一种应用于制造技术

本发明专利技术提出一种应用于

【技术实现步骤摘要】
一种应用于UWB发射机的AM
‑
PM失真校准方法


[0001]本专利技术属于无线通信技术中的
UWB
通信领域，特别提出一种应用于
UWB
发射机的
AM
‑
PM
失真校准方法
。

技术介绍

[0002]UWB(Ultra Wideband
超宽带
)
是一种无载波通信技术，利用纳秒级的窄脉冲传输数据
。UWB
信号的占空比较低，与其他通信方式相比，
UWB
发射机的静态功耗占据总功耗的主要部分
。
射频发射机主要包含模拟
/
数字基带和功率放大器两个核心模块，传统发射机中使用的线性功率放大器
(A
类
、B
类
、AB
类
)
具有较大的静态偏置电流，功耗较大
。
因此，近年来，许多研究中使用没有静态电流的数字功率放大器
(Digital Power Amplifier
，
DPA)
来降低发射机的静态功耗
。
[0003]图1为采用
DPA
的
UWB
发射机的电路图
。
图1中，
LO
是发射机的载波输入端口，载波输入信号在
DPA
驱动级模块中进行相位调制和功率放大后进入
DPA
的末级，
DPA
>的末级对相位调制后的载波进行幅度调制后，放大功率并输出至天线
。
单片机
(MCU)
用于与芯片内的数字基带
(DBB)
通信，控制数字基带产生
DPA
驱动级所需的相位调制控制字
PM
和
DPA
末级所需的幅度调制控制字
AM。DPA
驱动级通常由芯片内部的线性稳压电源
(LDO)
供电，由于
UWB
射频功率放大器所需的电流较大，且需要较快的稳定时间，
LDO
通常需要包含片外电容
C1
进行辅助供电
。
电感
L1
和电阻
R1
是
LDO
连接片外电容时，芯片和外部电容之间的寄生电感和寄生电阻
。
[0004]DPA
较差的线性度会影响发射信号的质量，而线性度差的主要是
DPA
的幅度失真
(AM
‑
AM
失真
)
和相位失真
(AM
‑
PM
失真
)
，因此，采用
DPA
的发射机通常需要增加额外的线性度补偿的措施来保证系统通信质量
。
发射机输出质量通常由信道的频谱掩膜界定
。
根据最新的
IEEE 802.15.4z
协议标准
(
下文简称“标准”)
中的规定，在
f
LO
±
0.65f
BW
的频率范围外输出频谱需要由
18dBr
的衰减，在
f
LO
±
0.8f
BW
的频率范围外频谱需要有
10dBr
的衰减，其中
f
LO
是信道中心频率，
f
BW
是信道带宽
。
图2为标准规定的信道频谱掩膜
(IEEE MASK)、
具有正相
/
反相的
AM
‑
PM
失真的脉冲频谱和无失真的理想脉冲信号的频谱，其中横坐标为频率，纵坐标为对应频率下的归一化的功率积分值
。
在具有正向
AM
‑
PM
失真时，带内频谱会向低频处倾斜；在具有反向
AM
‑
PM
失真时，带内频谱会向高频处倾斜；而在理想情况下，带内频谱十分平坦
。
[0005]DPA
的
AM
‑
AM
失真和
AM
‑
PM
失真可以通过预失真技术来减小，但是，采用预失真来提高线性度需要先采样得到
AM
‑
PM
失真的原始数据，才能进行与原始数据反相的失真补偿
。
当信号带宽较小时，
DPA
的
AM
‑
PM
失真主要是由于末级功率管的寄生电容在不同输出功率下的变化，
AM
‑
PM
失真的原始数据可以通过直接测量输出信号频谱获得
。
而在
UWB
系统中，标准规定基带脉冲信号带宽为
0.5GHz
～
1.35GHz
，信号带宽较大，
DPA
的
AM
‑
PM
失真主要是由于快速变化的电源电压影响驱动级电路的翻转速度而产生的，因此，
UWB
发射机中
DPA
的
AM
‑
PM
失真的原始数据不能直接测量
。
因此，现有的技术中，针对
AM
‑
PM
失真的预失真技术主要用于小
于
100MHz
带宽的发射机，不能用于
UWB
发射机
。
针对大于
500MHz
带宽的发射机的
AM
‑
PM
预失真技术还在积极研究中
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种应用于
UWB
发射机的
AM
‑
PM
失真校准方法
。
本专利技术可以解决使用数字功率放大器
(
包括但不限于
D、E、F
类
)
的
UWB
发射机的应用中，由于大带宽
UWB
信号作用于非理想电源网络导致的
AM
‑
PM
失真较大，进而导致
UWB
发射机的输出频谱质量降低的问题
。
本专利技术具有实现方式简单，补偿能力强的特点
。
[0007]本专利技术实施例提出一种应用于
UWB
发射机的
AM
‑
PM
失真校准方法，包括：
[0008]1)
在应用数字功率放大器的
UWB
发射机的线性稳压电源
LDO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于
UWB
发射机的
AM
‑
PM
失真校准方法，其特征在于，包括：
1)
在应用数字功率放大器的
UWB
发射机的线性稳压电源
LDO
和数字功率放大器
DPA
驱动级之间添加一个采样电阻，在载波输入端口
LO
和所述
DPA
驱动级之间添加一个可调延时单元；其中，所述
UWB
发射机的数字基带
DBB
通过
AM_PM
控制字控制所述可调延时单元的延时；所述采样电阻用于在所述
UWB
发射机发射连续正弦波的模式下，模拟发射
UWB
脉冲时所述
DPA
驱动级电源电压的瞬时变化；所述可调延时单元用于调整载波相位，以补偿发射
UWB
脉冲时的
AM
‑
PM
失真；
2)
令所述
UWB
发射机发射幅度相位不变的连续正弦波以用于测试输出信号的相位；
3)
初始化所述数字基带
DBB
的幅度控制字
AM
为0；
4)
通过采集连续正弦波的相位，以得到当前幅度控制字下的相位信息；
5)
配置所述数字基带
DBB
的幅度控制字
AM
加1，然后重新返回步骤
4)
，直至幅度控制字
AM
达到设置的最大值，以得到每个幅度控制字下的相位信息组成所述
UWB
发射机
AM
‑
PM
失真的原始数据；
6)
利用所述数字基带
DBB
输出
AM
‑
PM
控制字以控制所述可调延时单元输出与所述
UWB
发射机
AM
‑
PM
失真的原始数据相反且大小相同的相位以实现对发射的
UWB
脉冲的相位预失真，从而完成
AM
‑
PM
失真校准
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样电阻的电阻值等于
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桦，肖玉忠，
申请(专利权)人：深圳市纽瑞芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：