一種射頻信號的控制方法和設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種射頻信號的控制方法和設備，其主要內容是：通過對增益衰減值進行實時的改變，利用實時變化后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整，和/或通過確定線性濾波參數，對輸入的射頻信號經過下變頻及模數轉換后的數字信號進行線性改善，調整和/或改善后的信號經過數字預失真處理和功率放大后輸出；與現有技術相比，通過調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整，和/或對輸入的射頻信號進行線性改善，使得調整后的射頻信號比單一進行模數轉換和削峰處理的射頻信號的信號質量要好，進而改善了射頻信號經數字預失真處理的線性效果和功率放大操作的動態(tài)效果，提升了射頻輸出信號的覆蓋效果。
【專利說明】一種射頻信號的控制方法和設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信領域，尤其涉及一種射頻信號的控制方法和設備。
【背景技術】
[0002]隨著全球通訊業(yè)務的發(fā)展，通信頻譜資源變得越來越寶貴。為了更加有效地利用頻譜資源，許多通信系統都采用了頻譜利用率較高的調制方式(例如:QPSK、QMA等)對載波相位、幅度進行調制，得到較大峰均比的非恒包絡調制信號。即使對這種非恒包絡調制信號采用多載波技術，在載波合成時也會產生較大的峰均比，導致信號的非線性效果極差；并且由于發(fā)射機的線性性能越好，通信網絡中各設備之間的相互干擾以及同一個設備中各頻點載波之間的干擾就越小，從而提高通信頻譜資源的利用率，因此對決定信號線性性能的核心部件一發(fā)射機中的功率放大器在線性調整方面提出了更高的要求。
[0003]目前，隨著數字技術和射頻技術的發(fā)展，解決功率放大器線性問題的方法傾向于采用數字預失真技術。如圖1所示，為一種常見數字預失真功放系統，具體包括:I/Q基帶信號輸入端口、基帶數據處理器、基帶信號削峰設備、基帶預失真處理器、預失真參數自適應控制設備、基帶數據處理器、數模轉換器、模數轉換器、上變頻設備、本振設備、下變頻設備、功率放大器、耦合器和射頻輸出端口。
[0004]具體地，利用圖1的方式對接收到的I/Q基帶信號進行預失真處理，其原理為:由I/Q基帶信號輸入端口接收I/Q基帶信號，并對輸入的I/Q基帶信號經過基帶數據處理器處理以及基帶信號削峰設備進行信號削峰后，該I/Q基帶信號變?yōu)榉寰冉档秃蟮臄底只鶐盘枺?br> [0005]該降低后的數字基帶信號經過基帶預失真處理器以及數模轉換器、上變頻設備后，變?yōu)轭A失真后的射頻信號，再經過高功率的功率放大器對該預失真后的射頻信號進行功率放大后，從射頻輸出端口輸出放大的射頻信號。為了實時監(jiān)測系統的線性，在射頻輸出端口處利用耦合器提取一部分射頻信號，經過下變頻設備、模數轉換器后，變?yōu)閿底址答伝鶐盘?，再經過基帶數據處理器以及預失真參數的自適應控制設備后，實現實時對基帶預失真處理器接收到降低后的數字基帶信號的線性調整，從而使得預失真功放系統達到線性維持最優(yōu)的目的。
[0006]采用圖1所示的數字預失真功放系統可以實現對接收到的I/Q基帶信號進行預失真功放的線性要求，在圖1所示的數字預失真功放系統中采用I/Q基帶信號輸入端口，僅能使用在基站、RRU等通信設備中，而對于使用射頻端口作為信號輸入端口的通信設備，利用I/Q基帶信號作為輸入端口的預失真功放系統是無法使用的。由于采用射頻端口作為信號輸入端口的通信設備在當前的通信網絡覆蓋中占用了特別大的比例，因此，在圖1所示的基礎上提出了一種基于射頻輸入端口的數字預失真功放系統，如圖2所示。
[0007]在圖2所示的基于射頻輸入端口的數字預失真功放系統中，具體包括:射頻信號輸入端口、第一下變頻設備、第一本振設備、第一模數轉換器、數字下變頻和濾波處理器、基帶信號削峰設備、基帶預失真處理器、預失真參數自適應控制身、基帶數據處理器、數模轉換器、第二模數轉換器、上變頻設備、第二本振設備、第二下變頻設備、功率放大器、耦合器和射頻輸出端口。
[0008]圖2所示的基于射頻輸入端口的數字預失真功放系統和圖1所示的基于I/Q基帶信號輸入端口的數字預失真功放系統對接收到的信號進行預失真處理的原理是相同的，最大的區(qū)別在于:兩種預失真功放系統信號的輸入端口不同。由于這兩種預失真功放系統輸入信號的端口不同，導致進行預失真處理時的信號類型不同，利用I/Q基帶信號輸入端口得到的是數字基帶信號，而利用射頻輸入端口得到的是射頻信號；再者數字基帶信號的信號性能(例如:信號的頻率、信號質量等)優(yōu)于射頻信號的信號性能，也就是說，射頻信號的信號性能比較差。
