TWI831303B

TWI831303B - 發射裝置及其訊號預失真方法

Info

Publication number: TWI831303B
Application number: TW111127237A
Authority: TW
Inventors: 張元碩
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2024-02-01
Also published as: US20240030963A1; TW202406317A

Abstract

一種訊號預失真方法，適用於一發射裝置，其中發射裝置包含訊號處理電路、發射鏈以及功率放大器，且功率放大器用以將發射鏈所輸出之一射頻輸入訊號放大以產生一射頻輸出訊號。訊號預失真方法包含：藉由訊號處理電路，對一基頻訊號進行一第一訊號處理操作，以產生一帶內預失真輸出；藉由訊號處理電路，對帶內預失真輸出進行一第二訊號處理操作，以產生一帶外預失真輸出；以及藉由訊號處理電路，根據帶內預失真輸出與帶外預失真輸出產生一全頻帶預失真訊號至發射鏈，以使發射鏈根據全頻帶預失真訊號產生射頻輸入訊號。

Description

發射裝置及其訊號預失真方法

本揭示內容係有關於一種電子裝置，特別是指一種發射裝置及其訊號預失真方法。

為了補償傳輸過程中的能量耗損，現有無線傳輸裝置通常會利用射頻功率放大器預先放大訊號。因為射頻功率放大器為非線性元件，經功率放大器放大的訊號容易有帶內（in-band）失真以及帶外（out-of-band）分量增長（例如：互調產物（intermodulation product））的問題，導致鄰近通道受到干擾。針對上述問題，現今大多在訊號輸入至功率放大器之前，先利用數位預失真（digital predistortion）技術對訊號進行補償。

然而，隨著訊號傳輸頻寬越來越大，除了造成前述問題以外，功率放大器還會引入記憶效應。受到記憶效應的影響，訊號在不同頻率下的補償量可能不相同，導致傳輸裝置需要花費龐大的運算資源來施行複雜的預失真處理。此外，傳輸裝置還需要計算出適用於上述預失真處理的參數，且在計算參數的過程中也容易有數值收斂不穩定的問題，導致無法有效消除帶外分量。

本揭示內容的一態樣為一訊號預失真方法。訊號預失真方法適用於一發射裝置，其中該發射裝置包含一訊號處理電路、一發射鏈以及一功率放大器，且該功率放大器用以將該發射鏈所輸出之一射頻輸入訊號放大以產生一射頻輸出訊號。訊號預失真方法包含：藉由該訊號處理電路，對一基頻訊號進行一第一訊號處理操作，以產生一帶內預失真輸出；藉由該訊號處理電路，對該帶內預失真輸出進行一第二訊號處理操作，以產生一帶外預失真輸出；以及藉由該訊號處理電路，根據該帶內預失真輸出與該帶外預失真輸出產生一全頻帶預失真訊號至該發射鏈，以使該發射鏈根據該全頻帶預失真訊號產生該射頻輸入訊號。

本揭示內容的另一態樣為一發射裝置。發射裝置包含一訊號處理電路、一發射鏈以及一功率放大器。訊號處理電路包含一帶內預失真電路、一帶外預失真電路以及一第一運算電路。帶內預失真電路用以對一基頻訊號進行一第一訊號處理操作，以產生一帶內預失真輸出。帶外預失真電路用以對該帶內預失真輸出進行一第二訊號處理操作，以產生一帶外預失真輸出。第一運算電路用以根據該帶內預失真輸出與該帶外預失真輸出產生一全頻帶預失真訊號。發射鏈用以根據該全頻帶預失真訊號產生一射頻輸入訊號。功率放大器用以將該射頻輸入訊號放大以產生一射頻輸出訊號。

綜上，藉由分別對帶內訊號與帶外訊號進行預失真處理，本揭示內容的發射裝置具有降低數位預失真的運算維度的優勢。此外，藉由分別產生帶內預失真參數集與帶外預失真參數集，本揭示內容的發射裝置具有降低運算複雜度以及提升數值收斂的穩定性的優勢。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所描述的具體實施例僅用以解釋本案，並不用來限定本案，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭示內容所涵蓋的範圍。

