專利名稱：用于發(fā)射機相移補償?shù)难b置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及功率放大器電路，更具體涉及用于在多個期望功率輸出電平上提供RF輸出信號的功率放大器電路。
背景技術(shù)：
許多無線通信協(xié)議規(guī)定了在通信網(wǎng)絡(luò)中操作的發(fā)射機，所述發(fā)射機能夠在RF輸出信號功率的不同電平(level)上發(fā)射。具有不同電平的RF輸出信號功率的一個原因是為了容納位于離基站不同距離處的移動發(fā)射機。在某些情況下，無線通信協(xié)議要求以相對恒定或固定的RF輸出信號功率電平來接收基站接收的信號。
這些協(xié)議的例子包括碼分多址(CDMA)和寬帶碼分多址(WCDMA)。為滿足這些要求，發(fā)射機無線設(shè)備例如無線電話、無線個人數(shù)字助(PDA)、尋呼機、雙向無線電設(shè)備、以及其他類型的無線設(shè)備將根據(jù)在其上接收信號的電平，在幾個功率輸出電平的一個上發(fā)射。發(fā)射的輸出功率可以不同的其他例子包括全球移動通信發(fā)展系統(tǒng)的增強數(shù)據(jù)速率(EDGE)和全球數(shù)字移動電話系統(tǒng)(GSM)，其規(guī)定了一系列20dB和30dB之間的移動發(fā)射機的輸出功率控制范圍，以2dB為節(jié)距可控，以及早期的模擬蜂窩標準，其要求在無線電發(fā)射機的功率輸出電平中的七個4dB節(jié)距。此外，設(shè)計多模式的無線設(shè)備以使用單獨的功率放大器發(fā)射不同調(diào)制方案的通信信號。因此，該單個的功率放大器必須還能夠在每個不同的調(diào)制方案所要求的功率輸出電平上發(fā)射。
然而，無線設(shè)備中的單個功率放大器通常優(yōu)化為在最高功率電平上操作。因此，功率放大器通常在低功率電平上以小于最佳效率操作，并且因此如果增加操作效率可以減小這些放大器的功耗。
用于增強在較低功率輸出值的操作效率的一種在先技術(shù)，包括減小施加到功率放大器的偏移信號。用于增強在較低功率輸出值的操作效率的其他技術(shù)調(diào)整連接到功率放大器的輸出的負載阻抗。調(diào)整功率放大器的負載阻抗允許功率放大器對于功率放大器的不同輸出功率電平在較高效率電平上操作。然而，這種增強操作效率的技術(shù)可導致在RF輸出信號中的發(fā)射機相位不連續(xù)，當試圖接收所發(fā)送的相位不連續(xù)的信號時，引起接收機中的顯著錯誤。顯著的相移，例如通常30度至90度，與對功率放大器的負載阻抗變化同時發(fā)生。還可能發(fā)生小于30度或大于90度的相移。
用于增強功率放大器的效率的又一種技術(shù)包括具有電平旁路(stage bypass)的功率放大器或者可替換地具有關(guān)閉或調(diào)整施加到功率放大器的各個電平的功率的能力的功率放大器。然而，這些技術(shù)也在功率放大器中生成相位不連續(xù)。在功率放大器中的相位不連續(xù)的顯著后果是所發(fā)送數(shù)據(jù)的退化以及在期望傳輸信道中增加的生成寄生信號和生成進入通信系統(tǒng)中的相鄰信道的寄生信號。例如，相位不連續(xù)引起所調(diào)制信號的惡化，導致接收機，例如監(jiān)聽所影響信道的基站的性能的暫時退化。頻繁和反復的使用效率增強技術(shù)可足夠頻繁的出現(xiàn)，以進一步退化通信信道。
根據(jù)用于減小相移影響的一個技術(shù)，移相器僅響應(yīng)于來自微處理器的控制信號，來改變進入功率放大器的信號的相位。然而，該技術(shù)通常改變信號的相位而不調(diào)整關(guān)于啟動效率增強技術(shù)的相位補償信號的時序。結(jié)果，因為可以根據(jù)效率增強技術(shù)的應(yīng)用而不適宜地定時相位補償信號，相位補償信號實際上可增加功率放大器中相位不連續(xù)的量。例如，如果沒有根據(jù)效率增強技術(shù)的初始化而適合地定時相位補償信號，該信號可能不能彼此消除，而是導致在功率放大器中更大的相位不連續(xù)。因此，由于實現(xiàn)相位補償信號而導致的相變不會導致減小或消除由效率增強技術(shù)引起的相位改變，該相位補償信號與由啟動效率增強技術(shù)所引起的相變不同步。根據(jù)信號的相對定時，由于引入不同步的相位補償信號可以出現(xiàn)功率放大器中更大的相位不連續(xù)。結(jié)果，該相位補償技術(shù)不能改進反而退化通信信道中的性能特性。


通過實例說明本發(fā)明，但不限制于附圖，其中相似的參考標號指示相似單元，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)射機電路的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的放大方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例采用脈沖整形器的功率發(fā)射電路的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有延遲電路和調(diào)制計算電路的發(fā)射機電路的一部分的框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括同相和積分調(diào)制器的發(fā)射機電路的框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的將相移的信號提供給脈沖整形器的具有移相器的發(fā)射機電路的框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的包括移相器、脈沖整形器和調(diào)制器的發(fā)射機電路的框圖；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的無線設(shè)備的框圖。
具體實施例方式
一種發(fā)射機電路和方法，補償由于實現(xiàn)效率增強技術(shù)而在功率放大器中引起的相變。發(fā)射機電路包括移相器(phase shifter)，接收相移補償和定時數(shù)據(jù)、以及放大器，接收控制信號以啟動一個或多個效率增強技術(shù)。移相器接收相移補償和定時數(shù)據(jù)，并且放大器在預設(shè)相對時間(relative time)接收控制信號，使得由于移相器的補償相移補償放大器中的預設(shè)相變，以產(chǎn)生具有減小的預定相變的RF輸出信號。移相器相對于應(yīng)用效率增強技術(shù)而同步相位補償?shù)膽?yīng)用，以減小或消除由于效率增強技術(shù)而在功率放大器中引起的相變。發(fā)射機電路中的移相器相對于效率增強技術(shù)的啟動，以同步方式提供補償相移，以減小或基本上消除在RF輸出信號中的相位干擾(disturbance)量。相移補償減輕由啟動效率增強技術(shù)而導致的性能退化。
