宽带多频段功率放大方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种宽带多频段功率放大方法与装置，在接收到输入信号后，获取输入信号的工作频段信息和基带信号，之后分析输入信号的基带信号中基带数据的速率，对功率放大器放大输出的信号进行反馈，获取与基带数据速率相同的信号，将与基带数据速率相同的信号作为数字预失真处理的参考信号，对基带信号进行数字预失真处理后放大输出。整个功率放大过程简单，能够自动获取输入信号的工作频段信息，允许通过一个链路来实现对多个频段的功率放大，即不会因为频段的增加而选择价格昂贵的高采样率ADC/DAC器件，不需要增加相应的硬件链路，不需要人工改变功放系统的工作频段，系统可以根据输入信号的频率自适应切换工作频段。

【技术实现步骤摘要】
宽带多频段功率放大方法与装置
本专利技术涉及通信
，特别是涉及宽带多频段功率放大方法与装置。
技术介绍
在通信系统中，射频功率放大器用于放大复杂的调制信号，为了提高频谱利用效率，宽带多频段和高阶调制方式得以应用，这类信号需要用线性放大器来放大，为了提高线性放大器的效率，通常采用高效率功放技术，并配合DPD(DigitalPredistortion，数字预失真)技术进行失真校正。目前移动通信行业的射频功放一般都只满足单频的通信需要，对于宽带多个频段、不同调制方式的信号要用多款功放来实现基站的远距离覆盖功能，比如在基站建设时针对不同的频段要单独设计功放这样使得运营商建站和维护的成本较高。利用大功率宽带射频功放实现基站大容量、远距离覆盖要求是未来的发展趋势，但大功率宽带功放系统对功放射频链路中每一级的带宽特性要求都很高，而现有的DPD芯片只能满足较窄的工作带宽，对于宽带多频应用时，只能设计多款功放来分段实现线性放大的功能，整个大功率宽带功放的方法实现复杂、效率低。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的宽带多频段功率放大方式实现复杂且效率低的问题，提供一种简单、效率高且实现成本低廉的宽带多频段功率放大方法与装置。一种宽带多频段功率放大方法，包括步骤：接收输入信号，分析所述输入信号，获取所述输入信号的工作频段信息；根据所述输入信号的工作频段信息，获取输入信号的基带信号；分析所述输入信号的基带信号中基带数据的速率，对功率放大器放大输出的信号进行反馈，获取与基带数据速率相同的信号；根据所述与基带数据速率相同的信号对基带信号进行数字预失真处理；对数字预失真处理后的信号放大输出。一种宽带多频段功率放大装置，包括输入信号处理模块、信号处理模块、数字预失真模块、输出信号处理模块、反馈模块和控制器；所述输入信号处理模块的输入端接收输入信号，所述输入信号处理模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接，所述信号处理模块的输出端与所述数字预失真模块的输入端连接，所述数字预失真模块的输出端与所述输出信号处理模块的输入端连接，所述反馈模块连接于所述输出信号处理模块的输出端，所述控制器分别与所述输入信号处理模块、所述输出信号处理模块以及所述信号处理模块的连接；所述输入信号处理模块检测输入信号的功率，并对所述输入信号进行下变频和模数转换处理后获得数字信号，输出所述数字信号至所述信号处理模块，所述信号处理模块检测所述数字信号的功率，并关闭自身增益功能，所述控制器读取所述输入信号的功率和所述数字信号的功率，计算所述输入信号的功率与所述数字信号的功率的差值，获得功率差值，当所述功率差值大于或等于预设门限值时，所述控制器调节所述输入信号处理模块进行下变频处理时的本振频率，当所述功率差值小于预设门限值时，所述控制器控制所述信号处理模块开启自身增益功能，所述信号处理模块输出数字信号至所述数字预失真处理模块，所述数字预失真处理模块对数字信号进行数字预失真处理，并输出数字预失真处理后的数字信号至所述输出信号处理模块，所述控制器控制所述输出信号处理模块对接收到的信号进行数模转换和上变频处理后放大输出，所述反馈模块采集所述输出信号处理模块输出的放大信号作为反馈信号，并对反馈信号进行下变频处理和模数转换后输出至所述信号处理模块，所述信号处理模块将经过下变频处理和模数转换后的反馈信号转发至所述数字预失真处理模块，所述数字预失真处理模块将所述经过下变频处理和模数转换后的反馈信号作为数字预失真处理的参考信号。