[0009]在圖2所示的預失真功放系統中，通過射頻輸入端口接收到射頻信號后，對該射頻信號經過第一下變頻設備和第一本振設備共同作用，再由第一模數轉換器對該射頻信號進行處理。由于利用射頻輸入端口接收到的是射頻信號，射頻信號相對于數字基帶信號信號質量較差，如果利用圖2所示的預失真功放系統對接收到的射頻信號進行預失真處理，將會出現預失真處理后的信號經過功率放大器放大后輸出后，信號線性效果差，使得這種信號覆蓋地區(qū)接收到的信號質量不好的情形，進而影響了通信網絡的正常運行。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明實施例提供了一種射頻信號的控制方法和設備，用以解決現有預失真功放系統對射頻信號進行預失真處理后輸出的信號效果差的問題。
[0011]一種射頻信號的控制方法，該方法包括:
[0012]確定輸入的射頻信號的參數信息，所述參數信息用于表征射頻信號的功率；
[0013]根據射頻信號的參數信息與輸入功率值之間的對應關系，確定輸入的射頻信號的參數信息對應的輸入功率值；
[0014]在確定的所述輸入功率值小于額定功率值時，調整當前的增益衰減值；
[0015]利用調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整后輸出。
[0016]一種射頻信號的控制方法，該方法包括:
[0017]確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，所述數字信號是輸入的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的；
[0018]根據執(zhí)行功率放大操作的起始頻率與終止頻率，確定所述功率放大操作所需工作頻段的第二中心頻點值；
[0019]將所述第一中心頻點值與所述第二中心頻點值的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對所述數字信號進行線性濾波后，經數字預失真和功率放大操作后輸出。
[0020]一種射頻信號的控制設備，該設備包括:
[0021]射頻功率檢測器，用于確定輸入的射頻信號的參數信息，所述參數信息用于表征射頻信號的功率；
[0022]自適應控制器，用于根據射頻信號的參數信息與輸入功率值之間的對應關系，確定射頻功率檢測器確定的輸入的射頻信號的參數信息對應的輸入功率值，并在確定的所述輸入功率值小于額定功率值時，調整當前增益衰減值，并將調整后的增益衰減值發(fā)送給增益調整器；
[0023]增益調整器，用于利用接收到的降低后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整后輸出。
[0024]一種射頻信號的控制設備，該設備包括:
[0025]自適應控制器，用于確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，所述數字信號是輸入的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的，以及根據執(zhí)行功率放大操作的起始頻率與終止頻率，確定所述功率放大操作所需工作頻段的第二中心頻點值；
[0026]線性濾波器，用于將自適應控制器確定的第一中心頻點與第二中心頻點的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對輸入的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的數字信號進行線性濾波；
[0027]數字預失真器，用于將線性濾波器調整后的信號進行數字預失真處理；
[0028]射頻功率放大器，用于將數字預失真器處理后的信號進行功率放大后輸出。
[0029]本發(fā)明有益效果如下:
[0030]本發(fā)明實施例通過降低后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整，和/或確定的線性濾波參數對輸入的射頻信號進行線性改善，使得調整后的射頻信號比單一進行模數轉換和削峰處理的射頻信號的信號質量要好，進而改善了射頻信號經數字預失真處理的線性效果和功率放大操作的動態(tài)效果，提升了射頻輸出信號的覆蓋效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為一種常見數字預失真功放系統的結構示意圖；
[0032]圖2為基于射頻輸入端口的數字預失真功放系統的結構示意圖；
[0033]圖3為本實施例一的一種射頻信號的控制方法的流程示意圖；
[0034]圖4為本實施例二的一種射頻信號的控制方法的流程示意圖；
[0035]圖5為確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值的方法的流程圖；
