实现削峰和数字预失真相互补偿的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实现削峰和数字预失真相互补偿的系统，该系统包括削峰（ＣＦＲ）设备和数字预失真（ＤＰＤ）设备，该系统还包括ＣＦＲ和ＤＰＤ综合处理设备，用于对所述ＣＦＲ设备和所述ＤＰＤ设备所处理的信号进行控制和优化处理，实现ＣＦＲ设备和ＤＰＤ设备所处理的信号之间的相互补偿。本发明专利技术还公开了一种实现削峰和数字预失真相互补偿的方法。采用本发明专利技术的系统及方法，使采用ＣＦＲ设备和ＤＰＤ设备所处理的信号之间实现相互补偿，利用ＣＦＲ设备和ＤＰＤ设备的处理存在逆关系的原理，降低ＣＦＲ设备对信号的不可恢复性损伤，从而有效地实现信号峰均比的降低，提高功放效率的同时也提高了功放的线性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号相互补偿的技术，尤其涉及一种实现削峰(CFR, Crest Factor Reduction )技术和数字预失真(DPD, Digital PreDistortion)技术相互补 偿的系统及方法
技术介绍
在现代通讯系统，比如对基站功放系统的设计中，高功放效率和高线性是 对基站功放系统设计所提出的主要要求，而现代通讯中釆用的主流信号为携带 更多信息量的较高峰均比宽带非恒定包络信号，该非恒定包络信号产生的大信 号峰值会影响到基站功放系统的功放效率和线性。目前在设计基站功放系统时， 通常采用CFR技术和DPD技术来緩解大信号峰值所导致的低功放效率和低线性 的问题。以下分别对CFR技术和DPD技术进行具体阐述。针对CFR技术而言，CFR技术的处理是将信号的峰均比降低，来达到提高 功放效率的目的。这里，将信号的峰均比降低即为降低该信号峰值点的功率， 并兼顾信号的误差矢量幅度(EVM, Error Vector Magnitude)和邻道泄漏功率 抑制比(ACPR， Adjacent Channel leakage Power Ratio )的指标。那么，该处理 将造成信号的EVM不可恢复性的损害。举例来说，图1所示为现有CFR设备的组成结构示意图。图l中，该CFR设 备包括第一延时单元ll、第二延时单元22、峰值搜索器33和峰值抵消器44。并 且，峰值抵消器44包括抵消脉冲产生单元441 、抵消脉冲成形单元442和峰值脉 冲抵消单元443。其中，峰值搜索器33和峰值抵消器44是CFR设备中的主要部件， 峰值搜索器33用于寻找信号的峰值和峰值在信号中的位置；峰值抵消器44用于产生峰值抵消信号，通过滤波等处理降低信号峰值的同时，兼顾EVM和ACPR 的指标要求。那么，该CFR设备通过峰值搜索器33和峰值抵消器44实现抵消脉 冲的过程为首先，峰值搜索器33搜索得到输入CFR设备的同向正交分量IQ信 号的峰值位置及峰值大小。这里，I为同向分量信号，Q为正交分量信号。然后， 峰值抵消器44产生成形后的峰值抵消脉冲与时延对齐后的IQ信号进行峰值对消 处理来达到降低峰值的效果，之后将经峰值对消处理后的CFR—I信号和CFI^Q 信号输出CFR设备。图2所示为现有CFR设备对峰值信号实际处理的效果示意 图。图2中，a用于指示原始信号，b用于指示削峰后信号。从图2中可以直观看 出，信号经CFR设备处理后峰值功率被降低，同时为了保证经CFR设备处理后 的信号ACPR,在峰值外的信号点也做了处理。针对DPD技术而言，DPD技术的处理也是对信号峰值点的处理。并且DPD 的主要功能是用以校正功放的非线性失真特性，校正方式包括幅度-幅度 (AM-AM)和幅度-相位(AM-PM)的非线性失真和记忆效应失真。而且这两 种校正方式存在一个非常显著的共性皆存在ldB的压缩点。也就是说功放对 峰值点普遍存在压缩特性。由于功放对峰值点的压缩特性，因此，采用DPD技 术处理时为了使得功放线性化，往往需要增大峰值点的功率来抵消功放对峰值 点的压缩特性，提高功放的线性。那么，采用DPD技术对峰值点的处理和采用 CFR技术对峰值点的处理具有某种逆关系。举例来说，图3所示为现有DPD设备的组成结构示意图。图3中，该DPD设 备包括复制的预失真模型55、功放系统66、预失真模型77和自适应运算器88。 