本专利技术宽带多频段功率放大方法与装置，在接收到输入信号后，获取输入信号的工作频段信息和基带信号，之后分析输入信号的基带信号中基带数据的速率，对功率放大器放大输出的信号进行反馈，获取与基带数据速率相同的信号，将与基带数据速率相同的信号作为数字预失真处理的参考信号，对基带信号进行数字预失真处理后放大输出。整个功率放大过程简单，能够自动获取输入信号的工作频段信息，允许通过一个链路来实现对多个频段的功率放大，即不会因为频段的增加而选择价格昂贵的高采样率ADC/DAC器件，不会因为频段的增加而增加相应的硬件链路，不需要人工改变功放系统的工作频段，系统可以根据输入信号的频率自适应切换工作频段。另外，选用与基带数据速率相同的信号作为数字预失真处理的参考信号使得数字预失真处理准确、高效，实现宽带多频段功率准确、高效放大。附图说明图1为本专利技术宽带多频段功率放大方法第一个实施例的流程示意图；图2为本专利技术宽带多频段功率放大方法第二个实施例的流程示意图；图3为本专利技术宽带多频段功率放大装置第一个实施例的模块示意图；图4为本专利技术宽带多频段功率放大装置第二个实施例的模块示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。为了便于解释说明，在下述说明本专利技术宽带多频段功率放大方法的方案中，将会采用一个具体实施例进行说明，需要说明的是该具体实施例仅为本专利技术宽带多频段功率放大方法其中一个具体实施例，仅限于解释说明整个方案的技术原理及其带来的效果，并不作为限定。假定输入信号为宽带多频段LTE信号，其工作频段为1805MHz～1880MHz、1930MHz～1990MHz或2110MHz～2170MHz。如图1所示，一种宽带多频段功率放大方法，包括步骤：S100：接收输入信号，分析所述输入信号，获取所述输入信号的工作频段信息。由于输入信号可能工作在不同的频段内，通常是需要采用多条硬件链路来对不同工作频段内的输入信号进行处理，但是采用多条硬件链路势必会增加整个宽带多频段功率放大的实施成本，且其放大过程复杂、效率低。在本实施例中，首先分析输入信号，获知输入信号的工作频率以便下一步处理的自适应调节。在具体实施例中，步骤S100包括如下步骤：步骤一：接收输入的LTE信号，检测LTE信号的射频输入功率是否大于-11dBm，当LTE信号的射频输入功率大于-11dBm时，进入步骤二，当LTE信号的射频输入功率不大于-11dBm时，终止操作；步骤二：读取FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程逻辑门阵列)检测的输入LTE信号功率；步骤三：第一次计算出FPGA检测功率与射频输入功率的差值；步骤四：判断步骤三中功率的差值是否小于所设置差值门限(-15dBm)，若是，则判定信号在已知初始频段，若否，则判定信号是不在已知初始频段；步骤五：为了防止步骤四判断有误，重新判断射频输入功率值是否大于门限(-11dBm)以及与第一次FPGA检测到的输入功率值的差值是否小于差值门限(-15dBm)；步骤六：为了防止数字杂散等对射频功放造成损坏，关闭功放增益，FPGAI路信号和FPGAQ路信号；步骤七：设置锁相环到频点2324.32MHz，并读取第二次FPGA检测到的输入功率；步骤八：为了防止步骤四判断有误重新判断射频输入功率值是否大于门限(-11dBm)以及与第二次FPGA检测到的输入功率