用于产生发射信号的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于产生发射信号的方法，在所述方法中需放大的输入信号（ｖ↓［ｄ］（ｔ））被输入到功率放大器（ＰＡ），该功率放大器输出作为放大的输出信号（ｖ↓［ａ］（ｔ））的所述输入信号。在此提供一种映射，其为输入信号（ｖ↓［ｄ］（ｔ））的特定值分配针对所述输入信号（ｖ↓［ｄ］（ｔ））的特定的预失真值。然后确定针对输入信号（ｖ↓［ｄ］（ｔ））的相应的预失真值，并且将所述相应的预失真值应用于所述输入信号（ｖ↓［ｄ］（ｔ）），以便将预失真的输入信号输入到功率放大器（ＰＡ）。紧接着从所述功率放大器（ＰＡ）的所述输出信号（ｖ↓［ａ］（ｔ））中计算峰值因素（ＣＦ），以及当所算出的峰值因素离开预定的值域时，调节所述映射或其值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
在许多领域需要具有高功效的线性信号放大。与此相应的方法是通过使数字基带中的信号预失真(Predistortion)而使功率发大器(PAPower Amplifier)的非线性特性线性化。但是，该非线性例如由于老化和依赖于温度的元件而不断变化。在一些方法、例如数字自适应预失真中，必须借助尤其由耦合器、解调器和ADC(ADCAnalog-to-digital-converter模数转换器)组成的反馈支路来重新获得所发射信号的包络，因为需要该包络以用于自适应。传统的借助于相干解调的预失真花费大量HW(硬件)(因为完整的接收支路是必要的)，更昂贵并且在能量消耗方面恰好在平均功率时效率不高。此外，对反馈支路中的线性和所测量信号的延迟的确定提出了高要求。由于上述问题，到目前为止在商业移动电话系统中还没有实现基于数字预失真的PA线性化方法(至少还未公知)。本专利技术的任务是提供一种用于线性信号放大的可能性，其尤其可在移动无线电装置、如移动无线电设备或移动电话中应用。该任务通过按照权利要求1的、按照权利要求7的用于产生发射信号的电路以及按照权利要求11的移动无线电装置来解决。在此，包括下列步骤，在该方法中将需放大的输入信号输入到功率放大器，该功率放大器将该输入信号作为放大的输出信号输出。提供一种映射，其为输入信号的特定值或特定振幅分配针对该输入信号的特定的预失真值。这种映射或相应的预失真值的分配尤其用于抵制功率放大器的非线性放大特性，并因而实现输入信号或输入功率放大的所期望的线性。此外，根据该映射确定针对该输入信号的相应的预失真值。然后，将刚确定的预失真值应用于该输入信号或与该输入信号相乘，以便得到预失真的输入信号，最后将该信号输入到功率放大器以进行放大。现在从该功率放大器的输出信号中算出峰值因素(Crest-Faktor)。如果所算出的峰值因素不是位于预定的值域内，则调节(adaptieren)该映射或该值。按照有利的安排，这样实现该映射或其值或者表列值(Eintraege)的调节，使得该映射的值被重新计算，此外该预失真的新值，更确切地说，对应于具有特定值或特定振幅的输入信号的该预失真的新值被应用于该输入信号或与该输入信号相乘，最后该预失真的输入信号被输入到功率放大器，以便从功率放大器的输出信号中重新算出峰值因素。一直重复该重新计算以及重新应用和从功率放大器的输出信号中算出峰值因素，直到所算出的峰值因素再次位于预定的值域内。在此，借助于数字信号处理装置来执行峰值因素的计算。在此，如在下文中还将详细解释，当对功率放大器的输出信号进行非相干解调时，这尤其有利。此外，功率放大器的输出信号还可以在非相干解调之后被数字化并被输入到数字信号处理装置。输出信号的非相干解调可以借助包络线检测器来进行。按照本专利技术的另一方面，利用下列部件来提供用于产生发射信号的电路。该电路具有功率放大器，其具有用于接收需放大的输入信号的输入端，该输入信号在该功率放大器的输出端上作为放大的输出信号或作为发射信号输出。此外，该电路还具有用于提供或存储映射的装置，该映射为输入信号的特定值分配针对该输入信号的特定的预失真值。此外，还装设一个装置，其用于确定针对该输入信号的相应的预失真值并且将该相应的预失真值应用于该输入信号或与该输入信号相乘。计算装置从功率放大器的输出信号中算出峰值因素，之前预失真的输入信号已被输入到该功率放大器。然后，当所算出的峰值因素位于预定的值域之外时，通过自适应装置对映射或其值或者表列值进行调节。按照有利的安排，计算装置可以包括用于算出峰值因素的数字信号处理装置。此外，该电路还可以包括用于功率放大器的输出信号的非相干解调的包络线检测器。