM)、膠帶、磁碟、光碟、揮發性記憶體、非揮發性記憶體及其組合。
主處理器57可執行多個指令並控制通訊裝置50。舉例而言，主處理器57可控制ASIC 51及ASIP 53並處理經由MIMO 通道接收到的資料或處理用於通訊裝置50的使用者的輸入。主記憶體59可與主處理器57進行通訊。主記憶體59可為被配置以儲存由主處理器57執行的多個指令的非暫態儲存裝置。舉例而言，主記憶體59可包括但不限於可由主處理器57存取的任何類型的記憶體，例如RAM、ROM、膠帶、磁碟、光碟、揮發性記憶體、非揮發性記憶體及其組合。
根據本發明概念示例性實施例的補償發射機的非線性的上述方法可由圖18所示通訊裝置50中所包括的組件中的至少一者實行。舉例而言，上述資料處理器可包括ASIC 51、ASIP 53、記憶體55、主處理器57、及主記憶體59中的至少一者。在本發明概念的示例性實施例中，補償發射機的非線性的方法的上述操作中的至少一者可被實施為儲存於記憶體55中的多個指令。在本發明概念的示例性實施例中，ASIP 53可執行儲存於記憶體55中的所述多個指令並實行補償發射機的非線性的方法的操作中的至少一者。在本發明概念的示例性實施例中，補償發射機的非線性的方法的操作中的至少一者可被實施為藉由邏輯合成而設計的硬體區塊，且包括於ASIC 51中。在本發明概念的示例性實施例中，補償發射機的非線性的方法的操作中的至少一者可被實施為儲存於主記憶體59中的所述多個指令。主處理器57可執行儲存於主記憶體59中的所述多個指令並實行補償發射機的非線性的方法的操作中的至少一者。
儘管已參照本發明概念的示例性實施例具體示出並闡 述了本發明概念，然而將理解，在不背離由以下申請專利範圍界定的本發明概念的精神及範圍的條件下可對其作出形式及細節上的各種改變。
1‧‧‧第二裝置
10‧‧‧無線通訊系統
12‧‧‧第一訊號
14‧‧‧第二訊號
100‧‧‧第一裝置
110‧‧‧資料處理器
112‧‧‧預畸變器
130‧‧‧發射機
132‧‧‧混頻器
134‧‧‧濾波器
136‧‧‧移相器
138‧‧‧功率放大器(PA)
150‧‧‧天線
BB1‧‧‧第一基頻訊號
FB‧‧‧回饋
RF1‧‧‧第一射頻訊號
TXS‧‧‧發射訊號

Claims (20)

  1. 一種通訊裝置，包括：發射機，向多個第一天線陣列提供多個第一射頻訊號以使所述第一天線輸出所述第一射頻訊號，其中所述發射機包括多個移相器；第二天線，自所述多個第一天線陣列接收所述多個第一射頻訊號以生成第二射頻訊號；接收機，自所述第二天線接收所述第二射頻訊號，其中所述接收機自所述第二射頻訊號產生回饋訊號；以及控制器，被配置以基於所述回饋訊號而控制預畸變，其中所述第二射頻訊號是基於由所述多個第一射頻訊號形成的波束，且所述控制器被配置以控制所述多個移相器來朝所述第二天線引導所述波束。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的通訊裝置，更包括預畸變器，其中所述控制器控制所述預畸變器來基於所述回饋訊號實行所述預畸變。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的通訊裝置，其中所述預畸變器藉由基於所述回饋訊號實行所述預畸變來產生基頻訊號並將所述基頻訊號提供至所述發射機。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的通訊裝置，其中所述第二射頻訊號是基於所述多個第一射頻訊號中的至少一者。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的通訊裝置，其中所述通訊裝置更包括多個開關，連接於所述發射機與所述多個第一天線陣列之間，所述控制器被配置以控制所述多個開關以將所述多個第一射頻訊號發射至所述多個第一天線陣列。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的通訊裝置，其中所述接收機被配置以藉由對所述多個第一射頻訊號取平均值來產生所述回饋訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的通訊裝置，其中所述通訊裝置更包括多個開關，所述多個開關用於將所述多個第一天線陣列或所述第二天線連接至所述發射機或所述接收機。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的通訊裝置，其中所述控制器被配置以控制所述多個開關中的第一開關以使得經由所述多個第一天線陣列中的一者發射所述多個第一射頻訊號中的一者，且其中所述控制器更被配置以控制所述多個開關中的第二開關以使得所述接收機自所述第二天線接收所述第二射頻訊號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的通訊裝置，更包括隔離器，所述隔離器位於所述多個第一天線陣列與所述第二天線之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的通訊裝置，其中所述隔離器被配置以在所述多個第一天線陣列與所述第二天線之間提供可變耦合。