值的差值是否小于差值门限(-15dBm)，确认输入信号频段是否为2110MHz～2170MHz，若是，则直接跳到步骤十三，此时，所处频段为2110MHz～2170MHz，其中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带多频段功率放大方法，其特征在于，包括步骤：接收输入信号，分析所述输入信号，获取所述输入信号的工作频段信息；根据所述输入信号的工作频段信息，获取输入信号的基带信号；分析所述输入信号的基带信号中基带数据的速率，对功率放大器放大输出的信号进行反馈，获取与基带数据速率相同的信号；根据所述与基带数据速率相同的信号对基带信号进行数字预失真处理；对数字预失真处理后的信号放大输出。

【技术特征摘要】
1.一种宽带多频段功率放大方法，其特征在于，包括步骤：接收输入信号，分析所述输入信号，获取所述输入信号的工作频段信息；根据所述输入信号的工作频段信息，获取输入信号的基带信号；分析所述输入信号的基带信号中基带数据的速率，对功率放大器放大输出的信号进行反馈，获取与基带数据速率相同的信号；根据所述与基带数据速率相同的信号对基带信号进行数字预失真处理；对数字预失真处理后的信号放大输出；其中，所述接收输入信号，分析所述输入信号，获取所述输入信号的工作频段信息的步骤包括：接收输入信号，检测所述输入信号的射频功率是否大于预设第一功率门限值，若不大于，则丢弃所述输入信号，若大于，则继续如下步骤；多次调整所述输入信号下变频的本振频率信息，分别计算相应本振频率下经数字信号处理后的数字信号功率值，并计算其与射频功率的差值，获得差值计算结果；选取差值计算结果中小于预设第二功率门限值的差值，并根据计算结果中小于预设第二功率门限值的差值查找对应的工作频段信息，获取所述输入信号的工作频段信息。2.根据权利要求1所述的宽带多频段功率放大方法，其特征在于，所述根据所述与基带数据速率相同的信号对基带信号进行数字预失真处理之后还有步骤：将数字预失真处理后的信号转化为射频信号。3.根据权利要求1或2所述的宽带多频段功率放大方法，其特征在于，所述根据所述输入信号的工作频段信息，获取输入信号的基带信号具体包括步骤：根据所述输入信号的工作频段信息，接收输入射频信号；对接收的所述输入射频信号进行下变频和滤波处理；对下变频和滤波处理后的信号进行模数转换；对模数转换后的信号进行预设倍数抽取处理，降低其数据速率，获取所述输入信号的基带信号。4.根据权利要求1或2所述的宽带多频段功率放大方法，其特征在于，所述根据所述与基带数据速率相同的信号对基带信号进行数字预失真处理具体包括步骤：以所述基带数据的速率，接收所述输入信号的基带信号；比较所述与基带数据速率相同的信号和所述输入信号的基带信号，确定数字预失真参数；根据确定的数字预失真参数对所述输入信号的基带信号进行数字预失真处理。5.根据权利要求1或2所述的宽带多频段功率放大方法，其特征在于，所述对数字预失真处理后的信号放大输出具体为：利用GAN功率放大器对数字预失真处理后的信号放大输出。6.一种宽带多频段功率放大装置，其特征在于，包括输入信号处理模块、信号处理模块、数字预失真模块、输出信号处理模块、反馈模块和控制器；所述输入信号处理模块的输入端接收输入信号，所述输入信号处理模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接，所述信号处理模块的输出端与所述数字预失真模块的输入端连接，所述数字预失真模块的输出端与所述输出信号处理模块的输入端连接，所述反馈模块连接于所述输出信号处理模块的输出端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江涛，张占胜，谢路平，林锡贵，刘志兵，凌兴锋，徐辉，蒋伯川，谷俊锋，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44