此外，该电路可以具有用于使功率放大器的解调后的输出信号数字化的模数转换器，以便将该输出信号输入到数字信号处理装置。按照本专利技术的另一方面，提供一种移动无线电装置，其具有上述用于产生发射信号的电路。该移动无线电装置例如可以包括移动无线电设备或移动电话。通过功率放大器的AM/AM转换(其涉及输入振幅和输出振幅或输入功率和输出功率之间的关系)，调制信号的统计特性发生变化。在具有非恒定包络的方法中，在信号统计方面一个重要的特征量是峰值因素CF。该峰值因素描述了调制过程的最大值和RMS(RMSroot-mean-square平方根)值之间的关系。通过AM/AM转换使峰值因素在PA的饱和区域内变小(信号被压缩)。峰值因素的变化是以多大的功率将功率放大器PA驱动到饱和的量度，因此瞬时峰值因素也是基本上由AM/AM转换确定的相邻信道发射的量度。常常可以放弃对AM/PM转换的校正(其涉及用于输入信号振幅的功率放大器的输出信号的相位功能)，因为该校正对相邻信道发射的影响比对所述AM/AM转换的影响小。在对功率放大器PA的输出信号进行了相干或非相干解调之后，借助于数字信号处理DSP(Digital Signal Processing)可以非常容易地算出峰值因素。尤其非相干解调显示了极大的成本潜力，并且同时易于实现。为此只需要具有足够带宽的包络线检测器，该包络线检测器的输出信号借助于ADC被数字化。紧接着借助于数字信号处理装置来计算峰值因素。功率放大器的特征线(短的PA特征线)可以以参数模型的形式(以查找表(Look-Up-Tabelle)的形式)存储，其中借助于所测量的峰值因素来调节或匹配参数。通过参数模型来模拟PA特征线允许功率放大器的输入信号的预失真、例如参数预失真或“复数增益预失真”。除了容易实现之外，反馈回路中的延迟尤其不起作用，这在传统的预失真中是最难解决的问题之一。常常为了调节功率总要利用二极管检测器来收集PA输出信号并将其数字化，也就是说，在这种情况下，基于峰值因素的预失真可以没有附加的硬件花费。只必须匹配该检测器的带宽(例如通过在基带中滤波)。总而言之，应用峰值因素作为数字预失真中的自适应的基础是完全新的方法。基于峰值因素的确定的自适应预失真理想地适用于移动无线电领域、尤其是移动无线电设备或移动电话，因为峰值因素的确定非常容易，尤其是不依赖于反馈回路中的延迟时间。下面参考附图来解释本专利技术的优选实施方案，所述附图只有一幅，其中示意性地描述了按照一个优选的实施方案用于执行本专利技术方法的基本部件。如上所述，峰值因素CF描述了调制过程的最大值和RMS值之间的关系。通过功率放大器PA的AM/AM转换来改变调制信号的统计特性。使峰值因素在PA的饱和区域内变小(信号被压缩)。峰值因素的变化是以多大的功率将PA驱动到饱和的量度。因此，瞬时峰值因素也是基本上由AM/AM转换确定的相邻信道发射的量度。下面根据附图来解释按照一个优选的实施方案用于产生发射信号的电路。从左向右开始，首先数据、例如语音数据或视频数据被输入到调制解调器MODEM，在该调制解调器中该数据被数字化或被调制。在对数据进行了处理之后，该调制解调器输出相应的尤其是数字基带信号形式的信号vm(t)，该信号最后应被转换到HF(高频)带并且按照功率放大。为此，该信号vm(t)作为(未失真的)输入信号被输入到“复数增益乘法器”CGM(Complex-Gain-Multiplizierer)。在该CGM中，根据该(未失真的)输入信号vm(t)的瞬时振幅将其与查找表(本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于产生发射信号的方法，在所述方法中将需放大的输入信号（ｖ↓［ｄ］（ｔ））输入到功率放大器（ＰＡ），该功率放大器输出作为放大的输出信号（ｖａ（ｔ））的所述输入信号，其中所述方法包括下列步骤：提供一种映射，其为输入信号（ｖ↓［ｍ］（ｔ ））的特定值分配针对所述输入信号（ｖ↓［ｍ］（ｔ））的特定的预失真值；根据所述映射确定针对输入信号（ｖ↓［ｍ］（ｔ））的相应的预失真值；将所述特定的预失真值应用于所述输入信号（ｖ↓［ｍ］（ｔ）），并且将所述预失真的输入信号（ ｖ↓［ｄ］（ｔ））输入到功率放大器（ＰＡ）；从所述功率放大器（ＰＡ）的所述输出信号（ｖ↓［ａ］（ｔ））中算出峰值因素（ＣＦ）；当所算出的峰值因素不是位于预定的值域内时，调节所述映射。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：O伊尔谢德，A朗格尔，M门格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]