專利名稱：一種用于td-scdma系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種用于TD-SCDMA(TimeDivision-Synch ro麗s Code Division Multiple Access,時(shí)分的同步碼分多址)系統(tǒng)的DPD (Digital Pre-Distortion，數(shù)字預(yù)失真)方法及裝置。
背景技術(shù)：
射頻技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是TD-SCDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。為了追求更高的 數(shù)據(jù)速率和頻譜效率，TD-SCDMA系統(tǒng)普遍采用線性調(diào)制方式。另外，多載波配置技術(shù)導(dǎo)致 了信號包絡(luò)的變化，從而產(chǎn)生了交調(diào)失真，盡管頻譜再生對本信道的影響不大，但它將會干 擾相鄰信道。3G通信系統(tǒng)利用的非恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)要求發(fā)射器工作于線性狀態(tài)，從而使線 性化技術(shù)和效率增強(qiáng)技術(shù)成為功率放大器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。 因?yàn)榫w管本身的非線性特性，當(dāng)信號的功率超過一定范圍時(shí)，經(jīng)過功率放大器 以后，輸出特性是非線性的，雖然輸入的TD-SCDMA系統(tǒng)的頻譜較為純凈，但是功率放大器 輸出端產(chǎn)生了大量的非線性產(chǎn)物，射頻線性化技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是通過各種方式對這種非線性 化特性進(jìn)行補(bǔ)償和校正。為了適應(yīng)大批量商用，對基站功率放大器的基本要求為可靠性 高，但往往是系統(tǒng)的瓶頸；效率高，常常占據(jù)基站整機(jī)功耗的很大比例；成本低，往往占基 站成本的很大一部分比例；體積小，一般占據(jù)系統(tǒng)的較大部分；可維護(hù)性強(qiáng)，許多是獨(dú)立的 模塊，有監(jiān)控保護(hù)功能；線性度好，基站越來越多地采用線性功率放大器；易生產(chǎn)，盡量降 低裝配調(diào)試的難度。其中射頻的線性化技術(shù)和高效率技術(shù)是相互矛盾的，對這兩種目標(biāo)的 實(shí)現(xiàn)往往決定了功率放大器的其他幾個方面，因而射頻的線性化技術(shù)和高效率技術(shù)的研究 成為業(yè)界的熱點(diǎn)。目前，在功率放大器的各種線性化技術(shù)中，預(yù)失真法是最主要的線性化技 術(shù)之一。 隨著TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，運(yùn)營商越來越注重降低CAPEX(C即ital expenditure,投資成本)禾P OPEX (Operation expenditure,運(yùn)營成本)，功率放大器的效率 提高和降成本，是各大設(shè)備廠商重點(diǎn)研究開發(fā)的焦點(diǎn)，新一代功率放大器的線性化技術(shù)即 DPD技術(shù)得到了極大發(fā)展。 數(shù)字預(yù)失真原理是通過一個預(yù)失真元件來和功率放大器元件級聯(lián)，非線性失真 功能內(nèi)置于數(shù)字、數(shù)碼基帶信號處理域中，其與放大器展示的失真數(shù)量相當(dāng)，但功能卻相 反。將這兩個非線性失真功能相結(jié)合，便能夠?qū)崿F(xiàn)高度線性、無失真的系統(tǒng)。數(shù)字預(yù)失真 技術(shù)的挑戰(zhàn)在于功率放大器元件的失真即非線性特性會隨時(shí)間、溫度以及偏壓的變化而變 化，因器件的不同而不同。因此，盡管能為一個器件確定特性并設(shè)計(jì)正確的預(yù)失真算法，但 要對每個器件都進(jìn)行上述工作在經(jīng)濟(jì)上則是不可行的。為了解決上述偏差，我們須使用反 饋機(jī)制，對輸出信號進(jìn)行采樣，并用以校正預(yù)失真算法。數(shù)字預(yù)失真采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)這個 預(yù)失真器元件，通常采用數(shù)字信號處理來完成。通過增加一個非線性電路用以補(bǔ)償功率放 大器的非線性。 由于通常射頻功率放大器在輸入功率較大時(shí)其輸出信號具有明顯的非線性特性，而且隨著輸入信號帶寬越寬其記憶效應(yīng)也越發(fā)明顯，這對提高功率放大器效率及輸出功率 都是不利的。 目前業(yè)界通常采用DPD技術(shù)來在中頻環(huán)節(jié)解決射頻功率放大器的非線性及記憶 效應(yīng)問題，實(shí)現(xiàn)DPD功能的方法有查找表及多項(xiàng)式等方法，都需要通過反饋通路采集功率 放大器的輸出信號，如圖1所示，以供DPD模塊進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。這對采集數(shù)據(jù)的特性是有要 求的，通常要求反饋信號的采樣具有較高的平均功率及峰值功率，以充分獲取功率放大器 在飽和區(qū)的特性信息。