WO2013170622A1 - 一种射频信号的控制方法和设备 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the field of power amplifiers in mobile communication networks, and more particularly to a method and apparatus for controlling radio frequency signals. Background technique
- modulation methods with high frequency utilization (such as QPSK, QMA, etc.) to modulate the phase and amplitude of the carrier, and obtain a non-constant envelope with a large peak-to-average ratio. Modulated signal.
- FIG. 1 it is a common digital pre-distortion power amplifier system, which specifically includes: I/Q baseband signal input port, baseband data processor, baseband signal peak clipping device, baseband predistortion processor, and predistortion parameter adaptive control.
- the received I/Q baseband signal is predistorted by the method of FIG. 1, and the principle is: receiving an I/Q baseband signal from the I/Q baseband signal input port, and inputting the I/Q baseband signal. After the signal is peaked by the baseband data processor and the baseband signal peak clipping device, the I/Q baseband signal becomes a digital baseband signal with a reduced peak-to-average ratio;
- the reduced digital baseband signal passes through the baseband predistortion processor, the digital-to-analog converter, and the up-conversion device, it becomes a pre-distorted RF signal, and then the power of the pre-distorted RF signal is passed through a high-power power amplifier. After amplification, the amplified RF signal is output from the RF output port. In order to monitor the linearity of the system in real time, a part of the RF signal is extracted by the coupler at the RF output port. After being down-converted, the analog-to-digital converter, it becomes a digital feedback baseband signal, and then passes through the baseband data processor and the predistortion parameters. After adapting to the control device, the real-time linear adjustment of the reduced digital baseband signal is received by the baseband predistortion processor, so that the predistortion power amplifier system achieves the linearity and maintains the optimal purpose.
- the predistortion work of the received I/Q baseband signal can be realized by using the digital predistortion power amplifier system shown in FIG.
- the I/Q baseband signal input port is used in the digital predistortion power amplifier system shown in Figure 1, and can only be used in communication devices such as base stations and RRUs, and for communication devices using RF ports as signal input ports.
- a predistortion amplifier system using an I/Q baseband signal as an input port is not available. Since the communication device using the RF port as the signal input port occupies a particularly large proportion in the current communication network coverage, a digital predistortion power amplifier system based on the RF input port is proposed based on the method shown in FIG. , as shown in picture 2.
- the digital pre-distortion power amplifier system based on the RF input port shown in FIG. 2 specifically includes: a radio frequency signal input port, a first down conversion device, a first local oscillator device, a first analog to digital converter, digital down conversion, and filtering.
- Processor baseband signal peaking device, baseband predistortion processor, predistortion parameter adaptive control body, baseband data processor, digital to analog converter, second analog to digital converter, upconversion device, second local oscillator device, Second downconversion device, power amplifier, coupler and RF output port.
- the principle of predistortion processing the received signal by the digital predistortion power amplifier system based on the RF input port shown in FIG. 2 and the digital predistortion power amplifier system based on the I/Q baseband signal input port shown in FIG. 1 is the same.
- the biggest difference is:
- the input ports of the two predistortion amplifier system signals are different. Since the ports of the input signals of the two kinds of predistortion power amplifier systems are different, the signal types of the predistortion processing are different, the digital baseband signal is obtained by using the I/Q baseband signal input port, and the radio frequency signal is obtained by using the radio frequency input port.
- the signal performance of the digital baseband signal (eg, the frequency of the signal, the signal quality, etc.) is superior to that of the RF signal, that is, the signal performance of the RF signal is relatively poor.
- the predistortion power amplifier system shown in FIG. 2 after receiving the radio frequency signal through the radio frequency input port, the radio frequency signal is combined by the first downconversion device and the first local oscillator device, and then the first analog to digital converter is used. The RF signal is processed. Since the radio frequency input signal is received by the radio frequency input port, the radio frequency signal is inferior to the digital baseband signal signal. If the predistortion power amplifier system shown in FIG. 2 is used for predistortion processing the received radio frequency signal, a pre-distortion will occur. After the distortion processed signal is amplified by the power amplifier and output, the linear effect of the signal is poor, which makes the signal coverage area of the signal not good, which affects the normal operation of the communication network. Summary of the invention
- the embodiment of the invention provides a method and a device for controlling a radio frequency signal, which are used to solve the problem that the signal output by the predistortion power amplifier system after the predistortion processing of the radio frequency signal is poor.
- a method for controlling a radio frequency signal comprising:
- Determining parameter information of the currently outputted radio frequency signal wherein the parameter information is used to represent the power of the radio frequency signal; determining, according to the correspondence between the parameter information of the radio frequency signal and the output power value, determining the parameter information of the currently output radio frequency signal Output power value; Upconverting gain adjustment attenuation value, and reducing down conversion first gain adjustment attenuation value;
- the current input RF signal is adjusted by using the reduced down-conversion first gain adjustment attenuation value, and after the digital pre-distortion processing, the increased input frequency adjustment attenuation value is used to adjust the currently input RF signal, and after Output after power amplification operation.
- a method for controlling a radio frequency signal comprising:
- a control device for a radio frequency signal comprising:
- a radio frequency power detector configured to determine parameter information of a currently output radio frequency signal, where the parameter information is used to represent a power of the radio frequency signal
- a monitoring controller configured to determine, according to a correspondence between parameter information of the radio frequency signal and an output power value, an output power value corresponding to the parameter information of the currently output radio frequency signal, and the determined output power value and the rated value When the absolute value of the difference between the power values is greater than the set value, the up-conversion gain adjustment attenuation value is increased, and the down-conversion first gain adjustment attenuation value is decreased;
- a digital predistorter for performing digital predistortion processing on the currently input RF signal adjusted by the down conversion first gain adjuster
- the up-conversion gain adjuster is configured to adjust the currently input RF signal by using the increased up-conversion gain adjustment attenuation value
- the RF power amplifier is used to perform power amplification operation on the RF signal adjusted by the up-conversion gain adjuster.
- a control device for a radio frequency signal comprising:
- a monitoring controller configured to determine a first center frequency point value and a bandwidth value of the digital signal, where the digital signal is obtained by the first down conversion and analog to digital conversion, and is required according to performing a power amplification operation Starting frequency and Terminating an average value of the frequency, determining a second center frequency point value of the working frequency band required for the power amplification operation;
- a linear filter configured to linearly filter the digital signal by using the determined difference between the first center frequency point and the second center frequency point and a bandwidth value of the digital signal as a parameter value of linear filtering
- the digital predistorter is used for digital predistortion processing of the digital signal adjusted by the linear filter;
- the RF power amplifier is used for power amplification operation of the digital signal of the digital predistorter and output.
- the beneficial effects of the present invention are as follows: The embodiment of the present invention adjusts the down-converted first gain attenuation value, and uses the adjusted down-converted first gain attenuation value to change the input radio frequency signal, and/or through the determined linear filtering.
- FIG. 1 is a schematic structural diagram of a common digital predistortion power amplifier system
- FIG. 2 is a schematic structural diagram of a digital predistortion power amplifier system based on a radio frequency input port
- FIG. 3 is a schematic flow chart of a method for controlling a radio frequency signal according to Embodiment 1;
- FIG. 4 is a schematic flow chart of a method for controlling a radio frequency signal according to Embodiment 2;
- FIG. 5 is a flow chart of a method of determining a first center frequency point value and a bandwidth value of a digital signal
- FIG. 6 is a schematic structural diagram of a radio frequency signal control apparatus according to Embodiment 3.
- FIG. 7 is a schematic structural diagram of a radio frequency signal control apparatus according to Embodiment 4;
- FIG. 8 is a schematic structural diagram of a radio frequency signal control system according to Embodiment 5. detailed description
- an embodiment of the present invention provides a method and a device for controlling a radio frequency signal, by adjusting a down-converting first gain attenuation value in a timely manner, and using the adjusted down-converting first gain attenuation value pair input.
- the RF signal is changed, and/or the linear filter parameter is used to linearly improve the input RF signal by down-converting and analog-to-digital conversion, and the time-varying gain attenuation value is timely.
