[发明专利]复合调制波形的预失真

说明书

技术领域

本发明大体上涉及射频(RF)功率放大器，且明确地说，涉及一种基于系统的量度(例如输入与输出信号之间的相位和振幅的差)执行复合调制波形的自适应数字预失真(DPD)的系统和方法。

背景技术

在无线通信领域中，存在对能够在给定带宽内发射较多数据且同时实现合理的或最佳的功率效率以节省电池电力的装置的一般需要。举例来说，已经用不同调制方案(例如具有16、32或64个群集的正交振幅调制(QAM))来设计无线装置以提高给定带宽内的数据输送量。另外，还已经使用在接近其饱和区处操作的功率放大器(例如级别A/B、B、C和其它级别放大器)来设计无线装置以改进功率消耗效率。

由于数据发射的相对较高频谱效率，此些无线装置常常对可允许的频谱泄漏具有严格要求。在一些情况下，这些要求对在接近其饱和区处操作功率放大器呈现问题，因为放大器的非线性特性造成显著的频谱增长和带内失真。一种解决方案是使放大器的操作后退到其线性区中以便减小或防止此失真。然而，此导致所述装置的功率效率减小，这对装置的电池寿命和持续使用具有不利影响。

另一解决方案是在靠近其饱和或非线性区处操作功率放大器且在放大器的输入处使用预失真装置以使输入信号失真以便校正或减小由放大器的非线性造成的输出信号失真。大体上存在两种方法：开环方法和闭环方法。只要准确地建模放大器的非线性特性，开环方法通常就很好地工作，并且不会随时间依据环境条件而显著改变。闭环方法涉及向预失真装置提供调适，使得其可“实时”建模功率放大器的非线性特性且根据放大器的当前模型来调整输入信号的预失真。然而，这些调适技术常常是复杂且昂贵的，如下所论述。

图1说明典型闭环发射器系统100的框图，所述闭环发射器系统100使用解调技术来提供关于输出信号的信息以便施加输入信号的预失真以补偿输出信号中由功率放大器造成的失真。明确地说，发射器系统100包括数字预失真(DPD)装置102、数/模转换器(DAC)104、自动增益控制(AGC)106、上变频转换混频器108以及功率放大器110。发射器系统100进一步包括解调区段，所述解调区段包括功率分配器112、一对混频器114和116、振荡器120、90°移相器118以及一对滤波器122和124。

DPD装置102基于从解调区段所接收的信号来使输入基带或中频(IF)数字信号预失真以便在功率放大器110的输出处实现目标信号。DAC104将来自DPD装置102的经预失真数字信号转换为模拟信号。AGC106动态地放大或衰减所述模拟信号以便在功率放大器110的输出处实现所述信号的目标功率电平。上变频转换混频器108使用本机振荡器(L.O.)来将基带或IF模拟信号上变频转换为射频(RF)信号。功率放大器110放大RF信号以产生输出信号。

解调区段将输出信号的取样部分转换为I/Q IF或基带信号以供DPD装置102用于使输入数字信号预失真以实现发射器100的目标RF输出信号。功率分配器112将取样输出信号分成两个分量以供解调区段的I和Q部分处理。混频器114使用来自振荡器120的信号以将取样输出信号下变频转换为I分量IF或基带信号。滤波器122从I信号移除高阶频率分量。类似地，混频器116使用由移相器118在相位上移位90度的来自振荡器120的信号来将取样输出信号下变频转换为Q分量IF或基带信号。滤波器124从Q信号移除高阶频率分量。分别通过模/数转换器(ADC)126、128将经滤波的I信号和Q信号从模拟域转换为数字域。

所述解调方法存在许多缺点。举例来说，电路非常复杂，其需要解调区段产生I和Q IF或基带信号以供DPD装置用于使输入数字信号预失真以实现目标输出信号。I和Q信号应与输入信号时间对准以使所述系统恰当地操作的事实进一步加大复杂性。I和Q信号可各自需要单独的混频器、滤波器和ADC，所述组件可增加发射器系统100所需要的功率消耗和裸片区域。

发明内容

附图说明

图1说明常规闭环发射器系统的框图，所述闭环发射器系统使用解调技术来提供关于输出信号的信息以便施加输入信号的预失真以补偿输出信号中由功率放大器造成的失真。

图2说明根据本发明的示范性实施例的示范性发射器系统的示意性框图。

图3A到3C说明根据本发明的示范性实施例的包括表示为向量的复合信号的图表，所述复合信号可用以确定补偿信号。

图4说明根据本发明的示范性实施例的发射器系统。