在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭示之內容中與特殊內容中的平常意義。

關於本文中所使用之「耦接」或「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。

請參閱第1圖，第1圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一發射裝置100的方塊圖。於一些實施例中，發射裝置100包含一訊號處理電路10、一發射鏈20、一功率放大器30以及一天線40。

如第1圖所示，訊號處理電路10用以接收一基頻訊號x1(t)，並用以對基頻訊號x1(t)進行訊號處理操作，以產生一全頻帶預失真訊號z(t)至發射鏈20。發射鏈20的輸入端與輸出端分別耦接於訊號處理電路10與功率放大器30，且發射鏈20用以根據全頻帶預失真訊號z(t)產生一射頻輸入訊號w(t)至功率放大器30。功率放大器30的輸入端與輸出端分別耦接於發射鏈20與天線40，且功率放大器30用以將射頻輸入訊號w(t)放大以產生一射頻輸出訊號y(t)至天線40，以傳輸訊息。應當理解，“t”用以表示時間。

以下將搭配第2圖詳細說明訊號處理電路10。請參閱第2圖，第2圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的訊號處理電路10的方塊圖。於一些實施例中，訊號處理電路10包含一帶內預失真電路11、一帶外預失真電路13以及一第一運算電路15。帶內預失真電路11用以接收基頻訊號x1(t)，並用以對基頻訊號x1(t)進行一第一訊號處理操作，以產生一帶內預失真輸出x2(t)。帶外預失真電路13的輸入端與輸出端分別耦接於帶內預失真電路11與第一運算電路15，且帶外預失真電路13用以對帶內預失真輸出x2(t)進行一第二訊號處理操作，以產生一帶外預失真輸出x3(t)。第一運算電路15耦接於帶內預失真電路11的輸出端與帶外預失真電路13的輸出端，以接收帶內預失真輸出x2(t)與帶外預失真輸出x3(t)，並用以根據帶內預失真輸出x2(t)與帶外預失真輸出x3(t)產生全頻帶預失真訊號z(t)。

於一些實施例中，如第2圖所示，帶內預失真電路11包含一帶內預失真器110以及一第一濾波器112。帶內預失真器110用以根據一帶內預失真參數集Pib對基頻訊號x1(t)進行一帶內預失真處理，以產生一第一預失真輸出pd1(t)。第一濾波器112耦接於帶內預失真器110的輸出端，並用以將第一預失真輸出pd1(t)進行一第一濾波處理，以產生帶內預失真輸出x2(t)。

具體而言，帶內預失真器110主要用以補償因為功率放大器30的非線性特性而造成的帶內（in-band）失真，且帶內預失真處理可藉由應用間接學習架構（indirect learning architecture）以及最小平方法（least square method）之技術的演算法來實現。第一預失真輸出pd1(t)包含至少一第一帶內預失真補償項以及至少一第一帶外預失真補償項，以分別補償帶內失真以及因為功率放大器30的非線性特性而增長的帶外（out-of-band）分量。第一預失真輸出pd1(t)中的第一帶內預失真補償項可有效補償帶內失真。然而，第一預失真輸出pd1(t)中的第一帶外預失真補償項容易因為數值收斂不佳而有不正確的問題，導致無法有效消除帶外分量。據此，本揭示內容的訊號處理電路10利用第一濾波器112濾除第一預失真輸出pd1(t)中的第一帶外預失真補償項來產生帶內預失真輸出x2(t)，其中第一濾波器112可藉由低通濾波器實現，且第一濾波處理可為低通濾波處理。值得注意的是，帶內預失真輸出x2(t)可有效補償帶內失真，以使功率放大器30所輸出的訊號在帶內能有較佳的誤差向量幅度（error vector magnitude）。

