專利名稱：與信號預失真有關的布置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于使要在非線性功率放大器中放大的信號預失真的信號預失真布置和一種使用預失真查找表裝置在功率放大器中校正失真的預失真信號放大器布置。本發(fā)明還涉及一種用于使在非線性功率放大器中放大的信號預失真的方法。
背景技術：
在蜂窩移動通信網(wǎng)絡中，除其他外，在無線電基站中的無線電發(fā)射機中使用了非線性放大器。就頻譜而言，通常對輸出信號存在高的要求。如3GPP(第三代合作伙伴項目)的標準機構在TS 25.104、TS 25.141中規(guī)定了這些要求和其他要求。
使用所謂的多載波功率放大器(MCPA)處理與非線性放大器相關聯(lián)的問題已為人所知。這些系統(tǒng)是基于模擬操作，在模擬操作中，放大器中產(chǎn)生的誤差將被發(fā)現(xiàn)并從信號中去除。然而，此類方法成本高，主要是由于難以發(fā)現(xiàn)誤差，即，輸入與所需輸出信號之間的差別及包括誤差的結果輸出信號。此外，實施所謂的數(shù)字預失真(DPD)方法已為人所熟知，在這些方法中使用具有有限長度的查找表(LUT)。一種估計算法用于更新LUT表中的值(項)。
圖1示出包括數(shù)字預失真布置10的此類現(xiàn)有技術布置，在數(shù)字預失真布置中使輸入信號I0in預失真。預失真信號通過D/A變換器，并且它隨后在非線性功率放大器20中放大。估計從該功率放大器輸出的信號以作為監(jiān)視信號反饋到實施估計算法的估計裝置30，從而確定產(chǎn)生的誤差。這通過比較(適當延遲的)輸入信號與監(jiān)視的提取信號而完成。查找表LUT(查找表在下文簡稱為LUT)包括給定數(shù)量的表項，即，它具有給定的分辨率和估計算法的收斂速度(假設有規(guī)定的噪聲抑制，即，給定的反饋環(huán)增益)。
通常，在LUT分辨率與估計算法的收斂速度之間不得不存在折衷，這是一個問題。也就是說，LUT表中的表項數(shù)量越多，分辨率越佳，結果最終模型誤差越小，而表項數(shù)量越少，收斂速率越高和/或反饋噪聲抑制越佳。
因此，LUT的表項數(shù)量或窗格(bin)數(shù)量至關重要。既要獲得快速的收斂(要求LUT中表項的數(shù)量少)，又要獲得低模型誤差(要求LUT中表項的數(shù)量大)，這是難以實現(xiàn)的，因為這些屬性由于對LUT的要求相反而對立，并且它固有地具有這樣的結果，即與收斂速度有關或一定程度上與精度有關的要求不得不被忽略，或者無法達到所需的程度。在所需屬性之間經(jīng)常要進行協(xié)商，使得它們均不令人滿意。
例如在US 2003 117215 A中建議的解決方案中遇到了這些問題，它示出了一種閉環(huán)放大器失真控制器，在該控制器中，基于實際失真的反饋調(diào)整相位和幅度調(diào)制器特征以校正失真。在建議的解決方案中提供了查找表，該查找表包括針對相位和幅度調(diào)制器校正功率放大器中的失真所需的輸入值而映射的測量值。查找表中的內(nèi)容通過誤差檢測器子系統(tǒng)饋入的實際失真的反饋和自適應而進行更新。
WO 2001/63752是另一文檔，示出了用于發(fā)射機功率放大器(PA)的預失真電路。它包括用于基于輸入信號的功率確定估計信號的估計器。LUT用于存儲復預失真系數(shù)，這些系數(shù)取決于輸入信號的功率和事先確定的PA的非線性傳輸特征。預失真器由乘法單元、提供用于將輸入信號乘以常數(shù)的旁路路徑及組合單元組成。此外，此解決方案也遇到了上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要的是一種預失真信號放大器布置，它包括用于使輸入信號預失真的數(shù)字預失真裝置、非線性功率放大器、包括用于估計預失真信號中產(chǎn)生的誤差的誤差估計裝置的預失真控制布置和預失真查找表布置，該預失真信號放大器布置在提供令人滿意的或高的估計算法的收斂速度的同時提供良好的分辨率。還需要一種如上所述提供良好反饋噪聲抑制的布置。
還需要一種布置，它適合在移動通信系統(tǒng)中的無線電基站中的無線電發(fā)射機中使用，具體地在尤其用于3G網(wǎng)絡的小型、微型無線電基站中使用。
另外，需要一種布置，它允許在非線性功率放大器中實現(xiàn)幅度和相位失真的精確和改進的可控制性。
