專利名稱：數(shù)字預(yù)矯正電路的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致上涉及射頻(RF)功率放大器，并特別地涉及一種應(yīng)用信號預(yù)矯正以線性化這些放大器，以及減少相鄰信道功率(ACP)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
理想的，或理論上的射頻(RF)功率放大器線性地工作，其準(zhǔn)確無誤地在它們的輸出端無失真地再現(xiàn)放大的RF信號。但是在實際中，不幸的是，物理RF功率放大器實際上為非線性的，并且給信號增加了一定量不想要的失真，例如，互調(diào)制失真(IMD)。然后，一部分的這種IMD被視為相鄰信道功率(ACP)，并且可能引起相鄰信道干擾。而且，物理功率放大器傳送增益和/或功率的能力有限。
RF功率放大器通常以這種方式工作和構(gòu)成，以便以最低可能的成本提供足夠的輸出功率。一般而言，放大器的成本隨著它的最大輸出功率的增加而增加。所以，為了使給定的RF功率放大器的成本效率最大化，該放大器接近于飽和點工作以提供盡可能多的輸出功率。接近飽和點工作的放大器提供額外的輸出功率，但是通常以ACP的增加為代價，因而增加了相鄰信道干擾的可能性。
特別地，接近飽和點工作的放大器增加了在放大器正常工作頻率范圍內(nèi)不想要的IMD產(chǎn)物的功率。這些IMD產(chǎn)物在放大器的正常工作頻率范圍內(nèi)可能妨礙RF信號的正確發(fā)送和接收。為了解決該問題，已經(jīng)研發(fā)了大量的技術(shù)以減少位于放大器的工作頻率范圍內(nèi)和位于該范圍之外的來自放大信號的IMD產(chǎn)物。這些技術(shù)包括預(yù)矯正，前饋，以及使用非線性組件(LINC)的線性放大。以下將進一步描述預(yù)矯正技術(shù)。
近來對無線通信器件需求的增加已經(jīng)導(dǎo)致引入新的頻帶以增加容量，諸如，例如歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化委員會開發(fā)的用于傳送3G(第三代)業(yè)務(wù)的通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)?，F(xiàn)代的傳輸協(xié)議，諸如UMTS，要求高線性化以防止一個頻帶內(nèi)的RF能量泄漏到其它鄰近信道和/或頻帶內(nèi)以及與鄰近信道和/或頻產(chǎn)生干擾。某些現(xiàn)代傳輸協(xié)議還具有高的峰值/平均功率比率(PAR)載波信號，這使得難以設(shè)計有效的線性放大器用于這些應(yīng)用。
另一個要解決的問題是，由于頻帶非常接近，可能混合相鄰的信道干擾。所以RF功率放大器必須以高的驅(qū)動電平工作，以實現(xiàn)寬帶應(yīng)用所要求的高線性化。由于能量從一個頻帶泄漏到另一個頻帶而產(chǎn)生的能量泄漏，將不合需要地降低鄰近頻帶的信噪比(SNR)或位誤碼率(BER)。
實際上，對于一選擇的中心頻率而言，沒有必要完全消除所有的ACP和/或相鄰信道干擾。ACP的一定的容忍水平是可接受的。當(dāng)這里關(guān)于ACP使用術(shù)語“消除”或“減少”時，應(yīng)該理解為將ACP抑制到低于一定容忍水平，即使通常不能完全地消除它。
為了解決上述問題，已經(jīng)研發(fā)出了預(yù)矯正電路，或，更簡單而言，即預(yù)矯正器，以允許RF功率放大器在接近飽和點工作并且還具有改善的線性化，籍此減少了ACP以及相鄰信道可能的干擾。一般而言，預(yù)矯正器將輸入信號與放大器響應(yīng)中失真乘法逆元相乘。這產(chǎn)生了一種預(yù)矯正信號，并且之后應(yīng)用于該放大器。當(dāng)放大器放大該預(yù)矯正信號時，通過對預(yù)矯正信號的預(yù)矯正消除了由于放大器響應(yīng)中的非線性而引起的失真。這使得放大器線性得到了改善，特別是當(dāng)放大器接近于飽和工作時。
盡管這種預(yù)矯正器解決了線性的問題，但是他們還增加了放大的成本，雖然其典型地小于采用在減少的輸出電平下工作的更高功率的放大器。通常，這種預(yù)矯正器可能基于模擬或者數(shù)字的，這取決于所使用的處理類型。而且，預(yù)矯正器將把RF輸入信號修改為瞬時輸入信號功率(例如，幅度和相位)以及輸入信號功率的變化率(例如，諸如自熱的記憶效應(yīng)，奇數(shù)階失真產(chǎn)物，電源補償，等等)的函數(shù)。
基于數(shù)字化的預(yù)矯正器通常使用存儲器中所存儲的查詢表(LUT)來給輸入信號提供預(yù)矯正或校正因子。由于一些基于數(shù)字化的預(yù)矯正器，根據(jù)瞬時輸入信號包絡(luò)(輸入信號功率)和輸入信號包絡(luò)的變化率而進行補償，因此通常使用第一對LUT用于幅度和相位校正(例如，其中之一用于同相(I)信號以及另一個用于正交相位(Q)信號)，而使用第二對LUT用于補償I和Q中的記憶效應(yīng)。而且，由于需要將輸入信號調(diào)制到載波上，這種預(yù)矯正器通常包括調(diào)制器，以及包含了分別用于I和Q信號的幅度和相位校正因子的第三對LUT。使用這些大量的LUT顯著增加了存儲需求，并且因此，也增加了預(yù)矯正器和與此相關(guān)的放大器的成本。而且，多個LUT的使用也產(chǎn)生了大量的其它問題。
當(dāng)使用許多LUT時，必須做出一些規(guī)定以組合來自表中的這些校正因子，。通過對校正記憶效應(yīng)的LUT應(yīng)用差分方程，加重了組合校正因子的問題。差分方程的直接解釋為，將后續(xù)采樣與前采樣之間的差添加到電流采樣或者校正因子中。典型地使用延遲電路，或時鐘給采樣施加期望的定序。存在的一個實際的問題在于，難以執(zhí)行三個操作數(shù)函數(shù)以滿足工業(yè)對許多預(yù)矯正器施加的需求。另外，使用延遲電路還增加了預(yù)矯正器的成本。
許多基于數(shù)字的預(yù)矯正器在實現(xiàn)上所面臨的另一個問題是，處理校正因子在LUT中的存儲。在利用用于特定放大器的LUT校準(zhǔn)基于數(shù)字的預(yù)矯正器時，發(fā)送或載入系數(shù)到存儲器的LUT中。通常，期望從LUT中讀回這些系數(shù)以驗證是否正確地載入或存儲了這些系數(shù)。這種載入或讀回校正因子的操作需要大量的處理時間，并且如果在放大器使用中執(zhí)行上述操作，可能引起放大器輸出過程中的短暫中斷，或誤操作。
然而另一個與LUT相關(guān)聯(lián)的問題是，處理LUT的數(shù)量和/或尺寸大小。由于存儲器中存儲的LUT可能變得的相當(dāng)大，并且存儲器增加了預(yù)矯正器的成本，因此使用許多巨大的LUT來校正瞬時幅度和相位以及記憶效應(yīng)，以及調(diào)制器，將會導(dǎo)致成本更加昂貴的預(yù)矯正器。
現(xiàn)有的預(yù)矯正器在這種環(huán)境下工作，即根據(jù)單個已知的調(diào)制格式來調(diào)制信號。例如，可能根據(jù)任何數(shù)量之一的調(diào)制格式調(diào)制該RF信號，這些調(diào)制格式都是現(xiàn)有技術(shù)中所熟知的，包括TDMA，GSM，CDMA，WCDMA，QAM以及OFDM等等。例如，WCDMA信號的帶寬為3.84MHz(寬帶)，CDMA信號的帶寬為1.25MHz。相反，GSM信號的帶寬為200KHz，TDMA信號的帶寬只有30KHz(窄帶)。如果信號位于PCS的頻帶(1920到1980MHz)內(nèi)，將使用60MHz的帶寬。因此，信號的帶寬，根據(jù)調(diào)制格式和所使用的頻帶，在30KHz到3.84MHz的范圍內(nèi)變化。因此，由于在較大或較小的帶寬上可能需要校正，LUT的數(shù)量也可能相應(yīng)地變化。而且，對于ACP的要求還可能基于所使用的調(diào)制格式而變化。
所以，需要一種減少IMD的技術(shù)，用于在降低成本的同時校正瞬時幅度和相位，記憶效應(yīng)，以及具有減小的存儲要求和更快速的處理而不會表現(xiàn)出誤操作的調(diào)制器。