於一些實施例中，如第2圖所示，帶外預失真電路13包含一帶外預失真器130以及一第二濾波器132。帶外預失真器130用以根據一帶外預失真參數集Pob對帶內預失真輸出x2(t)進行一帶外預失真處理，以產生一第二預失真輸出pd2(t)。第二濾波器132耦接於帶外預失真器130的輸出端，並用以將第二預失真輸出pd2(t)進行一第二濾波處理，以產生帶外預失真輸出x3(t)。

具體而言，帶外預失真器130主要用以補償因為功率放大器30的非線性特性而造成的帶外失真（例如：增長的帶外分量），且帶外預失真處理可藉由演算法來實現。類似於第一預失真輸出pd1(t)，第二預失真輸出pd2(t)亦包含至少一第二帶內預失真補償項以及至少一第二帶外預失真補償項。第二預失真輸出pd2(t)中的第二帶外預失真補償項可有效消除帶外分量。此外，第二預失真輸出pd2(t)中的第二帶內預失真補償項相當於是從第一預失真輸出pd1(t)中的第一帶內預失真補償項改變來的項，因此其無法有效消除帶內失真。據此，本揭示內容的訊號處理電路10利用第二濾波器132濾除第二預失真輸出pd2(t)中的第二帶內預失真補償項來產生帶外預失真輸出x3(t)，其中第二濾波器132可藉由高通濾波器實現，且第二濾波處理可為高通濾波處理。

於一些實施例中，如第2圖所示，訊號處理電路10藉由第一運算電路15對帶內預失真輸出x2(t)與帶外預失真輸出x3(t)進行一訊號合成處理，以產生全頻帶預失真訊號z(t)。由上述說明可知，全頻帶預失真訊號z(t)包含第一預失真輸出pd1(t)中的第一帶內預失真補償項以及第二預失真輸出pd2(t)中的第二帶外預失真補償項，因而能夠有效補償帶內失真與帶外失真兩者。

以下將搭配第3圖詳細說明發射鏈20。請參閱第3圖，第3圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的發射鏈20的方塊圖。於一些實施例中，發射鏈20包含一數位類比轉換器21、一輸出端濾波器23、一本地振盪器25以及一混頻器27。數位類比轉換器21用以接收全頻帶預失真訊號z(t)，並用以對全頻帶預失真訊號z(t)進行一數位類比轉換操作，以將全頻帶預失真訊號z(t)由數位形式轉換為類比形式。輸出端濾波器23用以對類比形式的全頻帶預失真訊號z(t)進行濾波處理。本地振盪器25與混頻器27用以調製輸出端濾波器23所輸出的全頻帶預失真訊號z(t)，以產生射頻輸入訊號w(t)至功率放大器30。值得注意的是，根據全頻帶預失真訊號z(t)所產生的射頻輸入訊號w(t)能夠有效補償因為功率放大器30的非線性特性而造成的帶內失真與帶外失真，以使功率放大器30產生良好的射頻輸出訊號y(t)至天線40。

請參閱第4圖，第4圖描述根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一訊號預失真方法200。訊號預失真方法200可由如第1或2圖所示的訊號處理電路10執行，以產生能夠補償因為功率放大器30的非線性特性而造成的帶內失真與帶外失真的訊號。於一些實施例中，如第4圖所示，訊號預失真方法200包含步驟S201~S203。為方便及清楚說明，以下將搭配第2圖詳細說明訊號預失真方法200。

於步驟S201中，訊號處理電路10藉由帶內預失真電路11對基頻訊號x1(t)進行第一訊號處理操作，以產生帶內預失真輸出x2(t)。應當理解，第一訊號處理操作包含帶內預失真器110所進行的帶內預失真處理以及第一濾波器112所進行的第一濾波處理。帶內預失真處理與第一濾波處理的說明與前述實施例相同或相似，故不在此贅述。

