适应性自线性化制造技术

一种信号处理方法包括接收包括失真分量和未失真分量的未知 信号；以及至少部分地基于未知信号执行自线性化以获得基本未失真 的输出信号；其中执行自线性化包括适应性地生成基本类似于失真分 量的复制失真信号，和从未知信号中减去复制失真信号以获得输出信 号。一种数字信号处理系统，包括：输入终端，其被配置成接收包括 未失真分量和失真分量的未知信号；以及适应性自线性化模块，其被 耦合到输出终端，且被配置成基于未知信号执行自线性化以获得基本 未失真的输出信号，其中适应性自线性化模块被配置成适应性地生成 基本类似于失真分量的复制失真信号，并且适应性自线性化模块包括 组合器，所述组合器被配置成从未知信号中减去复制失真信号以获得 输出信号。一种信号处理方法，包括：接收具有失真分量和未失真分 量的未知信号，所述失真分量和未失真分量具有非线性关系；以及从 未知信号分离基准分量和目标分量。一种信号处理系统，包括：输入 终端，其被配置成接收具有失真分量和未失真分量的未知信号，所述 失真分量和未失真分量具有非线性关系；以及分离块，其被耦合到输 出终端，且被配置成从未知信号中分离基准分量和目标分量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】其它申请的交叉引用本申请要求于2006年9月29日提交的、申请号为60/848,425(代理号为OPTIP012+)、名称为适应性自线性化(ADAPTIVESELF-LINEARIZATION)全系统操作和体系结构的美国临时专利申请的优先权，其通过引用结合到本文中。
技术介绍
非线性是出现在许多信号处理系统中的问题，例如，信道和装置会给被传输的信号引入非线性，从而引起输出中的失真。校正非线性的典型方法是通过利用具有例如振幅、相位、频率、数据序列和调制方案的已知信号特征的训练信号(training signal)。系统中的非线性将引入失真。被接收的信号为失真分量(component)和对应于理想的未失真训练信号的未失真分量的复合信号。在训练期间，接收机可获得训练信号。调节接收机的信号处理器中的滤波器，直到输出与训练信号匹配为止。该训练技术要求在训练期间可得到理想的未失真的训练信号。因为将训练添加到制造过程中将增加装置的成本，所以该技术有时是不实用的。而且，系统非线性可能由于例如信号通道、电源、温度、信号动态(signal dynamics)、信号的尼奎斯特区(Nyquistzone)的变化和/或部件的老化的因素而变化。然而，因为未失真的训练信号可能不再可得，所以通常再训练装置是不实用的。因此，希望的是能够更容易地补偿系统非线性。如果方案不会显著增加制造装置的成本则也是有用的。 附图说明 在下面详细的描述和附图中公开了本专利技术的各种实施方式。 图1A是示出包括适应性自线性化模块的系统的实施方式的系统图。 图1B是示出包括适应性自线性化模块的无线接收机的实施方式的系统图。 图2是示出信号处理过程的实施方式的流程图。 图3A-3C是示出信号的非线性失真的实例的频域信号谱(spectrum)图。 图4A是示出适应性自线性化模块的实施方式的图。 图4B是示出低延迟(low latency)适应性自线性化系统的实施方式的图。 图5A是描述适应性自线性化过程的实施方式的流程图。 图5B是示出适应性自线性化过程的另一实施方式的流程图。 图6是示出适应性自线性化模块的实施方式的细节的图。 图7是示出分离块的实施方式的图。 图8是示出用于从失真的信号中提取未失真分量的过程的实施方式的流程图。 图9为示出步长μ、分接头(tap)的数量N以及能被有效提取的线性分量的类型的相对关系的图。 图10A-10C是频域信号图，其示出了基准和目标分量占据了不同频带的信号的实例。 图11是示出适应性自线性化模块的另一实施方式的方框图。 图12A-12C是频域信号图，其示出了基准分量和目标分量均占据多频带的实例。 图13是示出被配置为校正失真信号(如图12C的1230)的适应性自线性化系统的实施方式的方框图，所述失真信号的基准分量和目标分量占据多个分离频带。 具体实施例方式 本专利技术可以以多种方式实施，包括作为过程、设备、系统、物质的组分、诸如计算机可读存储介质的计算机可读介质或其中通过光链路或通信链路发送程序指令的计算机网络。