附圖簡要描述附圖包括在本說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分，示例了本發(fā)明的實施例并結(jié)合下文所給出的詳細描述，用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1為根據(jù)本發(fā)明原理的放大器系統(tǒng)實施例的示意圖，該系統(tǒng)包括預(yù)矯正器，其配置用于射頻(RF)功率放大器；圖2為圖1中所示預(yù)矯正器的更詳細的示意圖；圖3為在圖1和圖2的預(yù)矯正器中應(yīng)用差分方程的電路示意圖；圖4為用于傳送校正和/或定標(biāo)因子到圖1和圖2所示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的電路示意圖；圖5計算校正因子的電路示意圖，該校正因子可能用于根據(jù)圖4所示電路傳送的定標(biāo)因子，補償圖1所示的RF功率放大器的記憶效應(yīng)，并位于一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；以及圖6示出了包含在圖5的電路中計算校正因子所用的定標(biāo)因子的消息。
具體實施例方式
參考圖1到6，其中相同的數(shù)字表示相同的部件，圖中示出了用于射頻(RF)功率放大器的預(yù)矯正器。該預(yù)矯正器被配置用于減少RF功率放大器響應(yīng)中的非線性，籍此來減少相鄰信道功率(ACP)和潛在的相鄰信道干擾。更具體而言，根據(jù)一個方面，本發(fā)明在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中組合校正RF功率放大器中的幅度和相位誤差和校正與這里所使用調(diào)制器相關(guān)聯(lián)的非線性。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明省略了校正其中所使用的調(diào)制器中的記憶效應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供了一種用于在補償RF功率放大器的記憶效應(yīng)中應(yīng)用差分方程的電路。本發(fā)明還傳送定標(biāo)因子到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，使用在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的多項式計算校正因子，并在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中利用校正因子構(gòu)成查詢表，這些校正因子然后用于補償RF功率放大器中的記憶效應(yīng)。另外，本發(fā)明定標(biāo)補償記憶效應(yīng)的校正因子以減少存儲大小。
現(xiàn)在參考圖1，其中示出了根據(jù)本發(fā)明原理的放大器系統(tǒng)的一個實施例10。放大器系統(tǒng)或放大器10包括RF功率放大器12和預(yù)矯正器或預(yù)矯正組件14。預(yù)矯正器14耦合至RF功率放大器或放大器組件12并且被配置用于接收RF輸入信號(RF INPUT)并為該輸入信號應(yīng)用校正或預(yù)矯正，如預(yù)矯正信號(PREDISTORTED SIGNAL)所示。RF輸入信號(RF INPUT)可能為數(shù)據(jù)流，并被轉(zhuǎn)換為包括RF頻率，例如載波頻率所載的同相(I)分量和正交相位(Q)分量，I和Q分量相互正交，并最終用于二相調(diào)制該RF載波。這種RF輸入信號(RFINPUT)，以及使用這種信號的好處在本領(lǐng)域中都是熟知的。
RF功率放大器12被配置用于放大預(yù)矯正信號(PREDISTORTEDSIGNAL)，如RF輸出(RF OUTPUT)所示，并可能耦合至天線(未示出)，該天線用于發(fā)送RF輸入信號(RF INPUT)。RF放大器12為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的典型的具有非線性響應(yīng)的RF功率放大器，它在放大信號中增加了一定量的不想要失真，例如互調(diào)制失真(IMD)，這種IMD的一部分被認(rèn)為是ACP，并且可能引起相鄰信道干擾。RF功率放大器12可能配置用于使用大量已知調(diào)制格式中的任何一種來工作，這些調(diào)制格式也都是熟知的，其包括TDMA，GSM，CDMA，WCDMA，QAM，以及OFDM，等等。RF功率放大器12在它的工作頻率帶寬和/或?qū)е翧CP的范圍的響應(yīng)中表現(xiàn)出這種非線性，這可能超出典型地與這些已知調(diào)制格式的其中之一相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會明白RF功率放大器的類型并不限制本發(fā)明，或所使用的調(diào)制方案。而是，本發(fā)明可等同適用于所有類型的RF放大器和調(diào)制方案以及標(biāo)準(zhǔn)，無論這些當(dāng)前為已知的或者還是未知的。
預(yù)矯正器14包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16和向量調(diào)制器22，用于預(yù)矯正或應(yīng)用校正因子給RF輸入信號(RF INPUT)，從而以補償或校正RF功率放大器12響應(yīng)中的非線性。這種預(yù)矯正減少了ACP，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可能在RF輸出所測量的，同時還減少了相鄰信道干擾的可能性。
在本實施例10中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的，在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)中可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16，并具有瞬間公開的好處?？商鎿Q地，可能使用專用集成電路(ASIC)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16還可能為一個或多個存儲芯片，例如FPGA或其它存儲器件，并可能嵌入在邏輯芯片上實施。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將會理解，實際上，可能使用想要的任何形式或類型的存儲器用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16，而不偏離本發(fā)明的精神。
更具體而言，向量調(diào)制器22為RF輸入信號(RF INPUT)應(yīng)用LUT 18a和18b中的I和Q校正因子。作為一個實際的問題，類似于放大器12，向量調(diào)制器22還具有與幅度和相位有關(guān)的非線性響應(yīng)。通常，向量調(diào)制器所表現(xiàn)出的非線性將會顯著小于RF功率放大器所表現(xiàn)出的非線性。但是，盡管相當(dāng)?shù)男?，但是向量調(diào)制器的非線性還可能導(dǎo)致ACP的增加以及潛在的相鄰信道干擾。
為此，預(yù)矯正器可能包括附加的具有校正因子的LUT，這些校正因子專門用于校正向量調(diào)制器中的幅度和相位非線性。加入了這些附加的LUT增加了預(yù)矯正器對存儲的需求，從而增加了成本。加入附加的LUT還增加了載入校正因子到預(yù)矯正器中所必要的時間，從而增加了置位時間，這將在下文更詳細地描述。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解，包括附加的專門用于校正向量調(diào)制器中非線性的LUT還可能引入其它的問題和/或限制。
相反，根據(jù)一個方面，本發(fā)明識別與RF功率放大器和向量調(diào)制器相關(guān)的非線性幅度的相對差異，并在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中組合RF功率放大器幅度和相位誤差的校正以及其中使用的調(diào)制器相關(guān)的非線性的校正。組合上述校正成單個校正因子，這消除了對專門用于校正向量調(diào)制器中非線性的一對LUT的需求。而且，通過組合這些校正，減少了預(yù)矯正器的存儲要求，以及相關(guān)的成本。同樣減少了載入校正因子到存儲器中所需的時間，從而減少了置位時間。