於步驟S202中，訊號處理電路10藉由帶外預失真電路13對帶內預失真輸出x2(t)進行第二訊號處理操作，以產生帶外預失真輸出x3(t)。應當理解，第二訊號處理操作包含帶外預失真器130所進行的帶外預失真處理以及第二濾波器132所進行的第二濾波處理。帶外預失真處理與第二濾波處理的說明與前述實施例相同或相似，故不在此贅述。

於步驟S203中，訊號處理電路10藉由第一運算電路15根據帶內預失真輸出x2(t)與帶外預失真輸出x3(t)產生全頻帶預失真訊號z(t)。產生全頻帶預失真訊號z(t)的操作與前述實施例相同或相似，故不在此贅述。

於前述實施例中，如第2圖所示，帶內預失真參數集Pib與帶外預失真參數集Pob可預先儲存於發射裝置100的一儲存器（例如：記憶體），而訊號處理電路10可在進行相關操作時，才從儲存器存取帶內預失真參數集Pib與帶外預失真參數集Pob。然而，本揭示內容並不限於此。舉例來說，於一些實施例中，訊號處理電路10還用以產生帶內預失真參數集Pib與帶外預失真參數集Pob。

以下將搭配第5圖詳細說明產生帶內預失真參數集Pib與帶外預失真參數集Pob的操作。請參閱第5圖，第5圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一訊號處理電路10’的方塊圖。相較於第2圖所示的訊號處理電路10，第5圖的訊號處理電路10’還包含一帶內預失真校正電路17以及一帶外預失真校正電路19。於一些實施例中，訊號處理電路10’用以藉由帶內預失真校正電路17產生帶內預失真參數集Pib，並用以藉由帶外預失真校正電路19產生帶外預失真參數集Pob。在第5圖的訊號處理電路10’中，與第2圖的訊號處理電路10相同的部件由相同符號表示，並省略其說明。

以下將搭配第6圖詳細說明藉由帶內預失真校正電路17產生帶內預失真參數集Pib的操作。請參閱第6圖，第6圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的產生帶內預失真參數集Pib的示意圖。於一些實施例中，如第6圖所示，為了產生帶內預失真參數集Pib，訊號處理電路10將基頻訊號x1(t)輸入發射鏈20。發射鏈20根據基頻訊號x1(t)產生一第一輸入訊號w1(t)。舉例來說，發射鏈20依序對基頻訊號x1(t)進行數位類比轉換操作、濾波處理及調製操作以產生第一輸入訊號w1(t)。功率放大器30將第一輸入訊號w1(t)放大以產生一第一輸出訊號y1(t)。

於一些實施例中，如第6圖所示，發射裝置100還包含一回送路徑50，回送路徑50的輸入端與輸出端分別耦接於功率放大器30與帶內預失真校正電路17，且回送路徑50用以根據第一輸出訊號y1(t)產生一第一回送訊號z1(t)。以下將搭配第7圖詳細說明回送路徑50。請參閱第7圖，第7圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的回送路徑50的方塊圖。於一些實施例中，回送路徑50包含一衰減器51、一本地振盪器53、一混頻器55、一回送端濾波器57以及一類比數位轉換器59。衰減器51用以接收第一輸出訊號y1(t)，並用以對第一輸出訊號y1(t)進行衰減。衰減後的第一輸出訊號y1(t)經本地振盪器53與混頻器55解調，經回送端濾波器57濾波，且經類比數位轉換器59由類比形式轉換為數位形式，以產生第一回送訊號z1(t)。應當理解，回送路徑50中的本地振盪器53與發射鏈20中的本地振盪器25可為相同部件。

於一些實施例中，如第6圖所示，帶內預失真校正電路17用以根據基頻訊號x1(t)與第一回送訊號z1(t)，決定帶內預失真參數集Pib。具體而言，帶內預失真校正電路17包含一帶內預失真參數訓練單元170以及一第二運算電路172。帶內預失真參數訓練單元170用以根據第一回送訊號z1(t)以及一第一參考參數集P1，產生一第一參考訊號x1’(t)。於一些實施例中，第一參考訊號x1’(t)、第一參考參數集P1與第一回送訊號z1(t)的關係可以下式(1)表示： …(1)，其中，、及為第一參考參數集P1所包含的多個參數。