具體地，需要一種布置，它可以處理動態(tài)業(yè)務，即，輸入信號特征隨時間(即，快速)和在數(shù)量上(即，高/低功率)變化相當大的業(yè)務，這是例如在3G通信網(wǎng)絡內(nèi)越來越常見的情況。
因此，還需要一種數(shù)字預失真布置，它包括數(shù)字預失真裝置和具有用于估計預失真信號中產(chǎn)生的誤差的誤差估計裝置的預失真控制布置及預失真查找表布置，在與非線性功率放大器(PA)一起(或在PA的非線性區(qū)域中)實施時，通過它可實現(xiàn)上述一個或多個目的，該PA可以為與該數(shù)字預失真布置一起使用的特定PA或常規(guī)或現(xiàn)有的已知PA。
還需要一種用于使輸入信號預失真的方法，通過它可實現(xiàn)上述的一個或多個目的。
因此，提供了一種預失真信號放大器布置，它包括用于使輸入信號預失真的數(shù)字預失真裝置、非線性功率放大器、包括用于估計預失真信號中產(chǎn)生的誤差的誤差估計裝置的預失真控制布置和預失真查找表布置，該預失真查找表布置中的內(nèi)容由估計裝置更新。預失真查找表布置包括至少兩個查找表，這些查找表由所述估計裝置更新，由此所述至少兩個查找表具有不同數(shù)量的表項，并且它還包括用于將從所述至少兩個查找表獲得的更新值組合成復合值的組合器。所述復合值包括輸入到所述用于信號預失真的數(shù)字預失真布置的失真系數(shù)。
在一個有利的實施中，估計裝置包括自適應估計算法，并且單個估計進程用于更新所有查找表。具體地，所有所述至少兩個查找表同時更新。具體地，大致同時訪問所有所述查找表，即，對于每次迭代，大致同時將估計的誤差值輸入到查找表中適當?shù)挠嬎愕姆鹊刂?，以更新相應查找表中具有所述相應地址的項。估計裝置優(yōu)選地計算前一迭代步驟的輸入信號幅度與預失真信號幅度之間的差，并且提供用于計算輸入信號的幅度地址的地址計算裝置，每個查找表一個地址，將所述具有對應的估計的誤差值的幅度地址提供到每個查找表。
對于用于控制預失真的多個步驟中的每個迭代步驟，優(yōu)選地將由估計裝置提供一個或多個誤差估計，并且為每個誤差估計計算對應的查找表項幅度地址。具體地，計算的幅度地址是具有最大數(shù)量的表項的查找表。根據(jù)本發(fā)明，查找表為分層的。在一個特殊實施中，具有最少數(shù)量的表項的查找表包括一個表項。然而，在其他實施中，它可包括例如兩個或更多個表項，但優(yōu)選為少的數(shù)量。
根據(jù)不同的實施，預失真控制布置包括兩個、三個或四個查找表，但它還可包括不止四個查找表。在一個已證明是有利的特定實施中，預失真控制布置包括三個查找表，其中，第一查找表包括一個表項，第二查找表包括四個表項，并且第三查找表包括128個表項。應明白的是，這只構成一個示例。
根據(jù)本發(fā)明，組合器用于組合操作以提供構成預失真系數(shù)的復合值，該復合值包括用極坐標表示的復值復合積或和?；蛘?，構成失真系數(shù)的復合值可包括用笛卡爾坐標表示的復值復合積或和。
應明白的是，任一適當?shù)慕M合方法均可使用。
具體地，復合失真系數(shù)Ccomposite計算為適當時間對齊的且使用計算的幅度地址從表中獲得的所有更新的查找表項的積或和，Ccomposite＝πLUTn(An)，其中，An＝round(A×Amax，n/Amax)，或∑LUTn(An)，其中An＝round(A×Amax，n/Amax)，n＝1、N；N是查找表的數(shù)量。具體地，每個更新的表項包括根據(jù)表特定的、或甚至更具體地為表項特定的反饋增益因數(shù)(或調(diào)整因數(shù)kn(An))而調(diào)整的對應的估計的誤差，An＝round(A×Amax，n/Amax)；n＝1、...、N。
因此，還提供了一種用于使輸入信號預失真的數(shù)字預失真布置，它包括數(shù)字預失真裝置、包括用于估計預失真信號中產(chǎn)生的誤差的誤差估計裝置的預失真控制布置和預失真查找表布置，該預失真查找表布置的內(nèi)容由估計裝置更新，其中，預失真查找表布置包括至少兩個查找表，所述至少兩個查找表具有不同數(shù)量的表項，并且由此它還包括用于將從所述至少兩個查找表獲得的、用于每個查找表的輸入信號的計算的幅度地址的更新值組合成復合值的組合器，該復合值包括輸入到所述用于信號預失真的數(shù)字預失真布置的失真系數(shù)。
