一种数字预失真系统技术方案

本发明专利技术属于无线通信技术领域，公开了一种数字预失真系统。该系统包括：延时单元、通道切换开关、预失真处理单元、DAC、PA、ADC、过失真补偿单元、自适应算法单元、表地址产生单元、以及补偿参数查询单元。延时单元、DAC、PA、ADC、过失真补偿单元以及自适应算法单元构成训练通道，训练预失真补偿参数。延时单元、预失真处理单元、表地址产生单元补偿参数查询单元、DAC、PA构成预失真通道，对数字基带输入信号进行预失真处理，经过预失真处理的信号进行DA转换后进行功率放大并输出。本发明专利技术能够改善数字预失真系统反馈链路失真的过补偿，在不增加硬件电路和成本的基础上提高射频功率放大器效率及数字预失真系统指标。

A Digital Predistortion System

The invention belongs to the field of wireless communication technology and discloses a digital predistortion system. The system includes delay unit, channel switching switch, predistortion processing unit, DAC, PA, ADC, over-distortion compensation unit, adaptive algorithm unit, table address generation unit and compensation parameter query unit. The training channel is composed of delay unit, DAC, PA, ADC, over-distortion compensation unit and adaptive algorithm unit to train predistortion compensation parameters. Delay unit, predistortion processing unit, table address generating unit, compensation parameter query unit, DAC, PA constitute predistortion channel. The input signal of digital baseband is predistortioned. After DA conversion, the predistortion signal is amplified and output. The invention can improve the over compensation of feedback link distortion of digital predistortion system, improve the efficiency of radio frequency power amplifier and the index of digital predistortion system without increasing hardware circuit and cost.

