一种数字预失真功率放大器及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种数字预失真功率放大器及其实现方法，应用在通信系统中功率放大器设计领域，其实现方法包括步骤：接收射频信号的输入，对该射频信号进行处理，将射频信号搬移至零中频数字信号；提取部分输入的射频信号，判断出射频信号的模式信息；根据射频信号的类型及确定的射频信号的模式信息对所述零中频数字信号的峰均比进行削峰压缩和自适应数字预失真功率放大。本发明专利技术能自动的对射频信号的模式信息进行检测识别，并根据射频信号的类型及检测到的模式信息对零中频数字信号的峰均比进行削峰压缩处理和自适应数字预失真功率放大，可以提高本发明专利技术数字预失真功率放大器的应用范围，对不同类型和模式信息的射频信号可以进行相应的配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率放大器，尤其涉及一种数字预失真功率放大器及 其实现方法。
技术介绍
随着全球通讯业务的发展，通信频语资源变得越来越宝贵，为了更加 有效的利用频谱资源，许多通信系统都釆用了频谱利用率较高的调制方式，如QPSK、 QAM等，这些调制方式不仅对载波相位进行调制，同时也调制了 载波幅度，因此会产生较大峰均比的非恒包络调制信号。即使对于GMSK这 种恒包络调制信号，如果采用了多载波技术，载波的合成同样可以产生较 大的峰均比，这对功率放大器提出了更高的线性要求。目前，解决功率放大器线性要求的问题多采用两种方法，第一种方法 是进行较大的功率回退，使功率放大器工作在线性区，这种方法大大降低 了功率放大器的效率，而且还增加了功率放大器的成本。第二种方法是采 用线性化技术，即采用适当的电路对功率放大器的非线性进行预校正，从 而改善其线性。前馈和预失真技术是两种最有效的线性化技术，前馈具有 线性化程度高的优点，但也有结构复杂、效率低的缺点。而预失真技术中， 数字预失真技术以其体积小、效率高、可靠性高等优点，近几年得到了人 们的重点关注。图1是常见的一种典型的数字预失真功率放大器的电路原理框图。基 带信号经过削峰部分，降低基带信号的峰均比值，然后依次进入数字预失 真部分(对信号进行^^正)、D/A数模转换部分、上变频、滤波器l后，最 后由功放部分进行放大变为射频信号输出；同时通过耦合器耦合功放部分 输出信号的一部分作为反馈信号，依次经过下变频、滤波器2、 A/D模数转换部分后，变为处理后的基带信号进入数字预失真自适应控制部分的一端， 数字预失真自适应控制部分的另一端提取原始基带信号，通过比较原始基 带信号和处理后的基带信号来调整数字预失真部分，使得功放输出后的射 频信号不断接近理想状态，以达到自适应的目的。但这种数字预失真功率放大器的缺点有1、输入接口信号是基带信号，这就限制了这种数字预失 真功率放大器的应用范围，不能应用到直放站、塔顶放大器等接口为射频 信号的设备中。2、 ^t拟上下变频采用一个本振的技术，这样就必须在射频 通路中，混频后的信号经过滤波器，滤除镜像干扰，增加了系统设计难度， 滤波器的设计比较困难。为了克服图1中所述的数字预失真功率放大器存在的缺点，图2给出 了一种改进的数字预失真功率放大器，输入接口可以输入射频信号，而且 模拟上下变频各自采用一个本振，较好的解决了图1中所述的数字预失真 功率放大器的缺点，但图2中的数字预失真功率放大器还是存在一个缺点 没有自适应载波搜索功能，这样就限制了该数字预失真功率放大器的应用 范围，由于该数字预失真功率放大器中的削峰部分和数字预失真部分对不 同载波模式(包括载波个数和载波中心频率)的射频信号配置文件不同， 每种载波模式的射频信号只能针对一种配置文件，如果没有自适应载波搜 索功能，则在实际应用中针对不同载波模式的射频信号还需要相应的更换 削峰部分和数字预失真部分的配置文件，大大限制了该数字预失真功率放大器的应用范围。
技术实现思路
本专利技术提供了 ，其能检测识 别输入射频信号的载波个数及载波中心频率，根据不同载波个数及载波中 心频率的射频信号进行相应的配置，扩宽了本专利技术数字预失真功率放大器的应用范围。本专利技术的技术方案是 一种数字预失真功率放大器的实现方法，包括 步骤接收射频信号的输入，对该射频信号进行处理，将射频信号搬移至零 中频数字信号；从预先设定的起始频率值到终止频率值按预订规则抽取频率值，根据 抽取的频率值，提取部分输入的射频信号进行混频处理，得到处理后的中 频信号的功率值；根据当前中频信号的功率值及前一次抽取频率值对应的中频信号的功 率值确定所述射频信号的载波的上升沿频率值或下降沿频率值；载波个数及载波中心频率；根据射频信号的类型及确定的所述射频信号的载波个数及载波中心频 率对所述零中频数字信号的峰均比进行削峰压缩，及对削峰压缩后的信号 进行自适应数字预失真功率放大。