專利名稱：閉環(huán)功率傳輸校準的制作方法
閉環(huán)功率傳輸校準背景技術(shù)
對于無線通信設(shè)備(例如寬帶無線通信設(shè)備)，可以執(zhí)行校準以確保在無線通信設(shè)備的天線和天線連接器處傳送精確的射頻(RF)功率。該校準可能對天線連接器的阻抗的效應(yīng)敏感。這種阻抗可以是指或可歸因于電壓駐波比(VSWR)效應(yīng)。
無線通信設(shè)備可以將閉環(huán)讀數(shù)用于功率校準和功率放大器(PA)預(yù)失真或PAPD校正。閉環(huán)讀數(shù)可以被用來達到功率的精度以及用于產(chǎn)品開發(fā)中的掩模(mask)校正。在特定情況下，將檢測器放置在PA的輸出處。可以將在環(huán)回之后來自PA的采樣數(shù)據(jù)乘以由于在無線通信設(shè)備的天線端口(即天線連接器)處的有限VSWR而出現(xiàn)的檢測器頻率響應(yīng)。
來自檢測器的響應(yīng)可能在閉環(huán)設(shè)計中造成問題，從而影響可以在無線通信設(shè)備上執(zhí)行的不同校準和過程。例如，正交頻分復(fù)用或OFDM信號的所檢測到的峰值可以改變，從而對所執(zhí)行的峰值平均功率比或PAPR檢測造成問題。PAH)校正曲線可能變得有噪，從而使得難以提取幅度調(diào)制(AM)和相位調(diào)制(PM)響應(yīng)。


參照附圖來描述具體實施方式
。在附圖中，附圖標記的最左側(cè)的(一個或多個)數(shù)字標識該附圖標記首次出現(xiàn)的圖。在整個附圖中使用相同附圖標記來指代相似的特征和部件。
圖1是根據(jù)一些實施的示例無線通信設(shè)備的框圖。
圖2是根據(jù)一些實施的幅度信道成形響應(yīng)的示例曲線圖。
圖3是根據(jù)一些實施的相位響應(yīng)的示例曲線圖。
圖4是根據(jù)一些實施的執(zhí)行針對從環(huán)回功率讀數(shù)的峰值平均功率比或PAPR提取的校準的流程圖。
具體實施方式
概觀 在包括無線發(fā)射機模塊的無線通信設(shè)備(即無線通信系統(tǒng))中，使用算法或過程來執(zhí)行校正，所述算法或過程使用環(huán)回或閉環(huán)來校正功率放大器預(yù)失真或PAPD校正曲線。例如，可以在VSWR改變下將功率檢測誤差從1.0 dB減小至約0.1 dB。此外，可以執(zhí)行提取功率放大器(PA)的AM/PM曲線。利用算法對閉環(huán)的實施可以導(dǎo)致優(yōu)化的最大輸出功率和PA效率，從而在沒有到無線通信設(shè)備的附加硬件的情況下提高吞吐量，同時節(jié)省功率消耗。
在實施中，為了得到閉環(huán)中的功率檢測的精確讀數(shù)，相對讀數(shù)測量可以基于使用預(yù)先存在的峰值平均功率比或PAPR檢測技術(shù)的相對讀數(shù)；然而，由于預(yù)先存在的PAPR技術(shù)可能對VSWR改變敏感，并且為了調(diào)整至實際操作條件，因此可以實施下列算法和技術(shù)。
一般地，算法或過程包括所傳送的分組，例如正交頻域復(fù)用(OFDM)分組。所傳送的分組被用來學習在測量PA的輸出時檢測器的線性響應(yīng)。這可以通過使用低功率傳送的分組來實施?？梢酝ㄟ^從參考分組減去實際傳送的分組來得到線性響應(yīng)，該參考分組基于下述特性:在PA非線性之后保持線性響應(yīng)，并且因此，可以使用低功率分組來減去線性響應(yīng)，如下面進一步討論的。該實施利用相對較少的計算，并實施把將要傳送的附加分組用作參考。相對更復(fù)雜的另一實施從導(dǎo)頻信號中提取來自PA和耦合器的響應(yīng)(即從射頻集成電路或RFIC和耦合器的輸出)，并對接收到的信號進行均衡。
示例無線通信設(shè)備 圖1示出示例無線通信設(shè)備100。無線通信設(shè)備100使用閉環(huán)校準算法過程來確保精確的功率傳輸。
無線通信設(shè)備100可以包括寬帶設(shè)備，例如膝上型電腦、上網(wǎng)本、個人數(shù)字助理(PDA)、電子閱讀器、智能電話等等。還想到，無線通信設(shè)備100可以包括僅有語音的設(shè)備，例如蜂窩電話。
在該實施中，無線通信設(shè)備100包括無線發(fā)射機模塊102和(一個或多個)驅(qū)動器104。在特定情況下，無線發(fā)射機模塊102可以以硬件實施，例如作為硅中集成電路的一部分。(一個或多個)驅(qū)動器104在特定情況下可以以軟件和/或固件實施。無線設(shè)備包括接收和傳送RF供電的信號的一個或多個天線106。如由連接器108所表示的線路、電纜和/或端口將無線發(fā)射機模塊102與(一個或多個)天線106相連?？梢栽?一個或多個)天線106處針對功率輸出進行測量。