【技术实现步骤摘要】
一种数字预失真系统
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种数字预失真系统，具体来说，是一种改善反馈链路失真过补偿的数字预失真系统，适用于提高数字预失真系统指标。
技术介绍
功率放大器，简称功放，是无线通信系统的重要组成模块。根据无线通信系统的调制方式不同，可以将无线通信系统分为恒包络调制系统和非恒包络调制系统。其中，非恒包络调制方式得到的包络是变化的，包络中携带需要传递的信号，因此在此种系统中应用的功率放大器必须有较高的线性度，以保证信号在传递过程中，不会因为功率放大器的非线性而丢失。现有的提高功率放大器线性度的技术中重要的一种技术即是数字预失真技术。所谓数字预失真技术，即在数字域产生预失真信号，在输入放大器前将预失真信号叠加到原信号上，从而达到对功放失真进行补偿的目的。目前，一种常用的数字预失真系统是基于查找表的数字预失真系统，该种系统的结构如图1所示。参见图1，基于查找表的数字预失真系统包括延时单元、预失真处理单元、数字模拟转换器(英文名称：DigitaltoAnalogConverter，英文缩写：DAC)、功率放大器(英文名称：PowerAmplifier，英文缩写：PA)、数字模拟转换器(英文名称：AnalogtoDigitalConverter，英文缩写：ADC)、自适应算法单元、表地址产生单元、以及补偿参数查询单元。在实际搭建上述数字预失真系统时，常常会用到许多非线性器件，如晶体管、电感、电容等非线性元件。此外，系统中的ADC将模拟信号转换成数字信号时，也会引入非线性特性，再加上ADC本身的附加非线性源(如采样电容器、比较器、放大器等)，均会使反馈链路较前向链路引入更大的非线性失真。其中，影响最大的就是ADC引入的量化误差失真。而对于一般的数字预失真系统而言，反馈链路引入的量化误差失真不仅无法通过预失真算法予以补偿，反而会在提取查找表时引入不需要的反馈链路过补偿，从而使得数字预失真系统的预失真效果变差。对此，现有的解决方法为单独针对反馈链路失真引入线性电路，进行失真估算，进而补偿输出。该方法由于需要专门引入线性电路，因此会增加硬件电路开销，使得成本升高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种数字预失真系统，能够改善反馈链路量化误差失真引起的过补偿，提高数字预失真系统的预失真效果，且无需增加额外的硬件资源。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：提供一种数字预失真系统，系统包括：延时单元、通道切换开关、预失真处理单元、DAC、PA、ADC、过失真补偿单元、自适应算法单元、表地址产生单元、以及补偿参数查询单元；其中，延时单元的输入端输入数字基带信号，输出端接至通道切换开关的输入端；通道切换开关的一输出端接至DAC的输入端，另一输出端接至预失真处理单元的数据输入端；预失真处理单元的输出端接至DAC的输入端；DAC的输出端接至PA的输入端；PA的输出端输出放大后的模拟信号，同时所述PA的输出通过反馈耦合至ADC的输入端以及过失真补偿单元的模拟信号输入端；ADC的输出端接至过失真补偿单元的数字信号输入端；过失真补偿单元的输出端接至自适应算法单元的数据输入端，自适应算法单元的基带信号输入端输入数字基带信号，自适应算法单元的输出端接至补偿参数查询单元的更新参数输入端；表地址产生单元的输入端输入数字基带信号，输出端接至补偿参数查询单元的表地址输入端；补偿参数查询单元的输出端接至预失真处理单元的补偿参数输入端；延时单元、DAC、PA、ADC、过失真补偿单元以及自适应算法单元构成训练通道，训练通道用于训练预失真补偿参数，并根据预失真补偿参数更新查找表；延时单元、预失真处理单元、表地址产生单元、补偿参数查询单元、DAC以及PA构成预失真通道，预失真通道用于对数字基带输入信号进行预失真处理，并对经过预失真处理的信号进行AD转换后，进行功率放大并输出。基于本专利技术提供的数字预失真系统，由延时单元、DAC、PA、ADC、过失真补偿单元以及自适应算法单元构成训练通道，延时单元、预失真处理单元、表地址产生单元、补偿参数查询单元、DAC以及PA构成预失真通道，并通过训练通道训练得到预失真补偿参数。如此一来，当数字基带输入信号进入本专利技术提供的数字预失真系统后，预失真通道即可根据训练通道训练得到的预失真补偿参数对数字基带输入信号进行预失真处理，并在预失真处理之后进行功率放大并输出。由于训练通道中的过失真补偿单元能够消除ADC的量化误差失真，因此，相比于现有的数字预失真系统，本专利技术提供的数字预失真系统能够大大降低反馈链路引入的过补偿，具有更好的预失真效果。同时，本专利技术提供的数字预失真系统中，在现有的硬件系统上借助软件即可实现过失真补偿单元的功能，因此无需增加额外的硬件电路。即，本专利技术提供的数字预失真系统在不增加硬件电路以降低成本的情况下，能够改善反馈链路量化误差失真引起的过补偿，提高数字预失真系统的预失真效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的数字预失真系统的组成示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种数字预失真系统的组成示意图一；图3为本专利技术实施例提供的一种数字预失真系统的组成示意图二。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图2所示为本专利技术实施例提供的一种数字预失真系统的组成示意图一。参见图2，本专利技术实施例提供的数字预失真系统包括延时单元101、通道切换开关102、预失真处理单元103、DAC104、PA105、ADC106、过失真补偿单元107、自适应算法单元108、表地址产生单元109、以及补偿参数查询单元110。其中，延时单元101的输入端输入数字基带信号，输出端接至通道切换开关102的输入端；通道切换开关102的一输出端接至DAC104的输入端，另一输出端接至预失真处理单元103的数据输入端；预失真处理单元103的输出端接至DAC104的输入端；DAC104的输出端接至PA105的输入端；PA105的输出端输出放大后的模拟信号，同时PA的输出通过反馈耦合至ADC106的输入端以及过失真补偿单元107的模拟信号输入端；ADC106的输出端接至过失真补偿单元107的数字信号输入端；过失真补偿单元107的输出端接至自适应算法单元108的数据输入端，自适应算法单元108的基带信号输入端输入数字基带信号，自适应算法单元108的输出端接至补偿参数查询单元110的更新参数输入端；表地址产生单元109的输入端输入数字基带信号，输出端接至补偿参数查询单元110的表地址输入端；补偿参数查询单元110的输出端接至预失真处理单元103的补偿参数输入端。其中，延时单元101、DAC104、PA105、ADC106、过失真补偿单元107以及自适应算法单元108构成训练通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字预失真系统，其特征在于，所述系统包括：延时单元、通道切换开关、预失真处理单元、数字模拟转换器DAC、功率放大器PA、数字模拟转换器ADC、过失真补偿单元、自适应算法单元、表地址产生单元、以及补偿参数查询单元；其中，所述延时单元的输入端输入数字基带信号，输出端接至通道切换开关的输入端；所述通道切换开关的一输出端接至所述DAC的输入端，另一输出端接至所述预失真处理单元的数据输入端；所述预失真处理单元的输出端接至所述DAC的输入端；所述DAC的输出端接至所述PA的输入端；所述PA的输出端输出放大后的模拟信号，同时所述PA的输出通过反馈耦合至所述ADC的输入端以及所述过失真补偿单元的模拟信号输入端；所述ADC的输出端接至所述过失真补偿单元的数字信号输入端；所述过失真补偿单元的输出端接至所述自适应算法单元的数据输入端，所述自适应算法单元的基带信号输入端输入数字基带信号，所述自适应算法单元的输出端接至所述补偿参数查询单元的更新参数输入端；所述表地址产生单元的输入端输入数字基带信号，输出端接至所述补偿参数查询单元的表地址输入端；所述补偿参数查询单元的输出端接至所述预失真处理单元的补偿参数输入端；所述延时单元、所述DAC、所述PA、所述ADC、所述过失真补偿单元以及所述自适应算法单元构成训练通道，所述训练通道用于训练预失真补偿参数，并根据预失真补偿参数更新查找表；所述延时单元、所述预失真处理单元、所述表地址产生单元、补偿参数查询单元、所述DAC以及所述PA构成预失真通道，所述预失真通道用于对数字基带输入信号进行预失真处理，并对经过预失真处理的信号进行DA转换后，进行功率放大并输出。...