具體地，估計裝置包括自適應估計算法，并且單個估計進程用于更新所有查找表。甚至更具體地，所有所述至少兩個查找表同時更新。有利的是，大致同時訪問所有所述查找表，即，對于每次迭代，大致同時將估計的誤差值輸入到查找表中適當?shù)挠嬎愕姆鹊刂?，以更新相應表中具有相應地址的項，估計裝置計算前一迭代步驟的輸入信號幅度與預失真信號幅度之間的差，由此提供用于計算輸入信號的幅度地址的地址計算裝置。
在一個特殊實施例中，預失真控制布置包括三個查找表，其中，第一查找表包括一個表項，第二查找表包括四個表項，并且第三查找表包括128個表項。在一個優(yōu)選實施中，構成失真系數(shù)的復合值包括用極坐標或笛卡爾坐標表示的復值復合積或和。復合失真系數(shù)Ccomposite甚至更具體地計算為適當時間對齊的且使用計算的幅度地址An＝round(A×Amax，n/Amax)獲得的所有更新的查找表項的積或和，Ccomposite＝πLUTn(An)或∑LUTn(An)，n＝1、...、N；N是查找表的數(shù)量。一種根據(jù)本發(fā)明的布置可用于幾個實施。一個有利的使用是在通信系統(tǒng)中的無線電基站中。
還提供了一種用于使要在非線性功率放大器中放大的輸入信號預失真的方法，該方法包括以下步驟使用來自放大的信號的反饋信號和輸入信號來提供誤差估計。該方法還包括以下步驟通過將查找表中項的對應幅度地址的調(diào)整的誤差估計提供到具有不同數(shù)量的表項的至少兩個不同的查找表，更新所述至少兩個查找表中的每個查找表中的一個表項；組合所述至少兩個查找表的更新表項以提供復合失真系數(shù)；將獲得的失真系數(shù)應用到輸入信號以實現(xiàn)預失真；將預失真信號提供到功率放大器。
具體地，誤差估計步驟包括實施自適應估計算法的步驟，而更新步驟包括以下步驟使用輸入信號來計算幅度地址；計算輸入信號與反饋信號之間的差，并通過至少對于相應查找表是特定的換算或調(diào)整因數(shù)系數(shù)，換算或調(diào)整用于相應查找表中計算的幅度地址的結果；使用計算的幅度地址、使用適當?shù)膿Q算的或調(diào)整的差估計的誤差信號來更新查找表。
用于組合更新表項的步驟優(yōu)選地包括以下步驟從具有根據(jù)輸入信號計算的對應幅度地址的查找表中，讀出相應的更新的換算或調(diào)整的差信號或預失真值；組合所有讀出的預失真值。
更具體地，通過執(zhí)行標準化操作而為每個查找表n執(zhí)行更新步驟，n＝1、...、N，包括將計算的地址A乘以相應查找表n的最高地址，再除以最大查找表的最高地址，并將因此獲得的積減去表特定的或具體地為表項特定的誤差反饋增益因數(shù)或調(diào)整因數(shù)kn(An)與估計的誤差E的乘積；更新的LUTn(An)＝LUTn(An)-kn(An)×E。組合步驟優(yōu)選地包括通過如下相乘/相加來計算用極坐標或笛卡爾坐標表示的復值復合積和/或和πLUTn(An)或∑LUTn(An)，其中，An＝(round(A×Amax，n/Amax))，n＝1、...、N。


下面將以非限制性方式并參考附圖進一步描述本發(fā)明，其中圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的預失真信號放大器布置的方框圖，圖3是類似于圖2的具有三個分層查找表的實施的圖，圖4是示出非線性功率放大器可如何影響輸入信號及根據(jù)本發(fā)明的受控預失真可如何校正信號的示例的圖，圖5是示出在三個分層查找表中校正值分布的示例的圖，圖6是根據(jù)本發(fā)明的布置的方框圖，圖中示意地示出了查找表更新流程，圖7示出與圖6相同的方框圖，圖中示出了用于將包括失真因數(shù)的組合(復合)值應用到數(shù)字預失真布置的流程，以及圖8是示出根據(jù)本發(fā)明概念用于使輸入信號預失真的過程的示意流程圖。
具體實施例方式