那么，该DPD设备对信号峰值点的处理过程为首先建立预失真模型77,然后 通过复制的预失真模型55采集功放系统66的输入信号X,并获得信号X';通过 预失真模型77采集功放系统66的反馈信号Y，并获得信号Y'，最终将X'和Y'输 入自适应运算器88求得预失真参数，修改预失真模型77，将新修改的预失真模 型完全复制到复制的预失真^T莫型55中，通过上述的自适应迭代运算从而完成预 失真处理。这里需要指出的是，图3中穿越预失真模型77的箭头代表通过自适应 运算器88修改预失真模型77的含义。图4所示为现有典型功放输入信号的增益曲线示意图，并且横坐标代表输入信号的功率，纵坐标代表功放增益。从图4中可 以直观看出，随着输入信号的功率增大，功放增益呈下降趋势。图5所示为现有DPD设备对信号预失真处理的效果示意图。图5中，c用于指示原始信号，d用于 指示预失真后信号。那么从图2和图5中可以直观看出，对于峰值点的处理，采 用CFR设备和DPD设备存在着逆关系，即为釆用CFR设备处理信号会将信号的 峰值部分降低，而采用DPD设备处理信号又会将信号的峰值部分抬高。综上所述，现有技术是将CFR技术和DPD技术作为两个单独的技术点来进EVM恶化下更低的峰均比和相同削峰结果下更低资源的占用。DPD技术研究的 主要内容是追求更好的ACPR改善效果。相应地，CFR设备和DPD设备在实际应 用中也都是被当作两个独立设备来使用。而将系统中的CFR设备和DPD设备分 别作为独立设备来处理信号，由于采用CFR设备对峰均比降低等过程中存在对 信号的不可恢复性损伤，从而使得CFR设备对信号峰均比的降低得到很大制约。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种实现CFR和DPD相互补偿的系 统，使采用CFR设备和DPD设备所处理的信号之间实现相互补偿，利用CFR设 备和DPD设备的处理存在逆关系的原理，降低CFR设备对信号的不可恢复性损 伤，从而有效地实现信号峰均比的降低，提高功放效率的同时也提高了功放的 线性。本专利技术的另一目的在于提供一种实现CFR和DPD相互补偿的方法，使采用 CFR设备和DPD设备所处理的信号之间实现相互补偿，利用CFR设备和DPD设 备的处理存在逆关系的原理，降低CFR设备对信号的不可恢复性损伤，从而有 效地实现信号峰均比的降低，提高功放效率的同时也提高了功放的线性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的一种实现削峰和数字预失真相互补偿的系统，该系统包括削峰CFR设备和 数字预失真DPD设备，其中，该系统还包括CFR和DPD综合处理设备，用于对所述CFR设备和所述DPD设备所处理的信号进行控制和优化处理，实现CFR设 备和DPD设备所处理的信号之间的相互补偿。其中，所述CFR和DPD综合处理设备进一步用于采用后台控制式、或者 通过式的处理方式对所述CFR设备和所述DPD设备所处理的信号进行控制和 优化处理。其中，在采用所述后台控制式处理方式的状态下，所述CFR和DPD综合 处理设备包括CFR和DPD优化模块、CFR控制交互模块和DPD控制交互模块； 其中，CFR和DPD优化模块，用于预先设置削峰参数并下发；经由CFR控制交 互模块接收基于所述削峰参数下所述CFR设备的修正结果，并进行分析和优化 处理；经由DPD控制交互模块接收基于所述削峰参数下所述DPD设备的修正 结果，并进行分析和优化处理；CFR控制交互模块，用于将所述削峰参数转发到所述CFR设备，并将基于 所述削峰参数下CFR设备的修正结果上报给所述CFR和DPD优化模块；将从 CFR和DPD优化模块获取的优化结果转发给所述CFR设备，使CFR设备能基 于所述优化结果完成相关参数的配置和CFR设备处理过程的修正；DPD控制交互模块，用于将所述削峰参数转发到所述DPD设备，并将基 于所述削本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现削峰和数字预失真相互补偿的系统，该系统包括削峰ＣＦＲ设备和数字预失真ＤＰＤ设备，其特征在于，该系统还包括ＣＦＲ和ＤＰＤ综合处理设备，用于对所述ＣＦＲ设备和所述ＤＰＤ设备所处理的信号进行控制和优化处理，实现ＣＦＲ设备和ＤＰＤ设备所处理的信号之间的相互补偿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴征坚，邓英，茹洪涛，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]