[0036]圖6為本實施例三的一種射頻信號的控制設備的結構示意圖；
[0037]圖7為本實施例四的一種射頻信號的控制設備的結構示意圖；
[0038]圖8為本實施例五的一種射頻信號的控制系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]為了實現本發(fā)明的目的，本發(fā)明實施例提供了一種射頻信號的控制方法和設備，通過對增益衰減值進行實時的改變，利用實時變化后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整，和/或通過確定的線性濾波參數對輸入的射頻信號經過下變頻及模數轉換后的數字信號進行線性改善，調整和/或改善后的信號經過數字預失真處理和功率放大操作后輸出。
[0040]與現有技術相比，通過降低后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整，和/或對輸入的射頻信號進行線性改善，使得調整后的射頻信號比單一進行模數轉換和削峰處理的射頻信號的信號質量要好，進而改善了射頻信號經數字預失真處理的線性效果和功率放大操作的動態(tài)效果，提升了射頻輸出信號的覆蓋效果。
[0041]下面結合說明書附圖對發(fā)明的實施例的方案進行詳細描述。[0042]實施例一:
[0043]如圖3所示，為本實施例一的一種射頻信號的控制方法的流程示意圖。該方法包括:
[0044]步驟101:確定輸入的射頻信號的參數信息。
[0045]所述參數信息用于表征射頻信號的功率，可以是射頻信號的電壓值，也可以是射頻信號的電流值。
[0046]在步驟101中，所述輸入的射頻信號是指通過耦合器從射頻輸入端口提取的。
[0047]將提取的射頻信號通過電壓/或電流檢測設備確定出射頻信號的電壓值/電流值。
[0048]步驟102:根據射頻信號的參數信息與輸入功率值之間的對應關系，確定輸入的射頻信號的參數信息對應的輸入功率值。
[0049]在步驟102中，若所述射頻信號的參數信息為射頻信號的電壓值，則預先確定所述射頻信號的電壓值與輸入功率值之間的對應關系，可以表格的形式存儲在本地；若所述射頻信號的參數信息為射頻信號的電流值，則預先確定所述射頻信號的電流值與輸入功率值之間的對應關系，可以表格的形式存儲在本地。
[0050]在確定射頻信號的電壓值/或電流值后，根據電壓值/或電流值與輸入功率值在表中的對應關系，確定輸入的射頻信號的電壓值/或電流值對應的輸入功率值；也可以預先建立射頻信號的電壓值/或電流值與輸入功率值之間的線性對應關系，在確定射頻信號的電壓值/或電流值后，根據所述線性對應關系確定輸入的射頻信號的電壓值/或電流值對應的輸入功率值。
[0051]步驟103:在確定的所述輸入功率值小于額定功率值時，調整當前的增益衰減值。
[0052]在步驟103中，判斷確定的所述輸入功率值是否小于額定功率值，若確定的所述輸入功率值小于額定功率值時，則調整當前的增益衰減值；若確定的所述輸入功率值不小于額定功率值時，則保持當前的增益衰減值不變。
[0053]若當前的增益衰減值包括模擬增益衰減值，則根據確定所述參數信息對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值，以及預先設定差值與模擬增益衰減值的減量之間的對應關系，確定所述確定的差值對應的模擬增益衰減值的減量，并將當前的模擬增益衰減值降低確定的所述減量，得到新的模擬增益衰減值。
[0054]具體地，若預先設定差值與模擬增益衰減值的減量之間的對應關系為模擬增益衰減值的減量與差值相同，則根據確定所述電壓值對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值，得到模擬增益衰減值的減量為差值對應的數值，并將當前的模擬增益衰減值降低該數值。
[0055]若當前的增益衰減值還包括數字增益衰減值，則根據確定所述參數信息對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值，以及預先設定差值與數字增益衰減值的增量之間的對應關系，確定所述確定的差值對應的數字增益衰減值的增量，并將當前的數字增益衰減值增加確定的所述增量，得到新的數字增益衰減值。
[0056]具體地，若預先設定差值與數字增益衰減值的增量之間的對應關系為數字增益衰減值與差值之間滿足一一對應關系，由于數字增益衰減值包含相位I路增益衰減值和正交Q路增益衰減值，因此，確定數字增益衰減值中相位I路增益衰減值和正交Q路增益衰減值的增量分別為差值的1/&。根據確定所述電壓值對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值，將數字增益衰減值中相位I路增益衰減值和正交Q路增益衰減值分別增加確定的差值的l/W
