一種復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字預(yù)失真方法，尤其涉及一種復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻功率放大器(Rad1Frequency Power Amplifier，簡(jiǎn)寫為 RF PA)是無(wú)線通信系統(tǒng)射頻前端最主要的耗電器件，同時(shí)也是最主要的非線性器件。射頻功率放大器的功率效率與其非線性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。而射頻功率放大器的非線性隨著外部因素的變化而變化，例如環(huán)境溫度、時(shí)間以及輸入信號(hào)的功率等等。對(duì)于射頻功率放大器的輸入信號(hào)而言，非線性使得帶內(nèi)的頻譜失真以及帶外的頻譜增生，前者導(dǎo)致傳輸信號(hào)的誤差向量(Error Vector Magnitude，簡(jiǎn)寫為 EVM)惡化，后者引起鄰頻干擾(Adjacent ChannelInterference，簡(jiǎn)寫為ACI)，從而導(dǎo)致整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)性能的下降。
[0003]射頻功率放大器的線性化技術(shù)可以在較少犧牲功率效率的條件下提高射頻功率放大器的線性度。在理想情況下，經(jīng)過(guò)線性化技術(shù)，射頻功率放大器可以利用的線性化區(qū)域可以擴(kuò)展到飽和區(qū)之內(nèi)。與傳統(tǒng)的射頻功率放大器相比，經(jīng)過(guò)線性化處理的射頻功率放大器中輸入信號(hào)可以使用的線性區(qū)大大擴(kuò)展。在保證工作效率的同時(shí)改善其線性度，使得信號(hào)失真度降低到可接受范圍內(nèi)。
[0004]自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)是指在輸入端插入一個(gè)包含功率放大模塊逆特性曲線的預(yù)失真模塊，預(yù)先補(bǔ)償功率放大模塊所帶來(lái)的失真。然而如圖1所示，傳統(tǒng)的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)需要在發(fā)射端引入一條新增的反饋鏈路，用于采集射頻功率放大器的輸出信號(hào)以自適應(yīng)地訓(xùn)練射頻功率放大器的非線性失真。該新增的反饋鏈路增加了自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真的實(shí)施成本，尤其是對(duì)于無(wú)線終端而言，不利于該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法。該方法可以在不影響現(xiàn)有接收鏈路性能的前提下，顯著降低自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的實(shí)施成本。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:
[0007]—種復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，包括如下步驟:
[0008]在發(fā)射鏈路中插入預(yù)失真模塊，所述預(yù)失真模塊位于基帶處理單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換器之間；
[0009]在射頻功率放大器的輸出端插入耦合器，將所述射頻功率放大器失真后的信號(hào)耦合至輸出鏈路；在接收鏈路的帶通濾波器的輸入端和所述耦合器的輸出端之間插入開關(guān)；
[0010]在基帶處理單元插入?yún)?shù)估計(jì)模塊，所述參數(shù)估計(jì)模塊的輸入信號(hào)為所述射頻功率放大器的基帶等價(jià)輸入和輸出信號(hào)，輸出信號(hào)為所述射頻功率放大器逆非線性失真的模型參數(shù)；
[0011]待所述參數(shù)估計(jì)模塊的參數(shù)收斂后，將所述參數(shù)復(fù)制到所述預(yù)失真模塊中。
[0012]其中較優(yōu)地，所述預(yù)失真模塊工作在無(wú)線收發(fā)單元的校準(zhǔn)階段。
[0013]其中較優(yōu)地，所述接收鏈路的帶通濾波器的工作頻率范圍同時(shí)覆蓋上行鏈路和下行鏈路的工作頻率。
[0014]其中較優(yōu)地，所述接收鏈路的低通濾波器的工作頻率范圍覆蓋失真信號(hào)的頻譜擴(kuò)展分量。
[0015]其中較優(yōu)地，所述接收鏈路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作在過(guò)采樣率，以采樣失真信號(hào)的頻譜擴(kuò)展分量。
[0016]其中較優(yōu)地，當(dāng)頻分雙工系統(tǒng)處于校準(zhǔn)階段時(shí)，所述開關(guān)處于閉合狀態(tài)，使所述射頻功率放大器的輸出信號(hào)傳輸至所述基帶處理單元；當(dāng)頻分雙工系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，所述開關(guān)處于斷開狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)無(wú)線收發(fā)功能。
[0017]其中較優(yōu)地，在所述頻分雙工系統(tǒng)中，在所述基帶處理單元中增加數(shù)字變頻模塊，將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。
