用于极性相位失真校准的射频系统和方法技术方案

本文所提供的系统和方法涉及减小由射频系统极性架构的相位路径上的部件引入的信号的失真。为了减小相位路径失真，在由相位路径上的部件引起的失真之前引入预失真。预失真与部件失真一同引起形成其期望形状的传输信号。

RF system and method for polar phase distortion calibration

The system and method provided in this paper involves reducing the distortion of the signal introduced by the components on the phase path of the RF system polarity architecture. In order to reduce the phase path distortion, predistortion is introduced before the distortion caused by the components on the phase path. The predistortion and the component distortion together cause the transmission signal to form its desired shape.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于极性相位失真校准的射频系统和方法
技术介绍
本公开整体涉及射频系统，并且更具体地涉及控制由极性架构射频系统所产生的失真。此部分旨在向读者介绍现有技术的各方面，所述各方面可能与下文描述和/或受权利要求书保护的本技术的各方面有关。我们认为这种论述有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各方面。因此，应当理解，要在这个意义上来阅读这些文字描述，而不是作为对现有技术的承认。许多电子设备可包括射频系统以便于数据与其他电子设备和/或网络进行无线通信。射频系统可包括接收数据的数字表示作为数字电信号并生成数据的模拟表示作为模拟电信号的收发器。然后功率放大器可以期望射频经由天线将模拟电信号放大至用于无线传输的期望输出功率。为了提高无线传输的效率，可使用极性架构，其中调制信号被解压缩成调幅(AM)信号和调相(PM)信号。AM信号和PM信号各自可分别通过独立的AM路径和PM路径来处理。遗憾的是，由于存在两条独立的路径(AM路径和PM路径),因此在笛卡尔架构上可能存在附加失真。例如，在笛卡尔架构中，在调制信号具有高振幅的情况下，可能引起失真。在这种情况下，可能同时存在振幅失真(AM到AM失真)和相位失真(AM到PM失真)。相比之下，在具有两条独立的振幅(AM)路径和相位(PM)路径的极性架构中，除了笛卡尔架构中出现的常规失真(例如，AM到AM失真和AM到PM失真)之外，还可能出现附加失真。例如，极性架构可包括PM到AM失真和PM到PM失真。
技术实现思路
下文阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下文可能未阐述的多个方面。本公开通常涉及通过减小不必要的色调失真来提高极性架构射频系统的性能。一般来讲，射频系统可基于数据的模拟表示(例如，模拟电信号)通过以指定的传输频率调制无线电波来与其他电子设备和/或网络无线地传送数据。在极性架构中，调制信号可被分解为振幅调制(AM)和相位调制(PM)，这就导致附加的相位路径失真。一般来说，为了减小这一相位路径失真，可对信号进行预失真，使得信号在相位路径失真发生之后恢复到它们的初始形状。更具体地，校正反馈回路可使经处理的信号降频转换至基带。降频转换信号可被提供至校正逻辑器(例如，射频系统的硬件电路)，该校正逻辑器计算用于射频系统的相位路径失真的反向核。利用反向核，预失真逻辑器(例如，射频系统的射频系统的硬件电路)可对信号进行预失真，使相位路径非线性特征反转。因此，相位路径失真可被减小，使得射频系统更有效而准确的传输。