理想情況下，會希望第一參考訊號x1’(t)與基頻訊號x1(t)相同，以最佳化帶內預失真器110所進行的帶內預失真處理。據此，第二運算電路172用以基於第一參考訊號x1’(t)與基頻訊號x1(t)之間的差異，產生一第一調整訊號e1(t)至帶內預失真參數訓練單元170。帶內預失真參數訓練單元170還用以根據第一調整訊號e1(t)修正第一參考參數集P1，以使第一參考訊號x1’(t)逼近基頻訊號x1(t)。舉例來說，第一參考訊號x1’(t)與基頻訊號x1(t)之間的差異愈小，則第一調整訊號e1(t)愈小。帶內預失真參數訓練單元170可藉由最小平方法不斷修正第一參考參數集P1直到第一調整訊號e1(t)經最小化（例如，趨近於0）為止。經多次修正後，帶內預失真參數訓練單元170可將使第一參考訊號x1’(t)大致為基頻訊號x1(t)的第一參考參數集P1作為帶內預失真參數集Pib，以將帶內預失真參數集Pib提供給帶內預失真器110。

以下將搭配第8圖詳細說明藉由帶外預失真校正電路19產生帶外預失真參數集Pob的操作。請參閱第8圖，第8圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的產生帶外預失真參數集Pob的示意圖。於一些實施例中，如第8圖所示，為了產生帶外預失真參數集Pob，訊號處理電路10將帶內預失真輸出x2(t)輸入發射鏈20。發射鏈20根據帶內預失真輸出x2(t)產生一第二輸入訊號w2(t)。舉例來說，發射鏈20依序對帶內預失真輸出x2(t)進行數位類比轉換操作、濾波處理及調製操作以產生第二輸入訊號w2(t)。功率放大器30將第二輸入訊號w2(t)放大以產生一第二輸出訊號y2(t)。

於一些實施例中，如第8圖所示，回送路徑50的輸入端與輸出端分別耦接於功率放大器30與帶外預失真校正電路19，且回送路徑50用以根據第二輸出訊號y2(t)產生一第二回送訊號z2(t)。回送路徑50產生第二回送訊號z2(t)的操作與前述實施例相同或相似，故不在此贅述。

於一些實施例中，如第8圖所示，帶外預失真校正電路19用以根據帶內預失真輸出x2(t)與第二回送訊號z2(t)，決定帶外預失真參數集Pob。具體而言，帶外預失真校正電路19包含多個第三濾波器190A~190B、一帶外預失真參數訓練單元192以及一第三運算電路194。帶外預失真參數訓練單元192用以根據帶內預失真輸出x2(t)以及一第二參考參數集P2，產生一第二參考訊號z2’(t)。於一些實施例中，第二參考訊號z2’(t)、第二參考參數集P2與帶內預失真輸出x2(t)的關係可以下式(2)表示： …(2)，其中，、及為第二參考參數集P2所包含的多個參數。

第三濾波器190A~190B分別用以對第二回送訊號z2(t)與第二參考訊號z2’(t)進行一第三濾波處理，以產生濾波後的第二回送訊號TF{z2(t)}與濾波後的第二參考訊號TF{z2’(t)}，其中第三濾波器190A~190B可藉由高通濾波器實現，且第三濾波處理可為高通濾波處理。

