[发明专利]失真补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种预失真补偿装置，其在对要发送的信号进行放大之前预先对该信号进行失真补偿处理。

背景技术

近年来，在无线通信中常常采用数字化的高效传送。当将多相调制方案应用于无线通信时，如下的技术是很重要的：根据该技术，通过使发送侧的尤其是发送功率放大器的放大特性线性化来抑制非线性失真，从而减小从相邻信道的功率泄漏。

当通过使用具有低线性的放大器来促进功率效率的改善时，对由低线性引起的非线性失真进行补偿的技术是必不可少的。

图1是常规无线通信装置中的发送装置的实施例的框图。发送信号产生装置1发送串行数字数据链。串行/并行转换器(S/P转换器)2一个比特接一个比特地交替地选取数字数据链，并且将选取的比特转换成两种类型的信号：同相分量信号(I信号：同相分量)和正交分量信号(Q信号：正交分量)。

D/A转换器3将I信号和Q信号中的每一个转换成模拟基带信号，并且将经转换的信号输入正交调制器4。正交调制器4将所输入的I信号和所输入的Q信号(发送基带信号)分别乘以基准载波8和通过将基准载波8相移90°而获得的载波，通过将相乘结果相加而执行正交变换，并输出变换结果。

频率转换器5对正交调制信号和本机振荡信号进行混频，并且将其频率转换到射频。发送功率放大器6对从频率转换器5输出的射频信号的功率进行放大，并且将经放大的信号从架空线(天线)7辐射到空中。

在这种情况下，在诸如W-CDMA的移动通信中，发送装置的发送功率大到10mW到几十mW，发送功率放大器6的输入/输出特性(具有失真函数f(p))是非线性的，如图2的虚线所示。由于这种非线性特性，产生非线性失真，并且发送频率f₀周围的频谱具有从图3的虚线的特性“a”长出的实线b表示的旁瓣。因此，产生向相邻信道的泄漏，产生相邻干扰。即，由于图2中示出的非线性失真，发送波泄漏到相邻频率信道的功率变大，如图3所示。

代表泄漏功率的大小的ACPR(相邻信道功率比)是作为图3的线A和A’之间的频谱面积的所关注信道功率与作为线B和B’之间的泄漏到相邻信道的频谱面积的相邻泄漏功率之间的比率。这种泄漏功率对其他信道而言是噪声，使得这些信道的通信质量劣化，因此被严格限制。

泄漏功率例如在功率放大器的线性区域(参见图2的线性区域I)中较小，而在非线性区域II中较大。为了使放大器成为高功率发送功率放大器，需要线性区域I很宽。然而，为此，容量超过实际需要容量的放大器是必要的。产生以下问题：这种放大器在成本和装置尺寸方面是不利的。因此，为无线装置提供补偿发送功率失真的失真补偿功能。

图4为包括数字非线性失真补偿功能的发送装置的框图。在S/P转换器2中将从发送信号产生装置1发送的数字数据串(cluster)(发送信号)转换成两种类型：I信号和Q信号，并且，作为优选实施例，将这些信号输入由DSP(数字信号处理器)构成的失真补偿单元9。

如图4的下部中放大地示出的，失真补偿单元9包括：失真补偿系数存储单元90，其对应于发送信号x(t)的功率pi(i＝0到1023)地存储失真补偿系数h(pi)；预失真单元91，其利用对应于发送信号的功率电平的失真补偿系数h(pi)，对发送信号进行失真补偿处理(预失真)；以及失真补偿系数计算单元92，其将发送信号x(t)和由稍后描述的正交波解调器解调出的解调信号(反馈信号)y(t)进行比较，计算使得通过比较而获得的差为零的失真补偿系数h(pi)，并且更新失真补偿系数存储单元90的失真补偿系数。

通过失真补偿单元9进行了失真处理的信号输入D/A转换器3。D/A转换器3将输入的I信号和输入的Q信号转换成模拟基带信号，并且将该基带信号输出到正交调制器4。正交调制器4将所输入的I信号和所输入的Q信号分别乘以基准载波8和由将基准载波8相移90°而获得的载波，通过将相乘结果相加来执行正交调制，并输出调制结果。

频率转换器5对正交调制信号和本机振荡信号进行混频，并且转换其频率。发送功率放大器6放大从频率转换器5输出的射频信号的功率，并且将经放大的信号从架空线(天线)7辐射到空中。

发送信号的一部分通过定向耦合器10输入频率转换器11。频率转换器11对这部分信号进行频率转换，将这部分信号输入正交波解调器12中。正交波解调器12将发送信号分别乘以基准载波和由将基准载波相移90°而获得的信号，从而执行正交解调，恢复发送侧的基带的I信号和Q信号，并将这些信号输入A/D转换器13。