例如，如在圖1的實施例10中所示，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16包括一對LUT18a，18b，它們包含用于RF功率放大器12響應(yīng)中的幅度和相位校正的校正因子，例如其中之一用于同相(I)18a信號分量，另一個用于正交相位(Q)18b信號分量。進一步，LUT 18a，18b中的校正因子還包括用于這里所使用的向量調(diào)制器22的幅度和相位校正。通過組合RF功率放大器12的幅度和相位校正與向量調(diào)制器22的幅度和相位校正，本發(fā)明減少了在許多預(yù)矯正器所常見的LUT的數(shù)量，以及籍此減少了存儲需求。這種存儲需求的減少可能導(dǎo)致成本節(jié)約，同時還改善了放大器系統(tǒng)10的響應(yīng)時間，這將在下文所討論的。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16還包括第二對LUT 20a，20b，其中分別為一個用于I并且另一個用于Q，以補償RF功率放大器12響應(yīng)中的記憶效應(yīng)。RF功率放大器中的記憶效應(yīng)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是熟知的。通常，記憶效應(yīng)產(chǎn)生了附加的奇數(shù)階，例如，三次，五次，七次等等失真，這種失真還被稱為IMD產(chǎn)物，并引起了ACP以及潛在的相鄰信道干擾。例如，記憶效應(yīng)可能包括，但不限制于，RF功率放大器的自熱和RF功率放大器與電源的去耦。在自熱中，隨著RF功率放大器功率電平的增加，在RF功率放大器中所使用的器件中積聚熱量。相反地，功率電平的減少造成了設(shè)備的冷卻。這種器件的加熱和冷卻通常導(dǎo)致了奇數(shù)階失真。類似地，在響應(yīng)于輸入信號的快速變化中，RF功率放大器中所使用的半導(dǎo)體器件的漏端可能被緊緊地耦合于，放大器所用電源所表現(xiàn)出的負(fù)載變化，這增加了奇數(shù)階失真。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將知道其它可能的記憶效應(yīng)和因此正如想要的補償?shù)暮锰帯?br> 通常，期望校正RF功率放大器中的幅度和相位非線性以及記憶效應(yīng)以實現(xiàn)最大地減少ACP。還期望校正所使用的用于應(yīng)用這些校正的調(diào)制器中的幅度和相位非線性。典型地，調(diào)制器不受記憶效應(yīng)的影響，因為它們通常為無源器件。在調(diào)制器的識別中也不受記憶效應(yīng)的影響，并且根據(jù)另一個方面，本發(fā)明省略了對調(diào)制器記憶效應(yīng)的校正。
返回到RF功率放大器中幅度和相位非線性以及記憶效應(yīng)的校正，以及調(diào)制器中幅度和相位非線性的校正，一種方法是忽略RF功率放大器中記憶效應(yīng)，并只僅補償RF功率放大器和該調(diào)制器中幅度和相位非線性，并接受由于記憶效應(yīng)而引起的ACP的增加。在該解決途徑中，可能使用單對LUT(諸如圖1所示的LUT 18a，18b)，來組合RF功率放大器和調(diào)制器中幅度和相位非線性的校正。不幸的是，這種解決途徑不能實現(xiàn)最大地減少ACP并且不能充分地減少ACP，以滿足特定調(diào)制方案所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。但是，這種解決途徑可能滿足一些調(diào)制方案相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)本發(fā)明可能實現(xiàn)它。
另一個解決途徑是，使用三對LUT，每一個對都分別地專門用于校正RF功率放大器中的I/Q幅度和相位非線性，RF功率放大器中的記憶效應(yīng)，以及調(diào)制器中的幅度和相位非線性。由于根據(jù)具體的信號不能預(yù)測差別，所以這種解決途徑假設(shè)需要獨立的LUT。因此，根據(jù)本發(fā)明的這樣一個實施例，圖1和圖2中的每一個都將具有附加對LUT。
但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在與校正RF功率放大器中記憶效應(yīng)相關(guān)聯(lián)的LUT中，校正值的范圍相當(dāng)小。另外，與校正RF功率放大器記憶效應(yīng)相關(guān)的校正因子，與RF功率放大器和調(diào)制器中幅度和相位非線性相關(guān)的校正因子相比，其幅度也相當(dāng)小。因此，本發(fā)明的一個實施例在第一對LUT例如18a，18b中，組合RF功率放大器的幅度和相位校正與調(diào)制器的幅度和相位校正，同時使用第二對LUT，例如20a，20b來補償RF功率放大器的記憶效應(yīng)。
關(guān)于如何選擇校正因子，放大器系統(tǒng)10還包括耦合器24。耦合器24耦合至預(yù)矯正器14并接收RF輸入信號(RF INPUT)。耦合器24被配置用于采樣一部分RF輸入信號(RF INPUT)功率，以便預(yù)矯正器14可以將RF輸入信號(RF INPUT)修改為瞬時輸入信號功率和該輸入信號功率變化率的函數(shù)，正如下文所述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解預(yù)矯正器14，在其它實施例中，可能可替換地包括耦合器24，而不偏離本發(fā)明的精神。
現(xiàn)在參考圖2，提供了如圖1所示預(yù)矯正器14的更詳細的示意。應(yīng)該注意到包括耦合器24是為了簡化說明。如圖2所示例，預(yù)矯正器14包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16，包絡(luò)檢測器26，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)28，微分電路30a，30b，加法器32a，32b，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)34a，34b，以及向量調(diào)制器22。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16包括第一對LUT 18a，18b和第二對LUT 20a，20b，如上述參考圖1所描述的。微分電路30a，30b和加法器32a，32b分別為電路36a，36b的一部分。
在工作中，耦合器24耦合RF輸入信號(RF INPUT)的采樣部分至包絡(luò)檢測器26。包絡(luò)檢測器26根據(jù)RF輸入信號(RF INPUT)的采樣部分產(chǎn)生表示瞬時輸入信號包絡(luò)的模擬信號，并耦合該模擬信號至ADC28。ADC28轉(zhuǎn)換模擬信號為數(shù)字信號。ADC28耦合表示瞬時輸入信號包絡(luò)的數(shù)字信號至數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16，其中該信號被耦合至LUT 18a，20a，18b，20b并用于選擇適當(dāng)?shù)男Ｕ蜃??；诒硎綬F輸入的該信號，根據(jù)查詢表原理訪問該表以獲得想要的校正因子。
LUT 18a，20a，18b，20b分別為位于電路36a和36b內(nèi)的加法器32a，微分電路30a，和加法器32b及微分電路30b提供選擇的校正因子。微分電路30a，30b被配置用于為連續(xù)的校正因子應(yīng)用差分方程，籍此來根據(jù)輸入信號功率的變化率預(yù)矯正RF輸入信號(RFINPUT)。即，微分電路30a，30b提供考慮到放大器無能力的校正因子以快速地改變輸出功率電平。造成放大器無能力迅速改變輸出電平的原因可能是由于，例如，放大器中有源器件的自熱，放大器中有源器件與電源的去耦，等等。這些原因通常被稱為記憶效應(yīng)。因此，應(yīng)用這種差分方程允許校正放大器所表現(xiàn)出的記憶效應(yīng)。
加法器32a，32b配置用于組合來自LUT 18a，18b與瞬時輸入信號功率相關(guān)的幅度和相位校正的校正因子，與來自LUT20a，20b用于應(yīng)用差分方程所推導(dǎo)得出的校正，并與輸入信號包絡(luò)變化率相關(guān)的校正因子。所以，加法器32a，32b輸出數(shù)字信號，該信號基于瞬時輸入信號包絡(luò)和輸入信號功率的變化率進行補償，并將這些信號分別耦合至DAC 34a，34b。
DAC 34a，34b轉(zhuǎn)換數(shù)字信號為模擬信號，并耦合模擬信號至向量調(diào)制器22。向量調(diào)制器22配置用于組合模擬信號和RF輸入信號(RF INPUT)，還被耦合來提供預(yù)矯正信號(PREDISTORTED SIGNAL)，該信號用于補償RF功率放大器諸如圖1所示的RF放大器12中的非線性，籍此來減少ACP和潛在的相鄰信道干擾。
現(xiàn)在參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在補償RF功率放大器中的記憶效應(yīng)時提供應(yīng)用差分方程的電路40。
