基于数字预失真的远端机及直放站系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于DPD的远端机及直放站系统，在本发明专利技术实施例的中，远端机初始化的过程中，由DPD单元根据来自数字处理单元的对两路载波信号和反馈I、Q信号确定得到调整参数，远端机一经运行就可根据调整参数对输入的I、Q信号和反馈I、Q信号进行调整和对比以及DPD处理得到预失真I、Q信号，预失真I、Q信号在后续的信号放大过程中能够将产生的互调信号抵消掉，提高对消处理的响应速度和效率；并且，反馈单元采集到的中频信号为I、Q信号，能够在中频I、Q信号进行模数转换的采样速率不变的情况下扩大采样带宽，从而扩大远端机的对消带宽；能够解决现有技术中基于DPD的远端机对消处理响应速度有限、对消带宽窄的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字射频放大技术，具体地，涉及一种基于数字预失真的远端机及直放站系统。
技术介绍
直放站是移动系统接入网中的重要补充设备，起到延伸基站覆盖范围和消除盲区的作用。作为直放站的一种，光纤直放站在网络优化中得到广泛应用。光纤直放站可分为模拟光纤直放站和数字光纤直放站。其中，相比模拟光纤直放站，由于数字光纤直放站具有输出功率更大，噪声系数更低，传输距离更远的优点，在实际组网的过程 中，数字光纤直放站得到了广泛应用。图I中示出了数字光纤直放站的系统结构，如图I所示，该系统包括中继端机(又称为近端机)101、远端机102，中继端机101与远端机102之间通过光纤103相连接。在下行链路上，中继端机101耦合基站的射频信号，并进行相关的信号处理成为光信号后通过光纤103传输给远端机102,远端机102再对该光信号进行一系列处理,将光信号还原为射频信号后通过天线发射出去，手机终端接收该远端机的射频输出信号。在上行链路上，远端机102通过主、分集天线接收手机终端发送的射频信号，该射频信号经过远端机102的相关处理成为光信号后通过光纤103传输给中继端机101，中继端机101再对该光信号进行相应处理还原为射频信号后耦合给基站。目前，在数字光纤直放站系统为了保证远端机输出信号的线性度，多采用高线性功放，而高线性功放的工作效率不高，且线性度性能提升有限，针对这一问题，有些数字光纤直放站系统应用数字预失真(DPD，Digital Pre-Distortion)技术来提高输出信号的线性度。例如，在远端机中通过DH)处理对输出信号中的互调信号进行对消，以提高输出信号的线性度，对消即为通过DH)处理将输入的数字基带信号和反馈信号进行对比，将信号的相位与互调信号的相位相反的信号确定为预失真信号，将预失真信号叠加到输入信号上，叠加后的信号经过功率放大器放大后会产生互调信号，该互调信号与预失真信号相对消，从而使放大后的输出信号具有极好的线性特征。但是在现有技术中，远端机通常是在运行过程中进行对消训练确定预失真信号，当输出信号的变化幅度过大以后重新进行对消训练，这样就导致远端机需要一定的响应时间才能对互调信号进行对消处理，从而导致远端机的对消处理响应速度慢；并且随着直放站系统应用环境的扩展，例如GSM、CDMA等系统，远端机要对多种制式的信号进行对消处理，这多种制式信号的带宽不同，这就要求远端机应具有较宽的对消带宽，而目前现有技术中的远端机的对消带宽较窄，不能适用于多种制式的移动通信系统。可见，目前在现有技术中，存在远端机对消处理响应速度慢、对消带宽窄的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于DPD的远端机，用以解决现有技术中基于Dro的远端机对消处 理响应速度慢、对消带宽窄的问题的其中之一。相应的，本专利技术实施例还提供了一种光纤直放站系统。