- the adjustment using the adjusted up-conversion gain attenuation value to correct the digital pre-distortion processed RF input signal, so that the adjusted and / or improved signal is output after power amplification operation.
- the input RF signal is adjusted by a timely correction of the down-converted first gain attenuation value, and/or the input RF signal is linearly improved, so that the adjusted RF signal is compared to a single analog-to-digital conversion.
- the signal quality of the radio frequency signal processed by the peak clipping is better, thereby improving the linear effect of the digital signal pre-distortion processing and the dynamic effect of the power amplification operation, and improving the coverage effect of the RF output signal.
- Embodiment 1 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
- FIG. 3 is a schematic flowchart diagram of a method for controlling a radio frequency signal according to the first embodiment.
- the method includes: Step 101: Determine parameter information of a currently output radio frequency signal.
- the currently output radio frequency signal is extracted from the radio frequency output port by a coupler.
- the parameter information is used to characterize the power of the radio frequency signal, which may be the voltage value of the radio frequency signal or the current value of the radio frequency signal.
- the extracted output RF signal is passed through a voltage detecting device to determine a voltage value of the RF signal.
- Step 102 Determine the output power value corresponding to the parameter information of the currently output RF signal according to the correspondence between the parameter information of the radio frequency signal and the output power value.
- step 102 if the parameter information indicating the power of the radio frequency signal is the voltage value of the radio frequency signal, the correspondence between the voltage value of the radio frequency signal and the output power value is determined in advance, and may be stored locally in the form of a table; If the parameter information indicating the power of the radio frequency signal is the current value of the radio frequency signal, the correspondence between the current value and the output power value of the radio frequency signal is determined in advance, and may also be stored locally in the form of a table.
- the voltage value of the radio frequency signal and/or the linear relationship between the current value and the output power value may be established in advance.
- determining the voltage value and/or the current value of the radio frequency signal determining the voltage value of the output radio frequency signal according to the linear correspondence relationship / or the output power value corresponding to the current value.
- Step 103 When the determined absolute value of the difference between the output power value and the rated power value is greater than the set value, the up-conversion gain adjustment attenuation value is increased, and the down-converted first gain adjustment attenuation value is decreased.
- step 103 it is determined whether the absolute value of the difference between the determined output power value and the rated power value is greater than a set value, and if the difference is greater than the set value, the up-conversion gain adjustment is increased.
- the increment of the attenuation value for the up-conversion gain may be the set value, or Determining by establishing a correspondence between the increment and the set value; and decrementing the attenuation value for the down-converting first gain, which may be the set value, or by establishing the decrement and the setting The correspondence between the fixed values is determined.
- the set value may be an empirical value or an actual required value. If the set value is too small, the up-conversion gain adjustment attenuation value and the down-conversion first gain adjustment attenuation value are changed too early. The adjusted RF signal is unstable; if the set value is too large, there will be no change in the up-conversion gain adjustment attenuation value and the down-conversion first gain adjustment attenuation value, and the adjustment of the input RF signal will not change, so that it will appear Adjust the situation is not good. Therefore, the normally set value is a value that is suitable for the current needs, for example: The set value is 6dB.
- the down conversion second gain adjustment attenuation value may also be adjusted.
- the down conversion second gain attenuation value is lowered.
- the decrement of the down-converting second gain adjustment attenuation value may be the set value, or may be determined by establishing a correspondence between the decrement and the set value.
- Step 104 Adjust the currently input RF signal by using the down-converted first gain adjustment attenuation value after the falling, and after the digital pre-distortion processing, adjust the attenuation value to the currently input RF signal by using the increased up-conversion gain. Make adjustments and output after power amplification.
- step 104 the output RF signal is adjusted by using the reduced down-converted second gain adjustment attenuation value obtained in step 103, and the adjusted RF signal is adjusted by the down-converted first gain adjustment attenuation value.
- the difference between the RF signals determines the digital predistortion processing parameters.
- the RF signal is input from the RF input port, and after the reduced down-conversion first gain adjustment attenuation value is adjusted, after the analog-to-digital conversion and the baseband clipping, the determined digital predistortion processing parameter is subjected to peak clipping through the baseband.
- the RF signal is subjected to digital pre-distortion processing; and the increased RF signal is adjusted by the increased up-conversion gain to adjust the attenuation value, and is output after the power amplification operation.
- the first gain reduction of the down conversion is realized by comparing the absolute value of the difference between the output power value corresponding to the voltage value of the determined output RF signal and the rated power value with the set value. Adjusting the value, adjusting the output RF signal by using the reduced down-conversion first gain adjustment attenuation value; determining the digital pre-distortion processing parameter by using the reduced down-converted second gain-adjusted attenuation value-adjusted output signal, further Adjusting the input RF signal; and adjusting the input RF signal by using the increased up-conversion gain to adjust the attenuation value, thereby overcoming the problem of poor output signal caused by the limitation of the number of analog-to-digital conversion bits in the prior art.
- the dynamic performance of the existing digital pre-distortion power amplifier system has been changed, and the range of dynamic output has been improved.
- Embodiment 2 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
- FIG. 4 is a schematic flowchart diagram of a method for controlling a radio frequency signal according to the second embodiment.
- This embodiment 2 can Therefore, based on the first embodiment, after the current input RF signal is adjusted by using the reduced down-converted first gain adjustment attenuation value, further linear filtering adjustment is performed on the RF signal before digital pre-distortion processing. .
- Specific methods include:
- Step 201 Determine a first center frequency point value and a bandwidth value of the digital signal.
- step 201 the digital signal is obtained by adjusting and analog-to-digital converting the input radio frequency signal by down-converting the first gain adjustment attenuation value.
- a flowchart of a method for determining a first center frequency point value and a bandwidth value of a digital signal includes:
- Step 201 Determine the start frequency and the stop frequency required to perform the power amplification operation.
- the determined starting frequency and the ending frequency are the operating frequencies of the RF power amplifier.
- Step 2012 From the start frequency to the end of the end frequency, determine the different local oscillator frequency values in units of set steps.
- the method includes: setting the step by step, starting from the starting frequency, determining a local oscillator frequency value corresponding to a frequency value of each working frequency, and the local oscillator frequency value can be determined by the determined frequency value of the working frequency and The center frequency value of the narrowband filter determines the local oscillator frequency value.
- Step 201 3 After down-converting and filtering the radio frequency signal according to different local oscillator frequency values, the power value of the filtered radio frequency signal is determined.
- determining the power value of the radio frequency signal specifically includes:
- the input radio frequency signal is down-converted, and the frequency of the input radio frequency signal is changed to a center frequency required by the narrow-band filter;
- the power value of the RF signal passing through the narrow-band filter is detected.
- Step 2014 For detecting the power value of the radio frequency signal, determine whether the current power value is greater than the set reference threshold, and if yes, perform step 2015; otherwise, perform step 2016.
- the set reference threshold may be an empirical value or an actual required threshold.
- the set reference threshold may be 10 dB.
- Step 2015 After determining that the current power value is greater than the reference threshold, and determining that the event that the power value is greater than the reference threshold is the first occurrence, determining the local oscillator frequency value corresponding to the current power value, and recording the local The frequency required to perform the power amplification operation corresponding to the vibration frequency value is taken as the first frequency value.
- step 2015 the specific steps of determining the first frequency value include:
- Step 1 Determine whether the current power value is greater than the reference threshold, and if so, perform the next step; Line step 2016.
- the second step is: determining whether the event that the power value is greater than the reference threshold is the first occurrence, and if yes, determining the local oscillator frequency value corresponding to the current power value, and recording the performing power amplification operation corresponding to the local oscillator frequency value
- the required frequency is used as the first frequency value; otherwise, the number of times the event is determined to be greater than the reference threshold is added, and the frequency corresponding to the current determined power value and the number of times after the change are recorded. Correspondence between the two.
- Step 2016 After determining that the current power value is not greater than the reference threshold, and determining that the event that the power value is not greater than the reference threshold is the last occurrence, determining the local frequency value corresponding to the current power value, And recording the frequency required to perform the power amplification operation corresponding to the local oscillator frequency value as the second frequency value.