差分方程的直接解釋為向當(dāng)前采樣(例如，采樣2)，或校正因子添加后續(xù)采樣(例如，采樣3)或校正因子和前采樣(例如，采樣1)，或校正因子之差，以獲得新采樣或校正因子(例如，采樣4，這里采樣(3-1)+2＝4)。典型地使用延遲電路，或時鐘為這些采樣應(yīng)用想要的排序。
現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個實際的問題是，難以利用當(dāng)前的延遲電路執(zhí)行快速三操作數(shù)函數(shù)以滿足以下要求，例如，置位時間或在工業(yè)上對許多預(yù)矯正器強加的規(guī)范RF功率放大器所需的時間。使用延遲電路還增加了預(yù)矯正器的成本。
電路40解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題并提供唯一和直接的應(yīng)用差分方程以減少延遲，并且還減少了相關(guān)的成本。如圖3所示的電路40，還可能用作圖2中所示電路36a，36b的替代。為了更清楚地顯示與圖2中所示的電路40的連接，LUT 18a，18b，20a，20b以及DAC 34a，34b也包括在圖3中。
如圖所示，電路40包括減法器42，延遲電路44a，44b，以及加法器46。延遲電路的一個實例為觸發(fā)器。其它類型的延遲電路對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言也是顯而易見的。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解，時鐘(未示出)耦合至延遲電路44a，44b，以用于提供定時和/或延遲校正因子或LUT 18a，18b，20a，20b的采樣。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將會理解，在數(shù)字預(yù)矯正器中，諸如圖1和圖2中所示的預(yù)矯正器14，采樣RF輸入信號(RF INPUT)并基于該采樣選擇校正因子。所以，在時間的任何給定點上，將會有輸入信號(RF INPUT)的一個采樣以及用于該采樣的相應(yīng)校正因子。所以，在以下討論中，術(shù)語校正因子和采樣相對于LUT可以交替地使用，但是應(yīng)該明白來自LUT的校正因子或采樣都是基于RF輸入信號的相應(yīng)采樣。
在工作中，來自LUT 18a，18b的采樣耦合至減法器42。同理，來自LUT 20a，20b的采樣耦合至延遲電路44a和加法器46。延遲電路44a延遲應(yīng)用LUT 20a，20b的采樣，并耦合該采樣至減法器42。減法器42從LUT18a，18b的下一個采樣(例如，采樣3)中減去LUT20a，20b的當(dāng)前采樣(例如，采樣2)。這在數(shù)學(xué)上在采樣表中建立了3-2。該差值結(jié)果被耦合至延遲電路44b。延遲電路44b延遲一個采樣的減法結(jié)果。下一個采樣減去當(dāng)前采樣(或例如，3-2)然后變?yōu)楫?dāng)前采樣減去前一個采樣(或例如，2-1)。延遲的結(jié)果然后耦合至加法器46。應(yīng)該注意到，下一個采樣，例如采樣3，現(xiàn)在從LUT 20a，20b耦合至加法器46。加法器46將當(dāng)前采樣減去前一個采樣(例如，2-1)之差與下一個采樣(例如，采樣3)相加以獲得新的采樣或校正因子(例如，采樣4)。具體而言，采樣2-1+3＝4，并且該結(jié)果耦合至DAC 34a，34b。因此，電路40實現(xiàn)了應(yīng)用差分方程但是以這種方式解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。例如，本發(fā)明減少了延遲和相關(guān)的成本，需要更少的延遲電路，例如，觸發(fā)器。
現(xiàn)在參考圖4，本發(fā)明的其它方面處理在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的LUT中存儲校正因子的問題。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的LUT中存儲校正因子還可以稱為校準(zhǔn)LUT和/或使用包含LUT的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的放大器系統(tǒng)。例如，再次參考圖1，可以選擇LUT 18a，18b，20a，20b中存儲的校正因子以最小化或減少ACP，如在RF功率放大器12的輸出端(RF OUTPUT)所測量的。對于RF功率放大器12而言，LUT 18a，18b，20a，20b中的校正因子是特定或具體的，如增益和相位響應(yīng)特性典型地在RF功率放大器之間變化。建立對于RF功率放大器12特定的這些校正因子，用于最小化或減少ACP，并用于校準(zhǔn)放大器或放大器系統(tǒng)10。
一種在LUT中存儲校正因子的現(xiàn)有技術(shù)的方法是每次一個一個地串行傳送各個校正因子到存儲器中。不幸的是，這種方法存在各種缺點。例如，一次一個地將每個校正因子一個一個地傳送到存儲器中需要相當(dāng)大量的時間。如果RF放大器在傳送過程中工作，在傳送的持續(xù)時間內(nèi)在RF放大器的輸出端可能產(chǎn)生失真。這種失真可能為，并通常稱為“毛刺”。所以，傳送時間影響了這種“毛刺”的持續(xù)時間。傳送時間還指示所需用于規(guī)范RF功率放大器的時間，例如置位時間。因此，期望將校正因子傳送到LUT中所必須的時間最小化，從而最小化毛刺和減少置位時間。
相反，本發(fā)明不是串行傳送用于補償放大器記憶效應(yīng)的每個單獨的校正因子，而是傳送與多項式系數(shù)相關(guān)的定標(biāo)因子到存儲器中。這種多項式描述了通常在LUT中可發(fā)現(xiàn)的用于校正RF功率放大器記憶效應(yīng)的校正因子。本發(fā)明然后使用定標(biāo)因子利用多項式計算存儲器中記憶效應(yīng)的校正因子。一旦計算出校正因子，他們將用于構(gòu)成LUT(諸如圖1和圖2所示的LUT 20a，20b)，然后將其存儲在存儲器中。本發(fā)明的該方面最小化了傳送用于記憶效應(yīng)的校正因子所必須的時間，由于實際上，只傳送定標(biāo)因子。本發(fā)明的該方面從而最小化了毛刺并減少了置位時間。
例如，描述通常在LUT中可發(fā)現(xiàn)的用于校正RF功率放大器中記憶效應(yīng)的校正因子的多項式可能為Wx2+Yx4+(偏移)的格式。而且，根據(jù)本方面的這一方面，處理在LUT中存儲校正因子，這樣的一個多項式可能被定標(biāo)或偏移。當(dāng)定標(biāo)或偏移這樣的一個多項式時，正如所示，將多項式的最小值設(shè)定為零。這種定標(biāo)或偏移是可能的，因為校正記憶效應(yīng)取決于校正因子之差，所以使用上述的差分方程，并且不使用校正因子的實際值。而且，由于通常需要較小的存儲空間來存儲較小的值，所以本發(fā)明減少了存儲用于校正放大器中記憶效應(yīng)的校正因子所必須的存儲要求。
仍參考圖4，其中示例了用于傳送校正和/或定標(biāo)因子到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16中的電路50的示意圖。再者，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16包括LUT 18a，18b，20a，20b，這些LUT包含的校正因子用于校正RF功率放大器和其中所用調(diào)制器的瞬時幅度和相位以及RF功率放大器中的記憶效應(yīng)，諸如圖1中所示的RF功率放大器12和調(diào)制器22。由定標(biāo)因子并基于描述校正因子的多項式計算這些用于記憶效應(yīng)的校正因子并將之儲存到LUT 20a，20b中。而且，如上所述來定標(biāo)或偏移這樣的一個多項式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16還包括至少一個電路74，該電路配置用于計算和定標(biāo)或偏移用于記憶效應(yīng)的校正因子。將結(jié)合圖5提供并描述這種電路74的一個實例。耦合至電路50的處理器58，可能被用于提供校正和定標(biāo)因子。
