本发明专利技术的示例性实施例包括放大器和处理器，其中，处理器使用系统的度量（其包括峰值功率、峰值电压、平均功率、均方根（ＲＭＳ）电压、放大器的输出信号的采样值）或者环境度量（比如温度、电源电压、信号频率等），来调适放大器的输入－输出信号特性的基准模型或前一模型。具体而言，所述系统包括放大器；用于测量该系统的度量的设备；用于根据系统度量来生成放大器的输入－输出信号特性的当前模型的处理器；以及用于根据当前放大器模型来对放大器的输入信号进行预失真处理的预失真设备。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
概括地说，本专利技术涉及射频(RF)功率放大器，具体地说，本专利技术涉及根据系统的 度量(比如，来自RF功率放大器的输出的平均功率或均方根(RMS)电压以及峰值功率或电 压)执行复合调制波形的自适应数字预失真(DPD)的系统和方法。
技术介绍
在无线通信领域，通常需要能在给定的带宽中发送更多数据，并同时实现合理的 或最优的功率效率以节省电池电量的设备。例如，使用不同的调制方案(例如，具有16、32 或64个星座点的正交幅度调制(QAM))来设计无线设备，以增加给定带宽中的数据吞吐量。 另外，还使用接近于其饱和区来操作的功率放大器(例如，类型A/B、B、C)和其它类型放大 器来设计无线设备，以提高功耗效率。由于数据传输的相对高的频谱效率，这些无线设备通常对于可允许的频谱泄漏具 有严格的要求。在一些情况下，这些要求提出了针对接近于功率放大器饱和区来操作该功 率放大器的问题，这是因为，放大器的非线性特性导致显著的频谱增生和带内失真。一种解 决方案是将放大器的操作回退(backoff)到其线性区域，以便减少或防止这种失真。然而， 这种方案导致设备的功率效率降低，这对于电池寿命和设备的持续使用有负面影响。另一种解决方案是接近功率放大器的饱和区或非线性区来操作该功率放大器，并 在放大器的输入处使用预失真设备来对输入信号进行失真处理，以便校正或减少该放大器 的非线性所导致的输出信号的失真。一般有两种方案开环方法和闭环方法。通常而言，只 要放大器的非线性特性被准确地建模，并且在一段时间内不随着环境条件而显著改变，则 开环方法是适用的。闭环方法涉及对预失真设备进行调适，使得其能够“实时地”对功率放 大器的非线性特性进行建模，并根据放大器的当前模型来调整输入信号的预失真。然而，如 下所述，这些调适技术通常是复杂且昂贵的。图1示出了典型闭环发射机系统100的框图，其中，为了应用输入信号的预失真以 补偿功率放大器所导致的输出信号的失真，该系统100使用解调技术来提供关于输出信号 的信息。具体而言，发射机系统100包括数字预失真(DPD)设备102、数模转换器(DAC) 104、 自动增益控制(AGC) 106、上变频混频器108和功率放大器110。发射机系统100还包括解 调部件，其中该解调部件包括功率分配器112、一对混频器114和116、振荡器120、90°移 相器118以及一对滤波器122和124。DPD设备102根据从解调部件接收的信号对输入基带或中频(IF)数字信号进行 预失真处理，以便在功率放大器110的输出处实现目标信号。DAC 104将来自DPD设备102 的预失真处理后的信号转换成模拟信号。AGC 106对该模拟信号进行动态地放大或衰减，以 便在功率放大器110的输出处实现该信号的目标功率电平。上变频混频器108使用本地振 荡器(L. 0.)将基带或IF模拟信号上变频成射频(RF)信号。功率放大器110则对于RF信 号进行放大，以生成输出RF信号。解调部件将输出RF信号的采样部分转换成I/Q IF或基带信号，以便由DPD设备 102用于对输入数字信号进行预失真处理，以实现发射机100的目标RF输出信号。功率分 配器112将经采样的输出RF信号分成两个分量，以便由解调部件的I部分和Q部分进行处 理。混频器114使用来自振荡器120的信号将经采样的输出RF信号下变频成I分量IF或 基带信号。滤波器122从I信号中去除高阶频率分量。类似地，混频器116使用来自振荡 器120的由移相器118进行了 90度相移的信号，来将经采样的输出RF信号下变频成Q分 量IF或基带信号。滤波器IM从I信号中去除高阶频率分量。对于该解调方法来说存在很多缺点。例如，电路非常复杂，其需要解调部件来生成 I分量IF或基带信号以及Q分量IF或基带信号，以便由DPD设备用于对输入数字信号进行 预失真处理来实现目标输出信号。此外，该复杂性还体现在应当将I分量信号和Q分量信 号与系统的输入信号进行时间对准，以便适当地进行操作。此外，I分量解调和Q分量解调 一般在幅度域和相位域中都需要进行预失真处理。通常而言，当在幅度域和频率域中都进 行输入信号的预失真处理时，需要更高分辨率的DAC。附图说明图1示出了典型闭环发射机系统的框图，其中，为了对输入信号应用预失真以补 偿功率放大器所导致的输出信号的失真，该发射机系统使用解调技术来提供关于输出信号 的信息。