模数转换系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种模数转换系统和方法。其中，所述系统包括待补偿模数转换器，用于将采集的模拟信号转换为实数域的数字信号；数据转换模块，用于将所述数字信号由实数域转换为复数域；数字预失真反模型模块，用于对复数域的所述数字信号，按照所述待补偿模数转换器失真的逆过程进行补偿，得到补偿数据。通过本发明专利技术，通过在复数域对数字信号进行补偿，解决了由互调失真造成频谱失真的问题，进而提高了系统对于信号的响应能力，达到更加真实的反映被采样的模拟信号的效果。

【技术实现步骤摘要】
模数转换系统和方法
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种模数转换系统和方法。
技术介绍
随着通信技术的发展，越来越复杂多样的数据通过移动和固定的通信网络传输。而通信网络中传输和处理的数据多为数字域数据，因而需要使用模数转换器(Analog-DigitalConverter，简称为“ADC”)将模拟信号(例如自然界的无线电波、光波、声音等)转换为数字信号。ADC是一种把连续的模拟信号转换为离散的量化数字信号的器件。实际的ADC并不会工作在理想状态下，所以实际的ADC并不能理想的跟踪输入的模拟信号。因此，为了使实际的ADC的输出近似于理想的ADC，已经有一些技术来校准实际的ADC，从而修正实际的ADC的性能使之接近于理想ADC。目前，有一种将ADC应用在待采样信号带宽逐渐增大的方向。比如移动通信领域有可能需要发射大功率的宽频带多载波信号，为了提高大功率前置放大器(Pre-Amplifier，简称为“PA”)的发射效率和发射信号的邻道抑制比(AdjacentChannelLeakageRadio，简称为“ACLR”)，需要把几倍于原多载波带宽的发射信号输入ADC进行采样分析。带宽的增大，使得实际使用的ADC的互调失真、频谱平坦度性能下降等问题比较明显，影响了ADC的输出结果。互调失真是当线路具有非线性效应时，由输入的两个或更多输入频谱分量引起新的频谱分量导致的；如果线路同时还具有记忆效应，则会导致当前的输出不仅受当前输入的影响，而且还受以前输入的影响，这种记忆效应会进一步使互调失真加重和复杂化。目前，相关技术中已经有对ADC进行校准的方式，比如使用高精度数字伏特计的静态校准方法，以及使用正弦参考信号(也有使用锯齿波或三角波作为参考信号的)并利用最小平方差准则构造校正表来进行校准的方法。这些方法都是从时域进行校正，对ADC采样的互调失真、频谱失真没有关注。另外，还有使用扩展校正表的方法对ADC进行校准，其具体步骤是：先采用单个频率的正弦参考信号(或使用锯齿波或三角波作为参考信号)生成校正表，然后改变频率来生成另一个校正表，如此通过几个频率的校正表来合成扩展校正表。该方法对ADC的互调失真也没有关注。专利技术人发现：上述ADC的校准方法都是在实数域进行校准或补偿的，所以只能利用幅度信息，无法利用相位信息，因此不能解决ADC的互调失真问题，且目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种模数转换系统和方法，以至少解决上述问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种模数转换系统，包括待补偿模数转换器，用于将采集的模拟信号转换为实数域的数字信号；数据转换模块，用于将所述数字信号由实数域转换为复数域；数字预失真反模型模块，用于对复数域的所述数字信号，按照待补偿模数转换器失真的逆过程进行补偿，得到补偿数据。根据本专利技术的另一方面，提供了一种模数转换方法，包括以下步骤：将采集的模拟信号转换为实数域的数字信号；将所述数字信号由实数域转换为复数域；对复数域的所述数字信号，按照待补偿模数转换器失真的逆过程进行补偿，得到补偿数据。通过本专利技术，通过在复数域对数字信号进行补偿，解决了互调失真的问题，进而提高了系统对于信号的响应能力，达到更加真实的反映被采样的模拟信号的效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的模数转换系统的结构框图；图2是根据本专利技术实施例的数字预失真反模型模块生成子系统的结构框图；图3是根据本专利技术实施例的数据生成器的结构框图；图4是根据本专利技术实施例的另一种数据生成器的结构框图；以及图5是根据本专利技术实施例的模数转换方法的流程图。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术实施例通过将ADC转换后的数字信号由实数域转换为复数域，进而对复数域的数字信号进行补偿，解决了由互调失真造成频谱失真的问题。基于此，本专利技术实施例提供了一种模数转换系统，参见图1，为本实施例提供的模数转换系统的结构框图，该系统包括待补偿模数转换器12、数据转换模块14、数字预失真反模型模块16，下面对此系统进行详细的说明。