- step 2016, the specific steps of determining the second frequency value include:
- Step 1 Determine whether the current power value is greater than the reference threshold. If yes, go to step 2015; otherwise, go to the next step.
- Step 2 Add one to determine the number of times that the current power value is not greater than the reference threshold, and record the correspondence between the frequency corresponding to the current power value and the number of times after the change;
- Step 3 Determine whether the event that the current power value is not greater than the reference value is the last occurrence, and if so, record the frequency required to perform the power amplification operation corresponding to the power value determined this time as the second frequency value.
- Step 2017 taking the first frequency value obtained in step 2015 and the average frequency value of the second frequency value obtained in step 2016 as the first center frequency point value of the digital signal, and the first frequency value and step obtained in step 2015 The value of the difference of the second frequency value obtained in 2016 is taken as the value of the bandwidth of the digital signal.
- Step 202 Determine a second center frequency point value of a working frequency band required for the power amplification operation according to an average value of a starting frequency and a termination frequency required to perform a power amplification operation.
- Step 203 Perform linear filtering on the digital signal by using the determined difference between the first center frequency point and the second center frequency point and the bandwidth value of the digital signal as a linear filtering parameter value.
- the digital signal after the down-conversion and analog-to-digital conversion of the RF signal adjusted by the first gain adjustment attenuation value is down-converted, and linear filtering is performed by using the determined linear filtering parameter to improve the quality of the signal, so that The RF signal coverage output by the digital pre-distortion processing and the power amplification operation is good, and the communication quality of the coverage signal is improved.
- the digital signal obtained by down-converting and analog-to-digital conversion of the input radio frequency signal is directly used by the scheme of the second embodiment, and the digital signal is determined by using the determined linear filtering parameter.
- Linear filtering can also change the signal quality of the input RF signal, so that the digital signal coverage effect of the linearly filtered digital signal after digital predistortion processing and power amplification operation is greatly changed compared with the prior art. Thereby improving the quality of signal coverage.
- FIG. 6 is a schematic structural diagram of a control device for a radio frequency signal according to the third embodiment.
- the third embodiment is a control device corresponding to the radio frequency signal control method provided in the first embodiment and the second embodiment.
- the device includes: an RF power detector 31, a monitoring controller 32, a downconverting first gain adjuster 33, a digital predistorter 34, an upconversion gain adjuster 35, and a radio frequency power amplifier 36.
- the RF power detector 31 is configured to determine parameter information of the currently output radio frequency signal, where the parameter information is used to indicate the power of the radio frequency signal;
- the monitoring controller 32 is configured to determine, according to a correspondence between the parameter information of the radio frequency signal and the output power value, an output power value corresponding to the parameter information of the currently output radio frequency signal, and the determined output power value is When the absolute value of the difference between the rated power values is greater than the set value, the up-conversion gain adjustment attenuation value is increased, and the down-conversion first gain adjustment attenuation value is decreased;
- a digital predistorter 34 configured to perform digital predistortion processing on the currently input radio frequency signal adjusted by the down conversion first gain adjuster
- the up-conversion gain adjuster 35 is configured to adjust the currently input RF signal by using the increased up-conversion gain adjustment attenuation value
- the RF power amplifier 36 is configured to perform power amplification operation on the RF signal adjusted by the up-conversion gain adjuster.
- the monitoring controller 32 is further configured to reduce the down conversion second gain adjustment attenuation value.
- the apparatus also includes: a downconverting second gain adjuster 37.
- Downconverting the second gain adjuster 37 configured to adjust the output RF signal by using the reduced down-converted second gain adjustment attenuation value, and adjusting according to the adjusted RF signal and the down-converted first gain adjustment attenuation value
- the difference between the frequency signals determines the digital predistortion processing parameters.
- the digital predistorter 34 is configured to perform predistortion processing on the RF signal after the down conversion first gain adjustment attenuation value is adjusted by using the determined digital predistortion processing parameter.
- the monitoring controller 32 is further configured to determine a first center frequency point value and a bandwidth value of the digital signal, where the digital signal is obtained by adjusting, converting, and converting the input RF signal by using a down-converted first gain adjustment attenuation value. And determining a second center frequency point value of the working frequency band required for the power amplification operation according to an average value of a starting frequency and a termination frequency required to perform the power amplification operation.
- the monitoring controller 32 specifically includes: a frequency determining module 41, a local oscillator frequency value determining module 42, Power value determination module 43, frequency value determination module 44, first center frequency point calculation module 45, and bandwidth value determination module
- the frequency determining module 41 is configured to determine a start frequency and a stop frequency required to perform the power method operation; the local oscillator frequency value determining module 42 is configured to start from the start frequency to the end of the end frequency, and set the step by step respectively. Determine different local oscillator frequency values;
- the power value determining module 43 is configured to determine a power value of the filtered radio frequency signal after performing a second down conversion and filtering operation on the radio frequency signal according to different local oscillator frequency values;
- the determining module 44 is configured to perform the following operations for each power value determined by the power value determining module 43: determining that the current power value is greater than a reference threshold, and determining that the power value is greater than a reference threshold is the first time When present, determining a local oscillator frequency value corresponding to the current power value, and recording a frequency required to perform the power amplification operation corresponding to the local oscillator frequency value as the first frequency value;
- a first center frequency calculation module 45 configured to use an average frequency value of the first frequency value and the second frequency value as a first center frequency point value of the digital signal
- the bandwidth value determining module 46 is configured to use a value of a difference between the first frequency value and the second frequency value as a value of a bandwidth of the digital signal.
- the apparatus also includes: a linear filter 38.
- a linear filter 38 configured to use a difference between the first center frequency point and the second center frequency point determined by the monitoring controller 32 and a bandwidth value of the digital signal as a parameter value of linear filtering, and down-converting After the analog-to-digital conversion, a digital signal is obtained for linear filtering.
- the digital predistorter 34 is further configured to perform digital predistortion processing on the digital signal adjusted by the linear filter.
- the RF power amplifier 36 is further configured to perform a power amplification operation on the digital signal subjected to digital predistortion processing by the digital predistorter.
- Embodiment 4 is a diagrammatic representation of Embodiment 4:
- FIG. 7 is a schematic structural diagram of a control device for a radio frequency signal according to the fourth embodiment.
- the fourth embodiment is a control device corresponding to the control method of the radio frequency signal of the second embodiment.
- the control device includes: a monitoring controller 51, a linear filter 52, a digital predistorter 53, and a radio frequency power amplifier 54.
- the monitoring controller 51 is configured to determine a first center frequency point value and a bandwidth value of the digital signal, where the digital signal is obtained by the first down conversion and analog to digital conversion, and according to the performing power amplification operation Required starting frequency And an average value of the termination frequency, determining a second center frequency point value of the working frequency band required for the power amplification operation; a linear filter 52, configured to determine the first center frequency point and the second center frequency point The difference value and the bandwidth value of the digital signal are linearly filtered as a parameter value of the linear filter;
- the digital predistorter 53 is configured to perform digital predistortion processing on the digital signal adjusted by the linear filter; and the RF power amplifier 54 is configured to perform power amplification on the digital predistortion processed signal and output the signal.
- the monitoring controller 51 specifically includes: a frequency determining module 61, a local oscillator frequency value determining module 62, a power value determining module 63, a frequency value determining module 64, a first center frequency point calculating module 65, and a bandwidth value determination. Module 66.
- the frequency determining module 61 is configured to determine a start frequency and a stop frequency required to perform the power method operation; the local oscillator frequency value determining module 62 is configured to start from the start frequency to the end of the end frequency, and set the step by step respectively. Determine different local oscillator frequency values;
- the power value determining module 63 is configured to determine a power value of the filtered radio frequency signal after performing a second down-conversion and filtering operation on the radio frequency signal according to different local oscillator frequency values;
- the frequency value determining module 64 is configured to perform the following operations for each power value determined by the power value determining module 63: determining that the current power value is greater than a reference threshold, and determining that the power value is greater than a reference gate P ⁇ value When the event occurs for the first time, the local frequency value corresponding to the current power value is determined, and the frequency required to perform the power amplification operation corresponding to the local frequency value is recorded as the first frequency value;
- a first center frequency calculation module 65 configured to use an average frequency value of the first frequency value and the second frequency value as a first center frequency point value of the digital signal
- the bandwidth value determining module 66 is configured to use a value of a difference between the first frequency value and the second frequency value as a value of a bandwidth of the digital signal.