图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的示例性发射机系统的框图，其中该 示例性发射机系统包括具有自适应预失真设备的功率放大器。图3A示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、用于调适放大器模型，以及使 用经调适的放大器模型来对输入信号进行预失真处理以实现目标输出信号的示例性方法 的流程图。图IBB示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、用于确定当前放大器模型的 当前低功率增益Glpi的示例性方法的流程图。图3C示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、用于确定当前放大器模型的 当前饱和电压Vosati的示例性方法的流程图。图3D示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、用于确定当前放大器模型的 输入幅度特性VitGOi的示例性方法的流程图。图3E示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、用于确定当前放大器模型的 输出幅度特性VotGOi的示例性方法的流程图。图4示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、与以下模型有关的功率放大器 的示例性增益响应的曲线图示例性基准放大器模型、将低功率增益调整得更高的示例性 经调适放大器模型、以及将低功率增益调整得更低的示例性经调适放大器模型。图5示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、与以下模型有关的功率放大器 的示例性饱和电压响应的曲线图示例性基准放大器模型、将饱和电压调整得更高的示例 性经调适放大器模型、以及将饱和电压调整得更低的示例性经调适放大器模型。图6A-图6C示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的示例性功率放大器、预失 真设备和发射机系统的示例性归一化输出-输入电压响应的曲线图。图7示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、示例性峰值与平均功率比与以 下各项的输出功率的关系曲线图功率放大器的输入、功率放大器的输出、和功率放大器的 目标输出。图8A示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、示例性的未失真或原始输入 信号以及失真的输出信号的时域图。图8B示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、示例性的经预失真处理的输 入信号以及输出信号的时域图。图9示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的另一示例性发射机系统的框图， 其中该发射机系统包括具有自适应预失真设备的功率放大器。图10示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的、用于功率放大器的输出信号 的示例性互补累积分布函数(CCDF = 1-CDF)的曲线图。图11示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的另一示例性发射机系统的框 图，其中该发射机系统包括具有自适应预失真设备的功率放大器。图12示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的另一示例性发射机系统的框 图，其中该发射机系统包括具有自适应预失真设备的功率放大器。具体实施例方式本申请使用的“示例性的”一词意味着“用作例子、例证或说明”。本申请中描述为 “示例性”的任何实施例不本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种系统，包括：放大器；用于测量所述系统的度量的设备；用于根据所述系统度量来生成所述放大器的输入－输出信号特性的当前模型的处理器；以及用于根据所述当前放大器模型来对所述放大器的输入信号进行预失真处理的预失真设备。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·德拉克斯勒，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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