IQ波形的零点填充系统与方法技术方案

本发明专利技术实施例提供IQ波形的零点填充。在一实施例方法中，从输入信号的多个样本中选择低于预定阈值的样本。计算复合零点填充函数的幅度值以将所述低于预定阈值的样本的幅度推动到预定阈值的信号电平。计算复合零点填充函数的相位值以在IQ平面中将输入信号的样本从最接近零信号值的点沿预定方向推动。在输入信号的预定带宽内过滤所得的复合零点填充函数，然后添加到输入信号中以提供用于放大的修正的输入信号。在一些实施例中，诸如放大器电路等电路可以包括一个或多个用于执行实施例中所描述步骤的任何一个或多个组合的元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请交叉引用本申请要求于2015年5月5日提交的专利技术名称为“IQ波形的零点填充系统与方法”的第14/704,393号美国非临时专利申请的优先权，该第14/704,393号美国非临时专利申请要求于2014年5月16日提交的申请号为61/994,659、专利技术名称为“IQ波形的零点填充系统与方法”的美国临时申请的优先权，该两件申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术涉及无线通信领域，并且在具体实施例中，涉及IQ波形的零点填充系统与方法。
技术介绍
对于无线系统中的特定放大器结构，信号在通过放大器后，零值信号不能被正确重建，从而导致信号的带内衰减和带外发射。这是由进行放大之前的分解信号路径之间存在的任何减损不均衡所导致的。减损可以是增益或幅度不均衡、相位不均衡或恒包络信号路径之间的幅度和相位不均衡。即使分解路径之间的幅度或相位不均衡较小也可能会导致入站(in-bound)和出站(out-bound)频率的输出信号显著衰减。需要一种解决这种不均衡的有效方法。
技术实现思路
根据一实施例，一种由信号处理器处理功率放大器中零值信号的方法包括：确定功率放大器输入信号的最小阈值。所述最小阈值在所述功率放大器的输出信号中采用定义的可接受误差能够检索到。所述方法还包括：根据所述最小阈值生成偏移函数。在放大所述输入信号之前，将所述偏移函数添加到所述输入信号。根据另一实施例，一种由功率放大器电路处理功率放大器中零值信号的方法包括：从输入信号的多个样本中标识低于预定阈值的样本。所述方法还包括：计算复合零点填充函数的幅度值，其中所述幅度值将标识样本的幅度提高到预定阈值的信号电平，并计算复合零点填充函数的相位值，其中所述相位值在IQ平面中将所述输入信号的样本从最接近零信号值的点沿预定方向推动。在所述输入信号的预定带宽内过滤所述复合零点填充函数，然后将所述复合零点填充函数添加到所述输入信号以生成修正的输入信号。根据又一实施例，一种用于处理零值信号的功率放大器电路包括：信号处理器，用于确定输入信号的最小阈值。所述最小阈值在所述功率放大器的输出信号中采用定义的可接受误差能够检索到。所述信号处理器还用于根据所述最小阈值生成偏移函数。所述功率放大器电路可以可选地包括：与所述信号处理器耦合的噪声滤波器，所述噪声滤波器可选地用于在所述输入信号的预定带宽内过滤所述偏移函数。所述过滤减少了所述输出信号中的带外发射。所述功率放大器电路可以可选地还包括：与所述噪声滤波器耦合的信号耦合器，所述噪声滤波器用于：将所述偏移函数添加到所述输入信号，并提供修正的输入信号。为了可以更好地理解以下本专利技术的详细描述，前述内容已相当广泛地概述了本专利技术实施例的特征。以下将对本专利技术实施例的附加特征和优点进行描述，其形成本专利技术权利要求的主题。本领域技术人员应理解，可以轻而易举地将所公开的概念和具体实施例用作修改或设计其它结构或过程以便执行本专利技术相同目的的基础。本领域技术人员还应理解，这种等效构造并不脱离如所附权利要求中阐述的本专利技术的精神和范围。附图说明为了更全面的理解本专利技术及其优点，现结合说明书附图参考以下描述，其中：图1示出了采用非线性组件(LINC)架构的线性放大；图2示出了分解信号路径之间的损害不均衡模型；图3示出了具有相位不均衡和幅度不均衡的输出信号的误差向量幅度(EVM)；图4示出了具有相位不均衡和幅度不均衡的邻近(较低)信道功率(ACP)；图5示出了具有无损害和相位损害的输出幅度vs.分解相位；图6示出了具有无损害和增益相位损害的输出幅度vs.分解相位；图7示出了根据本专利技术实施例的采用零点填充算法标识出的低于阈值的样本；图8示出了采用零点填充算法标识出的最接近零的样本；图9示出了采用零点填充算法获得的零点填充噪声信号；图10示出了根据零点填充算法添加到输入信号的经滤波的噪声信号；图11示出了用于实施零点填充算法的实施例系统块；图12a至图12c示出了根据打孔算法的示例结果；图13示出了图12a至图12c所示结果中的PSDvs.频率；图14示出了输出信号EVM与空阈值(nullthreshold)之间的比例关系；图15和图16示出了从输入信号分解的具有不同打孔阈值的两个信号路径中的输出功率vs.频率；图17示出了LINC架构中的效率约束；图18示出了输出幅度vs.分解相位的样本；图19和图20示出了分别从输入信号分解的第一信号路径和第二信号路径的零点相变；图21示出了具有打孔算法的相位差；图22示出了具有打孔算法的相位差；图23示出了用于处理功率放大器中零值信号的实施例方法；以及图24为可以用于实现各实施例的处理系统的示意图。除非另有说明，不同附图中的相应数字和符号通常指代相应的部件。对附图进行绘制以清楚说明各实施例的相关方面，并且不一定按比例进行绘制。具体实施方式以下对优选实施例进行详细讨论。然而，应当理解，本专利技术提供了许多可以在各种具体背景下体现的适用性专利技术构思。所讨论的具体实施例仅仅用来说明用以做出和使用本专利技术的具体实现方式，并不限制本专利技术的范围。针对IQ波形的零点填充提供了系统和方法实施例。各实施例确保在信号处理系统中的放大步骤之后重建适当的零值信号，从而防止或减少带内信号衰减和带外发射。