- Embodiment 5 is a diagrammatic representation of Embodiment 5:
- FIG. 8 is a schematic structural diagram of a control system for a radio frequency signal according to Embodiment 5.
- the system includes: a first coupler, a first downconversion device, a first local oscillator device, a downconverting first gain adjuster, a first analog to digital converter, a first digital downconversion and filtering processor, a linear filter, Baseband peaking processor, baseband predistortion processor, predistortion parameter adaptive controller, second digital downconversion and filtering processor, digital to analog converter, upconversion device, second analog to digital converter, upconversion gain adjustment , second down conversion gain adjuster, RF power detector, second down converter, second local oscillator, narrowband filter, intermediate frequency power detector, monitoring controller, memory, third downconversion device, A third local oscillator device, a radio frequency power amplifier, and a second coupler.
- Step 1 The RF power detector determines the voltage value of the output RF signal by extracting the RF output signal through the second coupler, and the monitoring controller determines the down conversion first gain adjustment attenuation value according to the determined voltage value by using the method of Embodiment 1. And sent to the down conversion first gain adjuster.
- the second step the RF signal passes through the first coupler, the first down-converting device and the first local oscillator device cooperate to output an intermediate frequency signal, enters the down-conversion first gain adjuster, and the down-converted first gain adjuster After the IF signal is lowered by a gain adjustment attenuation value, the IF signal becomes an intermediate frequency signal suitable for the subsequent processing.
- Step 3 The intermediate frequency signal passes through the first analog-to-digital converter, determines the sampling rate according to the bandpass sampling law, and the frequency value of the intermediate frequency signal, becomes the intermediate frequency digital baseband signal, and then speaks the first digital down conversion and
- the filter processor implements digital down-conversion and mirror filtering to become a zero-IF digital baseband signal.
- the first analog to digital converter is implemented by a dedicated ADC device, and the first digital down conversion and filtering processor can be implemented by a programmable gate array FPGA.
- the fourth step First, the monitoring controller determines the linear filtering parameter by using the method of the second embodiment according to the zero intermediate frequency digital baseband signal, and sends the linear filtering parameter to the linear filter;
- the linear filter linearly filters the received zero-IF digital baseband signal according to the determined linear filtering parameters to obtain a digital baseband signal.
- the RF input signal can be collected by the first coupler when the RF signal is input, and the second down-conversion is performed.
- the fixed intermediate frequency signal is output, the intermediate frequency signal enters the narrowband filter, the outband signal is filtered out, the signal passed in the narrowband is obtained, and the monitoring controller detects the narrowband through the intermediate frequency power detector. The power value of the IF signal.
- Step 5 The linearly improved digital baseband signal enters the baseband clipping device for baseband clipping, reduces the peak-to-average ratio, and transmits the baseband peaking signal to the baseband predistortion processor.
- the baseband peaking processor initially implements the pre-correction function of the digital baseband signal.
- Step 6 The signal after the baseband clipping is processed into the digital predistorter, and the digital signal is corrected by the digital predistortion parameter.
- the digital predistorter can be implemented by a dedicated chip or an FPGA.
- Step 7 The digital pre-distortion processed signal is converted into an analog intermediate frequency signal by digital-to-analog conversion, and then the analog intermediate frequency signal is converted into a radio frequency signal by the up-conversion device and the third local oscillator device.
- Step 8 The monitoring controller increases the up-conversion gain adjustment attenuation value at the same time in the first step, and the RF signal is transmitted.
- the 00418 adjusts the attenuation value of the received up-conversion gain to adjust the gain of the received RF signal, and becomes a radio frequency signal suitable for the subsequent processing.
- Step 9 After the RF signal is amplified by the RF power amplifier to become the rated output power, the RF signal is output through the second coupler.
- the second coupler extracts the output RF signal as a feedback signal, and down-converts the second gain adjuster, and uses the reduced down-converted second gain to adjust the attenuation value to the output RF signal.
