[发明专利]放大和传送信号的方法和装置

说明书

领域

各种实施例涉及无线通信，更具体而言，涉及能用于在发射之前例如使用非线性放大来放大信号的方法和装置。

背景

在无线通信中，在不同时间对无线设备而言可能有不同的数据传输需求，例如，在数据量、数据类型、射程、预期的接收者、可接受的误比特率等等的意义上不同的需求。此外，在不同时间，合意的发射功率电平可能是不同的，例如，是通信信道类型、数据类型、当前信道状况和/或干扰状况的函数。在一些无线通信系统中，传输信号特性可能作为数据传输需求和/或合意发射功率电平的函数而变化，例如，在一些时间期间，可生成并传送多频调信号，而在其他时间可生成并传送单频调信号。

一般而言，在通信系统中使用线性放大器是可取的，因为其不会向正被放大的信号中引入不想要的谐波。此类谐波在多频调信号的情形中可能是尤难被滤除的，因为滤除对信号使用非线性放大器产生的效应的尝试可能经常会对正在被放大的信号中要被维持的这些频调中的一个或更多个频调产生负面影响。

在例如蜂窝电话和其他移动设备等预期针对消费者市场的无线通信设备的情形中，成本和功耗两者的问题都是需要关注的。在宽功率范围上呈线性的放大器往往是昂贵的，如果它们被设计成对于一定频率范围而非单个频率呈线性则尤甚。相应地，在许多应用中在要支持阔功率输出范围的场合使用线性放大器其成本可能令人不敢问津。除了成本问题外，非线性放大可能具有胜过线性放大技术的功率效率优势，从而使得非线性放大在例如手持式设备等关注功率效率的设备中是可取的。

尽管在一些境况中使用非线性功率放大可能是有益的，但是由于与多频调信号的非线性放大相关联的干扰问题，故而非线性功率放大不太适宜用于多频调信号传输。因此，尽管存在成本问题，但是许多被实现为支持使用多频调信号的无线通信设备还是为其发射前的功率放大操作使用线性功率放大器。

基于以上讨论，存在对将在至少一些情况下允许无线通信设备使用非线性放大、而不会对设备操作的至少一些时段期间设备对多频调信号的使用造成显著的负面影响的方法和/或装置的需求。

概述

描述了与在无线通信系统中的放大和信号传输有关的方法和装置。各种描述的方法和装置很适宜于其中无线通信设备在不同时间使用不同频调数目和/或功率电平进行传送的实现。例如，设备可在第一时间段期间使用单个频调传送并在第二时间段期间使用多个频调传送。在一些实施例中，该无线通信设备对传送多频调信号使用线性功率放大而对传送至少一些单频调信号使用非线性功率放大。在一些实施例中，不同的物理放大器被包括于该通信设备中并被用于这些不同类型的放大。例如，在一些但不是全部的实施例中，提供实为线性放大器的第一放大器用于放大多频调信号并提供实为非线性放大器的第二放大器用于放大单频调信号。然而，在其他实施例中，使用单个放大器在不同时间执行线性和非线性放大操作，例如，与此同时信号在不同时间使用不同功率电平被传送。

在一些实施例中，第一放大器的特性曲线上的线性放大范围被用于此线性放大，而该第一放大器的特性曲线上的非线性放大范围被用于该非线性放大。此放大后续的滤波被控制以容适正在使用的放大类型。在一些实施例中，非线性范围被用于放大使用单频调以比用于发射使用该放大器的线性功率范围放大的多频调信号的功率电平高的功率电平来发射的信号。

在一个示例性实施例中，单频调信号对应于OFDM频调或副载波，并且非线性放大的输出为方波。对由此非线性放大产生的信号的后续滤波用于放该单个频调通过并滤除更高阶的谐波。在至少一个实施例中，当多频调信号被传送时，该多频调信号使用线性放大来进行放大。在一些此类实施例中，多频调信号对应于通信频带中的多个频调，并且用于对由此线性放大操作生成的经放大的信号进行滤波的后续滤波器放该多频调信号所对应的频调的全频带通过。跟随非线性放大后使用的滤波器可以并且在一些实施例中的确阻断该多频调信号所占据的频带内的一个或更多个频调。单频调信号可以并且在一些实施例中的确落入多频调信号所对应的频带内。在一些但不一定所有的实施例中，可在该设备中使用可控滤波器，其中该滤波器基于该设备是在单频调还是多频调操作模式下运行而在滤波模式之间切换。

在一些示例性实施例中，示例性的无线通信设备是实现分散式控制和决策的对等通信系统的一部分。在一些此类实施例中，该通信设备实现复现的对等时基结构，其包括：第一类型的区间，例如对等方发现区间，在其中使用单频调传输；以及第二类型的区间，例如话务区间，在其中使用多频调信令。