公开用于提供频带限制功率放大器线性化的系统和方法。在一个实施例中，系统(42)包括：功率放大器(46)，配置成放大功率放大器输入信号，以提供功率放大器输出信号；以及数字预失真系统(44)，配置成补偿直到功率放大器(46)的非线性的预定义最大阶数。该数字预失真系统（44）包括频带限制自适应子系统（50）。如与常规自适应子系统相比，频带限制自适应子系统（50）具有明显要小的复杂度并且消耗较小功率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请 本申请要求2012年11月20日提交的美国专利申请序号13/681976的权益，通过引用 将其公开完整地结合到本文中。
本公开涉及一种数字预失真系统，其补偿功率放大器的非线性，以及更具体来说， 涉及一种数字预失真系统，其补偿功率放大器的非线性，其中数字预失真系统包括频带限 制自适应子系统。
技术介绍
用于通信应用的射频功率放大器的设计常常涉及线性度与效率之间的折衷。通 常，功率放大器（PA)当工作在或者接近饱和时是更有效的。但是，在饱和点处或附近的功 率放大器的响应是非线性的。因此，一般来说，功率放大器的输出响应是非线性的，并且当 功率放大器工作在功率放大器的高效范围中时呈现记忆效应。 改进功率放大器的效率和总线性度的一种方式是以数字方式预失真对功率放大 器的输入，以补偿功率放大器所引入的失真。实际上，在预期失真将要由功率放大器所引入 的情况下调整输入信号，使得功率放大器的输出信号基本上没有失真产物。一般来说，数字 预失真在基带频率、即在将输入信号上变频到预期射频之前应用于输入信号。 为了进行说明，功率放大器可呈现一阶和三阶效应，其特征在于输入的多项式函 数，对三阶非线性可写作：其中，X是输入信号，以及系数％比a:要小许多。函数fm_IM3是功率放大器对输入x的 响应，以及下标NL-M3表示直到三阶的非线性。为了补偿功率放大器所引入的失真，预失 真器可具有作为输入的多项式函数的响应：其中，x同样是输入信号，以及函数fPMM3是预失真器对输入x的响应。 将等式⑵代入等式⑴产生：其中，0(X5)是五阶或以上的项。通过适当选择系数bJPb3，可以以创建明显要小的幅 值的高阶项为代价去除三阶项。取得这个结果的解由下式给出：不失一般性，假定aebel，则补偿三阶非线性的解为：这个简单说明针对三阶非线性。对于高阶非线性（例如五阶非线性），可采取相同方 式，以消除高阶项。 图1示出常规系统10,其实现补偿功率放大器12的非线性的这种数字预失真方 式。基带（BB)源14输出基带信号，其由上取样电路16来上取样，以提供在预失真器（PD) 18 内部发生的带宽扩展。预失真器18预失真经上取样的基带输入信号，以提供预失真基带输 入信号。由预失真器18所引入的预失真或者非线性补偿功率放大器12的非线性。预失真 基带信号然后上变频到预期载波频率（《。)，并且然后分别由上变频器20和正交调制器22 来正交调制。经上变频和正交调制的预失真输入信号然后由数模转换器（DAC) 24从数字转 换成模拟，由此提供功率放大器输入信号。功率放大器输入信号然后由功率放大器12来放 大。由预失真器18所引入的预失真再次补偿或者有效地消除通过功率放大器12的非线性 所引起的失真。 将功率放大器输出信号反馈到观测接收器26中。如所示，观测接收器26包括如 所示所设置的宽带滤波器30、衰减器32、下变频和解调电路34以及模数转换器（ADC) 36。 观测接收器26的输出在本文中称作观测信号（S。)。适配器28则基于观测信号（SQ)和参 考信号（SK)(其在这种情况下是输入到预失真器18的上取样输入信号）的时间对齐以及 增益和相位调整版本的比较，来自适应地配置预失真器18。具体来说，适配器28基于观测 信号（SJ和参考信号（SK)的时间对齐以及增益和相位调整版本的比较来配置预失真器18 的系数。使得注意，预失真器18、观测接收器26和适配器28在本文中共同称作数字预失真 (DPD)系统38,而观测接收器26和适配器28在本文中称作数字预失真系统38的自适应子 系统40。 数字预失真系统38的一个问题在于，功率放大器12的非线性引起带宽扩展，其又 引起对预失真器18和适配器28的增加取样率要求。更具体来说，如图2所示，参考信号 (SK)具有带宽（B)。相比之下，由于功率放大器12的预失真以及非线性，观测信号（SJ遭 受带宽扩展。