在本说明书中，这些实施或本专利技术将具有的任何其它形成都可被称为技术。例如被表述为配置成执行任务的处理器或存储器的部件包括在给定时间被暂时配置成执行任务的通用部件或被制造成执行任务的专用部件。通常，所公开的过程的步骤的次序可在本专利技术的范围内改变。 下面结合示出本专利技术的原理的附图一起提供本专利技术的一个或多个实施方式的详细描述。结合该实施方式描述本专利技术，但是本专利技术并不局限于任何实施方式。本专利技术的范围只通过权利要求来限定，且本专利技术包括各种修改、改变和等价物。在下面的描述中提出了各种特定的细节，以便提供对本专利技术的详尽的理解。提供这些细节是为了实例的目的，可以根据权利要求而无需一些或全部这些特定细节来实施本专利技术。为了清楚的目的，与本专利技术相关的本领域公知的技术材料将不再详细描述，从而不会不必要地模糊本专利技术。 描述信号线性化。如在此使用的，线性化指的是移除或补偿信号中的非线性。在一些实施方式中，基于接收到的未知的失真信号，执行自线性化以补偿非线性失真并获得基本未失真的输出信号。如在此使用的，自线性化指的是校准/线性化，其不需要下述训练信号，即该训练信号的特定特征(例如频率分量、振幅、相位、数据序列和/或调制方案)已经被接收信号的模块所知。 图1A是示出包括适应性自线性化模块的系统的实施方式的系统图。未知的输入信号x因块102而失真，产生失真信号y。块102表示由传输介质、电子电路或任何其它源引入的非线性失真。适应性自线性化模块104被配置为基于接收到的信号y校正失真。 图1B是包括适应性自线性化模块的无线接收机的实施方式的系统图。虽然存在许多其它应用和配置，但是该系统被用于示出适应性自线性化模块的一个应用。在示出的实例中，系统100为接收机。该系统具有包括射频接收机、滤波器、放大器、模数转换器的大量部件。每个部件具有一些非线性特征，其引起输入信号的非线性失真。适应性自线性化模块104被配置成校正接收机电子设备中的非线性，以及传输信道中的非线性。适应性自线性化模块还能用于校正其它系统中的非线性，在所述其它系统中输入信号因由装置部件和/或传输介质引入的非线性而失真。例如，适应性自线性化模块有时被包含在发射机、放大器、模数转换器和许多其它类型的电子电路中以校正系统非线性。 图2是示出信号处理过程的实施方式的流程图。可在系统100的适应性自线性化模块104上实施过程200。当接收到具有未失真的理想分量和失真分量的未知信号时开始该过程(202)。信号相对于该信号的接收机而言是未知的，因为限定信号的未失真分量的特定特征，如振幅、相位、信号频率、数据序列或调制方案，对接收机而言不一定可得。换句话说，接收机不一定直接访问未失真分量，接收机也不一定能无需进一步线性化来再生(reproduce)未失真的分量。自线性化有时也称作盲线性化(blind linearization)，其基于接收到的信号执行以获得基本类似于未失真分量的输出信号(204)。不需要具有已知信号特征的训练信号。因此，系统中的非线性可在系统正在该领域(field)操作的同时被校正。由于从接收到未知信号起需要不多于几百毫秒，所以能够实时完成线性化。由于非线性引起因素，例如信号源、通道、电源、温度、信号动态、信号的尼奎斯特区、取样频率、部件老化、部件值公差(tolerance)等的变化，所以导致系统的非线性特征在操作期间可能改变。不管任何这些因素的改变，适应性自线性化模块能重复地或连续地适配(adapt)以校正非线性。此外，适应性自线性化模块的操作不依赖于接收到信号的调制方案或编码方案。 图3A-3C是示出信号中非线性失真的实例的频域信号谱图。在图3A中，信号300是以ω0为中心的理想的未失真信号x。图3B中示出了系统的非线性特征导致失真分量。失真分量发生在中心频率ω0的整数倍处。图3C示出了由适应性自线性化模块接收和处理的产生的信号。 假设失真信号能用泰勒级数表达(Taylor series)。诸如304和306的偶次谐波由是信号的偶数幂(x2、x4等)的失真项(distortionterms)引起。