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明一個實施例的預失真信號放大器布置20的方框圖。預失真信號放大器布置20包括數(shù)字預失真布置10和非線性放大器2。數(shù)字預失真布置10包括用于使輸入信號Iin預失真的數(shù)字預失真裝置1和包括用于估計預失真信號中產(chǎn)生的誤差的誤差估計裝置3的預失真控制布置及此處包括N個查找表LUT1、...、LUTN的預失真查找表布置4。對于每個迭代進程或步驟，查找表布置4的N個表由估計裝置3更新。在組合器5中組合N個表中對應的更新的表項，對應的更新的表項的地址在計算裝置(圖2中未示出)中根據(jù)輸入信號Iin獲得或計算，該組合器也包括在預失真控制布置中。在組合器5中組合相應查找表LUT 1、...、LUT N中相應的、大致同時更新的值或表項，以提供組合的或復合的信號Ccomposite，該信號輸入到數(shù)字預失真裝置1。布置20還包括非線性放大器2。在數(shù)字預失真裝置1與非線性放大器2之間，提供用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的D/A變換器。監(jiān)視信號Im從非線性放大器2的輸出中提取，隨后在A/D變換器中轉(zhuǎn)換并輸入到估計裝置3。實際失真的反饋因此提供到估計裝置3。
估計3實施估計算法，并且對于每次迭代，具體地對于每個輸入樣本，Iin在延遲裝置6中適當?shù)匮舆t，以便在時間上與反饋即監(jiān)視信號Im一致。來自Iin的延遲樣本和對應的樣本Im在估計裝置中比較，從而提供輸入信號與預失真的放大信號或更確切地與提取的Im之間的差值。如上所述，在圖2中，計算裝置用于根據(jù)輸入信號計算幅度地址，該地址隨后在估計裝置更新LUT時在更新過程中使用。每個LUT中的項通過使用相同的誤差估計E進行更新，并且相應LUT的相關項通過使用相應LUT的對應的計算的地址A查找。因此，每個LUT的更新正如下面可看到的一樣LUTn(An)＝LUTn(An)-kn(An)E其中，A是在輸入信號的計算的地址，并且An＝round(A×Amax，n/Amax)，n＝1、...、N，Amax，n是相應LUTn中的最高地址，而Amax是查找表布置4任一LUT中的最高地址。kn(An)是調(diào)整因數(shù)或表項特定的誤差反饋增益因數(shù)，因此對于LUT布置中的每個LUT(項)是特定的，它因而乘以輸入信號Iin與Im的信號樣本之間的估計的或檢測的誤差或差。有利的是，調(diào)整因數(shù)還可以隨相應的表項地址A而變化，但不一定要如此。
因此，在更新步驟后，在每個LUT中提供更新的值。根據(jù)本發(fā)明，這些更新的值在LUT組合器5中組合以提供復合失真系數(shù)。如上所述計算的、適當時間對齊的地址A用于以類似于參照更新過程所述的方式訪問LUT即LUT 1、...、LUT N。隨后，復值復合積計算如下Ccomposite＝πLUTn(An)，n＝1、...、N，并且其中，An＝round(A*Amax，n/Amax)復合積可用復值極坐標或復笛卡爾坐標表示。
在一個替代實施例中，復值復合和在組合器中計算如下Ccomposite＝∑LUTn(An)；n＝1、...、N，并且其中，An＝round(A*Amax，n/Amax)具體地，設計用于具有最大數(shù)量的表項的查找表的估計算法，并且所有LUT由同一個單獨估計進程大致同時更新。隨后，在應用步驟中，大致同時訪問所有LUT，并且將值組合成復合值，該復合值用于使輸入信號預失真。
在圖2中，示出了一般的查找表布置4，它包含N個LUT，每個具有不同數(shù)量的表項或窗格。最小的LUT表優(yōu)選地具有一個窗格；例如通過一個表項提供特別快速的收斂，這是有利的。LUT可視為分層式。還可使用不同數(shù)量的LUT及相應LUT中不同數(shù)量的窗格或表項(然而在每個表中，窗格或表項的數(shù)量應優(yōu)選地(但不是必需地)彼此不同)。應明白的是，具有最少數(shù)量的表項或窗格的LUT可具有不止一個表項或窗格，它可例如具有兩個或三個表項(或更多個)，但一般優(yōu)選是數(shù)量少，例如，一個或兩個。
圖3示出類似于圖2的方框圖，不同之處在于它指定包括三個LUT的查找表布置4，即LUT 1具有一個窗格或一個表項，LUT 2具有四個窗格或四個表項，并且LUT 3具有128個窗格或128個表項。在所有其他方面，圖3類似于圖2。圖3示出的只是本發(fā)明概念的一個有利實施，并且只有一個表項的LUT 1用于快速捕捉地址恒定的增益和相位偏移，而具有四個表項的LUT 2用于快速捕捉非線性特征與地址的基本形狀，而最后具有128個窗格或128個表項的LUT 3用于獲得所需的分辨率。應明白的是，本發(fā)明當然不限于此特定實施，還可能有兩個LUT或四個或甚至更多個LUT，并且相應LUT中的表項數(shù)量也可不同，例如，LUT 2(第二LUT)可能包括16個項，并且LUT 3或第三LUT可能包括64個表項，和或第四LUT可能包括256個表項等。原則上，任何變化均是可能的。