理想情況下，會希望濾波後的第二回送訊號TF{z2(t)}與濾波後的第二參考訊號TF{z2’(t)}的總和愈小愈好，以最佳化帶外預失真器130所進行的帶外預失真處理。據此，第三運算電路194用以根據濾波後的第二回送訊號TF{z2(t)}與濾波後的第二參考訊號TF{z2’(t)}的總和，產生一第二調整訊號e2(t)至帶外預失真參數訓練單元192。帶外預失真參數訓練單元192用以根據第二調整訊號e2(t)修正第二參考參數集P2，以最小化第二調整訊號e2(t)（例如，趨近於0）。舉例來說，帶外預失真參數訓練單元192可根據第二調整訊號e2(t)產生一成本函數（例如：，其中為成本函數，且為矩陣形式的第二調整訊號e2(t)），並利用最小平方法、牛頓拉福森法（Newton-Raphson method）或最小均方法（least mean square method）最小化成本函數，以不斷修正第二參考參數集P2。經多次修正後，帶外預失真參數訓練單元192可將使第二調整訊號e2(t)最小化的第二參考參數集P2作為帶外預失真參數集Pob，以將帶外預失真參數集Pob提供給帶外預失真器130。

一般來說，功率放大器30之輸出訊號中因為功率放大器30的非線性特性而增長的帶外分量會因功率放大器30之輸入訊號在帶內的品質而異。值得注意的是，本揭示內容的訊號處理電路10’利用後續將通過發射鏈20與功率放大器30的全頻帶預失真訊號z(t)中的帶內分量（即，帶內預失真輸出x2(t)）來產生帶外預失真參數集Pob。因此，帶外預失真器130根據帶外預失真參數集Pob所進行的帶外預失真處理能夠有效消除帶外分量。

於前述實施例中，帶外預失真校正電路19使用第三濾波器190A及190B是為了濾除訊號中的帶內分量，因為帶外預失真校正電路19主要是藉由觀察訊號中的帶外分量來產生帶外預失真參數集Pob。然而，本揭示內容並不限於此。於一些實施例中，帶外預失真校正電路19省略了第三濾波器190A及190B。應當理解，即使沒有第三濾波器190A及190B，帶外預失真校正電路19仍然可藉由觀察訊號中的帶外分量來產生帶外預失真參數集Pob。

請參閱第9圖，第9圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一訊號預失真方法300的流程圖。訊號預失真方法300可由如第5圖所示的訊號處理電路10’執行。於一些實施例中，如第9圖所示，訊號預失真方法300包含步驟S301~S304。於步驟S301，訊號處理電路10’產生帶內預失真參數集Pib以及帶外預失真參數集Pob。產生帶內預失真參數集Pib以及帶外預失真參數集Pob的操作與前述實施例相同或相似，故不在此贅述。此外，步驟S302~S304與第4圖的步驟S201~S203相同或相似，故亦不在此贅述。

應當理解，訊號處理電路10’不一定在每次發射裝置100要傳輸訊息時都執行步驟S301。於一些實施例中，訊號處理電路10’可在發射裝置100剛開機或剛進行連接時才執行步驟S301。

請參閱第10圖，第10圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一些訊號的頻譜示意圖。如第10圖所示，曲線A表示基頻訊號x1(t)的頻譜。曲線B表示未經預失真處理而後經功率放大器30放大的訊號的頻譜。曲線C表示經訊號處理電路10進行帶內與帶外的預失真處理而後經功率放大器30放大的訊號的頻譜，其中曲線C包含位於帶內Bin的曲線C1以及位於帶外Bout的曲線C2A及C2B。由第10圖可知，相較於未經預失真處理的曲線B，經訊號處理電路10處理的曲線C於帶內Bin具有良好的訊號品質，且經訊號處理電路10處理的曲線C於帶外Bout具有較低的能量。

於前述實施例中，在產生全頻帶預失真訊號z(t)時，訊號處理電路10先藉由帶內預失真器110進行帶內預失真處理，而後再藉由帶外預失真器130進行帶外預失真處理。然而，本揭示內容並不以此為限。於一些實施例中，訊號處理電路10可先藉由帶外預失真器130進行帶外預失真處理，而後再藉由帶內預失真器110進行帶內預失真處理，以產生全頻帶預失真訊號z(t)。

於前述實施例中，訊號處理電路及其所包含的電路可藉由一或多個中央處理單元（CPU）、特殊應用積體電路（ASIC）、微處理器、系統單晶片（SoC）或其他合適的處理單元來實現。