- the adjustment is made to become a signal suitable for the subsequent processing, and the signal processed by the subsequent stage is combined with the third localizing device to output an intermediate frequency signal.
- the predistortion parameter adaptive controller obtains the zero intermediate frequency digital baseband signal by down-converting and filtering the intermediate frequency digital baseband signal, and performs the difference with the baseband peak-shaved signal obtained in the fifth step, and uses the difference as a digital predistortion. Adjustment parameters
Landscapes
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Abstract
本发明公开了一种射频信号的控制方法和设备，其主要内容是：通过对下变频第一增益衰减值进行调整，并利用调整后的下变频第一增益衰减值对输入的射频信号进行改变，和/或通过确定的线性滤波参数对输入的射频信号经过下变频及模数转换后的数字信号进行线性改善，以及在经过数字预失真处理后，利用增加后的上变频增益衰减值对数字预失真处理后的射频输入信号进行修正，使得调整和/或改善后的信号经过功率放大操作后输出，使得调整后的射频信号比单一进行模数转换和削峰处理的射频信号的信号质量要好，进而改善了射频信号经数字预失真处理的线性效果和功率放大操作的动态效果，提升了射频输出信号的覆盖效果。
Description
一种射频信号的控制方法和设备
技术领域
本发明涉及移动通信网络中功率放大器领域， 尤其涉及一种射频信号的控制方法和设 备。 背景技术
随着全球通讯业务的发展， 通信频语资源变得越来越宝贵。 为了更加有效的利用频谱 资源， 许多通信系统都采用了频语利用率较高的调制方式（例如： QPSK、 QMA 等）对栽波 相位、 幅度进行调制， 得到较大峰均比的非恒包络调制信号。 即使对这种非恒包络调制信 号采用多载波技术， 在栽波合成时也会产生较大的峰均比， 导致信号的非线性效果极差； 并且由于发射机的线性性能越好， 使得通信网络中各设备之间的相互干扰以及同一个设备 中各频点载波之间的干扰越小， 从而提高通信频诿资源的利用率， 因此对决定信号线性性 能的核心部件一发射机中的功率放大器在线性调整方面提出了更高的要求。
目前， 随着数字技术和射频技术的发展， 解决功率放大器线性问题的方法倾向于采用 数字预失真技术。 如图 1所示， 为一种常见数字预失真功放系统， 具体包括： I/Q基带信 号输入端口、 基带数据处理器、 基带信号削峰设备、 基带预失真处理器、 预失真参数自适 应控制设备、 基带数据处理器、 数模转换器、 模数转换器、 上变频设备、 本振设备、 下变 频设备、 功率放大器、 耦合器和射频输出端口。
具体地，利用图 1的方式对接收到的 I/Q基带信号进行预失真处理，其原理为： 由 I/Q 基带信号输入端口接收 I/Q基带信号， 并对输入的 I/Q基带信号经过基带数据处理器处理 以及基带信号削峰设备进行信号削峰后， 该 I /Q基带信号变为峰均比降低后的数字基带信 号；
该降低后的数字基带信号经过基带预失真处理器以及数模转换器、 上变频设备后， 变 为预失真后的射频信号， 再经过高功率的功率放大器对该预失真后的射频信号进行功率放 大后， 从射频输出端口输出放大的射频信号。 为了实时监测系统的线性， 在射频输出端口 处利用耦合器提取一部分射频信号， 经过下变频设备、 模数转换器后， 变为数字反馈基带 信号， 再经过基带数据处理器以及预失真参数的自适应控制设备后， 实现实时对基带预失 真处理器接收到降低后的数字基带信号的线性调整， 从而使得预失真功放系统达到线性维 持最优的目的。
采用图 1所示的数字预失真功放系统可以实现对接收到的 I/Q基带信号进行预失真功
放的线性要求， 在图 1所示的数字预失真功放系统中采用 I/Q基带信号输入端口， 仅能使 用在基站、 RRU 等通信设备中， 而对于使用射频端口作为信号输入端口的通信设备， 利用 I /Q基带信号作为输入端口的预失真功放系统是是无法使用的。 由于采用射频端口作为信 号输入端口的通信设备在当前的通信网络覆盖中占用了特别大的比例， 因此 , .在图 1所示 的基础上提出了一种基于射频输入端口的数字预失真功放系统， 如图 2所示。
在图 2所示的基于射频输入端口的数字预失真功放系统中， 具体包括： 射频信号输入 端口、 第一下变频设备、 第一本振设备、 第一模数转换器、 数字下变频和滤波处理器、 基 带信号削峰设备、 基带预失真处理器、 预失真参数自适应控制身、 基带数据处理器、 数模 转换器、 第二模数转换器、 上变频设备、 第二本振设备、 第二下变频设备、 功率放大器、 耦合器和射频输出端口。
图 2所示的基于射频输入端口的数字预失真功放系统和图 1所示的基于 I/Q基带信号 输入端口的数字预失真功放系统对接收到的信号进行预失真处理的原理是相同的， 最大的 区别在于： 两种预失真功放系统信号的输入端口不同。 由于这两种预失真功放系统输入信 号的端口不同， 导致进行预失真处理时的信号类型不同， 利用 I/Q基带信号输入端口得到 的是数字基带信号， 而利用射频输入端口得到的是射频信号； 再者数字基带信号的信号性 能（例如： 信号的频率、 信号质量等）优于射频信号的信号性能， 也就是说， 射频信号的 信号性能比较差。 在图 2所示的预失真功放系统中， 通过射频输入端口接收到射频信号后， 对该射频信 号经过第一下变频设备和第一本振设备共同作用， 再由第一模数转换器对该射频信号进行 处理。 由于利用射频输入端口接收到的是射频信号， 射频信号相对于数字基带信号信号质 量较差， 如果利用图 2所示的预失真功放系统对接收到的射频信号进行预失真处理， 将会 出现预失真处理后的信号经过功率放大器放大后输出后， 信号线性效果差， 使得这种信号 覆盖地区接收到的信号质量不好的情形， 进而影响了通信网络的正常运行。 发明内容
本发明实施例提供了一种射频信号的控制方法和设备， 用以解决现有预失真功放系统 对射频信号进行预失真处理后输出的信号效果差的问题。
一种射频信号的控制方法， 该方法包括：
确定当前输出的射频信号的参数信息， 所述参数信息用于表征射频信号的功率； 根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系， 确定所述当前输出的射频信 号的参数信息对应的输出功率值；
上变频增益调整衰减值， 以及降低下变频第一增益调整衰减值；
利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整， 经过数字 预失真处理后， 再利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整， 并经过功率放大操作后输出。
一种射频信号的控制方法， 该方法包括：
确定数字信号的第一中心频点值和带宽值， 所述数字信号是输入的射频信号经第一下 变频和模数转换后得到的；
根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值， 确定所述功率放大操作 所需工作频段的第二中心频点值；
将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作 为线性滤波的参数值， 对数字信号进行线性滤波， 并经数字预失真处理和功率放大操作后 输出。
一种射频信号的控制设备， 所述设备包括：
射频功率检测器， 用于确定当前输出的射频信号的参数信息， 所述参数信息用于表征 射频信号的功率；
监测控制器， 用于根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系， 确定所述 当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值， 并在所述确定的输出功率值与额定功 率值之间的差的绝对值大于设定的数值时， 将增加上变频增益调整衰减值， 以及降低下变 频第一增益调整衰减值；
下变频第一增益调整器， 用于利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的 射频信号进行调整；
数字预失真器， 用于对下变频第一增益调整器调整后的当前输入的射频信号进行数字 预失真处理；
上变频增益调整器， 用于利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号 进行调整；
射频功率放大器， 用于将上变频增益调整器调整后的射频信号进行功率放大操作后输 出。
一种射频信号的控制设备， 所述设备包括：
监测控制器， 用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值， 所述数字信号是输入的 射频信号经第一下变频和模数转换后得到的， 并根据执行功率放大操作所需的起始频率与
终止频率的平均值， 确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；
线性滤波器， 用于将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字 信号的带宽值作为线性滤波的参数值， 对数字信号进行线性滤波；
数字预失真器， 用于对经线性滤波器调整后的数字信号进行数字预失真处理； 射频功率放大器， 用于对经数字预失真器的数字信号进行功率放大操作， 并输出。 本发明有益效果如下： 本发明实施例通过对下变频第一增益衰减值进行调整， 并利用调整后的下变频第一增 益衰减值对输入的射频信号进行改变， 和 /或通过确定的线性滤波参数， 利用线性滤波参 数对输入的射频信号经过下变频及模数转换后的数字信号进行线性改善， 以及在经过数字 预失真处理后， 利用增加后的上变频增益衰减值对数字预失真处理后的射频输入信号进行 修正， 使得调整和 /或改善后的信号经过功率放大操作后输出， 使得调整后的射频信号比 单一进行模数转换和削峰处理的射频信号的信号盾量要好， 进而改善了射频信号经数字预 失真处理的线性效果和功率放大操作的动态效果， 提升了射频输出信号的覆盖效果。 附图说明
图 1为一种常见数字预失真功放系统的结构示意图；
图 2为基于射频输入端口的数字预失真功放系统的结构示意图；
图 3为本实施例一的一种射频信号的控制方法的流程示意图；
图 4为本实施例二的一种射频信号的控制方法的流程示意图；
图 5为确定数字信号的第一中心频点值和带宽值的方法的流程图；
图 6为本实施例三的一种射频信号的控制设备的结构示意图；
图 7为本实施例四的一种射频信号的控制设备的结构示意图； 图 8为本实施例五的一种射频信号的控制系统结构示意图。 具体实施方式
为了实现本发明的目的， 本发明实施例提供了一种射频信号的控制方法和设备， 通过 对下变频第一增益衰减值进行适时的调整， 利用调整后的下变频第一增益衰减值对输入的 射频信号进行改变， 和 /或通过确定的线性滤波参数， 利用线性滤波参数对输入的射频信 号经过下变频及模数转换后的数字信号进行线性改善， 并通过对上变频增益衰减值进行适 时的调整， 利用调整后的上变频增益衰减值对数字预失真处理后的射频输入信号进行修 正， 使得调整和 /或改善后的信号经过功率放大操作后输出。