  11. 一種通訊系統，包括：第一裝置，包括發射機，所述發射機經由第一天線輸出第一 射頻訊號；以及第二裝置，包括第二天線、接收機及回饋產生器，所述第二天線接收所述第一射頻訊號以生成第二射頻訊號，所述接收機自所述第二天線接收所述第二射頻訊號，所述回饋產生器自所述第二射頻訊號產生回饋訊號，其中所述第一裝置更包括控制器，所述控制器被配置以因應於自所述第二裝置提供的所述回饋訊號而控制預畸變，並且其中所述回饋訊號經由有線訊號路徑自所述第二裝置被提供至所述第一裝置。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的通訊系統，其中所述第一裝置更包括介面電路，所述介面電路自所述第二裝置接收經編碼的訊號作為所述回饋訊號且根據協定對所述經編碼的訊號進行解碼。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的通訊系統，其中所述第一天線包括天線陣列，所述第一射頻訊號包括多個射頻訊號，所述天線陣列輸出所述多個射頻訊號以形成波束，且所述第二射頻訊號是基於所述波束。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的通訊系統，其中所述第一天線包括多個天線且所述第一射頻訊號包括多個射頻訊號，所述第一裝置更包括多個開關，所述多個開關分別連接於所述發射機與所述多個天線中的相應一個天線之間，其中所述控制器被配置以控制所述多個開關將所述多個射頻 訊號依序發射至所述多個天線，其中所述接收機被配置以基於自所述多個天線輸出的所述多個射頻訊號而產生多個基頻訊號，且其中所述回饋產生器被配置以基於所述多個基頻訊號而產生所述回饋訊號。
  15. 一種補償發射機的非線性的方法，包括：在通訊裝置的預畸變器處產生基頻訊號；在所述通訊裝置的所述發射機處自所述基頻訊號產生第一射頻訊號，且經由所述通訊裝置的第一天線發射所述第一射頻訊號；經由所述通訊裝置的第二天線接收所述第一射頻訊號以生成第二射頻訊號，且在所述通訊裝置的接收機處自所述第二射頻訊號產生回饋訊號，並使所述第二射頻訊號基於由所述第一射頻訊號形成的波束；提供多個移相器，並使所述多個移相器來朝所述第二天線引導所述波束；以及基於所述回饋訊號而補償所述發射機的非線性。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中所述基頻訊號是訓練訊號。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中所述基頻訊號自由所述預畸變器接收到的發射訊號產生。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中所述預畸變 器的預畸變是基於所述回饋訊號而設定。
  19. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中所述回饋訊號是基頻訊號。
  20. 一種通訊裝置，包括：預畸變器，被配置以產生第一基頻訊號；發射機，被配置以自所述第一基頻訊號產生第一射頻訊號；第一天線，被配置以輸出所述第一射頻訊號；第二天線，被配置以接收所述第一射頻訊號並輸出與所述第一射頻訊號對應的第二射頻訊號；接收機，被配置以自所述第二射頻訊號產生回饋訊號；以及控制器，被配置以接收所述回饋訊號並基於所述回饋訊號而估計所述發射機的非線性，其中所述第一天線包括天線陣列，所述第一射頻訊號包括多個射頻訊號，所述天線陣列輸出所述多個射頻訊號以形成波束，且所述第二射頻訊號是基於所述波束，其中所述發射機包括多個移相器，且所述控制器被配置以控制所述多個移相器來朝所述第二天線引導所述波束。
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