電路50包括串行數(shù)據(jù)鏈路52，雙端口緩沖器54，以及傳送控制器56。用于所有這些器件的各個實例在本領(lǐng)域中都是已知的。通常，電路50耦合至處理器和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，諸如處理器58和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16。更具體而言，如圖4進一步所示例的，電路50耦合至LUT 18a，20a，如圖1和圖2所示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，LUT 18b，20b也可以耦合至電路50。但是為了簡化說明，LUT 18b，20b并不包括在電路中，這是因為對LUT 18b，20b的解釋說明本質(zhì)上與對LUT 18a，20a的解釋相重復(fù)。但是，ADC28包括在電路中。
串行數(shù)據(jù)鏈路52耦合至處理器58，并被配置用于接收和發(fā)送校正和/或定標(biāo)因子，正如下文將描述的。處理器58可能位于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16的外部，如圖4所示例，但是可替換地包括如圖1和圖2所示的預(yù)矯正器14。
處理器58通常配置用于在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16中從LUT 18a，18b，20a，20b載入和讀取校正和/或定標(biāo)因子。載入校正和/或定標(biāo)因子到LUT中允許校準(zhǔn)LUT，如上所述以及將要進一步所述的，但是讀取校正因子使得保證了校正因子被正確地載入或存儲到了存儲器中。
例如，LUT 18a，20a分別包括讀和寫端口60a，60b以及62a，62b。每個端口60a，60b，62a，62b分別包括地址和數(shù)據(jù)部64a，64b，66a，66b，68a，68b，70a，70b。
串行數(shù)據(jù)鏈路52還耦合至雙端口緩沖器54，傳送控制器56以及LUT 18a，20a。雙端口緩沖器54包括一個寫端口54a和一個讀端口54b。更具體而言，串行數(shù)據(jù)鏈路52從處理器58傳送校正和/定標(biāo)因子到寫端口54a并從讀端口54b讀回校正因子。讀端口54b耦合至LUT 18a的寫端口60b的數(shù)據(jù)輸入DATA 66b和電路74。電路74耦合至LUT 20a的寫端口62b的數(shù)據(jù)輸入DATA70b，并被配置用于計算用于記憶效應(yīng)的校正因子，正如將結(jié)合圖5所描述的。計算的校正因子然后用于構(gòu)成LUT 20a，20b。
傳送控制器56還分別耦合至雙端口緩沖器54的讀端口54b和LUT 18a，20a的寫端口60b，62b的地址ADDR 66a，70a，并配置用于尋址端口和控制校正和/或定標(biāo)因子的傳送。通過耦合串行數(shù)據(jù)鏈路52和傳送控制器56的控制線72初始化校正和/或定標(biāo)因子傳送。
一旦在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16中存儲了校正因子，ADC28將分別耦合至LUT18a，20a的讀端口60a，62a的地址ADDR 64a，68a，并且依次地，從用于提供預(yù)矯正信號的數(shù)據(jù)輸出DATA 64b，68b耦合存儲在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16中的該校正因子至，諸如圖1和圖2所示的向量調(diào)制器22。應(yīng)該理解，載入校正和/或定標(biāo)因子可能與RF功率放大器的操作同時進行，諸如圖1和圖2所示的RF功率放大器12。
現(xiàn)在參考圖5和圖6。圖5示例了利用存儲器內(nèi)部的多項式，諸如圖1-4所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16計算用于補償RF功率放大器中記憶效應(yīng)的校正因子的電路74。即，電路74的輸出用于構(gòu)成LUT 20a，20b或提供補償RF功率放大器所表現(xiàn)出的記憶效應(yīng)的校正因子的其它LUT。電路74還定標(biāo)或偏移多項式，正如這里將要描述的。圖6示例了在計算校正因子中使用的包含定標(biāo)因子的消息。
首先參考圖6，消息86包括兩個12位長字或帶符號定標(biāo)因子(W1，Y1)76a，76b，如分別由符號位88a，88b所示。除了符號比特88a，88b，每個字(W1，Y1)76a，76b還包括幅度部分90a，90b。例如，每個字(W1，Y1)76a，76b可能被轉(zhuǎn)換為三個8位長段，正如所示，當(dāng)它們應(yīng)用于8位長系統(tǒng)時，諸如如圖1所示的系統(tǒng)10。而且，字(W1，Y1)76a，76b還可能與同相(I)校正相關(guān)，而其它帶符號的定標(biāo)因子，例如，(W2，Y2)76c，76d，如圖5所示，可能與正交相位(Q)校正相關(guān)并以類似的方式傳送。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，其它長度的字，無論帶符號或無符號的都可能用于定標(biāo)因子而不偏離本發(fā)明的精神。而且，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的需要，這些字可能以除了8比特以外的段而傳送。
字(W1，Y1和W2，Y2)76a-d分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16中的LUT20a，20b，并可能用于計算校正因子，這些校正因子將被存儲在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16的LUT 20a，20b中。這種計算可能基于描述如上所述的，用于校正RF功率放大器中記憶效應(yīng)的校正因子之間關(guān)系的多項式。這些字為多項式的系數(shù)或定標(biāo)因子，該多項式用于為記憶效應(yīng)提供校正因子。例如，字(W1，Y1和W2，Y2)74a-d可能由處理器58接收并通過電路50耦合至電路74，如圖4所示以及以上所描述的。
現(xiàn)在參考圖5，示例了用于計算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16內(nèi)校正因子的電路74的示意圖。另外為了進一步示例包括在圖5中的還有，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16內(nèi)的LUT 20a，20b和傳送控制器56。
電路74包括時鐘80，計數(shù)器82，乘法器84a-d，加法器86a，86b和反相器87。所有上述結(jié)構(gòu)的實例對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是熟知的。時鐘80耦合至計數(shù)器82并配置用于使計數(shù)器82進行計數(shù)。計數(shù)器82基于傳送控制器56的輸入開始計數(shù)，如圖4所示。例如，當(dāng)用于8位長系統(tǒng)時，計數(shù)器82可能被配置從0到255，例如0，1，2，…255進行計數(shù)，之后計數(shù)器82停止工作。
計數(shù)器82通常耦合該計數(shù)至乘法器84c和LUT 20a，20b。更具體而言，例如，計數(shù)器82耦合該計數(shù)至LUT 20a的寫端口62b的地址(ADDR)70a，并在將校正因子寫入到LUT 20a中使用該計數(shù)尋址寫端口。耦合中間計數(shù)器82和LUT 20a之寫端口62b的地址(ADDR)70a的反相器87，允許交替使能尋址LUT 20a，20b。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，LUT 20b還可能包括可寫入校正因子的具有地址的寫端口；但是，為了簡化說明起見并不包括這種寫端口，因為這種說明本質(zhì)上與LUT 20a的說明相重復(fù)。
乘法器84c還配置用于平方該計數(shù)。所以，在實例中，如果計數(shù)為從0到255，例如0，1，2，3，…，255，那么平方的計數(shù)為0，1，4，9，…65025。乘法器84c將該平方的計數(shù)耦合至乘法器84a，84d。乘法器84d被配置用于平方已平方的計數(shù)，即增加計數(shù)到四次方。所以，跟隨該實例，增加到四次方的計數(shù)為0，1，16，81，…4228250625。
包含定標(biāo)因子的字還耦合至乘法器84a，84b。例如，如結(jié)合圖6所示例和描述的，字(W1，Y1)76a，76b和(W2，Y2)76c，76d可交替地耦合至乘法器84a，84b。這種交替的耦合可能通過使用切換開關(guān)75a，75b來實現(xiàn)，該開關(guān)分別耦合中間字(W1，Y1)76a，76c和(Y1，Y2)76b，76d和乘法器84a，84b，并且還耦合至傳送控制器并受傳送控制器56的控制。字(W1，Y1，W2，Y2)76a-d，可能從結(jié)合圖4所示和描述的處理器58和電路50耦合。