無線通信設(shè)備100還可以包括:一個或多個處理器(未示出)和存儲器(未示出)，被配置成與無線通信設(shè)備100的所描述的部件進行通信并處理無線通信設(shè)備100的所描述的部件的過程。在特定情況下，(一個或多個)驅(qū)動器104可以被實施為存儲器的一部分。存儲器可以包括被配置成執(zhí)行所描述的方法的計算機可讀存儲介質(zhì)。
無線發(fā)射機模塊102可以包括專用內(nèi)部控制器和存儲器110、數(shù)字信號處理器(DSP) 112和射頻集成電路(RFIC)收發(fā)機114?？刂破骱痛鎯ζ?10可以包括計算機可讀存儲介質(zhì)。RFIC收發(fā)機114包括功率放大器或PA 116和檢測器118。PA 116提供被發(fā)送至(一個或多個)天線196的信號。此外，PA 116創(chuàng)建去往連接器108的“信道”。
檢測器118讀取在功率放大器116處的功率，并在線路120上將信號提供給DSP112。RFIC收發(fā)機114包括環(huán)回鏈122。環(huán)回鏈122通過接收機124從功率放大器116接收輸出。接收機124可以放大接收到的信號?；祛l器126被包括在環(huán)回鏈122中。在線路128處提供環(huán)回響應(yīng)信號。特別地，將環(huán)回鏈122與所傳送的OFDM分組一起使用，如下所述，以確定或?qū)W習在檢測器118處的線性響應(yīng)(即功率放大器116的輸出)?？梢酝ㄟ^從在檢測器118處的實際測量中減去所傳送的OFDM分組來確定線性響應(yīng)。
在該實施中，DSP 112包括傳送參考分組或者處于衰減模式或低功率模式的分組的模塊130。所傳送的參考分組可以是OFDM分組。DSP 112還包括傳送處于正常模式的分組的模塊132。下面進一步討論參考分組和處于正常模式的分組。
內(nèi)部控制器和存儲器110可以包括處理和/或傳遞數(shù)據(jù)的特定模塊。在該實例中，模塊132被配置成控制去往和來自DSP 112和RFIC收發(fā)機114以及(一個或多個)驅(qū)動器104的數(shù)據(jù)傳送。(一個或多個)驅(qū)動器104在該實例中包括被配置成提取環(huán)回響應(yīng)(即在線路128上的信號)并對接收到的分組進行均衡的模塊136。(一個或多個)驅(qū)動器104包括被配置成對幅度調(diào)制(AM)至AM響應(yīng)曲線進行濾波并提取峰值功率的模塊138。另一模塊140可以被配置成計算PAPR校正值。
可以將PA 116的輸出發(fā)送至一個或多個濾波器142并由所述一個或多個濾波器142處理。在特定實施中，可以包括定向耦合器144?？梢詫嵤┒ㄏ蝰詈掀?36以減小信道誤差。
圖2示出幅度信道成形響應(yīng)的示例曲線圖200。曲線圖200示出可以在信道(例如由PA 116創(chuàng)建的信道)的耦合點(即連接器108)處看到的信道頻率。曲線圖200畫出信號載波對幅度的曲線。高功率曲線202和低功率曲線204被示出，并且示出可以在低功率和高功率處提取全部響應(yīng)。在高功率處，可能存在比低功率更多的噪聲，這是由于差的誤差向量幅度或EVM ;然而，在濾波之后，來自高功率和低功率的噪聲可以非常類似。因此，如果在PA 116之前和之后存在線性響應(yīng)，則可以在高功率或低功率下執(zhí)行均衡。
圖3示出相位響應(yīng)的示例曲線圖300。曲線圖300在由PA 116創(chuàng)建的特定信道之上。曲線圖300畫出信號載波對相位的曲線。高功率曲線302和低功率曲線304被示出，并且示出可以在低功率和高功率處提取全部響應(yīng)。如圖2和曲線圖200所示，曲線圖300示出:在高功率處可能存在比低功率更多的噪聲，這是由于差的EVM;以及在濾波之后，來自高功率和低功率的噪聲可以非常類似。此外，曲線圖300示出:如果在PA 116之前和之后存在線性響應(yīng)，則可以在高功率或低功率下執(zhí)行均衡。
如所討論的，為了得到閉環(huán)中的功率檢測的精確讀數(shù)，相對讀數(shù)測量可以基于使用預(yù)先存在的峰值平均功率比或PAPR檢測技術(shù)的相對讀數(shù)，其中使用附加算法或過程。一個實施包括所傳送的分組，例如正交頻域復(fù)用(OFDM)分組。所傳送的分組被用來學習在測量PA 116的輸出時檢測器的線性響應(yīng)。這可以通過使用低功率傳送的分組來實施。稍后可以減去低功率傳送的分組的固有線路線性響應(yīng)。另一實施從導(dǎo)頻信號中提取來自PA 116和耦合器或連接器108的響應(yīng)(即從RFIC收發(fā)機114和連接器198的輸出)，并對接收到的信號進行均衡。