与现有技术相比， 通过适时修正的下变频第一增益衰减值对输入的射频信号进行调 整， 和 /或对输入的射频信号进行线性改善， 使得调整后的射频信号比单一进行模数转换 和削峰处理的射频信号的信号质量要好， 进而改善了射频信号经数字预失真处理的线性效 果和功率放大操作的动态效果， 提升了射频输出信号的覆盖效果。
下面结合说明书附图对发明的实施例的方案进行详细描述。
实施例一：
如图 3所示， 为本实施例一的一种射频信号的控制方法的流程示意图。 该方法包括： 步骤 101 : 确定当前输出的射频信号的参数信息。
在步骤 101中， 所述当前输出的射频信号是指通过耦合器从射频输出端口提取的。 所 迷参数信息用于表征射频信号的功率， 可以是射频信号的电压值或者射频信号的电流值。
通过对以输出的射频信号进行采样， 确定其信号参数， 为后续的射频输入信号进行增 益调整和线性改善提供依据， 可使得输出的射频信号达到相对稳定的状态。
将提取的输出的射频信号通过电压检测设备确定出射频信号的电压值。
步骤 102 : 才艮据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系， 确定当前输出的 射频信号的参数信息对应的输出功率值。
在步骤 102中， 若表征射频信号的功率的参数信息是射频信号的电压值， 则， 预先确 定所述射频信号的电压值与输出功率值之间的对应关系， 可以表格的形式存储在本地； 若 表征射频信号的功率的参数信息是射频信号的电流值， 则， 预先确定所述射频信号的电流 值与输出功率值之间的对应关系， 也可以表格的形式存储在本地。
在确定射频信号的电压值 /或电流值后， 根据电压值 /或电流值与输出功率值在表中的 对应关系， 确定输出的射频信号的电压值 /或电流值对应的输出功率值； 也可以预先建立 射频信号的电压值 /或电流值与输出功率值之间的线性对应关系， 在确定射频信号的电压 值 /或电流值后， 根据所述线性对应关系确定输出的射频信号的电压值 /或电流值对应的输 出功率值。
步骤 103: 在确定的所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值 时， 将增加上变频增益调整衰减值， 以及降低下变频第一增益调整衰减值。
在步骤 103中， 判断确定的所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值是否大于 设定的数值， 若所述差值大于设定的数值时， 则将增加上变频增益调整衰减值， 以及将降 低下变频第一增益调整衰减值； 若所述差值不大于设定的数值时， 则保持当前的上变频增 益调整衰减值和下变频第一增益调整衰减值不变。
需要说明的是， 针对上变频增益调整衰减值的增量， 可以是所述设定的数值， 也可以
通过建立增量与所述设定值之间的对应关系来确定； 针对下变频第一增益调整衰减值的减 量， 可以是所述设定的数值， 也可以通过建立减量与所述设定值之间的对应关系来确定。
所述设定的数值可以是经验值， 也可以是实际需要的数值， 如果设定的数值太小， 将 导致上变频增益调整衰减值和下变频第一增益调整衰减值过早的发生改变， 使得调整后的 射频信号不稳定； 如果设定的数值太大， 将出现上变频增益调整衰减值和下变频第一增益 调整衰减值没有变化，对输入的射频信号的调整不变，这样都会出现调整效果不好的情况。 因此， 通常设定的数值是适合当前需要的数值， 例如： 设定的数值为 6dB。
较优地， 在本步骤 103中， 还可以对下变频第二增益调整衰减值进行调整。 在确定的 所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时， 将降低下变频第二增 益衰減值。
需要说明的是， 针对下变频第二增益调整衰减值的减量， 可以是所述设定的数值， 也 可以通过建立减量与所述设定值之间的对应关系来确定。
步骤 104 :利用降 4氐后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整， 经过数字预失真处理后， 再利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进 行调整， 并经过功率放大操作后输出。
在步骤 104中， 利用步骤 1 03中得到的降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的 射频信号进行调整， 并 居调整后的射频信号与经过下变频第一增益调整衰减值进行调整 的射频信号之间的差值确定数字预失真处理参数。
具体地， 从射频输入端口输入射频信号， 利用降低后的下变频第一增益调整衰减值进 行调整后， 经过模数转换和基带削峰后， 由确定的数字预失真处理参数对经过基带削峰的 射频信号进行数字预失真处理； 并利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频 信号进行调整， 并经过功率放大操作后输出。
通过实施例一的方案， 通过将确定的输出射频信号的电压值对应的输出功率值与额定 功率值之间的差的绝对值与设定的数值进行比较， 实现了对下变频第一增益衰减值的调 整， 利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对输出的射频信号进行一次调整； 利用降低 后的下变频第二增益调整衰减值调整后的输出信号确定数字预失真处理参数， 进一步对输 入的射频信号进行调整； 以及利用增加后的上变频增益调整衰减值对输入的射频信号进行 调整， 这样克服了现有技术中受模数转换位数限制导致的输出信号效果差的问题， 改变了 现有数字预失真功放系统的动态性能， 提升了动态输出的范围。
实施例二：
如图 4所示， 为本实施例二的一种射频信号的控制方法的流程示意图。 本实施例二可
以是在实施例一的基础上， 利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信 号进行调整之后， 经数字预失真处理之前， 对所述射频信号作进一步的线性滤波调整。 具 体方法包括：
步骤 201 : 确定数字信号的第一中心频点值和带宽值。
在步骤 201中， 所述数字信号是输入的射频信号经下变频第一增益调整衰减值进行调 整和模数转换后得到的。 如图 5所示， 为确定数字信号的第一中心频点值和带宽值的方法 的流程图， 具体包括：
步骤 201 1 : 确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率。
需要说明的是， 若执行功率放大操作的是射频功率放大器， 因此确定的起始频率和终 止频率为射频功率放大器的工作频率。
步骤 2012 : 从起始频率开始到终止频率结束， 以设定步进为单位分别确定不同的本振 频率值。
具体包括： 以设定步进为单位， 从起始频率开始， 每取工作频率的一个频率值就确定 一个本振频率值与其对应， 该本振频率值可以通过确定的工作频率的频率值与窄带滤波器 的中心频率值确定本振频率值。
步骤 201 3: 依次根据不同的本振频率值对射频信号进行下变频和过滤操作后， 确定通 过过滤的射频信号的功率值。
在步骤 201 3中， 确定射频信号的功率值的具体包括：
首先， 根据确定的本振频率值， 将输入的射频信号进行下变频操作， 将输入的射频信 号的频率变为窄带滤波器需要的中心频率；
其次， 下变频后的射频信号通过窄带滤波器后， 检测得到通过窄带滤波器的射频信号 的功率值。
步骤 2014 : 对于检测到射频信号的功率值， 判断当前的功率值是否大于设定的参考门 限值， 若是， 则执行步骤 2015 ; 否则， 执行步骤 2016。
需要说明的是， 所述设定的参考门限值可以是经验值， 也可以是实际需要的门限值， 例如， 设定的参考门限值可以为 10dB。
步骤 2015 : 在确定当前的功率值大于参考门限值， 且确定所述功率值大于参考门限值 这一事件是首次出现时， 则确定当前功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应 的执行功率放大操作所需的频率作为第一频率值。
在步骤 2015中， 确定第一频率值的具体步骤包括：
第一步： 判断确定当前的功率值是否大于参考门限值， 若是， 则执行下一步； 否则执
行步骤 2016。
第二步： 判断确定所述功率值大于参考门限值这一事件是否为首次出现， 若是， 则确 定当前功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频 率作为第一频率值； 否则， 将确定所述功率值大于参考门限值这一事件的次数加一， 并记 录确当前定的功率值对应的频率与变化后的所述次数之间的对应关系。
步骤 2016: 在确定当前的功率值不大于参考门限值， 且确定所述功率值不大于参考门 限值这一事件是最后一次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振 频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值。
在步骤 2016中， 确定第二频率值的具体步骤包括：
第一步： 判断确定当前的功率值是否大于参考门限值， 若是， 则执行步骤 2015; 否则 执行下一步。
第二步： 将确定当前的功率值不大于参考门限值这一事件的次数加一， 并记录确定当 前的功率值对应的频率与变化后的所述次数之间的对应关系；
第三步： 判断确定当前的功率值不大于参考值这一事件是否为最后一次出现， 若是， 则记录本次确定的功率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值。
步骤 2017:将步骤 2015得到的第一频率值和步骤 2016得到的第二频率值的平均频率 值作为所述数字信号的第一中心频点值， 以及将步骤 2015得到的第一频率值和步骤 2016 得到的第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。
步骤 202: 根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值， 确定所述功 率放大操作所需工作频段的第二中心频点值。
步骤 203: 将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的 带宽值作为线性滤波的参数值， 对所述数字信号进行线性滤波。
通过实施例二的方案， 对下变频第一增益调整衰减值调整后的射频信号在下变频及模 数转换后的到的数字信号， 利用确定的线性滤波参数进行线性滤波， 提高信号的质量， 使 得经过数字预失真处理和功率放大操作输出的射频信号覆盖效果好， 提高覆盖信号的通信 质量。
需要说明的是， 如果没有实施例一方案的基础， 直接利用实施例二的方案， 对输入的 射频信号经过下变频和模数转换后得到的数字信号， 利用确定的线性滤波参数对该数字信 号进行线性滤波， 也可以改变输入的射频信号的信号质量， 使得经过线性过滤的数字信号 经过数字预失真处理和功率放大操作后输出的射频信号覆盖效果， 与现有技术相比有很大 改变， 进而提高信号覆盖的质量。
实施例三:
如图 6所示， 为本实施例三的一种射频信号的控制设备的结构示意图。 本实施例三是 针对实施例一和实施例二提供的射频信号控制方法对应的控制设备。 该设备包括： 射频功 率检测器 31、 监测控制器 32、 下变频第一增益调整器 33、 数字预失真器 34、 上变频增益 调整器 35和射频功率放大器 36。
射频功率检测器 31， 用于确定当前输出的射频信号的参数信息， 所述参数信息用于表 征射频信号的功率；