放大方法響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)，在預設(shè)相對時間產(chǎn)生相移補償和定時數(shù)據(jù)以及控制信號。例如，基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)表示效率增強技術(shù)的啟動。移相器響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)，將輸入數(shù)據(jù)移位了補償相變，以產(chǎn)生相移的信號。相對于產(chǎn)生相移補償和定時數(shù)據(jù)，在預設(shè)相對時間將控制信號提供給放大器，以產(chǎn)生RF輸出信號，使得在相移的信號中的補償相位信號減小在放大器的RF輸出信號中的相位干擾。
發(fā)射機電路可以實現(xiàn)多模式任務(wù)以克服相矛盾的設(shè)計要求，例如減小相移同時以固定或變化的振幅調(diào)制操作。因此，發(fā)射機電路可在放大器中使用相位補償電路，以補償由效率增強技術(shù)的使用而導致的相移。該相移補償電路允許功率放大器以更優(yōu)化的效率電平并在幾種不同類型的調(diào)制模式的任意一個中操作，由于發(fā)射機電路采用所選擇的調(diào)制類型。結(jié)果，發(fā)射機電路可容納多個類型的調(diào)制模式，每個潛在地具有一個或多個RF輸出信號功率電平，同時最小化RF輸出信號中的相位不連續(xù)量。
圖1說明包括移相器20和放大器30的發(fā)射機電路10的一個例子。移相器20接收相移補償和定時數(shù)據(jù)40以相移輸入數(shù)據(jù)50某補償相移，由此產(chǎn)生相移的信號60。放大器30連接到移相器20的輸出，以接收相移的信號60。放大器30響應(yīng)于控制信號70，對所接收的相移的信號60引起預定的相變。在預設(shè)相對時間移相器20接收相移補償和定時數(shù)據(jù)40，以及放大器30接收控制信號70，使得在相移的信號60中的補償相移補償放大器30中的預定的相變，以產(chǎn)生具有減小的相位不連續(xù)性的RF輸出信號80。
例如，基于作為調(diào)制基帶信號的處理的一部分而將基帶數(shù)據(jù)映射到一組符號中的一個，輸入數(shù)據(jù)50可以是表示基帶數(shù)據(jù)的符號。例如，相移鍵控(PSK)調(diào)制器使用M-相PSK調(diào)制接收符號數(shù)據(jù)，以將符號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相位數(shù)據(jù)，其中M表示根據(jù)符號集的大小的可能相位的數(shù)目。由此表示符號數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)50還可以在相位信號叢組圖(constellation map)上表示，如本領(lǐng)域所公知。在預設(shè)相對時間，響應(yīng)于接收相移補償和定時數(shù)據(jù)40并且響應(yīng)于將控制信號70提供給放大器30，移相器20可以數(shù)字格式接收輸入數(shù)據(jù)50，并可因此通過在相位叢組圖上按照補償相移量旋轉(zhuǎn)輸入數(shù)據(jù)50，而數(shù)字地相移輸入數(shù)據(jù)50。確定在預設(shè)相對時間施加到輸入數(shù)據(jù)50的補償相移和控制信號70的應(yīng)用，使得在相移的信號60中的補償相移補償放大器30中的預定相變，以產(chǎn)生具有減小的預定相位不連續(xù)的RF輸出信號80。如上所述，響應(yīng)于由控制信號70啟動的效率增強技術(shù)的啟動，放大器30對由放大器30接收的相移的信號60導致預定相變。
控制信號70可使用上述幾種效率增強技術(shù)的任何一個，例如調(diào)整放大器30的輸出的負載阻抗、調(diào)整放大器30的偏壓、或旁路放大器30中的一個或更多放大器電平、或者啟用放大器30中的一個或多個放大器電平。因此，控制信號70可以表示一個或多個效率增強技術(shù)的啟動，在實際中，控制信號70可表示多個控制信號，以采用不同的效率增強技術(shù)，或改變具體效率增強技術(shù)的程度。例如，可以由相位補償和定時及控制電路，例如微處理器或能夠根據(jù)任意幾種效率增強技術(shù)能夠控制一個或多個放大器電平的任何其它電路，來提供控制信號70。
根據(jù)一個實施例，相移補償和定時數(shù)據(jù)40與輸入數(shù)據(jù)50同步，使得在最小破壞(disruptive)輸入數(shù)據(jù)50中的相變的時間上出現(xiàn)補償相移。例如，在時分多址(TDMA)格式中，例如用以啟動效率增強技術(shù)的最小破壞時間周期可以在發(fā)射機觸發(fā)之前，其中該觸發(fā)可以對應(yīng)于當發(fā)送數(shù)據(jù)時的時間周期，因此無線電發(fā)射機開啟。根據(jù)一個實施例，在TDMA格式中，相位發(fā)射機中的補償相移的啟動可以在斷開周期期間發(fā)生，例如在觸發(fā)之前或之后。對于CDMA格式，可以定時補償相移，以允許相移的信號60沿放大器30傳播，使得正當相移的信號60到達放大器30時施加由于相移補償和定時數(shù)據(jù)的補償相變。實際效果是兩個相移彼此抵消，以生成減小的相移或者在RF輸出信號80中沒有實際改變。