對于現(xiàn)有的DPD技術(shù)而言，DPD模塊需要對反饋通路的所有中頻反 饋數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的搜索、采集，然后對其進(jìn)行時(shí)延、相位及功率的補(bǔ)償以得到合適的中頻反 饋信號，接下來將補(bǔ)償后的中頻反饋信號與前饋中頻信號一起進(jìn)行DPD參數(shù)估計(jì)。這使得 DPD模塊的計(jì)算量非常大，計(jì)算時(shí)間長，影響數(shù)字預(yù)失真的性能。若在大計(jì)算量的基礎(chǔ)上，進(jìn) 一步提高DPD模塊的計(jì)算效率，則必然會增加器件的研發(fā)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法及 裝置，顯著地降低DPD模塊的計(jì)算量，節(jié)省計(jì)算時(shí)間，減少器件功耗。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法，包括如下 步驟 步驟一、當(dāng)前時(shí)隙信號為下行時(shí)隙且DPD模塊啟動時(shí)，設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)門限TThr 和平均功率門限PThr; 步驟二、在當(dāng)前下行時(shí)隙的數(shù)據(jù)區(qū)域中從起始點(diǎn)開始選取長度為m個符號的中頻 反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算此中頻反饋數(shù)據(jù)的符號平均功率，將其當(dāng)作時(shí)隙信號的平均功率P^， m的取 值范圍為1《m《22，m為整數(shù)； 步驟三、判斷當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t是否大于計(jì)數(shù)門限TThr，若是，則將計(jì)數(shù)器的值t歸 零，并將平均功率門限PThr更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均功率P^對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制 采樣，同步鎖存相應(yīng)長度的中頻前饋數(shù)據(jù)，否則執(zhí)行步驟四； 步驟四、判斷時(shí)隙信號的平均功率Pw是否大于設(shè)定的平均功率門限P^，若是，則 將計(jì)數(shù)器的值t歸零，并將平均功率門限PThr更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均功率P^對中頻反 饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣，同步鎖存相應(yīng)長度的中頻前饋數(shù)據(jù)，否則，計(jì)數(shù)器的值t加l，等待進(jìn) 入下一個下行時(shí)隙，執(zhí)行步驟二 ； 步驟五、用于根據(jù)鎖存的中頻前饋數(shù)據(jù)對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延、相位及功率的 補(bǔ)償，根據(jù)中頻前饋數(shù)據(jù)及補(bǔ)償后的中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。 所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法在參數(shù)估計(jì)之后進(jìn)一步包括等待進(jìn) 入下一個下行時(shí)隙，執(zhí)行步驟二。 在步驟一中設(shè)置的所述計(jì)數(shù)門限TTto為10次，平均功率門限PTto為_30dBFS。
所述強(qiáng)制采樣的方式為在當(dāng)前下行時(shí)隙中的訓(xùn)練序列Midamble碼部分從起始 點(diǎn)開始采集L個點(diǎn)的中頻反饋數(shù)據(jù)，L的值范圍為0 < L《144n， n為插值倍數(shù)。
—種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真裝置，包括 設(shè)置模塊，用于當(dāng)前時(shí)隙信號為下行時(shí)隙且DPD模塊啟動時(shí)，設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù) 門限TTto和平均功率門限PTto ;在對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣之前，將計(jì)數(shù)器的值t歸零，
