预失真控制设备和方法,以及包含该预失真控制设备的组合体技术

技术编号:3401634 阅读:262 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种预失真控制设备(1),包括    第一预失真控制输入端(10),可连接到功率放大器输出端(21);    第二预失真控制输入端(11),可连接到预失真设备(3)的信号触点(30,31);和    预失真控制输出端(12),可连接到预失真设备的控制触点,    该预失真控制设备(1)还包括:    互相关器设备(110),    通过第一互相关器输入端(1101,1101I,1101Q)连接到第一预失真控制输入端(10)和    通过第二互相关器输入端(1102,1102I,1102Q)连接到第二预失真控制输入端(11),该互相关器设备(110)还具有互相关器输出端(1112)(1112),在其上可以提供互相关信号,该互相关信号表示在第一互相关器输入端(1101,1101I,1101Q)和第二互相关器输入端(1102,1102I,1102Q)提供的信号的测量的互相关;    预失真函数选择器设备(120),    通过选择器输入端(1210)连接到互相关器输出端(1112),和    通过选择器输出端(1211)连接到预失真控制输出端(12),在该选择器输出端预失真控制信号可以被提供,所述预失真控制信号表示基于所述互相关器信号确定的预失真函数。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,以及包含该预失真控制设备的组合体的制作方法
本专利技术涉及一种预失真控制设备。本专利技术还涉及一种包含该预失真控制设备的组合体(assembly),以及预失真控制方法。本专利技术还涉及包含该预失真控制设备的电子设备。功率放大器是本领域众所周知的。功率放大器例如使用在无线传输系统中以便放大信号,使该信号具有经由天线传送的足够能量。然而,通常该性能被功率放大器(PA)的非线性特性所限制。在理想的PA中,输出信号的振幅是输入信号振幅的线性倍数,因此等于输入振幅乘以一个倍数常数,数学描述如下G(x)=Const*x,其中G(x)表示输出信号,x表示输入信号,Const表示倍数常数。然而,实际上每个功率放大器都有理想PA的某些程度的偏离。该偏离造成了在输出信号中出现非线性分量,数学描述如下G(x)=Const*x+f(x),其中f(x)表示输入信号x的非线性函数。该非线性特性的影响就是频谱失真。如果在(功率)放大之前的输入信号是限带宽的(集中在特定频率范围内),那么功率放大器输出端的信号在输入信号的特定频率范围之外将具有显著的能量。诸如GSM和UMTS的电信标准规定了在指定频率范围之外出现的能量的最大量,从而暗含地规定了功率放大器“非线性”的最大值。在本领域中,已知有几种线性化技术来消除PA的非线性,从而实时提供功率放大器的线性化。第一种技术是前向馈送。在该技术中,获得PA的非线性带来的失真估计。基于该估计,从PA输出端提供的被放大信号中减去校正信号,从而校正了在放大器信号中提供的非线性分量。另一种技术是反馈。在该技术中,功率放大器的输入信号和其输出信号之间的差值被合适的控制环路最小化。此外,还已知预失真系统。该预失真系统包括预失真设备,从数学的观点来看,该预失真设备将预失真信号添加到功率放大器的输入信号中。在实际系统中,可以使用将输入采样映射到输出采样的查询表。组合的输入信号被提供到功率放大器的输入端。该预失真信号是这样的信号从预失真信号和原始输入信号的组合中产生的PA的输出尽可能好地近似理想功率放大器对原始输入信号的输出。该预失真设备由预失真控制设备设置,该预失真控制设备经常确定功率放大器非线性的近似值。该预失真控制设备向预失真设备提供表示该近似值的预失真控制信号,以便校正例如由于功率放大器的热变化或老化带来的功率放大器的特性的改变。然而,这些已知的线性化技术的缺点在于对在线性化中使用的设备有强制严格的要求,因为模拟元件(诸如模数转换器和频率转换器)需要在相对大的频率范围上高度的线性和稳定。这些要求限制了线性化技术的性能。预失真系统具有的另外一个缺点在于涉及功率放大器非线性近似值的处理是复杂的,并且必须以预失真控制设备的采样率执行。因此预失真系统具有相对高的功耗并且实现起来昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种设备,其使得能够放宽强制在设备所使用预失真技术上的要求。本专利技术提供了如权利要求1所述的预失真控制设备。