乘法器84a，84b還配置用于將字(W1，Y1，W2，Y2)76a-d內(nèi)的帶符號定標(biāo)因子分別與平方的計數(shù)和四次方的計數(shù)相乘。因此，如果帶符號定標(biāo)因子為12位長，例如11位加一符號位，平方的計數(shù)為0，1，4，9，…65025，或16位長，并達到四次方的計數(shù)為0，1，16，81，…4228250625，這些乘法的乘積為48位或更多。乘法器84a，84b截取這些乘積為12位，僅僅使用12位最高有效位，這在表示物理量的數(shù)字系統(tǒng)中為通常的作法。乘法器84a，84b分別耦合12位乘積，例如Wx2+Yx4，至加法器86a，86b，這里x為計數(shù)。
另外耦合至加法器86a的為一個偏移77。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，偏移77可能類似于字(W1，Y1，W2，Y2)，被從處理器58通過電路50傳送到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)16，如圖4所示。再者，使用偏移允許將多項式的最小值設(shè)定為零，籍此減少了LUT 20a，20b所需的存儲大小。加法器86a將偏移77與12位乘積相加，例如來自乘法器84a的Wx2，并耦合產(chǎn)生的表達式例如，Wx2+(偏移)至加法器86b。
加法器86b將來自乘法器84b的12位乘積，例如，Yx4加到加法器86a的表達式，例如Wx2+(偏移)，從而產(chǎn)生的表達式為Wx2+Yx4+(偏移)。加法器86b耦合產(chǎn)生的表達式作為校正因子，例如，Wx2+Yx4+(偏移)，至LUT 20a，20b，其中基于計數(shù)器82的相應(yīng)尋址，并通過傳送控制器56控制實現(xiàn)交替的使能，這些校正因子被存儲。LUT20a，20b現(xiàn)在每一個都包含256個12位的校正因子。所以，電路74允許計算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中可能用于校正RF功率放大器中記憶效應(yīng)的校正因子。
所以，如上所述，本發(fā)明提供了用于RF功率放大器的預(yù)矯正器。這種預(yù)矯正器減少了RF功率放大器響應(yīng)中的非線性，籍此減少了ACP和潛在的相鄰信道干擾。更具體而言，本發(fā)明在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中組合了RF功率放大器中幅度和相位誤差的校正和與這里所用調(diào)制器相關(guān)的非線性的校正。本發(fā)明還省略了用于這種調(diào)制器中記憶效應(yīng)的校正。本發(fā)明還提供了一種新穎的電路，用于應(yīng)用差分方程補償RF功率放大器中的記憶效應(yīng)。本發(fā)明還傳送定標(biāo)因子到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的多項式計算校正因子，并利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的校正因子構(gòu)成查詢表，這些校正因子然后用于補償RF功率放大器中的記憶效應(yīng)。本發(fā)明還定標(biāo)補償記憶效應(yīng)的校正因子以減少存儲大小。所以，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中所提到的這些缺點，以及其它未涉及到的。通過這樣，本發(fā)明提供了一種減少存儲需求和置位時間的預(yù)矯正器，同時減少了預(yù)矯正器的成本。
在不偏離本發(fā)明精神和范圍基礎(chǔ)上可以對所示例的實施例作出各種其它的修改。所以，本發(fā)明在于其后所附的權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種配置用在RF功率放大器上的預(yù)矯正器，該預(yù)矯正器包括向量調(diào)制器，配置來用于接收RF輸入信號，并使用校正因子對該RF輸入信號施加校正；耦合至所述向量調(diào)制器并存儲所述校正因子的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的校正因子，用于補償RF功率放大器和所述向量調(diào)制器響應(yīng)中的幅度和相位的非線性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的預(yù)矯正器，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括第一對查詢表，其中之一用于同相(I)信號分量以及另一個用于正交相位(Q)信號分量，被配置用于存儲RF功率放大器和所述向量調(diào)制器的幅度和相位校正因子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的預(yù)矯正器，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還包括第二對查詢表，其中之一用于同相(I)信號分量以及另一個用于正交相位(Q)信號分量，并且被配置用于存儲校正因子以補償RF功率放大器響應(yīng)中的記憶效應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的預(yù)矯正器，還包括一個耦合到所述第一和第二對查詢表其中至少之一的微分電路，并且該微分電路被配置為在補償RF功率放大器的記憶效應(yīng)時，用于對所述校正因子應(yīng)用差分方程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的預(yù)矯正器，所述微分電路包括耦合到第一對和第二對查詢表的減法器，被配置用于將第一對查詢表的當(dāng)前校正因子中減去一個第二對查詢表中的前一個校正因子；耦合在第二對查詢表和所述減法器中間的第一延遲電路，其被配置用于延遲第二對查詢表中的校正因子；耦合至所述減法器的第二延遲電路，其被配置用于延遲當(dāng)前校正因子和前一個校正因子之差；以及耦合至所述第二延遲電路和所述第二對查詢表的加法器，被配置用于將當(dāng)前校正因子和前一個校正因子之差與下一個校正因子相加，以獲得用于補償所述RF功率放大器中記憶效應(yīng)的校正因子。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的預(yù)矯正器，還包括耦合至所述向量調(diào)制器和所述查詢表的耦合器，被配置用于接收RF輸入信號，并采樣一部分RF輸入信號，以及基于RF輸入信號的采樣部分從所述查詢表中選擇校正因子；其中預(yù)矯正器修改作為瞬時輸入信號包絡(luò)和輸入信號包絡(luò)改變速率的函數(shù)將的RF輸入信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的預(yù)矯正器，還包括包絡(luò)檢測器，該檢測器布置在所述耦合器和所述查詢表中間，并被配置用于產(chǎn)生表示來自于所述RF輸入信號采樣部分的所述瞬時輸入信號包絡(luò)的模擬信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的預(yù)矯正器，還包括一個布置在所述包絡(luò)檢測器和所述查詢表中間，并配置用于轉(zhuǎn)換模擬信號為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的預(yù)矯正器，還包括一個配置用于傳送校正因子到所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的預(yù)矯正器，該電路還配置用于傳送定標(biāo)因子到所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被配置用于根據(jù)一個多項式來由所述定標(biāo)因子計算校正因子，以存儲在所述第二對查詢表中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的預(yù)矯正器，其中所述多項式的格式為Wx2+Yx4，W和Y為定標(biāo)因子。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的預(yù)矯正器，其中所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還配置用于定標(biāo)計算出的校正因子。