5并將平均功率門限PTto更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均功率PTS ; 采集模塊，用于在當(dāng)前下行時(shí)隙的數(shù)據(jù)區(qū)域中從起始點(diǎn)開始選取長度為m個符號 的中頻反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算此中頻反饋數(shù)據(jù)的符號平均功率，將其當(dāng)作時(shí)隙信號的平均功率P^ m的取值范圍為1《m《22，m為整數(shù)；對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣，同步鎖存相應(yīng)長度 的中頻前饋數(shù)據(jù)； 第一判斷模塊，用于在當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t大于計(jì)數(shù)門限TTto時(shí)，調(diào)用采集模塊對中 頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣； 第二判斷模塊，用于在當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t小于等于計(jì)數(shù)門限T^，且時(shí)隙信號的平
均功率PTS大于設(shè)定的平均功率門限PTto時(shí)，調(diào)用采集模塊對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣； 參數(shù)估計(jì)模塊，用于根據(jù)鎖存的中頻前饋數(shù)據(jù)對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延、相位及
功率的補(bǔ)償，根據(jù)中頻前饋數(shù)據(jù)及補(bǔ)償后的中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。 第一判斷模塊和第二判斷模塊中的所述強(qiáng)制采樣的方式為在當(dāng)前下行時(shí)隙中
的訓(xùn)練序列Midamble碼部分從起始點(diǎn)開始采集L個點(diǎn)的中頻反饋數(shù)據(jù)，L的值范圍為0
< L《144n， n為插值倍數(shù)。 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法及裝置，充分利用TD-SCDMA系 統(tǒng)的信號特性，在DPD模塊進(jìn)行參數(shù)估計(jì)之前，通過判斷由TD-SCDMA系統(tǒng)的中頻反饋信號 部分區(qū)間采樣計(jì)算得到的時(shí)隙信號的平均功率或者計(jì)數(shù)次數(shù)，找到需要采樣的中頻反饋數(shù) 據(jù)，從而充分獲取功率放大器在飽和區(qū)的特性信息，避免了對反饋通路的所有中頻反饋數(shù) 據(jù)進(jìn)行不斷的搜索、采集以及參數(shù)估計(jì)，顯著地降低DPD模塊的計(jì)算量，節(jié)省計(jì)算時(shí)間，減 少器件功耗。


圖1為TD-SCDMA系統(tǒng)中頻至射頻部分結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為TD-SCDMA系統(tǒng)信號采樣位置示意圖； 圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例中數(shù)字預(yù)失真方法流程圖； 圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例中數(shù)字預(yù)失真方法流程圖； 圖5為本發(fā)明所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖 及較佳實(shí)施例，對本發(fā)明提出的一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法及裝置，詳細(xì)說 明如后。 如圖2所示，在TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)中，每個子幀包含特殊時(shí)隙和七個常規(guī)時(shí) 隙TS0 TS6，其中第一常規(guī)時(shí)隙TS0、第五常規(guī)時(shí)隙TS4、第六常規(guī)時(shí)隙TS5、第七常規(guī)時(shí) 隙TS6配置為下行時(shí)隙，第二常規(guī)時(shí)隙TS1、第三常規(guī)時(shí)隙TS2、第四常規(guī)時(shí)隙TS3配置為上 行時(shí)隙。每個常規(guī)時(shí)隙又包含訓(xùn)練序列Midamble碼、保護(hù)時(shí)隙GP，以及兩個數(shù)據(jù)區(qū)第一 數(shù)據(jù)區(qū)Datal和第二數(shù)據(jù)區(qū)Data2。 訓(xùn)練序列Midamble碼在基帶有144個數(shù)據(jù)，第一數(shù)據(jù)區(qū)Datal在基帶有352個數(shù)據(jù)，如果下行擴(kuò)頻因子為16，那么352個數(shù)據(jù)就代表了 352 + 16 = 22個符號的特性，中頻信 號是對基帶信號進(jìn)行插值之后，把數(shù)據(jù)的采樣頻率提高了 n倍，n為插值倍數(shù)，這時(shí)，不考慮 其他操作過程，第一數(shù)據(jù)區(qū)datal中的數(shù)據(jù)到中頻就變成352 Xn個，訓(xùn)練序列Midamble碼 中的數(shù)據(jù)到中頻就變成了 144Xn個，在DPD模塊中進(jìn)行參數(shù)估計(jì)的是前饋與反饋的中頻信 號，通常要求反饋信號的采樣具有較高的平均功率及峰值功率，以充分獲取功率放大器在 飽和區(qū)的特性信息。 