本专利技术实施例技术方案如下一种基于数字预失真DPD的远端机，包括上行射频单元，用于将通过上行天线接收到的上行射频信号转换为光信号后发送给与远端机连接的中继端机，还包括数字处理单元、DPD单元、下行射频单元和反馈单元；数字处理单元，用于在初始化的过程中，向DPD单元输出两路载波信号，并将来自反馈单元的反馈I、Q信号输出给DH)单元；在系统运行过程中，将来自中继端机的光信号转换为数字基带信号，对数字基带信号进行数字上变频处理得到前向I、Q信号，将前向I、Q信号和来自反馈单元的反馈I、Q信号输出给DH)单元；DPD单元，用于在初始化的过程中，对比来自数字处理单元的两路载波信号和反馈I、Q信号得到调整参数；在系统运行过程中，根据调整参数对数字处理单元的前向I、Q信号和反馈I、Q信号进行调整和对比得到反向互调信号，并将反向互调信号叠加到前向I、Q信号上得到预失真I、Q信号；下行射频单元，用于对来自DH)单元的预失真I、Q信号进行数模转换、调制、射频放大处理后输出给下行天线；反馈单元，用于耦合下行天线发射的输出信号，并对耦合到的信号进行解调、中频放大、模数转换处理，得到功率值与前向I、Q信号的功率值一致的反馈I、Q信号，将反馈I、Q信号输出给数字处理单元。一种直放站系统，包括相连接的中继端机和基于数字预失真DPD的远端机，基于Dro的远端机，包括上行射频单元，用于将通过上行天线接收到的上行射频信号转换为光信号后发送给与远端机连接的中继端机，基于Dro的远端机还包括数字处理单元、Dro单元、下行射频单元和反馈单元；数字处理单元，用于在初始化的过程中，向Dro单元输出两路载波信号，并将来自反馈单元的反馈I、Q信号输出给Dro单元；在系统运行过程中，将来自中继端机的光信号转换为数字基带信号，对数字基带信号进行数字上变频处理得到前向I、Q信号，将前向I、Q信号和来自反馈单元的反馈I、Q信号输出给Dro单元；Dro单元，用于在初始化的过程中，对比来自数字处理单元的两路载波信号和反馈I、Q信号得到调整参数；在系统运行过程中，根据调整参数对数字处理单元的前向I、Q信号和反馈I、Q信号进行调整和对比得到反向互调信号，并将反向互调信号叠加到前向I、Q信号上得到预失真I、Q信号；下行射频单元，用于对来自Dro单元的预失真I、Q信号进行数模转换、调制、射频放大处理后输出给下行天线；反馈单元，用于耦合下行天线发射的输出信号，并对耦合到的信号进行解调、中频放大、模数转换处理，得到功率值与前向I、Q信号的功率值一致的反馈I、Q信号，将反馈I、Q信号输出给数字处理单元。根据本专利技术实施例的技术方案，远端机初始化的过程中，由数字处理单元向DPD单元发送两路载波信号，并将来自反馈单元的反馈i、Q信号输出给Dro单元，Dro单元对两路载波信号和反馈I、Q信号进行对比确定得到调整参数，远端机一经运行就可根据调整参数对输入的I、Q信号和反馈I、Q信号进行调整和对比得到反向互调信号，并将反向互调信号叠加到前向I、Q信号上得到预失真的I、Q信号，预失真I、Q信号在后续的放大过程中将产生互调信号，互调信号和预失真I、Q信号中的反向互调信号相互抵消，得到不包括互调信号的射频信号，从而提高了对消处理的响应速度、提高了对消处理的效率，能够解决现有技术中基于DH)的远端机对消处理响应速度有限的问题。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明图I为现有技术中数字光纤直放站的系统结构示意图；图2为根据本专利技术实施例的直放站系统的结构框图；图3为根据本专利技术实施例的基于数字预失真DPD的远端机的结构框图；图4为根据本专利技术实施例的远端机在初始化过程中发送的测试信号t的波形示意图；图5为根据本专利技术实施例的远端机在初始化过程中对测试信号处理得到的输出 信号的波形示意图；图6为图5中互调信号的波形示意图；图7为根据本专利技术实施例的远端机在初始化过程中确定的预失真信号的波形示意图；图8为根据本专利技术实施例的远端机处理得到的输出信号的状态示意图；图9为专利技术实施例提供的远端机的优选实施结构示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字预失真的远端机，包括上行射频单元，用于将通过上行天线接收到的上行射频信号转换为光信号后发送给与所述远端机连接的中继端机，其特征在于，还包括数字处理单元、数字预失真Dro单元、下行射频单元和反馈单元； 所述数字处理单元，用于在初始化的过程中，向所述Dro单元输出两路载波信号，并将来自所述反馈单元的反馈I、Q信号输出给所述Dro单元；在系统运行过程中，将来自中继端机的光信号转换为数字基带信号，对所述数字基带信号进行数字上变频处理得到前向I、Q信号，将所述前向I、Q信号和来自所述反馈单元的反馈I、Q信号输出给所述DH)单元； 所述Dro单元，用于在初始化的过程中，对比来自所述数字处理单元的两路载波信号和所述反馈I、Q信号得到调整参数；在系统运行过程中，根据所述调整参数对来自所述数字处理单元的前向I、Q信号和反馈I、Q信号进行调整和对比得到反向互调信号，并将所述反向互调信号叠加到所述前向I、Q信号上得到预失真I、Q信号； 所述下行射频单元，用于对来自所述DH)单元的所述预失真I、Q信号进行数模转换、调制、射频放大处理后输出给所述下行天线； 所述反馈单元，用于耦合所述下行天线发射的输出信号，并对耦合到的信号进行解调、中频放大、模数转换处理，得到功率值与所述前向I、Q信号的功率值一致的反馈I、Q信号，将所述反馈I、Q信号输出给所述数字处理单元。