由上述本揭示內容的實施方式可知，藉由分別對帶內訊號與帶外訊號進行預失真處理，本揭示內容的發射裝置100具有降低數位預失真的運算維度的優勢。此外，藉由分別產生帶內預失真參數集與帶外預失真參數集，本揭示內容的發射裝置100具有降低運算複雜度以及提升數值收斂的穩定性的優勢。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，所屬技術領域具有通常知識者在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10,10’:訊號處理電路 11:帶內預失真電路 13:帶外預失真電路 15:第一運算電路 17:帶內預失真校正電路 19:帶外預失真校正電路 20:發射鏈 21:數位類比轉換器 23:輸出端濾波器 25,53:本地振盪器 27,55:混頻器 30:功率放大器 40:天線 50:回送路徑 51:衰減器 57:回送端濾波器 59:類比數位轉換器 100:發射裝置 110:帶內預失真器 112:第一濾波器 130:帶外預失真器 132:第二濾波器 170:帶內預失真參數訓練單元 172:第二運算電路 190A,190B:第三濾波器 192:帶外預失真參數訓練單元 194:第三運算電路 200,300:訊號預失真方法 P1:第一參考參數集 P2:第二參考參數集 Pib:帶內預失真參數集 Pob:帶外預失真參數集 x1(t):基頻訊號 x2(t):帶內預失真輸出 x3(t):帶外預失真輸出 x1’(t):第一參考訊號 pd1(t):第一預失真輸出 pd2(t):第二預失真輸出 z(t):全頻帶預失真訊號 z1(t):第一回送訊號 z2(t):第二回送訊號 z2’(t):第二參考訊號 w(t):射頻輸入訊號 w1(t):第一輸入訊號 w2(t):第二輸入訊號 y(t):射頻輸出訊號 y1(t):第一輸出訊號 y2(t):第二輸出訊號 e1(t):第一調整訊號 e2(t):第二調整訊號 TF{z2(t)}:濾波後的第二回送訊號 TF{z2’(t)}:濾波後的第二參考訊號 S201~S203,S301~S304:步驟 A,B,C,C1,C2A,C2B:曲線 Bin:帶內 Bout:帶外

第1圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種發射裝置的方塊圖。第2圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種訊號處理電路的方塊圖。第3圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種發射鏈的方塊圖。第4圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種訊號預失真方法的流程圖。第5圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種訊號處理電路的方塊圖。第6圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的產生帶內預失真參數集的示意圖。第7圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種回送路徑的方塊圖。第8圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的產生帶外預失真參數集的示意圖。第9圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一種訊號預失真方法的流程圖。第10圖為根據本揭示內容的一些實施例所繪示的一些訊號的頻譜示意圖。