[0057]需要說明的是，步驟IOf步驟103可以是對輸入的射頻信號進行采樣，通過確定采樣射頻信號的電壓值/或電流值，進一步得到采樣射頻信號的輸入功率值，進而改變增益調整衰減值，使得改變后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行準確的調整。
[0058]步驟104:利用調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整后輸出。
[0059]在步驟104中，由于增益衰減值包括模擬增益衰減值和數字增益衰減值，因此在利用調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整的方式具體包括:
[0060]首先，利用所述新的模擬增益衰減值對輸入的射頻信號進行模擬增益調整；
[0061]然后，將模擬增益調整后的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到數字信號；
[0062]最后，利用所述新的數字增益衰減值對所述數字信號進行調整。
[0063]需要說明的是，利用所述新的數字增益衰減值對所述數字信號進行調整后，再經過數字預失真處理和功 率放大操作后輸出。
[0064]通過實施例一的方案，通過將確定的輸入射頻信號的參數信息對應的輸入功率值與額定功率值進行比較，實時對增益衰減值進行調整，克服了現有技術中受模數轉換位數限制導致的輸出信號效果差的問題，提升了現有數字預失真功放系統的性能，提升了動態(tài)輸出的范圍。
[0065]實施例二:
[0066]如圖4所示，為本實施例二的一種射頻信號的控制方法的流程示意圖。本實施例二可以是在實施例一的基礎上，在模擬增益調整后的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到數字信號之后，利用所述新的數字增益衰減值對所述數字信號進行調整之前，對所述數字信號作進一步的線性濾波調整。具體方法包括:
[0067]步驟201:確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值。
[0068]在步驟201中，所述數字信號是模擬增益調整后的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的。如圖5所示，為確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值的方法的流程圖，具體包括:
[0069]步驟2011:確定執(zhí)行功率放大操作所需的起始頻率和終止頻率。
[0070]需要說明的是，若執(zhí)行功率放大操作的是射頻功率放大器，因此確定的起始頻率和終止頻率為射頻功率放大器的工作頻率。
[0071]步驟2012:從起始頻率開始到終止頻率結束，以設定步進為單位分別確定數字信號在各頻率下的功率值。
[0072]具體包括:從起始頻率開始，以設定步進為單位確定出不同的頻率。在其中任一個確定的頻率下，取所述數字信號在確定頻率下檢測到的固定點數，根據以下公式確定所述數字信號在所述確定頻率下一段時間內的功率值:
[0073]

丄 N w-1
[0074]其中，P表不數字信號在任一確定頻率下一段時間內的功率值,N表不數字信號的固定點數，i2+q2表示該數字信號在任一頻率下某一時間點的功率值，I表示該數字信號的相位信息，Q表示該數字信號的正交信息。
[0075]需要說明的是，固定點數N可以為4096，步進可以為200kHz。
[0076]步驟2013:針對其中任一個確定的功率值，判斷本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值是否大于設定閾值，若是，則執(zhí)行步驟2014 ;否則，執(zhí)行步驟2015。
[0077]需要說明的是，所述設定閾值可以是經驗值，也可以是實際需要的門限值，例如，設定閾值可以為10dB。
[0078]步驟2014:在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值大于設定閾值時，判斷確定所述差值大于設定閾值這一事件是否為首次出現，若是，則記錄本次確定的功率值對應的頻率作為第一頻率值。
[0079]在步驟2014中，確定第一頻率值的具體步驟包括:
[0080]第一步:判斷本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值是否大于設定閾值，若是，則執(zhí)行下一步；否則執(zhí)行步驟2015。
[0081]第二步:判斷確定所述差值大于設定閾值這一事件是否為首次出現，若是，則記錄本次確定的功率值對應的頻率作為第一頻率值；否則，將確定所述差值大于設定閾值這一事件的次數加一，并記錄本次確定的功率值對應的頻率與變化后的所述次數之間的對應關系O