2.根据权利要求I所述的远端机，其特征在于，所述数字处理单元，还用于在系统运行的过程中，在连续预定数量的统计周期内所述前向I、Q信号与所述反馈I、Q信号之间的功率误差均大于预定阈值时，指示所述DH)单元停止当前的工作，并重新向所述DH)单元发送两路载波信号以及来自所述反馈单元的反馈I、Q信号； 所述Dro单元，还用于在系统运行的过程中，根据所述数字处理单元的指示停止当前的工作，并根据来自所述数字处理单元的两路载波信号和所述反馈I、Q信号进行Dro处理得到所述调整参数。3.根据权利要求2所述的远端机，其特征在于，所述数字处理单元，具体包括光模块和数字处理模块； 所述光模块，用于将来自所述中继端机的光信号转换为数字信号； 所述数字处理模块，用于在初始化的过程中，向所述Dro单元输出两路载波信号，并将来自所述反馈单元的所述反馈I、Q信号输出给所述Dro单元；在系统运行过程中，对来自所述光模块的数字信号进行处理得到数字基带信号，对所述数字基带信号进行数字上变频处理得到前向I、Q信号，将所述前向I、Q信号和来自所述反馈单元的反馈I、Q信号输出给所述Dro单元；还用于，在系统运行的过程中，在连续预定数量的统计周期内所述前向I、Q信号与所述反馈I、Q信号之间的功率误差均大于预定阈值时，指示所述Dro单元停止当前的工作，并重新向所述Dro单元发送两路载波信号以及来自所述反馈单元的反馈I、Q信号。4.根据权利要求2所述的远端机，其特征在于，所述Dro单元，具体用于 在初始化的过程中，对比所述两路载波信号和所述反馈I、Q信号得到包括I/Q相位时延、I/Q信号环路增益和I/Q信号不平衡度的调整参数； 在系统运行过程中，根据所述I/Q相位时延将所述前向I、Q信号的相位调整到与所述反馈I、Q信号的相位一致，根据所述I/Q信号环路增益和所述I/Q信号不平衡度将所述反馈I、Q信号的功率调整到与所述前向I、Q信号一致，对比调整后的所述前向I、Q信号和反馈I、Q信号得到所述反馈I、Q信号中包括对互调信号，将与所述互调信号相位相差180度、功率值相同的信号确定为反向互调信号，并将所述反向互调信号叠加到所述前向I、Q信号上得到预失真I、Q[目号； 还用于在系统运行的过程中，根据所述数字处理单元的指示停止当前的工作，并根据来自所述数字处理单元的两路载波 信号和所述反馈I、Q信号进行Dro处理得到所述调整参数。5.根据权利要求I所述的远端机，其特征在于，所述反馈单元，具体包括解调器、中频放大器和模数转换器； 所述解调器，用于将对所述输出信号耦合到的信号进行调制、得到中频I、Q信号； 所述中频放大器，用于根据预设的放大系数对所述解调器输出的所述中频I、Q信号进行中频放大，得到功率值与所述前向I、Q信号的功率值一致的模拟的反馈I、Q信号； 所述模数转换器，用于对所述中频放大器输出的反馈I、Q信号进行模数转换，分别得到数字的所述反馈I、Q信号，将所述反馈I、Q信号输出给所述数字处理单元。6.根据权利要求I所述的远端机，其特征在于，所述下行射频单元，具体包括数模转换器、调制器和射频放大器； 所述数模转换器，用于将来自所述Dro单元的预失真I、Q信号进行数模转换得到模拟的中频信号； 所述调制器，用于将来自所述数模转换器的模拟的中频信号调制为射频信号； 所述射频放大器，用于对来自所述调制器的射频信号进行射频放大； 所述下行射频单元，还包括=Doherty功率放大器,用于对所述射频放大器输出的射频信号进行功率放大。7.一种直放站系统，包括相连接的中继端机和基于数字预失真的远端机，所述基于Dro的远端机，包括上行射频单元，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁洪波，许雷，褚兆文，
申请(专利权)人：京信通信技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：