[发明专利]具有拥有由用户定义的用于数字预失真(DPD)以及其它非线性应用的非线性函数的指令集的处理器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年10月27日提交的美国专利临时申请No.61/552,242，题目为“软件数字前端(SoftDFE)信号处理以及数字无线电(Software Digital Front End(SoftDFE)Signal Processing and Digital Radio)”的优先权，在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术，以及更具体地涉及用于求解(evaluate)由用户定义的非线性函数的技术。

背景技术

数字预失真(DPD)是用于线性化发射器中的功率放大器，以提高功率放大器效率的技术。发射器中的功率放大器通常必须基本上是线性的，使得信号被精确地重现。输入信号的压缩或者输入信号和输出信号之间的非线性关系导致输出信号频谱溢出到邻近的信道中，导致干扰。这种效应通常被称为频谱再生长(spectral re-growth)。

数字预失真电路反向地建立功率放大器的增益和相位特征的模型，并且当与放大器结合时，制造出更线性化的并且降低在其它情况下会由功率放大器导致的失真的总体系统。将反向失真引入到放大器的输入中，由此减少在其它情况下放大器可能具有的任何非线性。

由于高采样率，通常使用硬连线逻辑部来实现数字预失真。尽管这种基于硬件的DPD技术有效地线性化功率放大器，但是其遭受很多限制，这些限制如果被克服，可以进一步提高DPD电路的效率以及灵活性。例如，现有的基于硬件的DPD技术缺少灵活性并且价格昂贵，耗时并且针对新的射频(RF)设计去改进DPD设计是有挑战的。

数字预失真以及其它非线性应用必须经常处理一个或者多个非线性函数，该非线性函数包括一个或者多个由用户指定的参数，例如滤波器系数值或者源自查找表(look-up table)的值。因此需要一种具有指令集的处理器，该指令集具有用于数字预失真(DPD)以及其它非线性应用的由用户定义的一个或者多个非线性函数，以使能例如DPD高性能软件的实现。

发明内容

总体上，提供具有指令集的处理器，该指令集具有用于数字预失真(DPD)或者其它非线性应用的由用户定义的非线性函数。根据本发明的一个方面，信号处理功能，例如DPD,通过获得至少一个软件指令而以软件被实现，所述软件指令为输入值x执行至少一个非线性函数，其中所述至少一个非线性函数包括至少一个由用户指定的参数；响应于用于包括至少一个由用户指定的参数的至少一个非线性函数的至少一个软件指令执行以下步骤：调用至少一个功能单元，该至少一个功能单元实现所述至少一个软件指令以对输入值x应用非线性函数；以及生成对应于输入值x的非线性函数的输出。

此外，由用户指定的参数能够可选地被从存储器加载到至少一个寄存器中。由用户指定的参数可以包括查找表，该查找表存储用于有限个输入值的非线性函数的值。由用户指定的参数可以包括一个或者多个系数，其被非线性函数采用以执行查找表的条目之间的多项式插值。

参考下列详细说明书以及附图，将会得到对本发明、以及本发明的进一步的特征和优点的更全面的理解。

附图说明

图1示出了本发明的方面可以在其中采用的示例性发射器的部分。

图2示出了本发明的方面可以在其中采用的替代示例性发射器的部分。

图3示出了使用由用户定义的非线性指令f_m,l在16个分量向量的向量处理器上的软件中实现DPD函数的示例性伪码。

图4A和图4B是示例性功能块图的图形说明。

图5A示出了作为x(n)函数的个体的由用户定义的非线性函数f_m,l。

图5B示出了图5A的个体的由用户定义的非线性函数f_m,l的示例性近似。

图6示出了泰勒和(Taylor sum)计算块；以及

图7是根据本发明的实施例的示例性的基于向量的数字处理器的示意性块图，该数字处理器针对一个或者多个复数同时求解由用户定义的非线性函数。

具体实施方式