圖4非常示意地示出非線性功率放大器可如何根據(jù)AM/AM、AM/PM模型表現(xiàn)和影響具有輸入幅度和輸入相位的輸入信號的一個示例，即如果輸入幅度已知如何給出或可獲得輸出幅度及輸出相位。圖中還示出根據(jù)本發(fā)明的預失真可如何通過在要放大的輸入信號上應用校正值即失真系數(shù)來消除或減少這些影響或非線性功率放大器的行為。查找表布置的LUT被更新以包含如可便于特定實施的任一格式的校正值。根據(jù)本發(fā)明，從更新的、調(diào)整的檢測的誤差信號獲得的校正值分布在至少兩個LUT中。
在圖4中，對于輸入幅度，曲線eA表示隨輸入幅度變化的可能的幅度誤差，以[dB]為單位，即，它是AM/AM圖。曲線ePH對應地示出隨輸入幅度變化的相位誤差，即，它是AM/PM圖。d示出理想的或所需的相位幅度誤差。PA示出預失真幅度校正曲線的示例，以[dB]為單位，而pPH示意地示出根據(jù)本發(fā)明的相位校正預失真的示例。
在圖5中，根據(jù)本發(fā)明的分層LUT布置的校正值的示例包括三個LUT，一個LUT只有一個窗格，(即啟用一個表項)，圖中為LUT 1；LUT 4線性內(nèi)插有四個窗格(即，允許4個表項)；以及LUT N具有相對大數(shù)量的窗格，例如，如圖3所示實施例中的128個。曲線CORRA示出有效的預失真幅度校正，以[dB]為單位，校正值如圖5示意地所示分布在這三個LUT中(僅示出AM/AM)。應明白的是，包括此圖只是為說明和解釋，并且此圖示意地示出根據(jù)本發(fā)明的布置的功能和行為。
圖6是示意地示出本發(fā)明布置的實施例的方框圖，下面將參照該圖解釋LUT表更新流程。此方框圖大概示出了如圖2所示的布置，包括預失真裝置1、D/A變換器和非線性功率放大器PA 2，在放大器的輸出上提取監(jiān)視信號Im并隨后在A/D變換器中將其轉(zhuǎn)換。
估計裝置此處表示為用于計算用于更新查找表布置的誤差的裝置3，此處查找表布置包括具有一個窗格的第一查找表41、具有N個窗格的第二查找表4N和具有M個窗格的第三查找表4M。該方框圖還包含用于組合從查找表獲得的值以提供預失真系數(shù)及將預失真系數(shù)輸入預失真裝置1的組合器5。還示出了用于根據(jù)輸入信號Iin計算幅度地址的地址計算裝置7。
現(xiàn)在將參照方框圖中括號內(nèi)包括的大寫字母描述更新流程。
因此，假設先提供了輸入信號Iin，A。該信號提供到預失真布置1，在該布置中使其預失真，隨后進行D/A轉(zhuǎn)換并在PA 2中放大。隨后，監(jiān)視或反饋信號Im被提取，B，并且它用于監(jiān)視PA 2的輸出。信號Im在A/D變換器中轉(zhuǎn)換，它從A/D變換器輸入到估計裝置，此處表示為誤差計算裝置3。信號In還輸入到地址計算裝置7，在該裝置中計算幅度地址，C，這與使輸入信號Iin預失真等的過程并行進行。輸入信號Iin還在延遲裝置中適當延遲(與Im時間對齊)后(此圖中未示出)輸入到誤差計算裝置3，D。在還表示為誤差估計裝置的誤差計算裝置3中，計算(對應的樣本的)(時間對齊的)Im與Iin之間的差，并且通過調(diào)整因數(shù)且如上所述適當?shù)負Q算結果，D。隨后，使用在步驟C中在地址計算裝置7中計算的地址，使用如在步驟C中確定的地址、通過在步驟D中獲得的結果來更新分層LUT表41、4N、4M(即，每個LUT的相應的相關表項)。
在根據(jù)圖6描述應用預失真的流程的流程中，參照圖7的方框圖描述獲得的更新值，圖7的方框圖對應于圖6的方框圖，并且對于相同的裝置，使用了相同的標號，但使用小寫字母表示使預失真系數(shù)應用到預失真布置1的步驟。因此，輸入信號Iin輸入(a)到預失真布置1、誤差計算裝置3及地址計算裝置7。在地址計算裝置7中，根據(jù)輸入信號計算幅度地址，b。使用步驟b中計算的地址獲得的分層LUT表的校正值或更新的預失真值4′(C1)、4′(CN)、4′(CM)提供到組合器5。隨后，使用用于使值相乘的普通乘法運算或用于使值相加的加法運算，在組合器5中組合這些預失真值，d。隨后，在步驟d中獲得的組合信號應用到預失真裝置中的輸入信號Iin，e。如步驟e中獲得的預失真信號隨后在D/A變換器中轉(zhuǎn)換，并輸入到功率放大器PA，在該放大器中放大，f，并且線性化的輸出信號提供到天線裝置，f。