根據(jù)一個實施例，如果將補償相移響應(yīng)形狀或波形處理為放大器30中預定或期望的相變的反轉(zhuǎn)，在RF輸出信號80的瞬時響應(yīng)中將沒有或有減小的相變，導致RF輸出信號80沒有或具有減小的退化量。例如，預定的相變可以基于對應(yīng)于例如在放大器30中啟動效率增強技術(shù)的相變的所測總量。根據(jù)一個實施例，如果相位補償信號基本上是放大器30中的預定相變的反轉(zhuǎn)，該兩個相移將在所有時間上彼此抵消。然而，如果補償相移的量不等于放大器30中的預定相變的量，或者如果啟動由移相器20產(chǎn)生的補償相移的時序不與放大器30中的預定相變同步，那么該兩個相移不能基本上彼此抵消。如果補償相移不是基本上預定相變的反轉(zhuǎn)，那么相對于控制信號70的啟動，該兩個相移不能準確地在所有時間上彼此抵消。如果相移不彼此抵消，將出現(xiàn)RF輸出信號80的某些退化，盡管某個程度的退化是可以忍受的。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例用于補償放大器30中的預定相變的放大方法200的框圖?？捎砂l(fā)射機電路10執(zhí)行方法200。然而，可以使用任何其它適宜的結(jié)構(gòu)。應(yīng)理解，從步驟210開始的方法200將被描述為一系列操作，但是可以按照任何適宜的順序執(zhí)行操作。
如步驟220所示，發(fā)射機電路10響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)，在預設(shè)相對時間產(chǎn)生相移補償和定時數(shù)據(jù)40與控制信號70。由于例如RF輸出信號80功率電平的改變，基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)可以表示例如效率增強技術(shù)的啟動。如步驟230所示，移相器20響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)40，將輸入數(shù)據(jù)50相移補償相變，以生成相移的信號60。如步驟240所示，相對于生成的相移補償和定時數(shù)據(jù)，在預設(shè)相對時間將控制信號70提供給放大器30，以生成RF輸出信號80。相移的信號60中的補償相變減小放大器30的RF輸出80中的預定相位干擾。盡管步驟250表示方法200結(jié)束，應(yīng)理解方法200中的步驟可按需要持續(xù)出現(xiàn)。
圖3是包括脈沖整形器302和相位補償與定時控制電路300的如上所述的發(fā)射機電路10的框圖。根據(jù)一個實施例，相位補償與定時控制電路300可以是微處理器或用以提供如上所述的相移補償和定時數(shù)據(jù)40以及控制信號70的任何其它適宜電路。例如，可以使用DSP、離散邏輯或硬件、軟件和固件的任何適宜組合。相位補償與定時控制電路300還可以包括處理電路和存儲單元，該存儲單元連接到處理電路，用于存儲一個或多個由處理電路執(zhí)行的指令集。相位補償與定時控制電路300連接到放大器30以提供控制信號70。相位補償與定時控制電路300還連接到移相器20，以在預設(shè)相對時間提供相移補償和定時數(shù)據(jù)40，使得相移的信號中的補償相移補償預定相變，以生成具有減小的預定相變的RF輸出信號80。相移的信號60中的補償相移補償預定相變，以生成具有例如RF輸出信號80的減小的瞬態(tài)相變以及RF輸出信號80的減小的穩(wěn)態(tài)相變的RF輸出信號80。
如上所述，根據(jù)補償相移量和相對于控制信號70的定時的補償相移的定時，RF輸出信號80中的整體相變可對應(yīng)于RF輸出信號80的瞬態(tài)相變。如果，例如補償相移的幅度與放大器30中的預定相變的幅度初始匹配，但是兩個信號的波形形狀不理想地同步，那么將初始地減小瞬態(tài)響應(yīng)，而該響應(yīng)會退化，直到相變達到零的穩(wěn)態(tài)。然而，如果補償相移的幅度與放大器30中的預定相變的幅度不初始匹配，那么相移的應(yīng)用會導致相對大的瞬態(tài)響應(yīng)，盡管RF輸出信號的穩(wěn)態(tài)相變永遠不會最終穩(wěn)定為零。盡管如此，RF輸出信號80的凈相變響應(yīng)是補償相移波形和放大器中的預定相變的函數(shù)。
根據(jù)一個實施例，響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)40而在相移的信號60中生成的補償相移具有與預定相變相關(guān)聯(lián)的波形形狀。例如，如果補償相移的形狀和補償相移的應(yīng)用的形狀基本上是放大器30的預定相變的反轉(zhuǎn)，那么將基本上減小或消除RF輸出信號80中的相移。根據(jù)一個實施例，相對于補償相移的幅度和補償相移的應(yīng)用的精確定時，在相移的信號60中生成的補償相移基本上是放大器30中的預定相移的反轉(zhuǎn)。根據(jù)一個實施例，可以將預定相變的反轉(zhuǎn)表達為在時域上、在頻域上的反轉(zhuǎn)或任何其他適宜的表示。
可選擇地，或者連同上述反轉(zhuǎn)波形，可以將相移的信號60中的補償相移可表示為例如步進相移補償信號、斜坡相移補償信號以及指數(shù)相移補償信號。根據(jù)一個實施例，當叢組圖上的調(diào)制矢量相對低時，可以施加補償相移。可以在具有幅度和相位的從組圖上表示調(diào)制矢量。因此，當大小的幅度跨越閥值時，將啟動相移補償技術(shù)并且隨后將發(fā)生效率增強技術(shù)。
放大器30中的預定相變是所使用的效率增強技術(shù)和從輸入數(shù)據(jù)50接收的順序相鄰的符號之間的相差的函數(shù)。因此，相位補償與定時控制電路300可提供對于任何幅度和任何相位量來說是可編程的相移補償和定時數(shù)據(jù)40。因此相位補償與定時控制電路300可在預設(shè)相對時間提供相移補償和定時數(shù)據(jù)40和控制信號70，以減小RF輸出信號80中的結(jié)果相變。預設(shè)相對時間可以是隨機時間周期、固定時間周期、指數(shù)時間周期、數(shù)據(jù)觸發(fā)之前的時間周期、數(shù)據(jù)觸發(fā)之后的時間周期、以及可編程的時間量。此外，預設(shè)相對時間可在數(shù)據(jù)觸發(fā)之間的CDMA、TDMA和WCDMA時間周期之前、之間或之后出現(xiàn)。
此外，控制信號70可具有與放大器30中的預定相變相關(guān)聯(lián)的波形形狀。例如，控制信號70的波形形狀可對應(yīng)于斜坡相移波形、與預定相變的反轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的波形形狀、指數(shù)相移波形和可編程的相移補償波形。