附图说明通过阅读以下详细描述并参考附图，可以更好地理解本专利技术的各个方面，在附图中：图1为示出根据一实施方案的包括具有相位路径预失真系统的射频系统的电子设备的框图；图2为示出根据一实施方案的图1的手持式电子设备形式的电子设备的框图；图3为示出根据一实施方案的图1的平板电脑电子设备形式的电子设备的框图；图4为示出根据一实施方案的图1的计算机形式的电子设备的框图；图5为示出具有振幅路径和相位路径的直接极性架构的框图；图6为示出根据一实施方案的基带信号、相位路径预失真信号和不含预失真的相位路径信号的比较的图示；图7为示出根据一实施方案的由图5的混频器部件所引起的额外谐波的框图；图8为示出根据一实施方案的图5的限幅器部件的非线性特征的框图；图9为示出根据一实施方案的图5的射频系统的相位路径失真的影响的框图；图10为示出根据一实施方案的用于减小相位路径调制的过程的流程图；图11为示出根据一实施方案的具有相位路径预失真电路的极性架构射频系统的框图；以及图12为示出根据一实施方案的用于估计和校正相位不确定性的过程的流程图。具体实施方式下文将描述本专利技术的一个或多个具体实施方案。这些所描述的实施方案仅为目前所公开的技术的示例。此外，为了提供这些实施方案的简明描述，在本说明书中可能未描述实际具体实施的所有特征。应当认识到，在任何此类实际实施的开发中，如任何工程学或设计项目中那样，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可能随具体实施变化的与系统相关的约束条件和与事务相关的约束条件。此外，应当理解，此类开发努力可能是复杂且耗时的，但对于从本公开中受益的普通技术人员而言，其可能仍然是设计、制造和生产的常规任务。在介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个”、“一种”和“该/所述”旨在意指存在所述元件中的一者或多者。术语“包括”(“comprising”，“including”)和“具有”旨在被包括在内，并且意指可能存在除列出的元件之外的附加元件。此外，应当理解，参考本公开的“一个实施方案”或“一个实施方案”(“oneembodiment”或“anembodiment”)并非意图被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。如上所述，电子设备可包括射频系统以便于数据与其他电子设备和/或网络进行无线通信。更具体地，射频系统可以期望射频诸如信道中所分配的一个或多个资源块调制无线电波，以使得电子设备能够经由个人局域网(例如，蓝牙网络)、本地局域网(例如，802.11xWi-Fi网络)和/或广域网络(例如，4G或LTE蜂窝网络)传送。换句话讲，射频系统可利用各种无线通信协议来促成数据的传送。然而，射频系统通常在操作上可为类似的，而不论使用的是何种无线通信协议。例如，为了传输数据，处理电路可生成数据的数字表示作为数字电信号，然后收发器(例如，发射器和/或接收器)可将数字电信号转换成一个或多个模拟电信号。模拟电信号继而可通过功率放大器放大，通过一个或多个滤波器进行滤波，并且通过天线进行传输。然而，随同数据的传输，射频系统还可传输杂散发射。如本文所用，“杂散发射”旨在描述在期望传输频率之外的频率下的无线信号传输。在一些实施方案中，杂散发射可为由收发器和/或功率放大器引入到模拟电信号中的噪声的结果。例如，收发器可能由于数字信号调制或调制器、混频器或驱动放大器中的模拟损伤而引入噪声。另外，由于非线性的存在，功率放大器可能引入噪声。例如，在极性架构中，调制信号可被分解为振幅调制(AM)和相位调制(PM)，这就导致附加的相位路径失真。为了减小这一相位路径失真，可对基带信号进行预失真，预失真以产生使信号恢复到其初始形状的相位路径失真的方式进行。更具体地，校正反馈回路可使经处理的信号降频转换至基带。降频转换信号可被提供至校正逻辑器(例如，射频系统的硬件电路)，该校正逻辑器计算用于射频系统的相位路径失真的反向核。利用反向核，预失真逻辑器(例如，射频系统的射频系统的硬件电路)可对信号进行预失真，使相位路径非线性特征反转。因此，相位路径失真可被减小，使得射频系统更有效而准确的传输。为了便于说明，图1中描述了可利用具有失真校正逻辑器13的射频系统12的电子设备10。如将在下文更详细描述的那样，电子设备10可以是任何适当的电子设备，诸如手持式计算设备、平板计算设备、笔记本电脑等。