[0018]其中較優(yōu)地，在時(shí)分雙工系統(tǒng)中，當(dāng)無(wú)線收發(fā)單元處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，閉合所述開關(guān)使所述射頻功率放大器的輸出信號(hào)傳輸至所述基帶處理單元；當(dāng)無(wú)線收發(fā)單元處于接收狀態(tài)時(shí)，斷開所述開關(guān)以實(shí)現(xiàn)收發(fā)功能。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有的無(wú)線收發(fā)單元的電路結(jié)構(gòu)、重新設(shè)定接收鏈路的帶通濾波器、低通濾波器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作頻率范圍以達(dá)到復(fù)用接收鏈路實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真的目的，可以顯著地降低自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的實(shí)施成本。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為傳統(tǒng)的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為無(wú)線終端的收發(fā)鏈路示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明所提供的復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中，一個(gè)典型的無(wú)線終端的收發(fā)鏈路示意圖。由于此類無(wú)線終端均配備無(wú)線收發(fā)單元，本發(fā)明據(jù)此提出了一種復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法。具體說(shuō)明如下:
[0025]如圖3所示，本發(fā)明首先在現(xiàn)有無(wú)線收發(fā)單元的發(fā)射鏈路中插入一個(gè)預(yù)失真模塊。該預(yù)失真模塊位于基帶處理單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換器之間，并且工作在無(wú)線收發(fā)單元的校準(zhǔn)階段，與現(xiàn)有的無(wú)線收發(fā)單元完全兼容，不增加額外的開銷。在該預(yù)失真模塊中，所使用的非線性模型可以是現(xiàn)有自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)采用的任何非線性模型，在此不再贅述了。
[0026]在插入預(yù)失真模塊的同時(shí)，在射頻功率放大器的輸出端插入一個(gè)耦合器，以便將射頻功率放大器失真后的信號(hào)耦合至輸出鏈路。在接收鏈路的帶通濾波器的輸入端和耦合器的輸出端之間插入一個(gè)開關(guān)。在基帶處理單元插入一個(gè)參數(shù)估計(jì)模塊。該參數(shù)估計(jì)模塊的輸入信號(hào)為射頻功率放大器的基帶等價(jià)輸入和輸出信號(hào)，輸出信號(hào)為射頻功率放大器逆非線性失真的模型參數(shù)；待參數(shù)估計(jì)模塊的參數(shù)收斂后，將該參數(shù)復(fù)制到預(yù)失真模塊中。
[0027]在本發(fā)明中，重新設(shè)定接收鏈路的帶通濾波器的工作頻率范圍，該工作頻率范圍需要同時(shí)覆蓋上行鏈路和下行鏈路的工作頻率。另外，重新設(shè)定接收鏈路的低通濾波器的工作頻率范圍，該工作頻率范圍也需要覆蓋失真信號(hào)的頻譜擴(kuò)展分量。重新選擇接收鏈路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要工作在過(guò)采樣率以采樣失真信號(hào)的頻譜擴(kuò)展分量。
[0028]對(duì)于頻分雙工(FDD)系統(tǒng)而言，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于校準(zhǔn)階段時(shí)，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，將射頻功率放大器的輸出信號(hào)傳輸至基帶處理單元；當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，開關(guān)處于斷開狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)正常的無(wú)線收發(fā)功能。
[0029]對(duì)于頻分雙工(FDD)系統(tǒng)而言，需要在基帶處理單元增加一個(gè)數(shù)字變頻模塊，將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。該中頻信號(hào)的中心頻率為其中，4為載頻上行頻點(diǎn)，fV為載頻下行頻點(diǎn)。
[0030]對(duì)于時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)而言，當(dāng)無(wú)線收發(fā)單元處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，閉合開關(guān)使得射頻功率放大器的輸出信號(hào)傳輸至基帶處理單元；當(dāng)無(wú)線收發(fā)單元處于接收狀態(tài)時(shí)，斷開開關(guān)以實(shí)現(xiàn)正常的收發(fā)功能。當(dāng)TDD系統(tǒng)工作在發(fā)射模式下時(shí)，利用本發(fā)明所提供的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法能夠?qū)崟r(shí)跟蹤并補(bǔ)償射頻功率放大器的非線性失真，與現(xiàn)有無(wú)線收發(fā)單元完全兼容。
