[发明专利]一种有记忆的量化误差预均衡补偿系统和方法

权利要求书

1.一种有记忆的量化误差预均衡补偿系统，可应用于可见光CAP通信系统中，其特征在于，由QAM映射模块、加权LUT预失真模块、上采样模块、I/Q分离模块、成型滤波模块、Delta-sigma调制模块依次连接组成；其中：

所述QAM映射模块，对原始数字逻辑信号进行2^N阶QAM编码，得到复数信号；

所述加权LUT预失真模块，根据连续相邻符号的模式，通过建立的查找表对信号进行预失真；

所述上采样模块，对信号进行上采样操作，得到频域上复制的信号；

所述I/Q分离模块，对复数信号进行I/Q分离，分别得到实部信号作为同向I路，虚部信号作为正交Q路；

所述成型滤波模块，用于对频域上实现复制的信号进行成型滤波，I路与Q路分别使用一对满足希尔伯特变换对特性的成型滤波器滤波，滤波后的正交信号相减得到CAP信号；

所述Delta-sigma调制模块，通过Delta-sigma调制将CAP信号量化，并对量化噪声进行噪声整形，得到量化误差预均衡后的DSM-CAP信号；

所述加权LUT预失真模块包括两个部分：查找表生成和路由加权LUT；

首先，符号序列包含从CAP数据中提取的特定模式，模式的长度为2N+1；每个模式都有一个特定的地址，即输出索引i；使用滑动窗口选择2N+1符号；相应地，是具有相同索引i的可与发送数据比较的接收信号；中间符号的振幅校正定义为：

e(k)＝Y(k)-X(k)

e(k)被放置在相应的地址i中；当滑动窗口向前移动时，校正每个模式的中间符号的幅度，并将幅度误差存储在相应的地址中；在计算所有符号时，得到每个符号的幅度误差平均值E(k)，并最终存储；

其次，通过在发送器侧找到生成的加权LUT来预失真所发送的数据x(k)；对于一定的N，根据加权LUT索引i，信号相应地预失真为x'(k)：

x'(k)＝x(k)-E(k)×w

其中，w是该系统中使用的权重。

2.根据权利要求1所述的有记忆的量化误差预均衡补偿系统，其特征在于，上采样后的成型滤波满足如下关系式：

f₁(t)＝g(t)*cos(2πf_ct)，

f₂(t)＝g(t)*sin(2πf_ct)，

其中，a(t)与b(t)分别代表同向I路与正交Q路的信号；g(t)是基带平方根升余弦奈奎斯特滤波器；f₁(t)与f₂(t)分别代表I路同向成型滤波器时域响应与Q路正交成型滤波器时域响应，f₁(t)与f₂(t)构成一个希尔伯特变换对；经过滤波之后的两路信号是正交关系，所以通过一个相减操作，实现CAP信号s(t)的生成。

3.根据权利要求1所述的有记忆的量化误差预均衡补偿系统，其特征在于，所述Delta-sigma调制模块，用于对CAP信号进行量化，并对量化噪声进行噪声整形，得到量化误差预均衡后的信号；其中，Delta-sigma调制器为由一个积分器、一个ADC和一个DAC组成的闭环反馈系统；输出Y表示为：

Y(z)＝STF(z)X(z)+NTF(z)Q(z)，

其中，STF(z)为信号传递函数，NTF(z)为噪声传递函数；设其中b_i为增益系数，则：

由于信号经过上采样，通过噪声传递函数带内的量化噪声被转移到带外，得到量化误差预均衡后的DSM-CAP信号。