對于這兩個實施，在均衡之后，繪制AM響應(yīng)以創(chuàng)建曲線圖，從該曲線圖中可以提取所導(dǎo)出的PAPR值。相比之下，如果數(shù)據(jù)僅被均衡，并且應(yīng)用max/rms檢測方法，則由于在PA 116之前和之后的濾波器，可能產(chǎn)生不精確的PAPR讀數(shù)。因此，對于下面進一步描述的算法或過程的實施，實施該算法的閉環(huán)檢測器讀數(shù)的AM響應(yīng)曲線圖很好地與定向耦合器讀數(shù)的理想情況相比較。此外，可以實現(xiàn)直接點與耦合點之間的AM/AM曲線的良好擬合。例如，在壓縮可以按照4 dB的峰值功率處，AM/AM曲線之間的差可以小于0.1 dB。
一般地，在環(huán)回處將均衡過程添加至樣本，并且使用AM曲線的平均來克服檢測器響應(yīng)。該校準過程針對均衡創(chuàng)建了參考分組，并且用于校準的算法實施該參考分組。這可以導(dǎo)致無線系統(tǒng)(即無線通信設(shè)備100)中的傳送功率的高精度測量，甚至在天線(即天線106)處的VSWR改變下亦如此。從環(huán)回導(dǎo)出的PAPR方法與新均衡過程一起可以提供用于功率測量的魯棒解決方案。
圖4是針對無線通信設(shè)備執(zhí)行針對從環(huán)回功率讀數(shù)的峰值平均功率比(PAPR)提取的校準的示例性過程的流程圖400。并不意圖將描述該方法的順序解釋為限制，并且可以按任何順序?qū)⑷魏螖?shù)目的所描述的方法框進行組合以實施該方法或替換的方法。另外，在不脫離本文描述的主題的精神和范圍的情況下，可以從該方法中刪除個體框。此外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，該方法可以以任何合適的硬件、軟件、固件或其組合來實施。
在框402處，傳送參考分組。參考分組可以是在較低功率模式中傳送的，并且可以是正交頻域復(fù)用或OFDM分組。在如上討論的實施中，DSP 112的模塊130可以提供參考分組。
在框404處，在正常模式中傳送分組。該分組是不論是否執(zhí)行其他校準都提供的傳送信號。正常模式指代預(yù)期或常規(guī)傳輸功率。例如，如上面所討論的，DSP 112的模塊132可以提供常規(guī)模式分組。
在框406處，從參考分組中提取環(huán)回響應(yīng)。環(huán)回響應(yīng)可以由環(huán)回鏈122提供。特別地，參考分組由在正常模式中傳送的分組來劃分(divide)，以便提取由PA 116創(chuàng)建的信道的響應(yīng)。例如，如上面所討論的，(一個或多個)驅(qū)動器104的模塊136可以執(zhí)行該提取。
在框408處，執(zhí)行對接收到的參考分組的均衡。如上面所討論的，在環(huán)回處將均衡過程添加至樣本(即接收到的參考分組)，并且使用AM曲線的平均來克服檢測器響應(yīng)。例如，均衡可以由(一個或多個)驅(qū)動器104的模塊136執(zhí)行。
在框410處，繪制AM/AM曲線。例如，可以從環(huán)回鏈122的響應(yīng)中導(dǎo)出AM/AM，如上面所討論的。
在框412處，對AM/AM曲線或響應(yīng)進行濾波并提取峰值功率。例如，如上面所討論的，(一個或多個)驅(qū)動器104的模塊138可以執(zhí)行該濾波。
在框414處，可以計算峰值平均功率比或PAPR。例如，如上面所討論的，(一個或多個)驅(qū)動器104的模塊140可以執(zhí)行該計算。在特定實施中，將PAPR結(jié)果和AM/PM曲線反饋至控制器和存儲器110以及DSP 112，其中DSP 112可以精確地控制發(fā)射(TX)功率，并基于結(jié)果來執(zhí)行針對掩模和EVM校正的PAPD。
結(jié)論 盡管已經(jīng)以特定于結(jié)構(gòu)特征和/或方法動作的語言描述了主題，但是應(yīng)當理解，所附權(quán)利要求中限定的主題不一定限于所描述的特定特征或動作。相反，特定特征和動作被公開為實施權(quán)利要求的示例性形式。例如，所描述的系統(tǒng)可以被配置為通信設(shè)備、計算設(shè)備和其他電子設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種針對無線通信設(shè)備執(zhí)行從環(huán)回功率讀數(shù)的峰值平均功率比(PAPR)提取的方法，包括: 在正常功率模式中傳送數(shù)據(jù)分組；以及 在與所述正常功率模式相比的低功率模式中傳送參考分組；以及 