这利用零点填充算法得以实现，该零点填充算法确保没有低于特定阈值的信号通过放大器发送出，从而避免了在放大步骤后重建零值信号。通过向子帧添加相对非常低的电平信号，可以处理空白或几乎空白的子帧，以确保对应于打孔电平存在最小电平信号电平。将包括非线性组件的线性放大系统用在无线系统(比如发送器)中以创建高效和高度可配置的功率放大器。图1示出了使用采用了信号分解方法的非线性组件(LINC)架构的线性放大，该信号分解方法采取了幅度变化信号并创建了至少两个恒包络信号(S1和S2)。然后将所述恒包络信号相加在一起以重建原始信号的幅度变化。针对原始信号S和放大的输出信号GS，还示出了时间上和IQ平面中的信号幅度图。IQ平面为从极性坐标系统到笛卡尔(x，y)坐标系统的幅度和相位数据转换。IQ平面中的x-轴称为实值I，y-轴称为虚值Q。然而，S1和S2路径之间的任何损害不均衡可以防止分解信号进行理想组合以重建输入包络调制。如图2所示，可以将损害建模为恒包络信号路径间简单的复合增益不均衡。这通过在放大器之前向S1信号路径添加块α进行示出。分解路径之间的幅度或相位不均衡较小可能会导致带内和带外频率的输出信号显著衰减。图3和图4分别示出了具有相位不均衡和幅度不均衡的输出信号误差向量幅度(EVM)(以％为单位)和邻近(较低)信道功率(ACP)的轮廓线。图5示出了具有无损害和相位损害的输出幅度vs.分解相位。如图所示，纯相位损害仅移位了曲线(标准反余弦曲线)。在这种情况下，可以实现零(最小)值和峰值。图6示出了具有无损害与增益相位损害的输出幅度vs.分解相位。如图所示，增益相位不均衡移位了峰值和零值的位置，而且还影响了重建输入信号的绝对最小值的能力。在这种情况下，零值在输出时无法实现。可以考虑多个选项来检索零点。所述选项包括修改硬件、修改偏置电压、以及将输入信号打孔至这一水平，即，在输出组合器后可以进行重建。根据打孔算法，可以将输入最小值限制到具有损害的增益所对应的曲线的最小值(倾角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由信号处理器处理功率放大器中零值信号的方法，其特征在于，所述方法包括：确定功率放大器输入信号的最小阈值，其中所述最小阈值在所述功率放大器的输出信号中采用定义的误差能够检索到；根据所述最小阈值生成偏移函数；以及在放大所述输入信号之前，将所述偏移函数添加到所述输入信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.16 US 61/994,659;2015.05.05 US 14/704,3931.一种由信号处理器处理功率放大器中零值信号的方法，其特征在于，所述方法包括：确定功率放大器输入信号的最小阈值，其中所述最小阈值在所述功率放大器的输出信号中采用定义的误差能够检索到；根据所述最小阈值生成偏移函数；以及在放大所述输入信号之前，将所述偏移函数添加到所述输入信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述输入信号的预定带宽内过滤所述偏移函数，其中所述过滤减少了所述输出信号中的带外发射。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，在基带信号处理和数字信号处理之后并在射频(RF)信号处理之前，将所述偏移函数添加到所述输入信号。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述输出信号的预定误差向量幅度(EVM)水平和信号设计要求生成所述偏移函数。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述生成所述偏移函数包括：在所述输入信号中选择低于所述最小阈值的多个点；以及确定所述偏移函数的幅度值，所述偏移函数的幅度值将所述多个点的幅度值提高到所述最小阈值。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述生成偏移函数包括：在IQ平面中表示所述输入信号；在所述IQ平面中标识最接近IQ平面中零信号值的点；在所述IQ平面中标识距所述最接近零信号值的点最邻近的两个点；以及确定所述偏移函数的相位值，所述偏移函数的相位值在所述IQ平面中将所述点沿与所述两个最邻近点之间直线正交的方向推动。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：重复所述生成偏移函数的步骤，直到所述偏移函数或所述输出信号在预定误差水平内。8.一种由功率放大器电路处理功率放大器中零值信号的方法，其特征在于，所述方法包括：从输入信号的多个样本中标识低于预定阈值的样本；计算复合零点填充函数的幅度值，其中所述幅度值将标识样本的幅度提高到预定阈值的信号电平；计算复合零点填充函数的相位值，其中所述相位值在IQ平面中将所述输入信号的样本从最接近零信号值的点沿预定方向推动；在所述输入信号的预定带宽内过滤所述复合零点填充函数；以及将所述复合零点填充函数添加到所述输入信号，其中所述添加提供修正的输入信号。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：将所述修正的输入信号分解成多个恒包络信号；分别放大所述恒包络信号；以及组合所述放大的恒包络信号，其中所述组合提供经放大的输出信号。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括：将所述输入信号分成两个相似的输入信号；通过处理所述两个相似的输入信号中的第一信号计算所述复合零点填充函数；延迟所述两个相似的输入信号中的第二信号；以及通过将所述复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奥纳德·皮亚齐，马正翔，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44