脈沖整形器302向應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)50，以提供整形的(shaped)輸入數(shù)據(jù)310。根據(jù)一個實施例，整形的輸入數(shù)據(jù)310對應(yīng)于過采樣的(oversampled)輸入數(shù)據(jù)50。例如，脈沖整形器302可過采樣在輸入數(shù)據(jù)50中接收的每個符號，以表示從輸入數(shù)據(jù)50接收的每個符號的一個或多個過采樣值。過采樣輸入數(shù)據(jù)50以生成整形的輸入數(shù)據(jù)310實際上允許移相器20在期望的預設(shè)相對時間從輸入數(shù)據(jù)50選擇每個符號的過采樣值。輸入數(shù)據(jù)50達較高采樣率的過采樣在輸入數(shù)據(jù)50的所接收符號率的較低諧波(harmony)提供對干擾(alised)信號能量的抑制。此外，脈沖整形器302可對輸入數(shù)據(jù)50提供頻譜平滑。
移相器20響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)40，以選擇至少一個過采樣的整形的輸入數(shù)據(jù)作為所選擇的整形數(shù)據(jù)，并相移所選整形的輸入數(shù)據(jù)補償相移，以在移相器20的輸出生成相移的信號60。根據(jù)該實施例，放大器30連接到移相器20的輸出以接收相移的信號60。如上所述，放大器30響應(yīng)于控制信號70使得所接收的相移的信號60經(jīng)受預定相變。放大器30在預設(shè)相對時間接收控制信號70，使得相移的信號60中的補償相移補償放大器30中的預定相變，以生成具有減小的結(jié)果相變的RF輸出信號80。
圖4說明還包括延遲電路410、調(diào)制計算電路420、閥值電路430和相位補償與定時控制電路300的發(fā)射機電路10的一個實施例。根據(jù)該實施例，相位補償與定時控制電路300還包括處理電路440和定時控制電路450。延遲電路410連接到脈沖整形器302并響應(yīng)于整形的輸入數(shù)據(jù)310以生成延遲的整形的輸入信號452。調(diào)制計算電路420響應(yīng)于整形的輸入數(shù)據(jù)310以生成整形的輸入數(shù)據(jù)454的大小。
調(diào)制計算電路420計算例如整形的輸入數(shù)據(jù)310的幅度的度量，以確定啟動相位補償?shù)淖罴盐恢?。處理電?40響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)320，以將相位數(shù)據(jù)456提供給移相器20并將可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458提供給閥值電路430。定時控制電路450響應(yīng)于相位數(shù)據(jù)456以將控制信號70提供給放大器30。閥值電路430連接到調(diào)制計算電路420以比較整形的輸入數(shù)據(jù)454的大小和可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458。響應(yīng)于整形的輸入數(shù)據(jù)454的大小和可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458的比較，閥值電路430將定時信號460提供給移相器20。移相器20響應(yīng)于延遲整形的輸入信號452、相位數(shù)據(jù)456和定時信號460，生成相移的信號60。
閥值電路430通過發(fā)出定時信號460來控制移相器20將生成相移的時間。根據(jù)一個實施例，定時信號460被由定時控制電路450生成的邊界控制信號462屏蔽掉，以將相變限制在特定的時間上的窗口中，或防止相變。例如，時間上的窗口可以是在觸發(fā)之間出現(xiàn)的功率變化間隔。如果邊界控制信號462允許相變，那么整形的輸入數(shù)據(jù)454的大小和可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458之間的比較導致發(fā)出定時信號460。
閥值電路430比較整形的輸入數(shù)據(jù)454的幅值和來自處理電路440的可編程的閥值電平458。當整形的輸入數(shù)據(jù)454的幅值跨越由可編程的閥值電平458定義的閥值電平時，斷言(assert)定時信號460，例如，在變化間隔中一次或任意合適數(shù)目次。根據(jù)一個實施例，定時信號460還用作定時控制電路450的輸入，使得可以知道移相器20開始生成相移的準確定時。這允許對于移相器20的影響具有合適延遲而發(fā)出控制信號70，以到達放大器30，如上所述。調(diào)制計算電路420中的某些計算可包括整形的輸入數(shù)據(jù)310的未來值。延遲電路410確保即使對于需要未來采樣的計算，可在延遲的整形的輸入信號452中的期望點斷言定時信號460。
根據(jù)一個實施例，將可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458設(shè)置為某電平，使得如果整形的輸入數(shù)據(jù)454的大小小于可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458，那么閥值電路430將斷言定時信號460。結(jié)果，當在整形的輸入數(shù)據(jù)310中的相鄰符號之間出現(xiàn)相對低的信號幅度時，斷言定時信號460。由于在整形的輸入數(shù)據(jù)310中的相鄰符號之間的信號幅度相對低，放大器30中任何結(jié)果相變將以相對低的信號電平出現(xiàn)。因此，如上所述的閥值電路430還通過選擇時間中的點來改進發(fā)射機電路的性能，在該時間上在整形的輸入數(shù)據(jù)310流中的相鄰符號之間的信號大小相對低。在時間中的該點上，在移相器20或放大器30中生成的相變將對信號的頻帶譜輸出有相對較小的影響。結(jié)果，可以更進一步改善發(fā)射機電路10的性能，導致RF輸出信號80的較小惡化。