由TD-SCDMA系統(tǒng)數(shù)據(jù)的構(gòu)成特點(diǎn)可知，在一個常規(guī)時(shí)隙內(nèi)，時(shí)隙信號的平均功 率與時(shí)隙內(nèi)的符號平均功率基本一致，符號平均功率可以在第一數(shù)據(jù)區(qū)Datal中從起始 點(diǎn)開始選取長度為m個符號的中頻反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算此中頻反饋數(shù)據(jù)的符號平均功率，將 其當(dāng)作時(shí)隙信號的平均功率，整數(shù)m的取值范圍根據(jù)DPD技術(shù)的實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)來定，一般地， 1《m《22，因?yàn)橛?jì)算平均功率時(shí)選取的符號越多，計(jì)算量越大，然而，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)當(dāng)m = 2時(shí) 計(jì)算出的符號平均功率與時(shí)隙信號的平均功率相當(dāng)，因此，在第一數(shù)據(jù)區(qū)Datal中從起始 點(diǎn)開始選取長度為2個符號的中頻反饋數(shù)據(jù)，用來計(jì)算時(shí)隙信號的平均功率即可。另外，在 一個常規(guī)時(shí)隙內(nèi)，訓(xùn)練序列Midamble碼的信號瞬時(shí)峰值功率較高，可以利用這些特點(diǎn)簡化 揀選DPD模塊進(jìn)行參數(shù)估計(jì)所需的反饋數(shù)據(jù)的過程。 本發(fā)明第一實(shí)施例中， 一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法，如圖3所示，包 括如下步驟 第一步、當(dāng)前時(shí)隙信號為下行時(shí)隙時(shí)，判斷DPD模塊是否啟動，若沒有啟動，則不 進(jìn)行后續(xù)處理；若啟動，則設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)門限為TThr， TTto可以為10次，設(shè)置平均功率門 限P^為-30dBFS。在本領(lǐng)域中，平均功率不涉及絕對的功率值，而是把數(shù)字信號的所有位 全為"l"輸出時(shí)的功率作為一個參照物，其他功率以多少dBFS的功率減弱表示。而此刻 的平均功率門限PTto在DPD模塊剛開始做參數(shù)估計(jì)的時(shí)候可以設(shè)置成一個極小的值甚至為 零，同時(shí)平均功率門限PTto不能大于時(shí)隙信號的平均功率_12dBFS ; 第二步、在當(dāng)前下行時(shí)隙的第一數(shù)據(jù)區(qū)Datal中從起始點(diǎn)開始選取長度為m個符 號的中頻反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算此中頻反饋數(shù)據(jù)的符號平均功率，將其當(dāng)作時(shí)隙信號的平均功率 P^;此處的計(jì)算方法是將m個符號的中頻反饋數(shù)據(jù)分別取模的平方之和再除以m，這一內(nèi)容 是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，故此處不詳述； 第三步、判斷當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t是否大于計(jì)數(shù)門限T^，若超過計(jì)數(shù)門限T,hr，則說 明已經(jīng)太久沒有采集新的反饋數(shù)據(jù)了，故跳轉(zhuǎn)至第五步；否則進(jìn)入第四步進(jìn)行平均功率判 斷； 第四步、判斷時(shí)隙信號的平均功率P^是否大于設(shè)定的平均功率門限PThr，若大于
平均功率門限P^，說明當(dāng)前下行時(shí)隙信號的平均功率很高，可以使功率放大器進(jìn)入非線性
區(qū)域，于是就轉(zhuǎn)至第五步；否則進(jìn)入第六步，放棄對當(dāng)前反饋的時(shí)隙信號進(jìn)行采樣； 第五步、將計(jì)數(shù)器的值t歸零，并將平均功率門限PThr更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均
功率PTS，即t = 0， PThr = PTS，轉(zhuǎn)至第七步； 第六步、將計(jì)數(shù)器的值t加l，轉(zhuǎn)至第十步； 第七步、在當(dāng)前下行時(shí)隙中的訓(xùn)練序列Midamble碼部分從起始點(diǎn)開始采集L個點(diǎn) 的中頻反饋數(shù)據(jù)，中頻信號是對基帶信號進(jìn)行插值之后，把數(shù)據(jù)的采樣頻率提高了n倍，這 時(shí)，不考慮其他操作過程，訓(xùn)練序列Midamb 1 e碼中的數(shù)據(jù)就由144個點(diǎn)變成144 X n個點(diǎn)，