如图所示，电子设备10包括具有相位路径失真校正逻辑器13(例如，基于硬件的电路和/或存储在非暂态机器可读介质上的实现应用程序的指令)的射频系统12、输入结构14，存储器16、一个或多个处理器18、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频系统，包括：极性架构，所述极性架构被配置为提供表示数据传输的ρ数字电信号和θ数字电信号；至少一个数模转换器，所述至少一个数模转换器被配置为使所述ρ数字电信号和所述θ数字电信号转换为ρ模拟电信号和θ模拟电信号，其中所述ρ模拟电信号在振幅路径上传输并且所述θ模拟电信号在相位路径上传输；天线，所述天线被配置为以传输频率在所述振幅路径和所述相位路径上无线地传输信号的组合；以及失真校正逻辑器，所述失真校正逻辑器被配置为抵消所述射频系统的所述相位路径上的失真，使得由所述相位路径上的部件所引起的失真减小，其中所述相位路径上的所述部件包括至少一个混频器、至少一个限幅器或两者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 US 14/870,7681.一种射频系统，包括：极性架构，所述极性架构被配置为提供表示数据传输的ρ数字电信号和θ数字电信号；至少一个数模转换器，所述至少一个数模转换器被配置为使所述ρ数字电信号和所述θ数字电信号转换为ρ模拟电信号和θ模拟电信号，其中所述ρ模拟电信号在振幅路径上传输并且所述θ模拟电信号在相位路径上传输；天线，所述天线被配置为以传输频率在所述振幅路径和所述相位路径上无线地传输信号的组合；以及失真校正逻辑器，所述失真校正逻辑器被配置为抵消所述射频系统的所述相位路径上的失真，使得由所述相位路径上的部件所引起的失真减小，其中所述相位路径上的所述部件包括至少一个混频器、至少一个限幅器或两者。2.根据权利要求1所述的射频系统，其中所述相位路径上的所述部件包括所述至少一个混频器。3.根据权利要求1所述的射频系统，其中所述相位路径上的所述部件包括所述至少一个限幅器。4.根据权利要求1所述的射频系统，其中所述失真校正逻辑器包括：校准混频器，所述校准混频器被配置为使校准信号与本地振荡信号混频；以及校准反馈回路，所述校准反馈回路被配置为传输所述校准信号，其中所述校准信号包括在所述振幅路径和所述相位路径上的所述信号的组合。5.根据权利要求4所述的射频系统，其中所述失真校正逻辑器包括一个或多个辅助性模数转换器，所述辅助性模数转换器被配置为使所述校准混频器的模拟输出转换为一个或多个校准数字信号。6.根据权利要求5所述的射频系统，其中所述失真校正逻辑器包括校准硬件，所述校准硬件被配置为：接收所述一个或多个校准数字信号；以及利用所述一个或多个校准数字信号估算反向核。7.根据权利要求6所述的射频系统，其中所述失真校正逻辑器包括相位路径预失真，所述相位路径预失真被配置为基于所述反向核将相位路径预失真引入到所述相位路径上的一个或多个信号以使所述相位路径上的所述一个或多个信号中的相位路径非线性特征反转。8.根据权利要求1所述的射频系统，其中所述失真校正逻辑器被配置为补偿所述失真校正逻辑器的校准混频器和所述相位路径上的混频器部件的相位之间的不确定性。9.根据权利要求8所述的射频系统，其中所述失真校正逻辑器被配置为通过调整所述相位路径的正向核的系数来补偿所述不确定性。10.根据权利要求1所述的射频系统，其中所述失真校正逻辑器被配置为以距离所述相位路径的每个音调4n的间距减小失真。11.一种用于操作射频系统的方法，包括：将表示数据传输的ρ数字电信号和θ数字电信号提供至一个或多个数模转换器；利用所述一个或多个数模转换器使所述ρ数字电信号和所述θ数字电信号转换为ρ模拟电信号和θ模拟电信号；在振幅路径上传输所述ρ模拟电信号；在相位路径上传输所述θ模拟电信号；以传输频率在所述振幅路径和所述相位路径上无线地传输信号的组合；以及利用失真校正电路抵消所述射频系统的所述相位路径上的失真，使得由所述相位路径上的部件所引起的失真减小，其中所述相位路径上的所述部件包括至少一个混频器、至少一个限幅器或两者。12.根据权利要求11所述的方法，包括将预失真引入到数字信号，使得由所述相位路径上的部件所引起的后续失真导致信号恢复到其初始形状。13.根据权利要求12所述的方法，包括在使所述θ数字电信号转换为所述θ模拟电信号之前引入所述预失真。14.根据权利要求12所述的方法，包括：经由校准环回获得所述信号的组合的样本；以及基于所述样本引入所述预失真。15.根据权利要求11所述的方法，包括使笛卡尔域中的基带信号转换为极性域。16.根据权利要求15所述的方法，包括：使所述样本与本地振荡器信号混频以获得混频器输出；经由一个或多个辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·拉希卡利安，E·阿达比，A·CW·杰林，A·巴扎德，A·帕尔萨，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US