该预失真控制设备能够放宽强制在预失真控制设备中使用的设备上的要求,因为由于互相关器设备对相应的互相关器输入端提供的信号进行平均,至少达到某种程度,这减小了噪声的影响,从而使得噪声对预失真函数确定的结果具有更小的影响。因此,有关连接到互相关器输入端的模拟设备的噪声要求可以被放宽。此外,预失真函数选择器设备以较低的处理速度运行,因为提供互相关函数所在的频率比信号被提供到互相关器设备所在的速率要低。因此,至少对预失真函数选择器的处理速度的要求可以被减小。本专利技术还提供了一种根据权利要求11的组合体、根据权利要求13的电子设备和根据权利要求14的预失真控制方法。本专利技术的特定实施例在从属权利要求中阐述。本专利技术的其他细节、方面和实施例将仅仅通过实例的方式,通过参考附图中的图来描述。附图说明图1示意性地示出了连接到预失真设备和PA的预失真控制设备的第一实施例的实例框图。图2示意性地示出了连接到预失真设备和PA的预失真控制设备的第二实施例的实例框图。图3示意性地示出了连接到预失真设备和PA的预失真控制设备的第三实施例的实例框图。图4-7示出了根据本专利技术的预失真方法的实例的模拟结果的图形。图8示意性地示出了根据本专利技术的电子设备的实施例的实例。具体实施例方式图1示意性地示出功率放大器2。预失真设备3连接到功率放大器2。根据本专利技术的预失真控制设备1的实施例的实例连接到功率放大器2和预失真设备3。在运行中,放大器输入信号提供在功率放大器2的放大器输入端20。该功率放大器2放大该放大器输入信号并在放大器输出端21输出被放大的信号,作为放大器输出信号G(x)。因为功率放大器2是非理想的功率放大器,因此放大器输出信号G(x)将包括线性放大分量Cx,和非线性分量f(x)。预失真设备3具有预失真输入端30,其上可以提供输入信号x,该信号例如WCDMA(宽带码分多址)信号,诸如UMTS信号,或任何其他适合于特定实现的信号。预失真设备3还具有连接到功率放大器2的放大器输入端20的预失真输出端31,和预失真控制触点32,在该触点32上,预失真控制信号可以被提供到预失真设备3。在该例中,预失真输出端31经由数模上变频器(D/A上变频器)4(在该例中是间接地)可通信地连接到放大器输入端20。在图1的实例中,输入信号x以及预失真信号xp,是某个频率上的数字信号。输出信号xp被D/A上变频器4转换成具有适合于被天线发射的频率的模拟信号,例如处于射频(RF)的模拟信号。该模拟信号然后被提供在放大器输入端20,由功率放大器2放大,并且该被放大的信号在放大器输出端21上被输出。可替换地,预失真输出31可以直接连接到放大器输入端20,例如,如果输入信号x具有已经处在功率放大器2的频带之内的频率。预失真设备3根据预失真函数pred(x)对输入信号x执行预失真,以便校正功率放大器2执行放大过程中的非线性,这样从预失真信号x+pred(x)中产生的放大器输出信号G(x)中的非线性分量f(x)就尽可能地小。等于x+pred(x)的预失真信号xp被提供在预失真输出端31。在图1的实例中,基于预失真信号x+pred(x)的信号从而被数模上变频器4提供在放大器输入端20,并被功率放大器2放大。为了最小化非线性分量f(x),预失真函数pred(x)由提供在预失真设备3的预失真控制触点32上的预失真控制信号控制。响应于该预失真控制信号,预失真设备3使用相应的预失真函数pred(x)以便使输入信号x失真。在图1-3的实例中,预失真控制设备1在预失真控制设备1的预失真控制输出端12上提供预失真控制信号。预失真控制设备1通告第一预失真控制输入端10连接到功率放大器输出端20。通过此连接,功率放大器2的输出信号G(x)可以被提供到预失真控制设备1。第二预失真控制输入端11被连接到预失真设备3的信号触点,在该例中就是预失真输入端30。通过第二预失真控制输入端11,(基于)输入信号x(的信号)可以被提供到预失真控制设备1。在该实例中,预失真控制设备包括(来自第一预失真控制输入端10和预失真控制输出端12和以该顺序的)反馈路径100,互相关器设备110,和预失真函数选择器120。互相关器设备110的第一互相关器输入端1101可通信地连接到第一预失真控制输入端10,在该例中经由反馈本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:A·科克勒
申请(专利权)人:艾利森电话股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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