7一般來講，L的值可以選取0 < L《144n， n為插值倍數(shù)，L的實(shí)際取值都是根據(jù)DPD技術(shù) 實(shí)現(xiàn)人員的經(jīng)驗(yàn)，選取訓(xùn)練序列Midamble碼中的L個數(shù)據(jù)來計(jì)算只要能夠得到反映中頻反 饋信號的峰值功率就可以了，不需要全部的144n個點(diǎn)，為了減少處理的數(shù)據(jù)量，實(shí)際中只 選取了訓(xùn)練序列Midamble碼中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的參數(shù)估計(jì)，優(yōu)選地，L = 4000。同 步鎖存相應(yīng)長度的中頻前饋數(shù)據(jù)； 第八步、根據(jù)第七步中采得的中頻前饋數(shù)據(jù)對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延、相位及功 率的補(bǔ)償，以符合具體DPD算法的要求； 所述時(shí)延、相位及功率補(bǔ)償?shù)倪^程是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)內(nèi)容，故此處不 詳述，僅簡要介紹如下 通過將中頻反饋數(shù)據(jù)與中頻前饋數(shù)據(jù)的對應(yīng)項(xiàng)相乘再移位的方法求出滑動互相 關(guān)的最大值，與滑動互相關(guān)的最大值對應(yīng)的中頻反饋數(shù)據(jù)滑動的位移即為中頻反饋數(shù)據(jù)的 延遲t ;通過計(jì)算中頻反饋數(shù)據(jù)與中頻前饋數(shù)據(jù)相除以后得到數(shù)據(jù)的角度均值得出中頻 反饋數(shù)據(jù)的相位偏差?。煌ㄟ^計(jì)算中頻反饋數(shù)據(jù)與中頻前饋數(shù)據(jù)功率比值的均值得到中 頻反饋數(shù)據(jù)的功率偏差a 。 根據(jù)中頻反饋數(shù)據(jù)的時(shí)延t 、相位偏差小以及功率偏差a對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行 如下的補(bǔ)償 時(shí)延補(bǔ)償中頻反饋數(shù)據(jù)(x)=中頻反饋數(shù)據(jù)(x+ t );
相位補(bǔ)償中頻反饋數(shù)據(jù)=中頻反饋數(shù)據(jù)Xe鄧(-jX小)；
功率補(bǔ)償中頻反饋數(shù)據(jù)=中頻反饋數(shù)據(jù)X a 。
第九步、根據(jù)中頻前饋數(shù)據(jù)及補(bǔ)償后的中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)； 現(xiàn)有DPD模塊的作用是對具體的功放做補(bǔ)償，通常是根據(jù)實(shí)際的功放數(shù)學(xué)模型進(jìn)
行參數(shù)估計(jì)，得出功放數(shù)學(xué)模型的主要參數(shù)。具體的地說，假設(shè)功放數(shù)學(xué)模型為Y = XB， X
為中頻前饋數(shù)據(jù)，Y為補(bǔ)償后的中頻反饋數(shù)據(jù)，B為功放數(shù)學(xué)模型的參數(shù)，目前X、 Y都已知，
再通過合適的算法求出功放數(shù)學(xué)模型的參數(shù)B，從而得到我們需要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)失真的模型
參數(shù)A = 1/B，這一部分是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)內(nèi)容，故此處不詳述。 第十步、進(jìn)入下一個下行時(shí)隙，重復(fù)第二步至第九步的處理。 在第一步中，平均功率門限PThr在DPD模塊剛開始做參數(shù)估計(jì)的時(shí)候可以設(shè)置成 一個極小的值，甚至為零，目的就是讓反饋的時(shí)隙信號的平均功率大于這個平均功率門限， 然后將計(jì)算得到的當(dāng)前時(shí)隙信號的平均功率確定為新的平均功率門限PThr，進(jìn)行參數(shù)估計(jì)， 這樣逐步使得DPD模塊進(jìn)入一個穩(wěn)定工作階段。因此，平均功率門限PThr不能大于時(shí)隙信 號的平均功率-12dBFS。 本發(fā)明第二實(shí)施例中，為了能在整個采集中頻前饋數(shù)據(jù)和中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù) 估計(jì)的過程中，能夠提供給用戶一個強(qiáng)制采樣的功能， 一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失 真方法，如圖4所示，包括如下步驟 第1步、當(dāng)前時(shí)隙信號為下行時(shí)隙時(shí)，判斷DPD模塊是否啟動，若沒有啟動，則不進(jìn) 行后續(xù)處理；若啟動，則設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)門限為T^，lVhr可以為IO次，設(shè)置平均功率門限 PTto為_30(18 5，設(shè)置外觸發(fā)標(biāo)志；在本領(lǐng)域中，平均功率不涉及絕對的功率值，而是把數(shù)字 信號的所有位全為"l"輸出時(shí)的功率作為一個參照物，其他功率以多少dBFS的功率減弱表 示。而此刻的平均功率門限PThr在DPD模塊剛開始做參數(shù)估計(jì)的時(shí)候可以設(shè)置成一個極小的值，甚至為零，同時(shí)平均功率門限PTto不能大于時(shí)隙信號的平均功率_12dBFS ; 設(shè)置外觸發(fā)標(biāo)識的作用是，在外觸發(fā)的采樣模式下，當(dāng)用戶設(shè)置外觸發(fā)標(biāo)識為"使