监测控制器 32， 用于根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系， 确定所 述当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值， 并在所述确定的输出功率值与额定 功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时， 将增加上变频增益调整衰减值， 以及降低下 变频第一增益调整衰减值；
下变频第一增益调整器 33，用于利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入 的射频信号进行调整；
数字预失真器 34，用于对下变频第一增益调整器调整后的当前输入的射频信号进行数 字预失真处理；
上变频增益调整器 35 ,用于利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信 号进行调整；
射频功率放大器 36，用于将上变频增益调整器调整后的射频信号进行功率放大操作后 输出。
具体地， 所述监测控制器 32 , 还用于将降低下变频第二增益调整衰减值。
所述设备还包括： 下变频第二增益调整器 37。
下变频第二增益调整器 37，用于利用降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射 频信号进行调整， 并根据调整后的射频信号与经过下变频第一增益调整衰减值进行调整的 频信号之间的差值确定数字预失真处理参数。
所述数字预失真器 34，具体用于利用确定的数字预失真处理参数对经过下变频第一增 益调整衰减值调整后射频信号进行预失真处理。
所述监测控制器 32 , 还用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值， 所述数字信号 是输入的射频信号经下变频第一增益调整衰减值进行调整和模数转换后得到的， 并根据执 行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值， 确定所述功率放大操作所需工作频 段的第二中心频点值。
具体地， 所述监测控制器 32 , 具体包括： 频率确定模块 41、 本振频率值确定模块 42、
功率值确定模块 43、 频率值确定模块 44、 第一中心频点计算模块 45和带宽数值确定模块
46。
频率确定模块 41 , 用于确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率； 本振频率值确定模块 42， 用于从起始频率开始到终止频率结束， 以设定步进为单位分 别确定不同的本振频率值；
功率值确定模块 43，用于根据不同的本振频率值对射频信号进行第二下变频和过滤操 作后， 确定通过过滤的射频信号的功率值；
确定模块 44 , 用于针对功率值确定模块 43确定的每一个功率值执行以下操作： 在确定当前的功率值大于参考门限值， 且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是 首次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应的执行功 率放大操作所需的频率作为第一频率值；
在确定当前的功率值不大于参考门 P艮值， 且确定所述功率值不大于参考门限值这一事 件是最后一次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应 的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值。
第一中心频点计算模块 45 ,用于将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作 为所述数字信号的第一中心频点值；
带宽数值确定模块 46 ,用于将所述第一频率值和所迷第二频率值的差的数值作为数字 信号的带宽的数值。
所述设备还包括： 线性滤波器 38。
线性滤波器 38 , 用于将监测控制器 32确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点 的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值， 对下变频及模数转换后得到数字 信号进行线性滤波。
所述数字预失真器 34 , 还用于对线性滤波器调整后的数字信号进行数字预失真处理。 所述射频功率放大器 36,还用于对经数字预失真器进行数字预失真处理后的数字信号 进行功率放大操作后输出。
实施例四：
如图 7所示， 为本实施例四的一种射频信号的控制设备的结构示意图。 本实施例四是 针对实施例二的一种射频信号的控制方法对应的控制设备， 该控制设备包括： 监测控制器 51、 线性滤波器 52、 数字预失真器 53和射频功率放大器 54。
监测控制器 51 , 用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值， 所述数字信号是输入 的射频信号经第一下变频和模数转换后得到的， 并根据执行功率放大操作所需的起始频率
与终止频率的平均值， 确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值； 线性滤波器 52，用于将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数 字信号的带宽值作为线性滤波的参数值， 对数字信号进行线性滤波；
数字预失真器 53, 用于对经线性滤波器调整后的数字信号进行数字预失真处理； 射频功率放大器 54 , 用于将数字预失真处理后的信号进行功率放大后输出。
具体地， 所述监测控制器 51 , 具体包括： 频率确定模块 61、 本振频率值确定模块 62、 功率值确定模块 63、 频率值确定模块 64、 第一中心频点计算模块 65和带宽数值确定模块 66。
频率确定模块 61 , 用于确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率； 本振频率值确定模块 62 , 用于从起始频率开始到终止频率结束， 以设定步进为单位分 别确定不同的本振频率值；
功率值确定模块 63,用于根据不同的本振频率值对射频信号进行第二下变频和过滤操 作后， 确定通过过滤的射频信号的功率值；
频率值确定模块 64，用于针对功率值确定模块 63确定的每一个功率值执行以下操作： 在确定当前的功率值大于参考门限值， 且确定所述功率值大于参考门 P艮值这一事件是 首次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应的执行功 率放大操作所需的频率作为第一频率值；
在确定当前的功率值不大于参考门 P艮值， 且确定所述功率值不大于参考门限值这一事 件是最后一次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应 的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值。
第一中心频点计算模块 65 ,用于将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作 为所述数字信号的第一中心频点值；
带宽数值确定模块 66 ,用于将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字 信号的带宽的数值。
实施例五：
如图 8所示， 为本实施例五的一种射频信号的控制系统结构示意图。 该系统包括： 第 一耦合器、 第一下变频设备、 第一本振设备、 下变频第一增益调整器、 第一模数转换器、 第一数字下变频和滤波处理器、 线性滤波器、 基带削峰处理器、 基带预失真处理器、 预失 真参数自适应控制器、 第二数字下变频和滤波处理器、 数模转换器、 上变频设备、 第二模 数转换器、 上变频增益调整器、 第二下变频增益调整器、射频功率检测器、 第二下变频器、 第二本振设备、 窄带滤波器、 中频功率检波器、 监测控制器、 存储器、 第三下变频设备、
第三本振设备、 射频功率放大器和第二耦合器。
该系统的工作原理为：
第一步： 射频功率检测器通过第二耦合器提取射频输出信号确定输出的射频信号的电 压值， 监测控制器根据确定的电压值利用实施例一的方式确定下变频第一增益调整衰减 值， 并发送给下变频第一增益调整器。
第二步： 射频信号通过第一耦合器、 经第一下变频设备和第一本振设备的共同作用后 输出一个中频信号， 进入下变频第一增益调整器， 下变频第一增益调整器将该中频信号降 低一个增益调整衰减值后， 该中频信号变为适合后级处理的中频信号。
第三步： 该中频信号经过第一模数转换器， 根据带通采样定律， 和中频信号的频率值 大小， 确定釆样率， 变为中频数字基带信号， 然后讲过第一数字下变频和滤波处理器， 实 现数字下变频和镜像滤除， 变为零中频数字基带信号。
其中， 第一模数转换器采用专用 ADC器件实现， 第一数字下变频和滤波处理器可由可 编程门阵列 FPGA实现。
第四步： 首先， 监测控制器根据所述零中频数字基带信号利用实施例二的方法确定线 性滤波参数， 并发送给线性滤波器；
其次： 线性滤波器根据确定的线性滤波参数对接收到的零中频数字基带信号进行线性 滤波改善， 得到数字基带信号。
较优地， 在监测控制器根据所述零中频数字基带信号利用实施例二的方法确定线性滤 波参数时， 可以在射频信号输入时， 通过第一耦合器采集射频输入信号， 经过第二下变频 设备和第二本振设备共同作用后， 输出固定的中频信号， 该中频信号进入窄带滤波器， 滤 除带外信号， 得到窄带内通过的信号， 监测控制器通过中频功率检波器检测出通过窄带的 中频信号的功率值。
第五步： 线性改善处理后的数字基带信号进入基带削峰设备进行基带削峰处理， 降低 峰均比， 将基带削峰处理后的信号发送给基带预失真处理器。
需要说明的是， 基带削峰处理器初步实现数字基带信号的预矫正功能。
第六步： 基带削峰处理后的信号进入数字预失真器， 利用数字预失真参数对数字信号 进行矫正。
其中， 数字预失真器可采用专用芯片， 也可由 FPGA实现。
第七步： 数字预失真处理后的信号经过数模转换变为模拟中频信号， 然后经过上变频 设备和第三本振设备将模拟中频信号变为射频信号。
第八步： 监测控制器在第一步中同时对上变频增益调整衰减值进行增加， 射频信号输
00418 入上变频增益调整器后， 利用增加后的上变频增益调整衰减值对接收到的射频信号进行增 益调整， 变为适合后级处理的射频信号。
第九步： 所述射频信号经过射频功率放大器放大变为额定输出功率后， 通过第二耦合 器输出。
需要说明的是，在射频信号输出之后，第二耦合器提取输出的射频信号作为反馈信号， 经过下变频第二增益调整器， 利用降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射频信号 进行调整， 变为适合后级处理的信号， 该后级处理的信号经过第三下变频设备和第三本振 设备共同作用后， 输出一个中频信号。
预失真参数自适应控制器将中频数字基带信号经过下变频和滤波处理得到零中频数 字基带信号， 与第五步得到的基带削峰处理后的信号作差， 将其差值作为数字预失真的调 整参数„
显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和 范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims
1、 一种射频信号的控制方法， 其特征在于， 该方法包括：
确定当前输出的射频信号的参数信息， 所述参数信息用于表征射频信号的功率； 根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系， 确定所述当前输出的射频信 号的参数信息对应的输出功率值；