(同樣地，分別對于輸入和監(jiān)視信號的隨后的樣本，監(jiān)視信號當然是從輸出信號中提取并反饋到估計裝置或誤差計算裝置3等，并且該過程重復進行。)圖8是描述根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一般流程的示意流程圖。因此，假設輸入信號Iin的樣本x、x+1、...提供到此處假設為包括非線性功率放大器的布置，100。如前面所述，可在布置中包括功率放大器，或者可使用常規(guī)放大器。正如本申請前面還論述的一樣，根據(jù)Iin計算幅度地址A(具體地，具有最大數(shù)量的項的LUT中的最高幅度地址)，101A。該幅度地址可以不同的方式計算。在一個實施例中，對于每個樣本，使用In(x)...的絕對值得出地址A。隨后，為每個表換算獲得的地址，從而獲得表特定的地址。Iin和計算的地址隨后被延遲，即，與Im(它是從Iout提取的監(jiān)視信號)時間對齊，102A。這產(chǎn)生了此處表示為A′和I′in的信號，它們因此表示Iin的(與Im)時間對齊的樣本和時間對齊的地址。與此并行進行的是輸入信號Iin提供到預失真布置，在該布置中使其預失真，101B。正如可看到的一樣，計算的幅度地址A用于該目的。預失真的輸入信號隨后在D/A變換器中轉(zhuǎn)換，102B，并且模擬信號在功率放大器PA中放大，產(chǎn)生輸出信號Iout，103B。隨后，如上所述，為進行監(jiān)視而從Iout提取監(jiān)視信號或反饋信號Im，104B，該信號隨后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，105B。
輸入信號Iin的時間對齊的樣本和Im的對應的反饋樣本隨后在誤差估計裝置或誤差計算裝置中進行比較，產(chǎn)生誤差E，該誤差通過適當?shù)恼{(diào)整因數(shù)進行換算，105。使用如在步驟101A中計算的時間對齊的幅度地址A′，通過換算的誤差E更新所有LUT(即，如本申請前面所述的對應的相關表項)，106。使用計算的(未時間對齊的)地址A，如本申請前面以更詳細的方式所述的，通過計算復值復合積或和來組合LUT的預失真值，107。復合積/和應用到預失真裝置以控制信號In的預失真，101B，該信號在D/A轉(zhuǎn)換102B后，在非線性PA中放大103B等。同樣地，在下一步驟中，提取監(jiān)視信號，104B，并且為Iin和Im的接下來的對應的樣本重復該過程。
應明白的是，本發(fā)明不限于所示的特定實施例，而是可在隨附權利要求書的范圍內(nèi)以多種方式進行改變。
權利要求
1.一種預失真信號放大器布置，包括用于使輸入信號預失真的數(shù)字預失真裝置、非線性功率放大器、包括用于估計預失真信號中產(chǎn)生的誤差的誤差估計裝置的預失真控制布置和預失真查找表布置，所述預失真查找表布置中的內(nèi)容由所述估計裝置更新，其特征在于，所述預失真查找表布置包括至少兩個查找表，這些查找表由所述估計裝置更新，所述至少兩個查找表具有不同數(shù)量的表項，并且它還包括用于將從所述至少兩個查找表獲得的更新值組合成復合值的組合器，以及所述復合值包括輸入到所述用于信號預失真的數(shù)字預失真布置的失真系數(shù)。
2.如權利要求1所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，所述估計裝置包括自適應估計算法，并且單個估計進程用于更新所有查找表。
3.如權利要求2所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，所有所述至少兩個查找表同時更新。
4.如權利要求2或3所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，大致同時訪問所有所述查找表，即，對于每次迭代，大致同時將估計的誤差值輸入到所述查找表中適當?shù)挠嬎愕姆鹊刂?，以更新相應查找表中具有所述相應地址的項?br> 5.如權利要求4所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，所述估計裝置計算前一迭代步驟的輸入信號幅度與預失真信號幅度之間的差。
