[发明专利]用于线性包络消除与恢复发射机的系统、方法、以及装置

说明书

相关申请 

本申请要求于2006年6月4日提交的主题为“Systems，Methods，and Apparatuses for Linear Polar Transmitters”的美国临时申请第60/803,871号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。 

技术领域

本发明涉及一种包络消除与恢复(EER)发射机，更具体地，涉及用于射频(RF)功率放大器的性能增强的系统、方法、以及装置。 

背景技术

在代价敏感移动发射机中，必须小心地管理性能折中，从而以所需的增益和线性实现高效率和高输出功率。通过本征非线性功率放大器(PA)自身，实现更好线性操作的唯一方法就是将信号的动态范围限制为PA总能力的一小部分。不幸地，由于需要尺寸非常大且消耗很多功率的放大器的结构，所以这种限制动态范围来实现更加线性的操作的效率远远不够。 

随着增加数据传输速率和通信能力的需求，已经在现有GSM(全球移动通信系统)规范和基础设施中引入增强数据率GSM演进(EDGE)。GSM基于高斯最小频移键控(GMSK)的恒包络调 制方案，而EDGE基于主要改善频谱效率的3π/8频移的8相位频移键控(8-PSK)的包络变化调制方案。由于这种包络变化调制方案，EDGE发射机对PA非线性非常敏感，这可能显著并负向影响EDGE听筒的性能。此外，宽带码分多址(WCDMA)是具有比EDGE的数据率(384kbps)高很多的数据率(～2Mbps)的另一种通信技术。主要的全球无线宽带标准将如视频会议、成像和视频、3D游戏和高端立体声的3G多媒体应用提供给移动用户。在单代价敏感系统架构上的GSM/EDGE和WCDMA的组合为移动用户提供了更加严密的体验，因为它们在两种技术都能应用的网络内漫游同时利用可用的最高网络连接速率。还通过在单系统上组合主要的移动无线和多媒体技术还可以使移动装置设计复杂性最小化。然而，对于EDGE，WCDMA基于混合移项键控(HPSK)的包络变化调制方案。结果，WEGDE(WCDMA和EDGE)发射机需要有效、精确的振幅和相位控制，通过附加块补偿由PA非线性特性和非恒包络变化所引起的失真。 

为了提供有效地放大信号传输，已经提出了具有数字预失真方案的开环或具有模拟反馈方案的闭环形式的许多EER发射机架构。 

首先，在传统的具有数字预失真方案的开环中，PA的特征在于包括功率、温度、和频率的校准数据。然后将校准数据存储在查找表(LUT)中。通过数字逻辑选择来自LUT的用于操作条件的校正系数，并将其应用于预失真(predistortion)。基于DSP的线性化可以提供精确、稳定的操作，以及易于通过软件编程的能力进行调制。然而，该技术需要对生产线进行耗时校准以补偿部件之间的变化，并且不能容易地校正系统中的任何老化效应。当包括检查PA输出变化的反馈通路时，电路变得昂贵并且消耗大量的DC功率。 

其次，闭环包络反馈控制通常用于模拟线性化。在这种反馈控制结构中，必须在发射机中包括精确的接收机，以及控制环带宽应 该大大超过信号带宽。此外，负反馈中的固有增益减小的特性可能引起对不具有足够发射增益的放大器的严格限制。此外，传统的闭环系统不仅反馈失真也反馈信号功率，从而减小了闭环系统的稳定性。类似地，用在这些传统极性调制系统的功率放大器为了效率而以高度非线性开关模式运行，使得去除高阶失真分量变得更加重要。 

发明内容

本发明的实施例可提供使用正交递归预失真技术的模拟线性EER发射机架构。该发射机架构可以以低功率模式运行，并且通过反馈回低频偶次失真分量(即，线性增益的偏移)实现了更大的带宽。此外，失真分量可不被添加到输入信号中作为反馈，而是可用于以乘法方式对输入信号进行预失真。具体地，当低频偶次失真分量与基波信号相乘时可生成奇次带内失真项。因此，这种架构可固有地比传统加法极性(additive polar)环路系统更加稳定。