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的預(yù)矯正器，所述第一電路包括配置用于接收和發(fā)送校正和定標(biāo)因子至少其中之一的串行數(shù)據(jù)鏈路；耦合至所述串行數(shù)據(jù)鏈路和所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的雙端口緩沖器；以及，耦合至所述串行數(shù)據(jù)鏈路，所述雙端口緩沖器，以及所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并配置用于控制傳送所述校正和定標(biāo)因子至少其中之一的傳送控制器。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的預(yù)矯正器，第二電路包括配置用于接收與第二對查詢表相關(guān)聯(lián)的第一定標(biāo)因子的第一乘法器；配置用于接收與第二對查詢表相關(guān)聯(lián)的第二定標(biāo)因子的第二乘法器；耦合至所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并配置用于提供計數(shù)和基于該計數(shù)尋址包括所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的第二組查詢表的計數(shù)器；耦合至所述計數(shù)器和第一乘法器并配置用于平方該計數(shù)的第三乘法器；耦合至所述第二和第三乘法器并配置用于平方該平方的計數(shù)，并將計數(shù)增加到其四次方的第四乘法器；其中所述平方的計數(shù)和四次方的計數(shù)與第一和第二乘法器組合以計算校正因子。
15.一種放大器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括RF功率放大器；和耦合至RF功率放大器的預(yù)矯正器，該預(yù)矯正器包括配置用于接收RF輸入信號并使用校正因子對該RF輸入信號施加校正的向量調(diào)制器；耦合至所述向量調(diào)制器并存儲所述校正因子的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的校正因子補償RF功率放大器和向量調(diào)制器響應(yīng)中的幅度和相位的非線性。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的放大器系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括第一對查詢表，其中之一用于同相(I)信號分量以及另一個用于正交相位(Q)信號分量，并被配置用于存儲所述RF功率放大器和向量調(diào)制器的幅度和相位校正因子。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的放大器系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還包括第二對查詢表，其中之一用于同相(I)信號分量以及另一個用于正交相位(Q)信號分量，并且被配置用于存儲校正因子以補償所述RF功率放大器響應(yīng)中的記憶效應(yīng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的放大器系統(tǒng)，該預(yù)矯正器還包括一個耦合到第一和第二對查詢表其中至少之一的微分電路，并且該微分電路被配置用于在補償所述RF功率放大器的記憶效應(yīng)時，對所述校正因子應(yīng)用差分方程。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的放大器系統(tǒng)，所述微分電路包括耦合到第一對和第二對查詢表，并被配置用于將第一對查詢表的當(dāng)前校正因子減去一個第二對查詢表中的前一個校正因子的減法器；耦合在第二對查詢表和減法器中間，并配置用于延遲第二對查詢表中的校正因子的第一延遲電路；耦合至減法器并配置用于延遲當(dāng)前校正因子和前一個校正因子之差的第二延遲電路；以及耦合至第二延遲電路和第二對查詢表，并配置用于將當(dāng)前校正因子和前一個校正因子之差與下一個校正因子相加，以獲得用于補償RF功率放大器中記憶效應(yīng)的校正因子的加法器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的放大器系統(tǒng)，該預(yù)矯正器還包括耦合至所述向量調(diào)制器和所述查詢表的耦合器，其被配置用于接收所述RF輸入信號并采樣一部分所述RF輸入信號，以及基于RF輸入信號的采樣部分從查詢表中選擇校正因子；其中預(yù)矯正器修改作為瞬時輸入信號包絡(luò)和輸入信號包絡(luò)改變速率的函數(shù)的RF輸入信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的放大器系統(tǒng)，該預(yù)矯正器還包括包絡(luò)檢測器，該包絡(luò)檢測器布置在耦合器和查詢表中間，并被配置用于產(chǎn)生表示來自于RF輸入信號采樣部分的瞬時輸入信號包絡(luò)的模擬信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的放大器系統(tǒng)，該預(yù)矯正器還包括一個布置在包絡(luò)檢測器和查詢表中間并配置用于轉(zhuǎn)換模擬信號為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的放大器系統(tǒng)，該預(yù)矯正器還包括一個配置用于傳送所述校正因子到所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的電路。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的放大器系統(tǒng)，該電路還配置用于傳送定標(biāo)因子到所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)配置用于根據(jù)基于多項式的定標(biāo)因子，計算校正因子，以存儲在第二對查詢表中。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的放大器系統(tǒng)，其中所述多項式的格式為Wx2+Yx4，W和Y為定標(biāo)因子。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的放大器系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還配置用于定標(biāo)計算出的校正因子。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的放大器系統(tǒng)，所述第一電路包括配置用于接收和發(fā)送校正和定標(biāo)因子至少其中之一的串行數(shù)據(jù)鏈路；耦合至所述串行數(shù)據(jù)鏈路和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的雙端口緩沖器；以及，耦合至串行數(shù)據(jù)鏈路，雙端口緩沖器，以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并配置用于控制校正和定標(biāo)因子其中至少之一的傳送的傳送控制器。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的放大器系統(tǒng)，所述第二電路包括配置用于接收與第二對查詢表相關(guān)聯(lián)的第一定標(biāo)因子的第一乘法器；配置用于接收與第二對查詢表相關(guān)聯(lián)的第二定標(biāo)因子的第二乘法器；耦合至所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的計數(shù)器，其被配置用于提供計數(shù)，并基于該計數(shù)尋址包括該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的第二組查詢表；耦合至所述計數(shù)器和第一乘法器并配置用于平方該計數(shù)的第三乘法器；耦合至第二和第三乘法器并配置用于平方已平方的計數(shù)，并將計數(shù)增加到其四次方的第四乘法器；其中將所述平方的計數(shù)和增加到四次方的計數(shù)與第一和第二乘法器組合以計算校正因子。