能"狀態(tài)時(shí)，啟動DPD模塊后，可以直接在下行時(shí)隙中采樣反饋和前饋的中頻數(shù)據(jù)； 第2步、判斷數(shù)據(jù)采樣模式是自觸發(fā)還是外觸發(fā)，若是自觸發(fā)模式，轉(zhuǎn)至第3步；若
是外觸發(fā)模式，則跳轉(zhuǎn)至第6步； 第3步、在當(dāng)前下行時(shí)隙的第一數(shù)據(jù)區(qū)Datal中從起始點(diǎn)開始選取長度為m個符 號的中頻反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算此中頻反饋數(shù)據(jù)的符號平均功率，將其當(dāng)作時(shí)隙信號的平均功率 P^;此處的計(jì)算方法是將m個符號的中頻反饋數(shù)據(jù)分別取模的平方之和再除以m，這一內(nèi)容 是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，故此處不詳述； 第4步、判斷當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t是否大于計(jì)數(shù)門限T^，若超過計(jì)數(shù)門限Ahr，則說 明已經(jīng)太久沒有采集新的反饋數(shù)據(jù)了 ，故跳轉(zhuǎn)至第7步進(jìn)行強(qiáng)制采樣；否則進(jìn)入第5步進(jìn)行 平均功率判斷； 第5步、判斷時(shí)隙信號的平均功率&5是否大于設(shè)定的平均功率門限？*，若大于平 均功率門限P^，說明當(dāng)前下行時(shí)隙信號的平均功率很高，可以使功率放大器進(jìn)入非線性區(qū) 域，于是就轉(zhuǎn)至第7步；否則進(jìn)入第8步，放棄對當(dāng)前反饋的時(shí)隙信號進(jìn)行采樣；
第6步、根據(jù)用戶設(shè)置的外觸發(fā)標(biāo)志判斷是否進(jìn)行強(qiáng)制采樣，若外觸發(fā)標(biāo)志為"使 能"，轉(zhuǎn)至第9步進(jìn)行強(qiáng)制采樣，否則轉(zhuǎn)至第12步放棄對當(dāng)前反饋的時(shí)隙信號進(jìn)行采樣，并 等待進(jìn)入下一個下行時(shí)隙； 第7步、將計(jì)數(shù)器的值t歸零，并將平均功率門限PThr更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均
功率，即t = 0， PTto = P巾轉(zhuǎn)至第9步； 第8步、將計(jì)數(shù)器的值t加l，轉(zhuǎn)至第12步； 第9步、在當(dāng)前下行時(shí)隙中的訓(xùn)練序列Midamble碼部分從起始點(diǎn)開始采集L個 點(diǎn)的中頻反饋數(shù)據(jù)，一般來講，L的值可以選取0 < L《144n， n為插值倍數(shù)，優(yōu)選地，L = 4000，同步鎖存相應(yīng)長度的中頻前饋數(shù)據(jù)； 第10步、根據(jù)第9步中采得的中頻前饋數(shù)據(jù)對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延、相位及功 率的補(bǔ)償，以符合具體DPD算法的要求； 第11步、根據(jù)中頻前饋數(shù)據(jù)及補(bǔ)償后的中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)； 第12步、進(jìn)入下一個下行時(shí)隙，重復(fù)第2步至第11步的處理。 本發(fā)明第三實(shí)施例中，如圖5所示， 一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真裝置，包
括 設(shè)置模塊，用于當(dāng)前時(shí)隙信號為下行時(shí)隙且DPD模塊啟動時(shí)，設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù) 門限TThr和平均功率門限PThr， TTto可以為10次，PThr可以為_30dBFS ;在對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn) 行強(qiáng)制采樣之前，將計(jì)數(shù)器的值t歸零，并將平均功率門限PTto更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均 功率PTS ; 采集模塊，用于在當(dāng)前下行時(shí)隙的數(shù)據(jù)區(qū)域中從起始點(diǎn)開始選取長度為m個符號 的中頻反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算此中頻反饋數(shù)據(jù)的符號平均功率，將其當(dāng)作時(shí)隙信號的平均功率Pw; 對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣，即在當(dāng)前下行時(shí)隙中的訓(xùn)練序列Midamble碼部分從起始 點(diǎn)開始采集L個點(diǎn)的中頻反饋數(shù)據(jù)， 一般來講，L的值可以選取0 < L《144n， n為插值倍 數(shù)，優(yōu)選地，L = 4000，同步鎖存相應(yīng)長度的中頻前饋數(shù)據(jù)；