在确定的所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时， 将增加 上变频增益调整衰减值， 以及降低下变频第一增益调整衰减值；
利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整， 经过数字 预失真处理后， 再利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整， 并经过功率放大操作后输出。
2、 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 在所述确定的输出功率值与额定功率值 之间的差的绝对值大于设定的数值之后， 利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前 输入的射频信号进行调整之前， 所述方法还包括：
将降低下变频第二增益调整衰减值；
利用降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射频信号进行调整， 并根据调整后 的射频信号与经过下变频第一增益调整衰减值进行调整后的射频信号之间的差值确定数 字预失真处理参数；
数字预失真处理， 具体包括：
利用确定的数字预失真处理参数对经过下变频第一增益调整衰减值调整后射频信号 进行数字预失真处理。
3、 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 利用降低后的下变频第一增益调整衰减 值对当前输入的射频信号进行调整之后， 经数字预失真处理之前， 所述方法还包括； 确定数字信号的第一中心频点值和带宽值， 所述数字信号是输入的射频信号经下变频 第一增益调整衰减值进行调整和模数转换后得到的；
根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值， 确定所述功率放大操作 所需工作频段的第二中心频点值；
利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对输入的射频信号进行调整之后， 数字预失 真处理之前， 所述方法还包括：
将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作 为线性滤波的参数值， 对所述数字信号进行线性滤波。
4、 如权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 确定数字信号的第一中心频点值和带宽 值， 具体包括：
确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率；
'从起始频率开始到终止频率结束， 以设定步进为单位分别确定不同的本振频率值； 依次根据不同的本振频率值对射频信号进行下变频和过滤操作后， 确定通过过滤的射 频信号的功率值；
针对每次确定的功率值执行以下操作：
在确定当前的功率值大于参考门限值， 且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是 首次出现时， 则确定当前功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应的执行功率 放大操作所需的频率作为第一频率值；
在确定当前的功率值不大于参考门 P艮值， 且确定所述功率值不大于参考门限值这一事 件是最后一次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应 的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值；
将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频 点值， 以及将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。
5、 一种射频信号的控制方法， 其特征在于， 该方法包括：
确定数字信号的第一中心频点值和带宽值， 所述数字信号是输入的射频信号经第一下 变频和模数转换后得到的；
根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值， 确定所述功率放大操作 所需工作频段的第二中心频点值；
将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作 为线性滤波的参数值， 对数字信号进行线性滤波， 并经数字预失真处理和功率放大操作后 输出。
6、 如权利要求 5 所述的方法， 其特征在于， 确定数字信号的第一中心频点值和带宽 值， 具体包括：
确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率；
从起始频率开始到终止频率结束， 以设定步进为单位分别确定不同的本振频率值； 依次根据不同的本振频率值对射频信号进行第二下变频和过滤操作后， 确定通过过滤 的射频信号的功率值；
针对每次确定的功率值执行以下操作：
在确定当前的功率值大于参考门限值， 且确定所述功率值大于参考门 P艮值这一事件是
首次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应的执行功 率放大操作所需的频率作为第一频率值；
在确定当前的功率值不大于参考门 P艮值， 且确定所述功率值不大于参考门限值这一事 件是最后一次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应 的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值；
将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频 点值， 以及将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。
7、 一种射频信号的控制设备， 其特征在于， 所述设备包括：
射频功率检测器， 用于确定当前输出的射频信号的参数信息， 所述参数信息用于表征 射频信号的功率；
监测控制器， 用于根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系， 确定所述 当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值， 并在所述确定的输出功率值与额定功 率值之间的差的绝对值大于设定的数值时， 将增加上变频增益调整衰减值， 以及降低下变 频第一增益调整衰减值；
下变频第一增益调整器， 用于利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的 射频信号进行调整；
数字预失真器， 用于对下变频第一增益调整器调整后的当前输入的射频信号进行数字 预失真处理；
上变频增益调整器， 用于利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号 进行调整；
射频功率放大器， 用于将上变频增益调整器调整后的射频信号进行功率放大操作后输 出。
8、 如权利要求 7 所述的设备， 其特征在于， 所述监测控制器， 还用于将降低下变频 第二增益调整衰减值；
所述设备还包括：
下变频第二增益调整器， 用于利用降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射频 信号进行调整， 并 居调整后的射频信号与经过下变频第一增益调整衰减值进行调整的频 信号之间的差值确定数字预失真处理参数；
所述数字预失真器， 具体用于利用确定的数字预失真处理参数对经过下变频第一增益 调整衰减值调整后射频信号进行预失真处理。
9、 如权利要求 8所述的设备， 其特征在于，
所述监测控制器， 还用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值， 所述数字信号是 输入的射频信号经下变频第一增益调整衰减值进行调整和模数转换后得到的， 并根据执行 功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值， 确定所述功率放大操作所需工作频段 的第二中心频点值；
所述设备还包括：
线性滤波器， 用于将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述输入 的射频信号的带宽值作为线性滤波的参数值， 对所述数字信号进行线性滤波。
10、 一种射频信号的控制设备， 其特征在于， 所述设备包括：
监测控制器， 用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值， 所述数字信号是输入的 射频信号经第一下变频和模数转换后得到的， 并根据执行功率放大操作所需的起始频率与 终止频率的平均值， 确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；
线性滤波器， 用于将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字 信号的带宽值作为线性滤波的参数值， 对数字信号进行线性滤波；
数字预失真器， 用于对经线性滤波器调整后的数字信号进行数字预失真处理； 射频功率放大器， 用于对经数字预失真器的数字信号进行功率放大操作， 并输出。
11、 如权利要求 10所述的设备， 其特征在于， 所述监测控制器， 具体包括： 频率确定模块， 用于确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率；
本振频率值确定模块， 用于从起始频率开始到终止频率结束， 以设定步进为单位分别 确定不同的本振频率值；
功率值确定模块， 用于根据不同的本振频率值对射频信号进行第二下变频和过滤操作 后， 确定通过过滤的射频信号的功率值；
频率值确定模块， 用于针对功率值确定模块确定的各功率值执行以下操作： 在确定当前的功率值大于参考门限值， 且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是 首次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应的执行功 率放大操作所需的频率作为第一频率值；
在确定当前的功率值不大于参考门限值， 且确定所述功率值不大于参考门 P艮值这一事 件是最后一次出现时， 则确定当前的功率值对应的本振频率值， 并记录该本振频率值对应 的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值；
第一中心频点计算模块， 用于将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为 所述数字信号的第一中心频点值；
带宽数值确定模块， 用于将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信
号的带宽的数值。
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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| WWE | Wipo information: entry into national phase |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13790728 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |