数字射频放大系统技术方案

本发明专利技术涉及一种数字射频放大系统，包括一个主放大通道（102，103，104）和失真校正装置，后者包括一个称为前馈校正电路的预校正电路和一个包括反馈回路的预失真校正电路，反馈回路配有用于对代表主放大器输出信号进行采样的第一采样装置（120），以调整预失真并最小化主放大器输出误差，主放大通道（102，103，104）是由纯有用信号（Su）和预失真信号（D1）合成的信号（Su+D1）作为输入信号，前馈校正电路包括由参考信号（S

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数字射频放大系统
本专利技术涉及包括主放大器和失真校正电路的数字射频放大系统。
技术介绍
移动电话数字射频发射系统尤其会使用一个数字预失真系统以校正其放大级的失真。这些系统通常不能达到全球移动通信系统（GSM）信号的放大所需的线性水平并且产出较低，除非为这些程序使用昂贵的组件。这种情况尤其会在使用必须符合低于-36dBm的IMD规范（互调失真）的中继器中发生。在专利文件US8498591B1中描述了一个具有预失真放大器装置的示例。具有“前馈”（feedforward）放大器的系统，英语术语（feedforward放大器）可以译为具有预校正的放大器，只有这样的系统目前能够以商业上可接受的方式实现这些规范。然而，这些包含在放大链之前提供一个数学建模和补偿缺陷的控制系统的系统，仅具有10%的有限的产出量。例如，在专利文件US20080252371A1和US6326845B1中给出了前馈放大器的实例。
技术实现思路
为了提高这种情况下的性能，本专利技术提供一个包括两次校正的射频放大系统，也就是说此系统具有附加的预失真和前馈系统。更具体地说，本专利技术提供一个数字射频放大系统，该系统包括：一个主放大通道和失真校正装置，其中失真校正装置包含一个由称为前馈校正电路的预校正类型的校正电路和预失真校正电路。预失真校正电路优选地包含一个带有第一装置的反馈回路，第一装置用于对代表主放大器输出的信号进行采样，以便调整预失真和最小化主放大器的输出误差。有利地是，主放大通道由一个纯有用信号和一个预失真信号的组合信号作为输入信号，前馈校正电路包括一个由参考信号作为输入信号的第一校正通道，且将参考信号转换为第一校正信号，校正通道和主放大通道构成一个第一回路，其中，第一回路还包括一个双耦合器，以适于对一个主放大通道的输出信号和该输出信号与第一校正信号的组合信号进行采样，以获得一个第二校正信号。预失真校正电路的反馈回路的信号的采样在前馈校正电路的第一回路的双耦合器的下游完成。第二校正信号被注入到一个第二校正通道，第二校正通道形成具有一个延伸主放大通道的整流通道，一个第二回路包括一个在该放大系统的总输出端的输出耦合器。第二校正通道包括：第二校正信号的相移装置和放大装置以生成一个最终校正信号，输出耦合器被设计成在该放大器的总输出端处重新注入最终校正信号，最终校正信号和输出信号在耦合器处结合以生成一个净化信号。有利的是，整流通道包括一个隔离器和一个延迟线。根据本专利技术的一个有利的实施例，依据一个输入数据、主放大器的模型表和来自反馈回路中的信号，在一个计算器中生成纯有用信号、预失真信号和参考信号。纯有用信号和预失真信号的组合特别源自一个第一数字模拟转换器。参考信号源自一个第二数字模拟转换器。反馈回路有利地包括一个数字模拟转换器。当载波通过一个第一和第二混频器进入放大器和前馈装置时，有利地调制通过该放大器，校正电路的前馈校正电路和预失真反馈回路的信号。在这种情况下，反馈回路的信号优选地通过在一个第三混频器处的载波解调。该系统有利地包括一个用于采样总输出端的信号的第二装置。该系统包括一个用于采样第二校正信号的第三装置。由一个控制模块驱动的三路开关，适用于选择第一、第二或第三选择装置中的一个，并将其连接到反馈回路，因此，反馈回路适用于作为一个测量该系统的所有校正装置的工作参数的装置。控制模块有利地驱动用于该系统的至少一个通道的增益和相位调节装置。有利的是，控制模块为计算器的一部分，计算器包括一个信号处理块，一个预失真生成块和一个前馈回路的控制块，该控制模块控制该计算器的各块。具有反馈回路的预失真校正电路允许进入放大器的信号的第一校正，使得主放大器的输出的交调产物被大大减少。前馈系统本身确保第二校正步骤，以便实现非常高的线性水平。附图说明参考附图，通过非限制性实施方式的描述，说明了本专利技术的其它特征和优点，其中：图1为一个现有的前馈校正系统的示意图；图2为一个结合预失真和前馈的本专利技术的系统的示意图；图3示出了图2中在示意的各点显示有信号谱；图4示出了图2中显示有控制放大器的两个回路的计算系统。具体实施方式图1示意性地示出了一个现有技术中的前馈放大系统，此系统包括一个提供有输入信号E的第一回路1、一个分配耦合器（coupleurdiviseur）18、一个可变增益放大级4、和功率放大级5、6，分配耦合器18为包括一个相位调整器3的第一通道或放大通道提供输入信号。放大通道的功率输出端输出信号S1，如其频谱13所示，信号S1包含放大的输入信号Ea和一个互调失真分量d。此输出端连接至一个环流器7，环流器7将天线输出端S与输出信号S1隔离。在环流器7的后面为一个用于调整相位的延迟线8和一个耦合器20，耦合器20注入一个来自第二回路2的误差信号。第一回路1包括一个第二通道信号，其经由延迟线或移相器9将具有频谱15的信号E传播至双耦合器19，延迟线或移相器9生成与由放大通道的放大器引入的相移相同的相移，双耦合器19取得通道放大器的输出信号S1的一部分，以将其从回至相位的信号E中减去，从而消除信号E的一个分量并生成误差信号eR16。该误差信号进入第二回路2并由可调增益放大级10和固定增益放大级12进行放大，由相位调节装置11进行相移，以使得在第二回路2的终端，该信号被根据频谱17放大和相移，并且与放大器在输出耦合器20处的输出信号处于相反相位，以使得在天线输出端处交调产物被抵消，因此输出信号S频谱14的失真被消除。图2示意性地示出了本专利技术的一个装置，该装置通过添加一个数字预失真器（数字预失真器DPDD1）改进了图1中的装置。根据该示意图，一个第一数字模拟转换器100生成一个输入信号Su+D1，该输入信号Su+D1由有用信号Su与由计算器200计算的预失真信号D1的组合构成。该输入信号与混频器101中的载波107混合，然后由可变增益放大级102和固定增益放大级103、104的进行放大以获得一个放大信号S1。和图1中类似，第一回路1’的一个通道处理一个由第二数字模拟转换器108生成的参考信号SREF，参考信号SREF在第二混频器处和载波107混合，之后由放大器111放大，使其通过一个双耦合器110和输出信号S的采样重组合，从而生成误差信号eR，如图1中所示，该误差信号由移相器113和放大级112、114中处理，以通过在系统的天线输出端的耦合器130与信号S1重组合，其中信号S1由隔离器105隔离并由延迟线106延迟。此处数字预失真由反馈回路140驱动，反馈回路140对放大器输出信号S1的一部分进行采样，通过放大器115放大或调整其阻抗，之后通过接收载波116的混频器117对其解调，以然后通过模拟数字转换器118将其转化为数字信号。根据放大器的输出信号和其使用范围，通过计算器200进行分析该信号以适配数字预失真的参数。这种校正确保放大器的非线性在第一回路1'中得以正确补偿，并且在第二回路2'中仅有交调产物待处理。对于数字预失真，数字模拟转换器D/A100用于在预失真基带信号Su+D1中生成有用信号，该有用信号将被放大并将使主放大器线性化。在反馈回路140中的模拟数字转换器A/D118提供校正数据，用于基于放大器输出信号实现预失真的动态适应，并改进此第一校正。前馈系统中，从主放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
数字射频放大系统，包括：一个主放大通道（102,103,104）和失真校正装置，其特征在于，所述失真校正装置包括一个预校正类型的校正电路和一个预失真校正电路，所述预校正类型的校正电路称为前馈校正电路（1’、2’），所述预失真校正电路包括一个反馈回路（140、141），所述反馈回路（140、141）配备有用于对主放大器输出的代表信号进行采样的第一采样装置（120），以便调整所述预失真并最小化所述主放大器的输出误差，所述主放大通道（102、103、104）是由一个纯有用信号（Su）和一个预失真信号（D1）组合成的一个信号（Su+D1）作为输入信号，所述前馈校正电路包括一个由参考信号（S