[0031]本發(fā)明所提供的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有的無(wú)線收發(fā)單元的電路結(jié)構(gòu)、重新設(shè)定接收鏈路的帶通濾波器、低通濾波器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作頻率范圍以達(dá)到復(fù)用接收鏈路實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真的目的，可以顯著地降低自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的實(shí)施成本。
[0032]上面對(duì)本發(fā)明所提供的復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)他所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于包括如下步驟: 在發(fā)射鏈路中插入預(yù)失真模塊，所述預(yù)失真模塊位于基帶處理單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換器之間； 在射頻功率放大器的輸出端插入耦合器，將所述射頻功率放大器失真后的信號(hào)耦合至輸出鏈路；在接收鏈路的帶通濾波器的輸入端和所述耦合器的輸出端之間插入開關(guān)； 在基帶處理單元插入?yún)?shù)估計(jì)模塊，所述參數(shù)估計(jì)模塊的輸入信號(hào)為所述射頻功率放大器的基帶等價(jià)輸入和輸出信號(hào)，輸出信號(hào)為所述射頻功率放大器逆非線性失真的模型參數(shù)； 待所述參數(shù)估計(jì)模塊的參數(shù)收斂后，將所述參數(shù)復(fù)制到所述預(yù)失真模塊中。2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于: 所述預(yù)失真模塊工作在無(wú)線收發(fā)單元的校準(zhǔn)階段。3.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于: 所述接收鏈路的帶通濾波器的工作頻率范圍同時(shí)覆蓋上行鏈路和下行鏈路的工作頻率。4.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于: 所述接收鏈路的低通濾波器的工作頻率范圍覆蓋失真信號(hào)的頻譜擴(kuò)展分量。5.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于: 所述接收鏈路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作在過(guò)采樣率，以采樣失真信號(hào)的頻譜擴(kuò)展分量。6.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于: 在頻分雙工系統(tǒng)處于校準(zhǔn)階段時(shí)，所述開關(guān)處于閉合狀態(tài)，使所述射頻功率放大器的輸出信號(hào)傳輸至所述基帶處理單元；在頻分雙工系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，所述開關(guān)處于斷開狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)無(wú)線收發(fā)功能。7.如權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于: 在所述頻分雙工系統(tǒng)中，在所述基帶處理單元中增加數(shù)字變頻模塊，將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。8.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于: 在時(shí)分雙工系統(tǒng)中，當(dāng)無(wú)線收發(fā)單元處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，閉合所述開關(guān)使所述射頻功率放大器的輸出信號(hào)傳輸至所述基帶處理單元；當(dāng)無(wú)線收發(fā)單元處于接收狀態(tài)時(shí)，斷開所述開關(guān)以實(shí)現(xiàn)收發(fā)功能。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)用接收鏈路的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法，包括如下步驟：在發(fā)射鏈路中插入預(yù)失真模塊，預(yù)失真模塊位于基帶處理單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換器之間；在射頻功率放大器的輸出端插入耦合器，將射頻功率放大器失真后的信號(hào)耦合至輸出鏈路；在接收鏈路的帶通濾波器的輸入端和耦合器的輸出端之間插入開關(guān)；在基帶處理單元插入?yún)?shù)估計(jì)模塊，參數(shù)估計(jì)模塊的輸入信號(hào)為射頻功率放大器的基帶等價(jià)輸入和輸出信號(hào)，輸出信號(hào)為射頻功率放大器逆非線性失真的模型參數(shù)；待參數(shù)估計(jì)模塊的參數(shù)收斂后，將參數(shù)復(fù)制到預(yù)失真模塊中。利用本發(fā)明，可以顯著地降低自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的實(shí)施成本。
【IPC分類】H04L25/49
【公開號(hào)】CN105429916
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510366836
【發(fā)明人】錢驊
【申請(qǐng)人】知鑫知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)（上海）有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月28日