200:訊號預失真方法 S201~S203:步驟

Claims

一種訊號預失真方法，適用於一發射裝置，其中該發射裝置包含一訊號處理電路、一發射鏈以及一功率放大器，該功率放大器用以將該發射鏈所輸出之一射頻輸入訊號放大以產生一射頻輸出訊號，且該訊號預失真方法包含：藉由該訊號處理電路，對一基頻訊號進行一第一訊號處理操作，以產生一帶內預失真輸出，其中該第一訊號處理操作包含：根據一帶內預失真參數集對該基頻訊號進行一帶內預失真處理，以產生一第一預失真輸出；以及將該第一預失真輸出進行一第一濾波處理，以產生該帶內預失真輸出，其中該第一濾波處理為低通濾波處理；藉由該訊號處理電路，對該帶內預失真輸出進行一第二訊號處理操作，以產生一帶外預失真輸出；以及藉由該訊號處理電路，根據該帶內預失真輸出與該帶外預失真輸出產生一全頻帶預失真訊號至該發射鏈，以使該發射鏈根據該全頻帶預失真訊號產生該射頻輸入訊號。
如請求項1所述之訊號預失真方法，其中該訊號預失真方法還包含：藉由該訊號處理電路，產生該帶內預失真參數集；其中該發射裝置還包含一回送路徑，且產生該帶內預失真參數集包含：將該基頻訊號輸入該發射鏈，其中該發射鏈根據該基頻訊號產生一第一輸入訊號，該功率放大器將該第一輸入訊號放大以產生一第一輸出訊號，且該回送路徑根據該第一輸出訊號產生一第一回送訊號；以及根據該基頻訊號與該第一回送訊號，決定該帶內預失真參數集。
如請求項1所述之訊號預失真方法，其中該第二訊號處理操作包含：根據一帶外預失真參數集對該帶內預失真輸出進行一帶外預失真處理，以產生一第二預失真輸出；以及將該第二預失真輸出進行一第二濾波處理，以產生該帶外預失真輸出，其中該第二濾波處理為高通濾波處理。
如請求項3所述之訊號預失真方法，其中該訊號預失真方法還包含：藉由該訊號處理電路，產生該帶外預失真參數集；其中該發射裝置還包含一回送路徑，且產生該帶外預失真參數集包含：將該帶內預失真輸出輸入該發射鏈，其中該發射鏈根據該帶內預失真輸出產生一第二輸入訊號，該功率放大器將該第二輸入訊號放大以產生一第二輸出訊號，且該回送路徑根據該第二輸出訊號產生一第二回送訊號；以及根據該帶內預失真輸出與該第二回送訊號，決定該帶外預失真參數集。
一種發射裝置，包含：一訊號處理電路，包含：一帶內預失真電路，用以對一基頻訊號進行一第一訊號處理操作，以產生一帶內預失真輸出，並包含一帶內預失真器以及一第一濾波器，其中該帶內預失真器用以根據一帶內預失真參數集對該基頻訊號進行一帶內預失真處理，以產生一第一預失真輸出，且該第一濾波器用以將該第一預失真輸出進行一第一濾波處理，以產生該帶內預失真輸出，其中該第一濾波處理為低通濾波處理；一帶外預失真電路，用以對該帶內預失真輸出進行一第二訊號處理操作，以產生一帶外預失真輸出；以及一第一運算電路，用以根據該帶內預失真輸出與該帶外預失真輸出產生一全頻帶預失真訊號；一發射鏈，用以根據該全頻帶預失真訊號產生一射頻輸入訊號；以及一功率放大器，用以將該射頻輸入訊號放大以產生一射頻輸出訊號。
如請求項5所述之發射裝置，其中該訊號處理電路還包含一帶內預失真校正電路，且該訊號處理電路用以藉由該帶內預失真校正電路產生該帶內預失真參數集；其中該發射裝置還包含一回送路徑；其中該發射鏈用以根據該基頻訊號產生一第一輸入訊號，該功率放大器用以將該第一輸入訊號放大以產生一第一輸出訊號，且該回送路徑用以根據該第一輸出訊號產生一第一回送訊號；其中該帶內預失真校正電路用以根據該基頻訊號與該第一回送訊號，決定該帶內預失真參數集。
如請求項5所述之發射裝置，其中該帶外預失真電路包含：一帶外預失真器，用以根據一帶外預失真參數集對該帶內預失真輸出進行一帶外預失真處理，以產生一第二預失真輸出；以及一第二濾波器，用以將該第二預失真輸出進行一第二濾波處理，以產生該帶外預失真輸出，其中該第二濾波處理為高通濾波處理。
如請求項7所述之發射裝置，其中該訊號處理電路還包含一帶外預失真校正電路，且該訊號處理電路用以藉由該帶外預失真校正電路產生該帶外預失真參數集；其中該發射裝置還包含一回送路徑；其中該發射鏈用以根據該帶內預失真輸出產生一第二輸入訊號，該功率放大器將該第二輸入訊號放大以產生一第二輸出訊號，且該回送路徑根據該第二輸出訊號產生一第二回送訊號；其中該帶外預失真校正電路用以根據該帶內預失真輸出與該第二回送訊號，決定該帶外預失真參數集。