带宽扩展等于NMXJM)EKXB，其中NMXJM)EK是数字预失真子系统38设计成对其 进行补偿的功率放大器12的非线性的最大阶数。具体来说，如图3所示，五阶非线性例如 使观测信号（SJ占用五倍于参考信号（SK)的带宽（B)。因此，当补偿功率放大器12直到 五阶非线性时，数字预失真系统38以及具体来说是自适应子系统40设计成支持五倍于参 考信号（SK)的带宽（B)(即，5XB)的带宽。换言之，宽带滤波器30设计成使得宽带滤波器 30的通带的带宽是参考信号（SK)的带宽（B)的五倍。当补偿直到五阶非线性时，适配器38 的取样率因此大于参考信号（SK)的带宽（B)的五倍。 随着对带宽的需要在无线通信系统（例如蜂窝通信网络）中增加，数字预失真系 统38以及具体来说是自适应子系统40必须支持大许多的带宽。这些极大带宽对硬件实现 是棘手的。此外，即使硬件能够设计成支持这些宽带宽，所产生硬件也要求大量资源和功 率。因此，需要一种用于数字预失真系统的自适应子系统，使使资源和/或功率要求为最小 或者充分降低。
技术实现思路
公开用于提供频带限制功率放大器线性化的系统和方法。在一个实施例中，系统 包括：功率放大器，配置成放大功率放大器输入信号，以提供功率放大器输出信号；以及数 字预失真系统，配置成补偿直到功率放大器的非线性的预定义最大阶数。该数字预失真系 统包括频带限制自适应子系统。如与常规自适应子系统相比，频带限制自适应子系统具有 明显要小的复杂度并且消耗较小功率。 在一个实施例中，功率放大器输出信号是单频带信号，以及频带限制自适应子系 统观测到小于Nmxjm)ekX功率放大器输出信号的预期带宽的带宽，其中是数字预失 真系统对其进行补偿的功率放大器的非线性的预定义最大阶数。此外，在一个优选实施例 中，由频带限制自适应子系统所观测的带宽处于（并且包括）功率放大器输出信号的预期 带宽的1. 5至2倍的范围中。数字预失真系统对其进行补偿的功率放大器的非线性的预定 义最大阶数优选地大于或等于三阶，使得数字预失真系统补偿功率放大器直到至少三阶非 线性。在另一个实施例中，数字预失真系统对其进行补偿的功率放大器的非线性的预定义 最大阶数优选地大于或等于五阶，使得数字预失真系统补偿功率放大器直到至少五阶非线 性。 在另一个实施例中，功率放大器输出信号是具有多个频带的并发多频带信号，以 及对于功率放大器输出信号的各频带，频带限制自适应子系统观测到小于NMXJM)EKX频带 的预期带宽的带宽，其中NMX _EK是数字预失真系统对其进行补偿的功率放大器的非线性 的预定义最大阶数。此外，在一个优选实施例中，对于功率放大器输出信号的各频带，由频 带限制自适应子系统所观测的带宽处于（并且包括）频带的预期带宽的1.5至2倍的范围 中。数字预失真系统对其进行补偿的功率放大器的非线性的预定义最大阶数优选地大于或 等于三阶，使得数字预失真系统补偿功率放大器直到至少三阶非线性。在另一个实施例中， 数字预失真系统对其进行补偿的功率放大器的非线性的预定义最大阶数优选地大于或等 于五阶，使得数字预失真系统补偿功率放大器直到至少五阶非线性。 通过阅读以下结合附图对优选实施例的详细描述之后，本领域的技术人员将会理 解本公开的范围以及认识其附加方面。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统(42，74，128)，包括：功率放大器(46，78，132)，配置成放大功率放大器输入信号，以提供功率放大器输出信号；以及数字预失真系统(44，76，130)，配置成补偿直到所述功率放大器(46，78，132)的非线性的预定义最大阶数，并且包括频带限制自适应子系统(50，80，134)，其中所述频带限制自适应子系统(50，80，134)所支持的带宽大于或等于所述频带限制自适应子系统(50，80，134)的参考信号的带宽而小于NMAX_ORDER×所述频带限制自适应子系统(50，80，134)的所述参考信号的带宽，其中NMAX_ORDER是等于所述数字预失真系统(44，76，130)对其进行补偿的所述功率放大器(46，78，132)的非线性的预定义最大阶数的正整数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：PA拉波特，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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