6.如權利要求5所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，提供用于計算所述輸入信號的幅度地址的地址計算裝置，每個查找表一個地址，將所述具有對應的估計的誤差值的幅度地址提供到每個查找表。
7.如前面任一權利要求所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，對于用于控制所述預失真的多個步驟中的每個迭代步驟，由所述估計裝置提供一個或多個誤差估計，以及為每個誤差估計計算對應的查找表項幅度地址。
8.如權利要求6或7所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，計算的幅度地址是具有最大數(shù)量的表項的查找表。
9.如前面任一權利要求所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，所述查找表為分層的。
10.如前面任一權利要求所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，具有最少數(shù)量的表項的查找表包括一個表項。
11.如前面任一權利要求所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，所述預失真控制布置包括兩個、三個或四個查找表。
12.如權利要求1-10中任一項所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，所述預失真控制布置包括不止四個查找表。
13.如權利要求11所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，所述預失真控制布置包括三個查找表，其中，第一查找表包括一個表項，第二查找表包括四個表項，并且第三查找表包括128個表項。
14.如前面任一權利要求所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，構成所述預失真系數(shù)的復合值包括用極坐標表示的復值復合積/和。
15.如前面任一權利要求所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，構成所述失真系數(shù)的復合值包括用笛卡爾坐標表示的復值復合積/和。
16.如權利要求14或15所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，復合失真系數(shù)Ccomposite計算為使用計算的幅度地址從所述表中獲得的、適當時間對齊的所有更新的查找表項的積或和，Ccomposite＝πLUTn(An)，其中，An＝round(A×Amax，n/Amax)，或∑LUTn(An)，其中，An＝round(A×Amax，n/Amax)，n＝1、N；N是查找表的數(shù)量。
17.如前面任一權利要求所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，每個更新的表項包括根據(jù)表特定的、或具體地為表項特定的反饋增益因數(shù)(或調(diào)整因數(shù))kn(An)而調(diào)整的對應的估計的誤差，An＝round(A×Amax，n/Amax)；n＝1、…、N。
18.如權利要求17所述的預失真信號放大器布置，其特征在于，所述調(diào)整因數(shù)另外取決于表項地址。
19.一種用于使輸入信號預失真的數(shù)字預失真布置，包括數(shù)字預失真裝置、包括用于估計預失真信號中產(chǎn)生的誤差的誤差估計裝置的預失真控制布置和預失真查找表布置，所述預失真查找表布置的內(nèi)容由所述估計裝置更新，其特征在于，所述預失真查找表布置包括至少兩個查找表，所述至少兩個查找表具有不同數(shù)量的表項，并且它還包括用于將從所述至少兩個查找表獲得的、用于每個查找表的所述輸入信號的計算的幅度地址的更新值組合成復合值的組合器，以及所述復合值包括輸入到所述用于信號預失真的數(shù)字預失真布置的失真系數(shù)。
20.如權利要求19所述的數(shù)字預失真布置，其特征在于，所述估計裝置包括自適應估計算法，并且單個估計進程用于更新所有查找表。
21.如權利要求20所述的數(shù)字預失真布置，其特征在于，所有所述至少兩個查找表同時更新。