圖5說明進一步包括基帶處理器500、同相數(shù)模轉(zhuǎn)換器(IDAC)510、積分數(shù)模轉(zhuǎn)換器(QDAC)520、以及調(diào)制器530的發(fā)射機電路。調(diào)制器530還包括同相濾波器(in-phase filter)532、同相混頻器534、積分濾波器536、以及積分混頻器538。處理電路440響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)320，以將相位數(shù)據(jù)456提供給移相器20。定時控制電路450響應(yīng)于相位數(shù)據(jù)456，以將控制信號70提供給放大器30并將定時信號540提供給移相器20。脈沖整形器302向應(yīng)于同相數(shù)據(jù)550和積分數(shù)據(jù)552，以將整形的同相數(shù)據(jù)554和整形的積分數(shù)據(jù)556提供給移相器20。根據(jù)該實施例，可將輸入數(shù)據(jù)50表示為同相數(shù)據(jù)550并且將積分數(shù)據(jù)552表示為編碼的積分數(shù)據(jù)流?？蓪⑼鄶?shù)據(jù)550和積分數(shù)據(jù)552圖形地表示為在從組相位圖上。先于脈沖形狀濾波，該從組可以是一致或恒定的振幅，例如EDGE叢組，或者可以是例如在WCDMA標準中使用的幅度調(diào)制型的叢組。在脈沖形狀濾波之后，例如，該叢組可以是一致或恒定的振幅，例如GSM叢組。
響應(yīng)于定時信號540、相位數(shù)據(jù)456、整形的同相數(shù)據(jù)554和整形的積分數(shù)據(jù)556，移相器20操作為生成相移的同相數(shù)據(jù)558和相移的積分數(shù)據(jù)560。同相模數(shù)轉(zhuǎn)換器510響應(yīng)于相移的同相數(shù)據(jù)558，以生成相移的同相信號562。類似地，積分數(shù)模轉(zhuǎn)換器520響應(yīng)于相移的積分數(shù)據(jù)560，以生成相移的積分信號564。因此，同相數(shù)模轉(zhuǎn)換器510和積分數(shù)模轉(zhuǎn)換器520將各個數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，如本領(lǐng)域所公知。調(diào)制器530響應(yīng)于相移同相信號562和相移積分信號564，以將RF調(diào)制信號566提供給放大器30。相移的同相信號562和相移的積分信號564表示將被調(diào)制的完全處理的基帶信號，并且被相移補償相移的期望量。在同相濾波器532和積分濾波器536中除去不期望的采樣頻譜，以分別生成濾波的同相信號568和濾波的積分信號570。同相混頻器534調(diào)制濾波的同相信號568，以及積分混頻器538調(diào)制濾波的積分信號570，以生成用于由放大器30放大的RF調(diào)制信號566。
圖6是發(fā)射機電路10的另一實施例的框圖。移相器20響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)40，相移輸入數(shù)據(jù)50補償相移，以生成相移的信號600。根據(jù)此實施例，脈沖整形器302連接到移相器20的輸出，以接收相移的信號600并響應(yīng)地提供整形并相移的輸入數(shù)據(jù)602。放大器30響應(yīng)于控制信號70，從脈沖整形器302接收整形并相移的輸入數(shù)據(jù)602，以生成RF輸出信號80。放大器30響應(yīng)于控制信號70，對所接收的相移的輸入數(shù)據(jù)602引起預定的相變，如上所述。
圖7是圖6的發(fā)射機電路的另一實施例的框圖。相位補償與定時控制電路300中的處理電路440將相位數(shù)據(jù)456提供給移相器20。相位補償與定時控制電路300中的定時與控制電路450將定時信號540提供給移相器20并將控制信號70提供給放大器30。響應(yīng)于相位數(shù)據(jù)456、定時信號540、同相數(shù)據(jù)550和積分數(shù)據(jù)552，移相器20操作為生成相移的同相數(shù)據(jù)700和相移的積分數(shù)據(jù)702。脈沖整形器302響應(yīng)于相移的同相數(shù)據(jù)700和相移的積分數(shù)據(jù)702，以提供整形的同相數(shù)據(jù)704和整形的積分數(shù)據(jù)706。
同相數(shù)模轉(zhuǎn)換器510響應(yīng)于整形的同相數(shù)據(jù)704，以生成同相信號708。積分數(shù)模轉(zhuǎn)換器520響應(yīng)于整形的積分數(shù)據(jù)706，以生成積分信號710。調(diào)制器530響應(yīng)于同相信號708和積分信號710，以將RF調(diào)制信號566提供給放大器30。
根據(jù)圖6和7中所示的實施例，在脈沖整形器302之前設(shè)置移相器20。將移相器20設(shè)置在該位置的優(yōu)勢是使得對于某些應(yīng)用來說更適宜。移相器20將在所接收的同相數(shù)據(jù)550和積分數(shù)據(jù)552的符號率上操作。移相器20通常包括在該符號率上的數(shù)個乘法和加法操作。通過將移相器20設(shè)置在脈沖整形器302中執(zhí)行的過采樣之前，可以在與同相數(shù)據(jù)550和積分數(shù)據(jù)552一致的符號率上執(zhí)行這些乘法和加法操作，與脈沖整形器302的較高過采樣數(shù)據(jù)率及相應(yīng)的過采樣數(shù)據(jù)率相反。結(jié)果，減小了將移相器20設(shè)置在脈沖整形器302之前的成本和耗用電流。此外，將移相器20設(shè)置在脈沖整形器302之前還消除或減小了由于加法和乘法操作而導致的生成任何不期望的頻譜成分。通過脈沖整形器302的作用，將濾出由在移相器20中施加的瞬時相移而生成的任何頻帶外頻譜，僅剩下沒有頻帶外(out-of-band)成分的相位的平滑改變。
根據(jù)一個實施例，相移的信號600包括多個叢組點(constellationpoint)，其中在叢組圖上用零數(shù)據(jù)值替代多個叢組點的至少一個。結(jié)果，不是等待一系列相鄰符號以提供相對小的信號幅度，可以用一個或多個零數(shù)據(jù)值替代相移的信號600，使得由在放大器30中實現(xiàn)的任何效率增強技術(shù)所導致的任何相變將以相對小的信號幅度出現(xiàn)，在輸出信號中產(chǎn)生減小的頻帶外頻譜。例如，可在過采樣之前替換在相移的信號600中的相位叢組點之一。脈沖整形器302在零數(shù)據(jù)值及其之后的點上施加相位補償移位。根據(jù)本實施例，將用于放大器30的相位轉(zhuǎn)移定時為在移相器20相位轉(zhuǎn)移開始，使得當最小化幅度時最明顯的相變出現(xiàn)。盡管由于使用該方法，將改變輸入數(shù)據(jù)50中的輸入數(shù)據(jù)點的符號的至少一個，作為結(jié)果的數(shù)據(jù)流將不會顯著地影響整體數(shù)據(jù)錯誤率。因此，由于整體數(shù)據(jù)錯誤率是小的，并且在RF輸出信號80的結(jié)果頻帶外失真非常小，該方法是非常有用的。結(jié)果，因為數(shù)據(jù)錯誤率的增加是非常小的，由于數(shù)據(jù)錯誤率的退化是可接受的。