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第一判斷模塊，用于在當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t大于計(jì)數(shù)門限TTto時(shí)，調(diào)用采集模塊對中 頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣； 第二判斷模塊，用于在當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t小于等于計(jì)數(shù)門限T^，且時(shí)隙信號的平 均功率PTS大于設(shè)定的平均功率門限PTto時(shí)，調(diào)用采集模塊對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣；
參數(shù)估計(jì)模塊，用于根據(jù)鎖存的中頻前饋數(shù)據(jù)對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延、相位及 功率的補(bǔ)償，根據(jù)中頻前饋數(shù)據(jù)及補(bǔ)償后的中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。
綜上所述，本發(fā)明給出了一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法和裝置，其 通過在TD-SCDMA系統(tǒng)下行時(shí)隙的局部采樣中頻反饋數(shù)據(jù)，避免搜索揀選反饋數(shù)據(jù)所需的 極大計(jì)算量，可以降低對DPD模塊計(jì)算處理能力的要求，并減少器件功耗。本發(fā)明適用于 TD-SCDMA無線通信系統(tǒng)，尤其適用于需要使用DPD技術(shù)提高功率放大器的線性度及輸出功 率的場合。 通過具體實(shí)施方式
的說明，當(dāng)可對本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功 效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖示僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā) 明加以限制。
權(quán)利要求
一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于包括如下步驟步驟一、當(dāng)前時(shí)隙信號為下行時(shí)隙且數(shù)字預(yù)失真模塊啟動時(shí)，設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)門限TThr和平均功率門限PThr；步驟二、在當(dāng)前下行時(shí)隙的數(shù)據(jù)區(qū)域中從起始點(diǎn)開始選取長度為m個符號的中頻反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算此中頻反饋數(shù)據(jù)的符號平均功率，將其當(dāng)作時(shí)隙信號的平均功率PTS；步驟三、判斷當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t是否大于計(jì)數(shù)門限TThr，若是，則將計(jì)數(shù)器的值t歸零，并將平均功率門限PThr更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均功率PTS，對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣，同步鎖存相應(yīng)長度的中頻前饋數(shù)據(jù)，否則執(zhí)行步驟四；步驟四、判斷時(shí)隙信號的平均功率PTS是否大于設(shè)定的平均功率門限PThr，若是，則將計(jì)數(shù)器的值t歸零，并將平均功率門限PThr更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均功率PTS，對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣，同步鎖存相應(yīng)長度的中頻前饋數(shù)據(jù)，否則，計(jì)數(shù)器的值t加1，等待進(jìn)入下一個下行時(shí)隙，執(zhí)行步驟二；步驟五、用于根據(jù)鎖存的中頻前饋數(shù)據(jù)對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延、相位及功率的補(bǔ)償，根據(jù)中頻前饋數(shù)據(jù)及補(bǔ)償后的中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于該方法在參數(shù)估計(jì)之后進(jìn)一步包括等待進(jìn)入下一個下行時(shí)隙，執(zhí)行步驟二。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于步驟一中設(shè)置的所述計(jì)數(shù)門限TThr為10次，平均功率門限PThr為-30dBFS。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于m的取值范圍為1《m《22，m為整數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于所述強(qiáng)制采樣的方式為在當(dāng)前下行時(shí)隙中的訓(xùn)練序列Midamble碼部分從起始點(diǎn)開始采集L個點(diǎn)的中頻反饋數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法，其特征在于L的值范圍為0 < L《144n， n為插值倍數(shù)。