22.如權利要求21所述的數(shù)字預失真布置，其特征在于，大致同時訪問所有所述查找表，即，對于每次迭代，大致同時將估計的誤差值輸入到所述查找表中適當?shù)挠嬎愕姆鹊刂?，以更新相應表中具有相應地址的項，所述估計裝置計算前一迭代步驟的輸入信號幅度與預失真信號幅度之間的差，以及提供用于計算所述輸入信號的幅度地址的地址計算裝置。
23.如權利要求19-22中任一項所述的數(shù)字預失真布置，其特征在于，所述預失真控制布置包括三個查找表，其中，第一查找表包括一個表項，第二查找表包括四個表項，并且第三查找表包括128個表項。
24.如權利要求19-23中任一項所述的數(shù)字預失真布置，其特征在于，構成所述失真系數(shù)的復合值包括用極坐標或笛卡爾坐標表示的復值復合積/和。
25.如權利要求24所述的數(shù)字預失真布置，其特征在于，復合失真系數(shù)Ccomposite計算為適當時間對齊的且使用計算的幅度地址An＝round(A×Amax，n/Amax)從表中獲得的所有更新的查找表項的積或和，Ccomposite＝πLUTn(An)或∑LUTn(An)，n＝1、…、N；N是查找表的數(shù)量。
26.在通信系統(tǒng)中的無線電基站中使用如前面任一權利要求所述的布置。
27.一種用于使要在非線性功率放大器中放大的輸入信號預失真的方法，包括以下步驟-使用來自放大的信號的反饋信號和所述輸入信號來提供誤差估計，其特征在于，它還包括以下步驟-通過將查找表中項的對應幅度地址的調(diào)整的誤差估計提供到具有不同數(shù)量的表項的至少兩個不同的查找表，更新所述至少兩個查找表中的每個查找表中的一個表項，-組合所述至少兩個查找表的更新表項以提供復合失真系數(shù)，-將獲得的失真系數(shù)應用到所述輸入信號以實現(xiàn)預失真，-將預失真信號提供到所述功率放大器。
28.如權利要求27所述的方法，其特征在于，所述誤差估計步驟包括實施自適應估計算法的步驟。
29.如權利要求28所述的方法，其特征在于，所述更新步驟包括以下步驟-使用所述輸入信號來計算幅度地址，-計算所述輸入信號與所述反饋信號之間的差，并通過至少對于相應查找表是特定的換算或調(diào)整因數(shù)系數(shù)來換算或調(diào)整用于所述相應查找表中計算的幅度地址的結果；-使用計算的幅度地址、使用適當?shù)膿Q算或調(diào)整的差估計的誤差信號來更新所述查找表。
30.如權利要求27-29中任一項所述的方法，其特征在于，所述用于組合所述更新表項的步驟包括以下步驟-從具有根據(jù)所述輸入信號計算的對應幅度地址的查找表中，讀出相應的更新的換算或調(diào)整的差信號或預失真值，-組合所有讀出的預失真值。
31.如權利要求27-30中任一項所述的方法，其特征在于，通過執(zhí)行標準化操作而為每個查找表n執(zhí)行所述更新步驟，n＝1、…、N，包括將計算的地址A乘以相應查找表n的最高地址，再除以最大查找表的最高地址，并將因此獲得的積減去表特定的或具體地為表項特定的誤差反饋增益因數(shù)或調(diào)整因數(shù)kn(An)與估計的誤差E的乘積；更新的LUTn(An)＝LUTn(An)-kn(An)×E。
32.如權利要求27-31中任一項所述的方法，其特征在于，所述組合步驟包括-通過如下相乘/相加來計算用極坐標或笛卡爾坐標表示的復值復合積和/或和πLUTn(An)或∑LUTn(An)，其中，An＝(round(A×Amax，n/Amax))，n＝1、…、N。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預失真信號放大器布置，它包括用于使輸入信號預失真的數(shù)字預失真裝置、非線性功率放大器、包括用于估計預失真信號中產(chǎn)生的誤差的誤差估計裝置的預失真控制布置和預失真查找表布置，該預失真查找表布置中的內(nèi)容由估計裝置更新。預失真查找表布置包括至少兩個查找表，這些查找表由所述估計裝置更新，并且所述至少兩個查找表具有不同數(shù)量的表項。它還包括用于將從所述至少兩個查找表獲得的更新值組合成復合值的組合器，并且所述復合值包括輸入到所述用于信號預失真的數(shù)字預失真布置的失真系數(shù)。
文檔編號H03F1/32GK101057394SQ200480043973
公開日2007年10月17日 申請日期2004年9月15日 優(yōu)先權日2004年9月15日
發(fā)明者B·西赫爾博姆, D·多爾博斯 申請人:艾利森電話股份有限公司