根據(jù)另一實施例，可以將在圖4中所述的調(diào)制計算電路420、閥值電路430以及其它相關(guān)的塊合并到圖6所示的實施例中。作為圖4所示的實施例的情況，該電路用于確定啟動相位補償?shù)淖罴盐恢?。圖6的結(jié)構(gòu)中所示的調(diào)制計算電路的一個實施例計算輸入數(shù)據(jù)50的任何給定采樣與施加了相移之后的隨后采樣之間的矢量差異的大小。將可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458設(shè)置為某電平，使得如果整形的輸入數(shù)據(jù)454的大小大于可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458，那么閥值電路430將斷言定時信號460。
根據(jù)另一實施例，使用圖6中所示的結(jié)構(gòu)中的調(diào)制計算電路，結(jié)合在叢組圖上用零數(shù)據(jù)值替換組點之一，使用調(diào)制計算。在該實施例中，調(diào)制計算電路計算輸入數(shù)據(jù)50的兩個采樣之間的矢量差異的大小，該輸入數(shù)據(jù)緊隨在將被以零替換的候選組點之前和之后。將可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458設(shè)置為某電平，使得如果整形的輸入數(shù)據(jù)454的幅度大于可編程的閥值電平數(shù)據(jù)458，那么閥值電路430將斷言定時信號460，并且用零值替換考慮中的(in question)叢組點。如果沒有超過閥值，那么不發(fā)生零替換。
圖8是包括發(fā)射機電路10、基帶處理器500、天線802和處理電路804的無線設(shè)備800的框圖。如上所述，基帶處理器500生成輸入數(shù)據(jù)50。天線802響應(yīng)于RF輸出信號80，以發(fā)送RF輸出信號80。
如上所述，相移輸入數(shù)據(jù)50以補償由于例如啟動效率增強技術(shù)而導致的放大器30中的預定相變。還如上所述，由于例如放大器輸出功率的增加或減小，使用效率增強技術(shù)。結(jié)果，如果輸出功率放大器需要改變，那么可停用效率增強技術(shù)。因此，如果停用效率增強技術(shù)，那么相位補償與定時控制電路300將相位補償和定時除去數(shù)據(jù)提供給移相器，以從輸入數(shù)據(jù)50中除去相移。在預設(shè)相對除去時間移相器20接收相位補償和定時除去數(shù)據(jù)，并且放大器30接收除去控制信號，以減小在RF輸出信號80的相位不連續(xù)。
在其它優(yōu)勢中，移相器和相位補償與定時控制電路300精確地補償放大器中的預定相變，以生成具有減小的預定相變的RF輸出信號80。RF輸出信號80中的相位補償防止在由接收機所接收的信號中的顯著退化，使得基站接收機在期望的通信信道中或在相鄰通信信道中。
發(fā)射機電路10可實現(xiàn)多模式任務(wù)以克服相矛盾的設(shè)計要求，例如以線形或非線性調(diào)制操作。因此，發(fā)射機電路10可采用使用任何適宜的效率增強技術(shù)的放大器30，以允許放大器電路10中的功率放大器以調(diào)制模式的多種類型具有增強的效率地操作。結(jié)果，發(fā)射機電路10可以調(diào)制模式的多種類型，在多個RF輸出信號電平上操作，并且不會顯著地退化RF輸出信號。
應(yīng)理解，本發(fā)明的其它變化和改進的實現(xiàn)及其各個方面對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的，并且本發(fā)明不限制于如所述的特定實施例。因此本發(fā)明旨在包括在此公開和要求的基本原理的精神和范圍之內(nèi)的任何和所有改進、變化或等同。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)射機電路，包括移相器，操作地響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)，以將輸入數(shù)據(jù)相移補償相移量，以生成相移的信號；以及放大器，連接到移相器的輸出，以接收相移的信號，其中放大器響應(yīng)于控制信號，使所接收的相移的信號引起預定的相變，其中在預設(shè)相對時間，移相器接收相移補償和定時數(shù)據(jù)，并且放大器接收控制信號，使得相移的信號中的補償相移補償放大器中的預定相變，以生成具有減小的相位不連續(xù)的RF輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機電路，還包括相位補償與定時控制電路，操作地連接到放大器以提供控制信號，并操作地連接到移相器以在預設(shè)相對時間提供相移補償和定時數(shù)據(jù)，使得在相移的信號中的補償相移補償預定相變，以生成具有減小的相位不連續(xù)的RF輸出信號。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機電路，其中相移的信號減小RF輸出信號的瞬態(tài)相變和RF輸出信號的穩(wěn)態(tài)相變中的至少一個。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機電路，其中響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)在相移的信號中生成的補償相移具有與預定相變的反轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的波形形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機電路，其中相移的信號中的補償相移包括步進相移補償信號、斜坡相移補償信號、指數(shù)相移補償信號、預定相變補償信號的反轉(zhuǎn)、以及可編程的相移補償信號中的至少一個。