该模数转换系统包括：待补偿模数转换器12，用于将采集的模拟信号转换为实数域的数字信号；数据转换模块14，分别与待补偿模数转换器12和数字预失真反模型模块16耦合相连，用于将该数字信号由实数域转换为复数域；数字预失真反模型模块16，用于对复数域的该数字信号，按照待补偿模数转换器12失真(例如：互调失真、记忆效应、频带内不平坦)的逆过程进行补偿，得到补偿数据。其中，数据转换模块可以采用希尔伯特变化法或数字移频法将数字信号由实数域转换为复数域，在将实数域的数字信号转换为复数域的数字信号时，可以根据之前的模拟信号设置转换参数。本实施例通过将待补偿模数转换器12输出的数字信号由实数域转换为复数域，在复数域对该数字信号进行补偿，解决了由互调失真造成频谱失真的问题，对非线性效应、记忆效应和带内不平坦都有较好的补偿效果；提高了使用模数转换器对信号的响应能力，尤其适用于普通模数转换器在宽频带信号中的应用。优选地，该模数转换系统还包括有非线性和记忆效应的数字预失真反模型模块生成子系统，参见图2，为本实施例提供的数字预失真反模型模块生成子系统的结构框图。该子系统包括数据生成器20、第一数据转换模块22、第二数据转换模块24、补偿模块26、数字预失真反模型生成模块28，下面对此子系统进行详细的说明。该数字预失真反模型模块生成子系统包括：数据生成器20，用于生成待补偿数据和该待补偿数据的参考数据；其中，该待补偿数据和该参考数据为实数域的数字信号；第一数据转换模块22，用于将该参考数据由实数域转换为复数域；第二数据转换模块24，用于将该待补偿数据由实数域转换为复数域；补偿模块26，用于根据复数域的该参考数据对复数域的该待补偿数据进行时延补偿、相位补偿和功率补偿，得到补偿后的数据；数字预失真反模型生成模块28，用于根据该补偿后的数据和复数域的参考数据设置补偿参数，生成数字预失真反模型模块16。其中，补偿模块26具体可以由时延差异补偿模块、相位差异补偿模块和功率差异补偿模块组成。数字预失真反模型生成模块28可以用数字预失真(DigitalPre-Distortion，简称为“DPD”)技术中的间接模型架构(IndirectlearningDPDarchitecture)的处理方法来得到数字预失真反模型模块16。通过在模数转换系统中加入数字预失真反模型模块生成子系统，可以根据参考数据设置补偿参数，进而得到数字预失真模型模块16，应用数字预失真模型模块16对复数域的信号进行补偿，可以解决互调失真造成频谱失真的问题。能够对非线性效应、记忆效应和带内不平坦进行较好的补偿。当系统中使用的ADC(模数转换器12)对宽频带信号响应能力较差时，可以选择一个性能较好的ADC作为参考模数转换器，用来获取上述参考数据。参见图3，为本实施例提供的数据生成器的结构框图，数据生成器20包括：模拟信号源202，用于生成模拟信号(此信号可本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种模数转换系统，其特征在于包括：待补偿模数转换器，用于将采集的模拟信号转换为实数域的数字信号；数据转换模块，用于将所述数字信号由实数域转换为复数域；数字预失真反模型模块，用于对复数域的所述数字信号，按照所述待补偿模数转换器失真的逆过程进行补偿，得到补偿数据。

【技术特征摘要】
1.一种模数转换系统，其特征在于包括：待补偿模数转换器，用于将采集的模拟信号转换为实数域的数字信号；数据转换模块，用于将所述数字信号由实数域转换为复数域；数字预失真反模型模块，用于对复数域的所述数字信号，按照所述待补偿模数转换器失真的逆过程进行补偿，得到补偿数据。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括数字预失真反模型模块生成子系统，包括：数据生成器，用于生成待补偿数据和所述待补偿数据的参考数据；所述待补偿数据和所述参考数据为实数域的数字信号；第一数据转换模块，用于将所述参考数据由实数域转换为复数域；第二数据转换模块，用于将所述待补偿数据由实数域转换为复数域；补偿模块，用于根据复数域的所述参考数据对复数域的所述待补偿数据进行时延补偿、相位补偿和功率补偿，得到补偿后的数据；数字预失真反模型生成模块，用于根据所述补偿后的数据和复数域的所述参考数据设置补偿参数，生成数字预失真反模型模块。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据生成器包括：模拟信号源，用于生成模拟信号；所述待补偿模数转换器，用于将所述模拟信号转换为实数域的待补偿数据，所述待补偿数据为数字信号；参考模数转换器，用于将所述模拟信号转换为实数域的参考数据，所述参考数据为数字信号。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据生成器包括：参考数据生成模块，用于生成实数域的参考数据，所述参考数据为数字信号；模拟信号源，用于根据所述参考数据生成模拟信号；所述待补偿模数转换器，用于将所述模拟信号转换为实数域的待补偿数据，所述待补偿数据为数字信号。5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘卫明，林青春，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94