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.21 FR 14523951.数字射频放大系统，包括：一个主放大通道（102,103,104）和失真校正装置，其特征在于，所述失真校正装置包括一个预校正类型的校正电路和一个预失真校正电路，所述预校正类型的校正电路称为前馈校正电路（1’、2’），所述预失真校正电路包括一个反馈回路（140、141），所述反馈回路（140、141）配备有用于对主放大器输出的代表信号进行采样的第一采样装置（120），以便调整所述预失真并最小化所述主放大器的输出误差，所述主放大通道（102、103、104）是由一个纯有用信号（Su）和一个预失真信号（D1）组合成的一个信号（Su+D1）作为输入信号，所述前馈校正电路包括一个由参考信号（SREF）作为输入信号的第一校正通道，且将所述参考信号（SREF）转换为一个第一校正信号，所述第一校正通道和所述主放大通道构成一个第一回路（1’），其中，所述第一回路（1’）还包括一个双耦合器（110），其适于对一个主放大通道的输出信号（S1），和所述输出信号与所述第一校正信号（Sc）的一个组合进行采样，以获得一个第二校正信号（eR）。2.根据权利要求1所述的数字射频放大系统，其中所述预失真校正电路的反馈回路（140）中的所述信号的采样在所述前馈校正电路的第一回路（1’）的所述双耦合器（110）的下游完成。3.根据权利要求1或2所述的数字射频放大系统，其包括一个第二校正通道，且所述第二校正信号（eR）被注入在所述第二校正通道中，所述第二通道形成具有一个整流通道（105、106）的一个第二校正回路（2’），其中所述整流通道（105、106）延伸所述主放大通道，所述第二校正电路（2）包括一个位于所述数字射频放大系统的一个总输出端SG处的输出耦合器（130）。4.根据权利要求3所述的数字射频放大系统，其中所述第二校正装置包括：所述第二校正信号的相位调节装置（113）和放大装置（112、114）以生成一个最终校正信号（eR’），所述输出耦合器被设计为在所述放大器的总输出端处重新注入所述最终校正信号（eR’），所述最终校正信号（eR’）和所述输出信号（S2）在所述耦合器处结合以生成一个净化信号S。5.根据权利要求3或4所述的数字射频放大系统，其中所述整流装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·阿尔诺，
申请(专利权)人：高级无线方案和服务公司AW二S，
类型：发明
国别省市：法国,FR