偶次谐波相对易于移除，因为它们在期望信号的基频谱带(fundamental f本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理的方法，包括：　接收包括失真分量和未失真分量的未知信号；以及　至少部分地基于未知信号执行自线性化，以获得基本未失真的输出信号，其中　执行自线性化包括适应性地生成基本类似于所述失真分量的复制失真信号，和从所述未知 信号中减去所述复制失真信号以获得输出信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.29 US 60/848,425;2007.3.26 US 11/728,725;201.一种信号处理的方法，包括接收包括失真分量和未失真分量的未知信号；以及至少部分地基于未知信号执行自线性化，以获得基本未失真的输出信号，其中执行自线性化包括适应性地生成基本类似于所述失真分量的复制失真信号，和从所述未知信号中减去所述复制失真信号以获得输出信号。2.如权利要求1所述的方法，其中所述失真分量和未失真分量具有非线性关系。3.如权利要求1所述的方法，其中所述自线性化独立于所述未知信号的调制或编码方案。4.如权利要求1所述的方法，其中执行自线性化进一步包括从所述失真信号中分离基准分量和目标分量。5.如权利要求4所述的方法，其中所述基准分量包括所述未失真分量和所述未失真分量的谐波。6.如权利要求1所述的方法，其中执行自线性化包括将所述未知信号应用到持续滤波器上。7.如权利要求1所述的方法，其中执行自线性化包括将所述未知信号应用到具有N个滤波器分接头的持续滤波器上，并调节N的值。8.如权利要求1所述的方法，其中执行自线性化包括将所述未知信号应用到具有适配步长μ的持续滤波器上，并调节μ的值。9.如权利要求1所述的方法，其中基于所述未知信号执行自线性化进一步包括生成近似所述失真分量的线性化输出，该线性化输出具有k个取样的延迟；将所述未知信号延迟k个取样；以及组合所述线性化输出和延迟的未知信号。10.如权利要求1所述的方法，其中执行自线性化包括利用多个系数缩放所述未知信号的多个取样；聚集缩放的结果以产生聚合；生成误差，该误差为所述聚合和所述未知信号的取样之间的差；以及反馈所述误差以适配多个系数。11.如权利要求1所述的方法，其中执行自线性化进一步包括适配数字信号处理器(DSP)，所述适配至少部分地基于所述基准分量。12.如权利要求1所述的方法，其中执行自线性化包括适配DSP以获得近似系统失真传递函数的滤波器传递函数。13.如权利要求12所述的方法，其中所述DSP为非线性DSP。14.如权利要求12所述的方法，其中所述DSP为第一DSP；且所述方法进一步包括配置DSP复件，以具有基本类似于由所述第一DSP获得的滤波器传递函数的传递函数复件。15.如权利要求14所述的方法，其中用来自所述第一DSP的系数配置所述DSP复件。16.如权利要求1所述的方法，其中自线性化是实时执行的。17.如权利要求1所述的方法，其中所述基准分量占据第一频带，而目标分量占据与所述第一频带分离的第二频带。18.如权利要求2所述的方法，其中目标分量占据第一频道，基准分量包括在第二频道中的射频(RF)信号，且所述第一频道和第二频道分离。19.如权利要求1所述的方法，其中所述未失真分量占据第一多频带，所述基准分量占据第二多频带，且所述第一多频带与所述第二多频带分离。20.一种系统，包括输入终端，被配置成接收包括未失真分量和失真分量的未知信号；以及适应性自线性化模块，被耦合到所述输入终端，且被配置成基于所述未知信号执行自线性化以获得基本未失真的输出信号，其中所述适应性自线性化模块被配置成适应性地生成基本类似于所述失真分量的复制失真信号，以及所述适应性自线性化模块包括组合器，所述组合器被配置成从所述未知信号中减去所述复制失真信号从而获得所述输出信号。21.如权利要求20所述的系统，进一步包括分离块，被配置成从所述失真信号中分离基准分量和目标分量。22.如权利要求21所述的系统，其中所述分离块包括持续滤波器，该持续滤波器被配置成增强所述未知信号中的所述未失真分量。23.如权利要求20所述的系统，其中所述适应性自线性化模块包括适应性线性化模块和延迟元件。24.如权利要求21所述的系统，其中所述适应性自线性化模块进一步包括耦合到所述分离块的适应性DS...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·G·巴特鲁尼，
申请(专利权)人：奥普蒂科伦公司，
类型：发明
国别省市：US