[发明专利]用于非线性系统的数字补偿器

说明书

一种准确补偿射频发射链的非线性并且施加在算术运算方面的计算要求一样少的预失真器，使用从所述输入信号导出的实值信号的不同集合。所述导出实信号通过可配置的非线性变换，其可以在操作期间适配，并且其可以使用查找表有效实现。所述非线性变换的输出用作用于复信号的集合的增益项，其是所述输入的函数，并且其叠加以计算所述预失真信号。所述复信号和导出的实信号的小集可以针对特定系统选择以匹配由所述系统展现的非线性的种类，从而提供进一步的计算节省，并且减少通过适配所述非线性变换适配所述预失真的复杂性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月11日提交的美国临时申请No.62/670,315和于2018年10月19日提交的美国临时申请No.62/747,994的权益，其各自通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及对非线性电路或系统的数字补偿，例如使非线性功率放大器和无线电发射器链线性化，并且特别地涉及用于数字补偿的数字预失真器的有效参数化。

用于对这样的非线性电路的补偿的一种方法是对输入进行“预失真”或“预反转”。例如，理想电路输出未改变的期望信号u[.]，使得y[.]＝u[.]，而实际非线性电路具有输入-输出变换y[.]＝F(u[.])，其中，注释y[.]表示离散时间信号。在非线性电路之前引入根据变换v[.]＝C(u[.])将表示期望输出的输入u[.]变换为预失真输入v[.]的补偿部件。然后，该预失真输入通过非线性电路，产生y[.]＝F(v[.])。选择指定变换C()的函数形式和可选择的参数值，使得在特定意义上(例如，使均方误差最小化)尽可能接近的y[.]≈u[.]，从而尽可能好地使预失真器和非线性电路的串联布置的操作线性化。

在一些示例中，DPD通过使用延迟元件形成期望信号的延迟版本的集合并且然后使用那些延迟输入的非线性多项式函数，来执行将期望信号u[.]变换为输入y[.]。在一些示例中，非线性函数是伏尔特拉(Volterra)级数：

或者

在一些示例中，非线性函数使用伏尔特拉级数的缩减集或延迟多项式：

在这些情况下，特定补偿函数C由数值配置参数x_p的值确定。

在无线电发射器的情况下，期望输入u[.]可以是发射带的复离散时间基带信号，并且y[.]可以表示如通过表示无线电发射链的函数F()调制到无线电发射器的载波频率的发射带。即，无线电发射器可以将输入v[.]调制并且放大到(实时连续)射频信号p(.)，其中，当解调回到基带、限制到发射带并采样时，射频信号p(.)由y[.]表示。

需要具有如下形式的预失真器，其准确补偿发射链的非线性，并且在待执行以使信号预失真的算术运算方面以及在配置参数的值的存储要求方面施加一样少的计算要求。还需要预失真器的形式对于参数值的变化和/或发射链的特性的变化具有鲁棒性，使得预失真的性能退化不超过可以与这样的变化的程度相称的程度。

发明内容

在一个方面中，一般地，一种准确补偿射频发射链的非线性并且在算术运算方面和存储要求方面施加一样少的计算要求预失真器，使用从输入信号(以及可选的输入包络和所述系统的其他相关参数)导出的实值信号的不同集合。所导出的实信号通过可配置的非线性变换，可以基于感测到的所述发射链的输出在操作期间对所述非线性变换进行适配，并且其可以使用查找表来有效实现所述非线性变换。所述非线性变换的输出用作复信号的集合的增益项，其是所述输入的变换。所述增益调节的复信号相加以计算传递到所述发射链的所述预失真信号。可以针对特定系统选择所述复信号和导出的实信号的小集合以匹配由所述系统展现的非线性，从而提供进一步的计算节省，并且减少通过适配所述非线性变换来适配所述预失真的复杂性。