[发明专利]放大器模型估计装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种放大器模型估计装置和方法。

背景技术

在无线通信系统中，发送信号要经过高功率放大器将模拟射频信号放大，然后通过天线发送出去。为提高频谱效率，越来越多的非恒包络调制方式(比如64QAM/16QAM)和CDMA/OFDM结合，被广泛应用于现代无线通信系统中。这些信号在进入放大器之前的共同特性都是峰均比(PAPR)比较高，比如采用1024点FFT的OFDM信号的PAPR理论值高达10dB。这些高PAPR的信号通过功放，会引起严重的非线性畸变，造成信号星座点损伤和带外辐射功率增大。为减少非线性畸变，可以采用回退发送功率的办法，但是这样会造成放大器的效率降低。为此，多年来，人们在这个领域做了深入的研究，其中数字预失真技术得到了人们的广泛关注。

图1是示出了常规的功放装置的结构图。图1所示的功放装置采用了文献1中公开的传统的反馈方式数字预失真技术。

如图1所示，要发送的数字信号在预失真器(PD，PreDistion)1进行预失真后，经过数模转换器2变为模拟信号。该模拟信号经过低通滤波器3滤除带外信号后由调制器4上变频，然后进入放大器(PA)5进行放大，放大后的信号通过功分器6成为两部分。一部分通过天线发送出去，另一部分作为预失真的反馈信号。反馈信号经过解调器7下变频，通过模数变换器8成为数字信号。放大器模型估计单元10利用PD输出信号和反馈信号进行放大器的模拟估计。由于要求PD输出信号和反馈信号在时间上是对齐的，因而由定时器12检测反馈信号的时延，然后把时延信息送给对应信号点获取单元11。对应信号点获取单元11对输入的信号进行存储，并在接收到来自定时器12的指示时，获取与反馈信号在时间上对齐的输入的信号。放大器模型估计可以采用自适应算法求得模型估计的系数，文献1中公开的系数估计的准则是使得PD后的信号和反馈回来的信号的均方误差最小。具体算法为随机梯度法。得到了模型估计后，进而通过反PA模型求解单元9求得反模型，使得信号经过预失真和放大器后的增益为1或者一个常数，即放大器的线性化。

图1所示的装置有以下缺点：

(1)在收敛前使用发送和接收信号的全部信号点，计算量大；

(2)当条件数大的时候，收敛速度可能会很慢；

(3)通常反馈回路的时延比较大，因此图中的对应信号获取单元11电路需要较大的存储量。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺点作出，提供了一种放大器模型估计装置和方法，用于克服现有技术的一个或更多个缺点。

为了实现上述目的，本申请提供了以下发明。

发明1、一种放大器模型估计装置，根据输入放大器的信号和所述放大器的输出反馈信号进行放大器模型的估计，其特征在于，所述放大器模型估计装置包括第一数据选择器、第二数据选择器、延时器、对应采样点获取单元、定时器和模型估计单元：

所述第一数据选择器用于根据预定阈值选择和存储所述输入信号中的采样点，并获得所述采样点的时间点；

所述定时器确定所述输出反馈信号相对于所述输入信号的延时；

对应采样点获取单元，根据所述定时器所确定出的延时，取得与所述输出反馈信号在时间上对齐的所述输入信号的采样点；

所述延时器根据所述定时器所确定出的延时，对所述输入信号的所述采样点的时间点进行延时；

所述第二数据选择器根据所述延时器输出的经延时的所述采样点的时间点，获得所述输出反馈信号在相应时间点的对应反馈采样点；

所述模型估计单元根据所述采样点和所述对应反馈采样点确定所述放大器的模型。

发明2、根据发明1所述的放大器模型估计装置，其特征在于，所述采样点的个数在1个到128个之间。

发明3、根据发明2所述的放大器模型估计装置，其特征在于，所述采样点的个数在4个到64个之间。

发明4、根据发明1所述的放大器模型估计装置，其特征在于，所述放大器的模型为记忆多项式模型，所述模型估计单元利用将所述记忆多项式模型对放大器输入信号的实部或虚部求导所述记忆多项式模型的最高谐波阶数次所得的公式，使用所述输入信号的采样点的值和所述输出反馈样点的值，确定所述记忆多项式模型的参数，从而估计出所述记忆多项式模型。

发明5、根据发明4所述的放大器模型估计装置，其特征在于，所述模型估计单元在确定所述多项式模型参数时，首先确定最高阶谐波的系数。

发明6、根据发明4所述的放大器模型估计装置，其特征在于，所述多项式模型最高谐波阶数在3-9之间。