[发明专利]消除失真

说明书

技术领域

本发明涉及消除失真，且特别地涉及减少混频器输出中的杂波。

背景技术

已知的混频器或调制器是将信号从一频带移动至另一频带的装置。混频器一般使用倍增过程，其中位于一频谱带的频率为R的所需变量信号和本地生成的频率为L的单个频率振荡器信号被合并以形成频率为R+L以及-R+L的和信号和差信号；一般通过滤波使合适的一个用于进一步处理而另一个被去除。在实际实施方式中，常常通过非线性方法实现该倍增过程，这种非线性方法也产生许多其它不需要的R和L的组合，例如，R和L的二次谐波形成的项，即2R±L。在大多数实际实施方式中，这些称为“杂波”的倍增的杂散乘积被滤除至其不利影响被减少至可容许水平的程度。下文将说明的情况偶尔会出现，使得滤波过程变得困难，或者甚至使得不可能获得所要求的抑制度。在此情况下，必须有处理杂散乘积的其它方法。

参照图1，经常用于频移频率为R的输入模拟或数字信号的已知混频器或调制器10，使用频率为L的本地振荡器信号以产生频率为I的输出信号，如图1所示。

混频器10可能产生以下频率：

I＝mR+nL

其中m和n为负整数或正整数或零。

在频率(R+L)和(-R+L)处产生强输出，其中在前一种情况下，m＝1且n＝1，在后一种情况下，m＝-1且n＝1。正常情况下，仅需要一种输出。不需要的输出所处频率通常与所需输出所处频率相差很大，使得用滤波器就可基本上去除不需要的输出。

为m和n的其它值产生的信号通常是不需要的信号，并被称为“混频器杂波”。其电平通常比需要的信号低的多，且其所处频率与所需频率R±L相差很大，使其可再次通过滤波去除。但是有时一些混频器杂波与所需信号过于接近因而不能通过滤波去除，或者即使可以通过滤波去除，所需滤波器过于复杂、昂贵且相当大，难以实施。

在一些情况下可引起问题的这样一个混频器杂波是混频器输出频率I＝2R-L即m＝2且n＝1时的杂波。

接收高频RF信号并降频混频至较低频率的降频变频器(down-converter)的情况可作为混频器杂波可引起问题的示例。对于这种情况，可假定与中心频率相比R是相对窄带信号，其中心频率固定，或者与中心频率相比R仅少量移动。

图2、3和4示出了不同本地振荡器频率L的较大混频器杂波。根据附图，可以看出对于频率L的三种不同设置，(m＝1且n＝0时的)频率R和(m＝0且n＝1时的)频率L的杂散输出信号被跟随混频器输出的低通滤波器去除。但频率(2R-L)的杂散信号没有被滤波器去除。可以看出，随着本地振荡器频率L增加(以增大所需输出频率I)，(2R-L)处杂波频率减小。当本地振荡器被设置为生成接近R/2的输出频率I时，杂波(2R-L)与输出频率(L-R)非常接近或者重叠，因此，如图2-4所示，杂波不能通过用于去除主要混频器杂散信号的低通滤波去除杂波。即使其不是非常接近到难以通过滤波去除，将需要可调滤波器或一堆可切换的不同固定滤波器来滤除杂波。该滤波增加了系统的复杂性、费用以及尺寸，且如所述那样，在杂波与所需混频器输出信号非常接近或重叠时，如图3所示，不能去除杂波。

如图2-4所示，(2R-L)频率混频器杂波的电平通常比所需输出I低的多。减少杂波的一个方法是降低施加于混频器的输入电平。已知将频率R处的输入信号电平降低X dB一般会使杂波降低2X dB，这就使杂波相对所需信号减小了X dB。不幸地是，降低输入信号电平要求在混频器之后放大更多以将信号电平还原至给定电平，从而使，输出信号的信噪比(SNR)降低了X dB。因此改变混频器输入电平时要权衡杂波电平和SNR。

为相对所需信号电平降低杂波电平而不损害SNR，可使用较低失真的混频器。但是这一般更昂贵。有源混频器一般需要更多功率，或者无源混频器一般需要更高的本地振荡器电平。这种混频器增加了成本、电路尺寸和功率消耗。

因此，需要降低混频器杂波的电平而不使用较低失真的混频器，也不降低输出SNR。

发明内容

本发明的目标是至少改进现有技术中前述缺点。

根据本发明提供了配置成消除从输入信号产生的谐波或互调信号的预失真级(pre-distortion stage)，预失真级包括非放大部件，包括配置成接收输入信号的同相谐波发生器网络装置和配置成接收输入信号的正交谐波发生器网络装置，同相和正交谐波发生器网络装置的输出被结合，以产生与从输入信号产生的谐波或互调信号具有相同幅度和频率但相位相差180度的输入信号的另一谐波信号，从而消除谐波或互调信号。