7. —種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真裝置，其特征在于包括設(shè)置模塊，用于當(dāng)前時(shí)隙信號為下行時(shí)隙且數(shù)字預(yù)失真模塊啟動時(shí)，設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)門限TTto和平均功率門限PTto ;在對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣之前，將計(jì)數(shù)器的值t歸零，并將平均功率門限PTto更新為當(dāng)前時(shí)隙信號的平均功率PTS ;采集模塊，用于在當(dāng)前下行時(shí)隙的數(shù)據(jù)區(qū)域中從起始點(diǎn)開始選取長度為m個符號的中頻反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算此中頻反饋數(shù)據(jù)的符號平均功率，將其當(dāng)作時(shí)隙信號的平均功率P^;對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣，同步鎖存相應(yīng)長度的中頻前饋數(shù)據(jù)；第一判斷模塊，用于在當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t大于計(jì)數(shù)門限TTto時(shí)，調(diào)用采集模塊對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣；第二判斷模塊，用于在當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值t小于等于計(jì)數(shù)門限1Vhr，且時(shí)隙信號的平均功率PTS大于設(shè)定的平均功率門限PTto時(shí)，調(diào)用采集模塊對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制采樣；參數(shù)估計(jì)模塊，用于根據(jù)鎖存的中頻前饋數(shù)據(jù)對中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延、相位及功率的補(bǔ)償，根據(jù)中頻前饋數(shù)據(jù)及補(bǔ)償后的中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真裝置，其特征在于m的取值范圍為1《m《22，m為整數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真裝置，其特征在于第 一判斷模塊和第二判斷模塊中的所述強(qiáng)制采樣的方式為在當(dāng)前下行時(shí)隙中的訓(xùn)練序列 Midamble碼部分從起始點(diǎn)開始采集L個點(diǎn)的中頻反饋數(shù)據(jù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真裝置，其特征在于L的值范 圍為0 < L《144n， n為插值倍數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真方法及裝置，該方法包括如下步驟步驟一、當(dāng)前時(shí)隙信號為下行時(shí)隙且DPD模塊啟動時(shí)，設(shè)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)門限和平均功率門限；步驟二、在當(dāng)前下行時(shí)隙的數(shù)據(jù)區(qū)域中選取m個符號的中頻反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算得到時(shí)隙信號的平均功率；步驟三、通過判斷由中頻反饋信號部分區(qū)間采樣計(jì)算得到的時(shí)隙信號平均功率或者計(jì)數(shù)次數(shù)，找到需要采樣的中頻反饋數(shù)據(jù)，同時(shí)丟棄不需要采樣的中頻反饋數(shù)據(jù)，避免了對反饋通路的所有中頻反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的搜索、采集以及參數(shù)估計(jì)，顯著地降低DPD模塊的計(jì)算量，節(jié)省計(jì)算時(shí)間，減少器件功耗。
文檔編號H04W52/42GK101784108SQ200910000900
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者馮波, 段義軍 申請人:中興通訊股份有限公司