为功率放大器的前置补偿的估计装置及估计方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种估计方法，用以为一功率放大器的前置补偿估计一组复数因子中的多个复数因子。针对一计算期间，一复数因子自该组复数因子中被选出。于该计算期间内，该复数因子的一估计解利用一迭代计算被产生。该迭代计算令该估计解经过一任意次数的迭代后朝向一最终解收敛。该任意次数的迭代未受该计算期间的一时间长度限制。该估计解经过该迭代计算中各次迭代后产生的一累积误差被计算出来。一收敛条件是否已成立系根据该累积误差来决定。当该收敛条件成立时，结束该估计。

【技术实现步骤摘要】
为功率放大器的前置补偿的估计装置及估计方法
本专利技术与功率放大器的失真前置补偿相关。
技术介绍
对射频功率放大器来说，线性度和能源效率是彼此冲突的两个设计参数。良好的线性度能避免符号分布(constellation)及/或频谱被破坏。高能源效率则代表较低的耗电量，对使用电池供电的装置尤其重要。不幸的是，功率放大器能源效率最佳时，输入/输出信号的关系的线性度最差。预失真(以下亦称为前置补偿)是用以平衡线性度和能源效率的几种技术之一。功率放大器的复数增益GD可被量化为功率放大器的输出信号Y与输入信号X的比值：其中AD为振幅失真，θD为相位失真。由于AD和θD与输入数据相关，在前置补偿校正的过程中必须多次计算该比值。更明确地说，AD和θD与输出功率相关，而输出功率为输入数据的函数。随着校正技术的进步，用以实现式(1)的复数除法电路已能被整合于功率放大器所在的装置中。目前的研究方向主要在追求降低复数除法耗用的资源。在一种传统的复数除法技术中，直角坐标先被转换为极坐标。进行除法和减法运算后，极坐标再被转换回直角坐标。实际上，有许多无线电路利用相同相位(I)和正交相位(Q)两个不同的路径分别处理复数信号的实部和虚部。式(1)可被改写为：这种做法最主要的缺点在于需要转换坐标。转换坐标通常是利用坐标旋转数字运算(CORDIC)或相似的技术达成。另一种传统复数除法技术是将式(1)中的分子和分母各自乘上分母的共轭复数，随后再进行一复数乘法运算与一实数除法运算，例如：这种技术亦需要进行数据转换(将分母自复数值转换为实数值)。上述两种传统技术都需要耗费大量资源的数据转换。因此，目前存在于计算复数增益时避免数据转换甚至是除法运算的需求。
技术实现思路
根据本专利技术的估计方法系用以为一功率放大器的前置补偿估计一组复数因子中的多个复数因子。针对一计算期间，一复数因子根据一选择条件自该组复数因子中被选出。该选择条件于连续多个计算期间中的各个计算期间都被重新评估。于该计算期间内，被选择的该复数因子的一估计解利用一迭代计算被产生。该迭代计算令该估计解经过一任意次数的迭代后朝向一最终解收敛。使该估计解收敛至该最终解的迭代次数并未受到该计算期间的一时间长度限制。该估计解经过该迭代计算中各次迭代后产生的一累积误差会被计算出来。无论被选择的该复数因子为何，该累积误差计算皆会被执行。是否成立一收敛条件系根据该累积误差来决定。无论被选择的该复数因子的该估计解为何，当该收敛条件成立时，该估计程序即结束。附图说明图1绘示能实现本专利技术概念的一通讯装置的功能方块图。图2为用以说明根据本专利技术的前置补偿概念的信号关系图。图3系绘示根据本专利技术的一实施例中的适性前置补偿处理器的功能方块图。图4为根据本专利技术的一复数除法器的功能方块图范例。图5呈现根据本专利技术概念可能产生的复数因子收敛表现。图6系绘示根据本专利技术的一实施例中的前置补偿权重计算程序的流程图。图7呈现根据本专利技术的一实施例中的收敛处理器的功能方块图。图8为根据本专利技术的一实施例中的复数因子估计程序的流程图。