通過從所述參考分組中減去所述數(shù)據(jù)分組來提取環(huán)回響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳送數(shù)據(jù)分組是所述無線通信設(shè)備的正常傳送的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳送參考分組是正交頻域復(fù)用(OFDM)信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳送參考分組是衰減模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述提取包括去除線性響應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述環(huán)回響應(yīng)包括非線性特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:基于所述環(huán)回響應(yīng)來對接收到的參考分組進行均衡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:基于所述環(huán)回響應(yīng)來繪制AM/AM曲線；以及對所述AM/AM進行濾波以提取峰值功率值。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述峰值功率值被用來減小峰值平均功率比計算的誤差。
10.一種無線通信系統(tǒng)，包括: 功率放大器； 數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器向所述功率放大器提供參考分組和正常信號分組； 環(huán)回鏈，所述環(huán)回鏈 從所述功率放大器接收輸出，所述輸出包括經(jīng)處理的參考分組和經(jīng)處理的正常信號分組；以及 模塊，所述模塊通過從經(jīng)處理的參考分組中減去經(jīng)處理的正常信號分組來提取線性響應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字信號處理器在衰減模式中傳送所述參考分組。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述環(huán)回鏈包括對輸出信號進行放大的接收機和接收經(jīng)放大的信號的混頻器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信系統(tǒng)，還包括測量所述功率放大器的輸出的檢測器，其中線性響應(yīng)檢測器被確定。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信系統(tǒng)，還包括實施所述環(huán)回鏈的環(huán)回響應(yīng)的模塊，所述模塊將AM和PM曲線進行映射，并將曲線擬合至可逆平均映射。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信系統(tǒng)，還包括對AM/AM響應(yīng)曲線進行濾波并從所述環(huán)回響應(yīng)中提取峰值功率的模塊。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信系統(tǒng)，還包括基于所述環(huán)回響應(yīng)來計算峰值平均功率比校正值的模塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信系統(tǒng)，還包括減小來自所述功率放大器的信道誤差的定向耦合器。
18.—種無線通信設(shè)備中的功率檢測的方法，包括:實施峰值平均功率比檢測技術(shù)；通過下述操作來針對操作條件進行調(diào)整:從導(dǎo)頻信號中提取來自所述無線通信設(shè)備的功率放大器和耦合器的響應(yīng)；以及在提取所述響應(yīng)之后對信號進行均衡。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述響應(yīng)是環(huán)回信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所 述的方法，其中，所述提取包括去除線性響應(yīng)。
全文摘要
在無線通信設(shè)備上執(zhí)行閉環(huán)功率校準算法以校正功率放大器預(yù)失真或PADR校正曲線。除峰值平均功率比或PAPR檢測技術(shù)之外，還實施算法或過程，所述算法或過程使用所傳送的參考分組，例如正交頻域復(fù)用(OFDM)分組。參考分組被用來學習測量功率放大器的輸出的檢測器的線性響應(yīng)。所傳送的分組可以包括線性響應(yīng)?？梢酝ㄟ^從參考分組中減去正常分組來確定所包括的線性響應(yīng)。
文檔編號H04W52/32GK103109571SQ201180045818
公開日2013年5月15日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者E.科亨 申請人:英特爾公司