【技术特征摘要】
1.一种数字预失真系统，其特征在于，所述系统包括：延时单元、通道切换开关、预失真处理单元、数字模拟转换器DAC、功率放大器PA、数字模拟转换器ADC、过失真补偿单元、自适应算法单元、表地址产生单元、以及补偿参数查询单元；其中，所述延时单元的输入端输入数字基带信号，输出端接至通道切换开关的输入端；所述通道切换开关的一输出端接至所述DAC的输入端，另一输出端接至所述预失真处理单元的数据输入端；所述预失真处理单元的输出端接至所述DAC的输入端；所述DAC的输出端接至所述PA的输入端；所述PA的输出端输出放大后的模拟信号，同时所述PA的输出通过反馈耦合至所述ADC的输入端以及所述过失真补偿单元的模拟信号输入端；所述ADC的输出端接至所述过失真补偿单元的数字信号输入端；所述过失真补偿单元的输出端接至所述自适应算法单元的数据输入端，所述自适应算法单元的基带信号输入端输入数字基带信号，所述自适应算法单元的输出端接至所述补偿参数查询单元的更新参数输入端；所述表地址产生单元的输入端输入数字基带信号，输出端接至所述补偿参数查询单元的表地址输入端；所述补偿参数查询单元的输出端接至所述预失真处理单元的补偿参数输入端；所述延时单元、所述DAC、所述PA、所述ADC、所述过失真补偿单元以及所述自适应算法单元构成训练通道，所述训练通道用于训练预失真补偿参数，并根据预失真补偿参数更新查找表；所述延时单元、所述预失真处理单元、所述表地址产生单元、补偿参数查询单元、所述DAC以及所述PA构成预失真通道，所述预失真通道用于对数字基带输入信号进行预失真处理，并对经过预失真处理的信号进行DA转换后，进行功率放大并输出。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述训练通道中：所述延时单元，用于对数字训练信号进行延时处理，并将延时处理后的数字训练信号输出至所述DAC；所述DAC，用于对所述延时处理后的数字训练信号进行数字/模拟D/A转换，得到对应的模拟信号，并输出至所述PA；所述PA，用于对所述模拟信号进行功率放大后，将输出反馈耦合至所述ADC和所述过失真补偿单元；所述ADC，用于对所述放大后的模拟信号进行模拟/数字A/D转换，得到对应的数字信号，并输出至所述过失真补偿单元；所述过失真补偿单元，用于根据所述PA输出的模拟信号，消除所述ADC输出的数字信号中的量化误差失真，并输出消除量化误差失真后的数字信号至所述自适应算法单元；所述自适应算法单元，用于根据输入的数字训练信号以及所述ADC输出的数字信号，利用自适应算法进行计算，得到对应的预失真补偿参数，利用所述预失真补偿参数更新查找表。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述过失真补偿单元包括：本振频率确定模块、直接数字式频率合成器DDS、第一混频器、延时器、加法器、第二混频器以及低通滤波器；其中，所述本振频率确定模块的输入端为所述过失真补偿单元的模拟信号输入端，所述第一混频器的一信号输入端为所述过失真补偿单元的数字信号输入端，所述低通滤波器的输出端为所述过失真补偿单元的输出端；所述本振频率确定模块的输出端接至所述DDS的输入端，所述DDS的输出端分别接至所述第一混频器的另一信号输入端以及所述第二混频信号的一信号输入端；所述第一混频器的输出端接至所述延时器的输入端，所述延时器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任继军，刘琪，周勇敢，周子谞，
申请(专利权)人：西安烽火电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61