符号说明10：通讯装置11：数据信号12：传送电路14：接收电路20：收发电路22：接收器功率导通电路24：滤波器旁路电路26：增益控制电路28：AMPM相位控制程序32：传送端功率放大器34：传送/接收开关35：天线36：接收端低噪声放大器100：数字前端电路101：校正信号105：调变/解调器107：测试信号产生器109：校正开关110：前置补偿处理器111：回归开关112：振幅计算单元114：查找表116：前置补偿器117：相位控制信号120：补偿处理器122：升取样器124：数字-模拟转换器140：同相/正交不匹配估计处理器150：适性前置补偿处理器155：时钟信号156：接收器数字信号处理时钟信号162：延迟组件164：更新处理器166：同相/正交不匹配校正处理器170：控制器172：收敛处理器重置信号173：收敛门槛信号174：收敛成立信号175：存储器读写信号176：解答选择信号177：LDINIT权重信号178：对准信号179：更新信号190：存储器192：PDWC控制信号194：内建自我测试信号199：降取样时钟速率控制信号201：实际输出功率曲线202：目标输出曲线203：前置补偿后输入曲线205、207、208、209：数据点212：地址222：索引值224：存储器基本偏移值230：权重表格232：权重305：输出输入接口310：分子/分母交换器320：取样/保持电路330：振幅计算单元335：降取样时钟产生器337：地址产生器342：降取样时钟信号350：复数除法器405：标准化处理器407：移位寄存器409：移位控制器410：最小均方循环411、414：乘法器412、416：加法器413：误差缓存器415：单位延迟组件422、424、426：信号路径430：收敛处理器430A：比较器432：布尔收敛旗标434：收敛信号435：逻辑闸450：存储器452：记录600：前置补偿校正程序605～690：流程步骤700：收敛处理器705：振幅计算单元710：加法器715：乘法器720：延迟组件722：比较器输入端725：比较器730：比较器输出信号800：复数因子估计程序805～830：流程步骤具体实施方式以下各实施例及其相关图式可充分说明本申请案的专利技术概念。各图式中相似的组件编号系对应于相似的功能或组件。须说明的是，此处所谓本专利技术一辞系用以指称该等实施例所呈现的专利技术概念，但其涵盖范畴并未受限于该等实施例本身。此外，本揭露书中的数学表示式系用以说明与本专利技术的实施例相关的原理和逻辑，除非有特别指明的情况，否则不对本专利技术的范畴构成限制。本专利技术所属
中具有通常知识者可理解，有多种技术可实现该等数学式所对应的物理表现形式。本专利技术的图式包含呈现多种彼此关联的功能性模块的功能方块图。该等图式并非细部电路图，且其中的连接线仅用以表示信号流。功能性组件及/或程序间的多种互动关系不一定要透过直接的电性连结始能达成。此外，个别组件的功能不一定要如图式中绘示的方式分配，且分布式的区块不一定要以分布式的电子组件实现。本专利技术提出的技术能计算用以量化两复数数值的比例的复数因子(complexfactor)。在以下说明中，复数因子包含复数增益GD(放大器的输出相对于输入的比例)以及复数前置补偿权重w，也就是复数增益GD的倒数。以下实施例主要为与无线局域网络(WLAN)相关的应用，但本专利技术的范畴不以此为限。根据以下说明，本专利技术所属
中具有通常知识者可理解本专利技术的概念能用于其他失真补偿场合。此外，本专利技术的范畴涵盖各种替代实施方式。图1为一通讯装置10的功能方块图。举例而言，通讯装置10可为符合IEEE802.11无线局域网络通讯标准的无线通信装置。待传输的数据信号11会被传送电路12加以处理，而通讯装置10接收到的数据会经过接收电路14处理，成为数据信号11。通讯装置10与其他装置间的通讯程序可由以下电路达成：数字前端电路(DFE)100、收发电路20、传送端功率放大器32、传送/接收(T/R)开关34、接收端低噪声放大器(LNA)36，以及耦接至T/R开关34用以发送/接收射频电磁波的一个或多个天线35。于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种估计方法，用以为功率放大器的前置补偿估计一组复数因子的多个复数因子，该估计方法包含：针对一计算期间，根据选择条件，自该组复数因子中选择复数因子，其中该选择条件于连续多个计算期间中的各个计算期间都被重新评估；于该计算期间内，利用迭代计算，估计得到被选择的该复数因子的估计解，并使该估计解朝最终解收敛；经历该连续多个计算期间，计算该估计解经过该迭代计算中各次迭代后产生的累积误差；根据该累积误差，决定收敛条件是否已成立；以及当该收敛条件成立时，结束该估计。