本专利技术还揭示了一种数字预失真功率放大器，其包括，信号处理单元，与射频信号输入端连接，用于接收射频信号，对该射 频信号进行处理，将射频信号搬移至零中频数字信号；削峰自适应预失真功放单元，对所述零中频数字信号的峰均比进行削 峰压缩，并对削峰压缩后的信号进行自适应数字预失真功率放大；及控制处理单元，连接在所述射频信号输入端与所述削峰自适应预失 真功放单元之间，用于设置起始频率值、终止频率值及参考载波功率值， 从所述起始频率值到终止频率值按预定规则抽取频率值，根据所述抽取的 频率值对所述射频信号进行混频处理，并获得当前中频信号功率值，根据所述当前中频信号功率值与前一次抽取频率值对应的中频信号功率值确定所述射频信号的载波的上升沿频率值或下降沿频率值；根据所述上升沿频 率值和下降沿频率值确定射频信号的载波个数及载波中心频率；并根据射频信号的类型及所述载波个数及载波中心频率控制所述削峰 自适应预失真功放单元对所述零中频数字信号的峰均比进行削峰压缩、及 对削峰压缩后的信号进行自适应数字预失真功率放大。本专利技术的数字预失真功率放大器及其实现方法，将射频信号搬移至零 中频数字信号；另外能自动的对该射频信号的载波个数及载波中心频率进 行检测识别，并根据射频信号的类型及检测到的载波个数及载波中心频率 对该零中频数字信号的峰均比进行削峰压缩处理，及对压缩处理后的数字 信号进行自适应数字预失真功率放大，对不同类型及载波个数、载波中心 频率的射频信号可以进行相应的配置，提高了本专利技术数字预失真功率放大 器的应用范围。附图说明图l是现有技术一的数字预失真功率放大器的结构原理图； 图2是现有技术二的数字预失真功率放大器的结构原理图； 图3是本专利技术数字预失真功率放大器的实现方法的流程图； 图4是检测载波个数及载波中心频率的具体流程图； 图5是本专利技术数字预失真功率放大器的结构框图； 图6是本专利技术数字预失真功率放大器的结构原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做一详细的阐述。现有技术中的数字预失真功率放大器没有自适应载波搜索功能，限制 了该系统实际工程应用的范围的问题。由于系统中削峰单元和数字预失真 单元对不同类型、不同载波个数及载波中心频率的射频信号的配置文件不 同，如果没有自适应载波搜索功能，那么配置文件只能针对一种类型、一 种载波个数和载波中心频率的射频信号，这就大大限制了该系统应用范围。 本专利技术的数字预失真功率放大器实现了自适应载波搜索功能，针对不同类 型、不同载波个数及载波中心频率的射频信号可以采用相应的配置文件进 行配置。本专利技术的数字预失真功率放大器的实现方法，如图3,包括步骤，51、 接收射频信号的输入，对该射频信号进行处理，将射频信号搬移 至零中频数字信号。在一实施例中，该步骤具体可以为，接收射频信号， 对接收的射频信号先进行下变频处理变成中频信号，再进行滤波处理，并 将滤波处理的模拟信号变为数字信号，再对数字信号进行数字下变频处理 变为零中频数字信号。52、 提取一部分射频信号，确定该射频信号的载波个数及载波中心频 率。该步骤是为了检测所述输入的射频信号的载波个数及载波中心频率， 在一实施例中，具体检测步骤，如图4,可以包括S201、确定起始和终止 频率值、参考载波功率值。起始和终止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字预失真功率放大器的实现方法，其特征在于，包括步骤：　接收射频信号的输入，对该射频信号进行处理，将射频信号搬移至零中频数字信号；　从预先设定的起始频率值到终止频率值按预订规则抽取频率值，根据抽取的频率值，提取部分所述射频信号进行混频处理，得到处理后的中频信号的功率值；　根据当前中频信号的功率值及前一次抽取频率值对应的中频信号的功率值确定所述射频信号的载波的下降沿频率值或上升沿频率值；　并根据所述载波的上升沿频率值和下降沿频率值判断所述射频信号的载波个数及载波中心频率；最后根据射频信号的类型及确定的所述射频信号的载波个数及载波中心频率对所述零中频数字信号的峰均比进行削峰压缩，及对削峰压缩后的信号进行自适应数字预失真功率放大。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张占胜，潘栓龙，黄小锋，
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：81[中国|广州]