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機電路，其中預設(shè)相對時間對應(yīng)于下述的至少一個固定時間周期、指數(shù)時間周期、數(shù)據(jù)觸發(fā)之前的時間周期、數(shù)據(jù)觸發(fā)之后的時間周期、以及可編程的時間量。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機電路，其中控制信號包括與預定相變相關(guān)聯(lián)的波形形狀、斜坡相移波形、與預定相變的反轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的波形形狀、指數(shù)相移波形和可編程的相移補償信號波形中的至少一個。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機電路，其中移相器操作地響應(yīng)于相移補償和定時除去數(shù)據(jù)，以將相移從輸入數(shù)據(jù)除去，其中在預設(shè)相對除去時間，移相器接收相移補償和定時除去數(shù)據(jù)，并且放大器接收除去控制信號。
9.如權(quán)利要求2所述的發(fā)射機電路，其中相位補償與定時控制電路包括處理電路；存儲單元，連接到處理電路，用于存儲一個或多個由處理電路執(zhí)行的指令集，所述指令集包括用以接收基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)的預存指令；以及操作地響應(yīng)于基于系統(tǒng)的啟動數(shù)據(jù)，以生成相移補償和定時信號以及控制信號的預存指令。
10.一種發(fā)射機電路，包括相位補償與定時控制電路，操作地響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)，以生成相移補償和定時數(shù)據(jù)以及控制信號；脈沖整形器，操作地響應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)，以提供整形的輸入數(shù)據(jù)，其中整形的輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)于過采樣的整形的輸入數(shù)據(jù)；移相器，操作地響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)，以選擇至少一個過采樣的整形的輸入數(shù)據(jù)作為選擇的整形的數(shù)據(jù)，并且將所選擇的整形的輸入數(shù)據(jù)相移補償相移，以在移相器的輸出生成相移的信號；以及放大器，連接到移相器的輸出，以接收相移的信號，其中放大器響應(yīng)于控制信號，對所接收的相移的信號引起預定的相變，其中在預設(shè)相對時間，移相器接收相移補償和定時數(shù)據(jù)并且放大器接收控制信號，使得相移的信號中的補償相移補償放大器中的預定相變，以生成具有減小的相位不連續(xù)的RF輸出信號。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)射機電路，還包括延遲電路，操作地連接到脈沖整形器并操作地響應(yīng)于整形的輸入數(shù)據(jù)，以生成延遲整形的輸入信號；調(diào)制計算電路，操作地連接到脈沖整形器并操作地響應(yīng)于整形的輸入數(shù)據(jù)，以生成整形的輸入幅值數(shù)據(jù)，其中相位補償與定時控制電路包括處理電路，響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)，以將相位數(shù)據(jù)提供給移相器并提供可編程的閥值電平數(shù)據(jù)；定時控制電路，操作地響應(yīng)于相位數(shù)據(jù)，以將控制信號提供給放大器；以及閥值電路，響應(yīng)于整形的輸入幅值數(shù)據(jù)與可編程的閥值電平數(shù)據(jù)的比較，將定時信號提供給移相器，其中響應(yīng)于延遲整形的輸入信號、相位數(shù)據(jù)、以及定時信號，移相器生成相移的信號。
12.如權(quán)利要求10所述的發(fā)射機電路其中相位補償與定時控制電路包括處理電路，操作地響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)，以將相位數(shù)據(jù)提供給移相器；以及定時控制電路，操作地響應(yīng)于相位數(shù)據(jù)，并響應(yīng)的將控制信號提供給放大器，并將定時信號提供給移相器，其中脈沖整形器操作地響應(yīng)于同相數(shù)據(jù)和積分數(shù)據(jù)，以將整形的同相數(shù)據(jù)和整形的積分數(shù)據(jù)提供給移相器，其中移相器操作為響應(yīng)于定時信號、相位數(shù)據(jù)、整形的同相數(shù)據(jù)、以及整形的積分數(shù)據(jù)，生成相移的同相數(shù)據(jù)和相移的積分數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)射機電路，還包括同相數(shù)模轉(zhuǎn)換器，操作地響應(yīng)于相移的同相數(shù)據(jù)，以生成相移的同相信號；積分數(shù)模轉(zhuǎn)換器，操作地響應(yīng)于相移的積分數(shù)據(jù)，以生成相移的積分信號；以及調(diào)制器，操作地響應(yīng)于相移的同相信號和相移的積分信號，以將RF調(diào)制信號提供給放大器。
14.如權(quán)利要求10所述的發(fā)射機電路，其中相移的信號減小RF輸出信號的瞬態(tài)預定相變和RF輸出信號的穩(wěn)態(tài)預定相變中的至少一個。