【技术特征摘要】
2013.07.19 US 13/946,3871.一种估计方法，用以为射频传送器中的功率放大器的前置补偿估计一组复数因子的多个复数因子，该估计方法包含：针对一计算期间，根据选择条件，自该组复数因子中选择复数因子，其中该选择条件于连续多个计算期间中的各个计算期间都被重新评估；于该计算期间内，利用迭代计算，估计得到被选择的该复数因子的估计解，并使该估计解朝最终解收敛；经历该连续多个计算期间，计算该估计解经过该迭代计算中各次迭代后产生的累积误差；根据该累积误差，决定收敛条件是否已成立；以及当该收敛条件成立时，结束该估计。2.如权利要求1所述的估计方法，其特征在于，该迭代计算包含多次迭代，其中计算该累积误差包含：针对目前迭代，决定该估计解相对于该最终解的误差；将先前迭代中计算出的该累积误差与该目前迭代所决定的该误差相加，以产生相加结果；以及藉由过滤系数，加权该相加结果，以为该目前迭代产生该累积误差。3.如权利要求2所述的估计方法，其特征在于，乘上该过滤系数包含：于该迭代计算中的第一迭代期间分派第一数值给该过滤系数；以及于该迭代计算中的第二迭代期间分派第二数值给该过滤系数，其中该第二迭代期间晚于该第一迭代期间。4.如权利要求3所述的估计方法，其特征在于，以该过滤系数加权进一步包含：于晚于该第一数值被分派为该过滤系数的计算期间的后续计算期间，分派该第二数值给该过滤系数。5.如权利要求1所述的估计方法，其特征在于，估计得到该估计解包含：产生基频信号，该基频信号包含依预设取样率产生的连续多个复数取样；撷取该基频信号中的该些个复数取样其中之一以及输出信号取样，其中该输出信号取样系由该射频传送器的功率放大器根据被撷取的该复数取样而产生，且该输出信号取样系撷取自透过回授电路耦接至该射频传送器的接收器；以及迭代地分派多个估计解给该复数因子，以使被撷取的该复数取样与该复数因子的乘积于各次迭代后朝向该输出信号取样的等同值收敛。6.如权利要求5所述的估计方法，其特征在于，计算该累积误差包含：计算该乘积与该输出信号取样间的差异，做为目前迭代的该估计解的误差；将先前迭代中计算出的该累积误差与该目前迭代的该误差相加，以产生相加结果；以及藉由过滤系数加权该相加结果与该误差，以为该目前迭代产生该累积误差。7.如权利要求5所述的估计方法，其特征在于，进一步包含：当该收敛条件成立时，停止供电给该接收器中的至少一电路。8.如权利要求5所述的估计方法，其特征在于，进一步包含：当该收敛条件成立，储存该组复数因子，做为该射频传送器的多个预失真权重，用以预失真该基频信号。9.一种估计装置，用以为功率放大器的前置补偿估计一组复数因子中的多个复数因子，该估计装置包含：存储器，用以储存该组复数因子；时钟电路，用以建立一计算期间，用于进行迭代计算中多次的迭代，使得估计解朝向最终解收敛；以及适性前置补偿处理器，包括：振幅计算单元，计算出振幅；地址产生器，根据该振幅，产生对应于该存储器的地址；复数除法器，用以:针对目前计算期间，自该组复数因子选择储存于该存储器的该地址的复数因子；利用该迭代计算，于该目前计算期间内估计得到被选择的该复数因子的估计解；于该迭代计算中的各次迭代，储存该估计解于该存储器的该地址；于连续多个计算期间，计算该估计解经过该迭代计算中各次迭代后产生的累积误差；根据该累积误差，决定收敛条件是否已成立；以及当该收敛条件成立时，结束该估计。10.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡拉姆·穆罕默德，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71