29.一種在具有第一和第二對查詢表的預(yù)矯正器中使用的電路，該電路包括耦合到第一對和第二對查詢表的減法器，其被配置用于將第一對查詢表的當(dāng)前校正因子減去一個第二對查詢表中的前一個校正因子；耦合在第二對查詢表和減法器中間的第一延遲電路，其配置用于延遲第二對查詢表中的校正因子；耦合至減法器的第二延遲電路，被配置用于延遲當(dāng)前校正因子和前一個校正因子之差；以及耦合至第二延遲電路和第二對查詢表的加法器，被配置用于將當(dāng)前校正因子和前一個校正因子之差與下一個校正因子相加，以獲得用于補償RF功率放大器中記憶效應(yīng)的校正因子。
30.一種RF功率放大器所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括用于存儲校正RF功率放大器中記憶效應(yīng)的校正因子的查詢表；該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被配置用于使用一個多項式來計算校正因子并構(gòu)成查詢表。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被配置用于接收定標(biāo)因子并將定標(biāo)因子應(yīng)用到多項式中以計算校正因子。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還被配置用于接收一個偏移，并偏移所述多項式以減少查詢表所需的存儲器大小。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還包括一個計數(shù)器，配置該一個計數(shù)器用于基于一個計數(shù)來尋址所述查詢表。
34.根據(jù)權(quán)利要求31的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還包括一個耦合至所述計數(shù)器并被配置用于初始化計數(shù)的傳送控制器。
35.根據(jù)權(quán)利要求31的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還包括切換開關(guān)，被配置用于在兩個定標(biāo)因子之間進行選擇；和傳送控制器，被配置用于控制該切換開關(guān)。
36.根據(jù)權(quán)利要求31的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還包括計數(shù)器，被配置用于提供一個計數(shù)；和耦合至所述計數(shù)器的乘法器，被配置用于平方該計數(shù)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還包括一個耦合至第一乘法器的第二乘法器，被配置用于將定標(biāo)因子乘以所述平方的計數(shù)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還包括一個耦合至第二乘法器的加法器，被配置用于將一個偏移與定標(biāo)因子和所述平方的計數(shù)之乘積進行相加。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還包括一個耦合至第一乘法器的第二乘法器，被配置用于平方所述已平方的計數(shù)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還包括一個耦合至第二乘法器的第三乘法器，被配置用于將定標(biāo)因子與所述四次方的計數(shù)相乘。
41.根據(jù)權(quán)利要求39的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還包括一個耦合至第三乘法器的加法器，被配置用于將一個偏移與定標(biāo)因子和所述四次方的計數(shù)之乘積進行相加。
42.一種校準(zhǔn)放大器系統(tǒng)的方法，該方法包括在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中載入用于校正RF功率放大器和調(diào)制器響應(yīng)中幅度和相位非線性的校正因子。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的方法，還包括傳送定標(biāo)因子到所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；和根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的定標(biāo)因子，計算用于校正RF功率放大器響應(yīng)中記憶效應(yīng)的校正因子。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，其中基于一個多項式進行該計算。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其中所述多項式的格式為Wx2+Yx4，并且W和Y為定標(biāo)因子。
46.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，其中該多項式被定標(biāo)。
47.一種預(yù)矯正應(yīng)用到RF功率放大器的信號的方法，該方法包括在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中存儲用于校正RF功率放大器和向量調(diào)制器響應(yīng)中非線性的校正因子；利用向量調(diào)制器接收RF輸入信號；采樣一部分所述RF輸入信號功率；基于一部分所述RF輸入信號從所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中選擇校正因子；和利用所述向量調(diào)制器在RF輸入信號中應(yīng)用該校正因子。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的方法，其中在第一對查詢表中存儲校正因子，該校正因子用于校正RF功率放大器和向量調(diào)制器響應(yīng)中的非線性。
49.根據(jù)權(quán)利要求47的方法，還包括傳送定標(biāo)因子到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；計算用于校正RF功率放大器響應(yīng)中記憶效應(yīng)的校正因子；和在第二對查詢表中存儲用于校正RF功率放大器響應(yīng)中記憶效應(yīng)的該校正因子。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，還包括對所述校正因子應(yīng)用差分方程，以便所述預(yù)矯正信號校正RF功率放大器和調(diào)制器中的幅度和相位非線性以及RF功率放大器中的記憶效應(yīng)。
51.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中基于一個多項式進行該計算。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，其中多項式的格式為Wx2+Yx4，并且W和Y為定標(biāo)因子。
53.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中所述計算定標(biāo)所述多項式。
全文摘要
配置一種包括調(diào)制器的預(yù)矯正器，用在RF功率放大器上或者用于放大器系統(tǒng)，該放大器系統(tǒng)結(jié)合了用于放大器和調(diào)制器響應(yīng)中幅度和相位非線性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)校正因子。根據(jù)傳送到該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的定標(biāo)因子，還可以在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)計算用于RF功率放大器響應(yīng)中記憶效應(yīng)的校正因子。這種計算可能基于一個定標(biāo)的多項式。還可以包括為校正因子應(yīng)用差分方程的電路。
文檔編號H03F1/26GK1607722SQ200410068728
公開日2005年4月20日 申請日期2004年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月6日
發(fā)明者羅伯特·埃弗里斯特·約翰遜, 斯瑞德哈爾·阿魯納恰拉姆 申請人:安德魯公司