15.一種發(fā)射機電路，包括相位補償與定時控制電路，操作地響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)，以生成相移補償和定時數(shù)據(jù)以及控制信號；移相器，操作地響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)，以將輸入數(shù)據(jù)相移補償相移，以生成相移的信號；脈沖整形器，操作地連接到移相器的輸出，以接收相移的信號，并且響應(yīng)地提供整形和相移的輸入數(shù)據(jù)；以及放大器，操作地連接到脈沖整形器的輸出，以響應(yīng)于整形和相移的輸入數(shù)據(jù)以及控制信號生成RF輸出信號，其中放大器響應(yīng)于控制信號對整形和相移的輸入數(shù)據(jù)引起預定的相變；其中在預設(shè)相對時間，移相器接收相移補償和定時數(shù)據(jù)并且放大器接收控制信號，使得整形和相移的輸入數(shù)據(jù)中的補償相移補償放大器中的預定相變，以生成具有減小的相位不連續(xù)的RF輸出信號。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)射機電路，其中其中相位補償與定時控制電路包括處理電路，將相位數(shù)據(jù)提供給移相器；以及定時控制電路，操作為將定時信號提供給移相器并將控制信號提供給放大器，其中移相器操作為響應(yīng)于相位數(shù)據(jù)、定時信號、同相數(shù)據(jù)、以及積分數(shù)據(jù)，生成相移的同相數(shù)據(jù)和相移的積分數(shù)據(jù)，其中脈沖整形器操作地響應(yīng)于相移的同相數(shù)據(jù)和相移的積分數(shù)據(jù)，以生成整形的同相數(shù)據(jù)和整形的積分數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)射機電路，包括同相數(shù)模轉(zhuǎn)換器，操作地響應(yīng)于整形的同相數(shù)據(jù)，以生成同相信號；積分數(shù)模轉(zhuǎn)換器，操作地響應(yīng)于整形的積分數(shù)據(jù)，以生成積分信號；以及調(diào)制器，操作地響應(yīng)于同相信號和積分信號，以將RF調(diào)制信號提供給放大器。
18.如權(quán)利要15所述的發(fā)射機電路，其中相位補償與定時控制電路包括處理電路；存儲單元，連接到處理電路，用于存儲一個或多個由處理電路執(zhí)行的指令集，所述指令集包括用以接收基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)的預存指令；以及操作地響應(yīng)于基于系統(tǒng)的啟動數(shù)據(jù)，以生成相移補償和定時信號以及控制信號的預存指令。
19.如權(quán)利要15所述的發(fā)射機電路，其中相移的信號包括多個叢組點，其中用零叢組值替換多個叢組點的至少一個。
20.一種無線設(shè)備，包括移相器，操作地響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)，以將輸入數(shù)據(jù)相移補償相移，以生成相移的信號；放大器，連接到移相器的輸出，以接收相移的信號，其中放大器響應(yīng)于控制信號，對所接收的相移的信號引起預定的相變，其中在預設(shè)相對時間，移相器接收相移補償和定時數(shù)據(jù)并且放大器接收控制信號，使得相移的信號中的補償相移補償放大器中的預定相變，以生成具有減小的相位不連續(xù)的RF輸出信號；基帶處理器，生成輸入數(shù)據(jù)；以及天線，操作地響應(yīng)于RF輸出信號，以發(fā)送RF輸出信號。
21.如權(quán)利要求20所述的無線設(shè)備，還包括相位補償與定時控制電路，操作地連接到放大器以提供控制信號，并操作地連接到移相器以在預設(shè)相對時間提供相移補償和定時數(shù)據(jù)，使得相移的信號中的補償相移補償預定相變，以生成具有減小的預定相變的RF輸出信號。
22.一種放大方法，包括響應(yīng)于基于系統(tǒng)的電路啟動數(shù)據(jù)，在預設(shè)相對時間生成相移補償和定時數(shù)據(jù)以及控制信號；響應(yīng)于相移補償和定時數(shù)據(jù)，將輸入數(shù)據(jù)相移補償相變，以生成相移的信號；以及相對于生成相移補償和定時數(shù)據(jù)，在預設(shè)相對時間將控制信號提供給放大器，以生成RF輸出信號；其中相移的信號中的補償相變減小放大器的RF輸出信號中的相位不連續(xù)。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，包括響應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)生成整形的輸入數(shù)據(jù)，其中整形的輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)于過采樣的輸入數(shù)據(jù)；選擇對應(yīng)于每個整形的輸入數(shù)據(jù)的過采樣輸入數(shù)據(jù)的至少一個，作為選擇的數(shù)據(jù)；將所選擇的數(shù)據(jù)相移與預定相變相關(guān)聯(lián)的相移，以對放大器生成相移的信號。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，包括延遲整形的輸入數(shù)據(jù)，以生成延遲整形的輸入信號；接收整形的輸入數(shù)據(jù)，以生成整形的輸入幅值數(shù)據(jù)；比較整形的輸入幅值數(shù)據(jù)和可編程的閥值電平數(shù)據(jù)；其中相移補償和定時數(shù)據(jù)包括相位數(shù)據(jù)；響應(yīng)于整形的輸入幅值數(shù)據(jù)與可編程的閥值電平數(shù)據(jù)的比較，提供定時信號；以及響應(yīng)于延遲整形的輸入信號、相位數(shù)據(jù)和定時信號，生成相移的信號。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，包括響應(yīng)于相移的信號，生成整形并相移的輸入數(shù)據(jù)；以及響應(yīng)于整形并相移的輸入信號，由放大器生成RF輸出信號。
全文摘要
發(fā)射機電路(10)包括移相器(20)，接收相移補償和定時數(shù)據(jù)(40)、以及放大器(30)，接收控制信號(70)以啟動效率增強技術(shù)。在預設(shè)相對時間，移相器(20)接收相移補償和定時數(shù)據(jù)(40)并且放大器(30)接收控制信號(70)，使得移相器(20)的補償相移補償放大器(30)中的預設(shè)相變，以生成具有減小的預定相變的RF輸出信號(80)。
文檔編號H03M1/00GK1833365SQ200480022459
公開日2006年9月13日 申請日期2004年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月5日
發(fā)明者阿爾明·克洛姆斯多夫, 達萊施·G·施文泰特, 羅伯特·S·特羅克 申請人:摩托羅拉公司