[0082]步驟2015:在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值不大于設定閾值，判斷確定所述差值不大于設定閾值這一事件是否為最后一次出現，若是，則記錄所述差值不大于設定閾值時對應的頻率作為第二頻率值。
[0083]在步驟2015中，確定第二頻率值的具體步驟包括:
[0084]第一步:判斷本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值是否大于設定閾值，若是，則執(zhí)行步驟2014 ;否則執(zhí)行下一步。
[0085]第二步:將確定所述差值不大于設定閾值這一事件的次數加一，并記錄本次確定的功率值對應的頻率與變化后的所述次數之間的對應關系；
[0086]第三步:判斷所述差值不大于設定閾值這一事件是否為最后一次出現，若是，則記錄本次確定的功率值對應的頻率作為第二頻率值。
[0087]步驟2016:將步驟2014得到的第一頻率值和步驟2015得到的第二頻率值的平均頻率值作為所述數字信號的第一中心頻點值，以及將步驟2014得到的第一頻率值和步驟2015得到的第二頻率值的差的數值作為數字信號的帶寬的數值。
[0088]步驟202:根據執(zhí)行功率放大操作所需的起始頻率與終止頻率的平均值，確定所述功率放大操作所需工作頻段的第二中心頻點值。
[0089]步驟203:將所述第一中心頻點與所述第二中心頻點的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對所述數字信號進行線性濾波。
[0090]通過實施例二的方案，對模擬增益調整后的射頻信號在下變頻及模數轉換后的到的數字信號，利用確定的線性濾波參數進行線性濾波，提高信號的質量，使得經過數字預失真處理和功率放大操作輸出的射頻信號覆蓋效果好，提高覆蓋信號的通信質量。
[0091]需要說明的是，如果沒有實施例一方案的基礎，直接利用實施例二的方案，對輸入的射頻信號經過下變頻和模數轉換后得到的數字信號，利用確定的線性濾波參數對該數字信號進行線性濾波，也可以改變輸入的射頻信號的信號質量，使得經過線性過濾的數字信號經過數字預失真處理和功率放大操作后輸出的射頻信號覆蓋效果，與現有技術相比有很大改變，進而提高信號覆蓋的質量。
[0092]實施例三:
[0093]如圖6所示，為本實施例三的一種射頻信號的控制設備的結構示意圖。本實施例三是針對實施例一和實施例二提供的射頻信號控制方法對應的控制設備。該設備包括:射頻功率檢測器31、自適應控制器32和增益調整器。
[0094]射頻功率檢測器31，用于確定輸入的射頻信號的參數信息，所述參數信息用于表征射頻信號的功率；
[0095]自適應控制器32，用于根據射頻信號的參數信息與輸入功率值之間的對應關系，確定射頻功率檢測器確定的輸入的射頻信號的參數信息對應的輸入功率值，并在確定的所述輸入功率值小于額定功率值時，調整當前增益衰減值，并將調整后的增益衰減值發(fā)送給增益調整器；
[0096]增益調整器，用于利用接收到的調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整后輸出。
[0097]具體地，所述增益調整器包含模擬增益調整器34和數字增益調整器35。
[0098]所述自適應控制器32，具體用于在確定增益調整器包含模擬增益調整器時，確定所述參數信息對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值，并根據預先設定的差值與模擬增益衰減值的減量之間的對應關系，確定所述確定的差值對應的模擬增益衰減值的減量，將當前的模擬增益衰減值降低確定的所述減量，得到新的模擬增益衰減值。
[0099]所述設備還包括:下變頻及模數轉換設備36。
[0100]所述自適應控制器32，具體用于在確定增益調整器包含數字增益調整器時，確定所述參數信息對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值，并根據預先設定的差值與數字增益衰減值的增量之間的對應關系，確定所述確定的差值對應的數字增益衰減值的增量，并將當前的數字增益衰減值增加確定的所述增量，得到新的數字增益衰減值。
[0101]模擬增益調整器34，用于利用所述新的模擬增益衰減值對輸入的射頻信號進行模擬增益調整。
[0102]下變頻及模數轉換設備36，用于將模擬增益調整器進行模擬增益調整后的信號進行下變頻及模數轉換后得到數字信號。
[0103]數字增益調整器35，用于利用所述新的數字增益衰減值對經由下變頻及模數轉換器得到的數字信號進行調整。
[0104]所述設備還包括:數字預失真器37和射頻功率放大器38。
[0105]數字預失真器37，用于對數字增益調整器調整后的信號進行數字預失真處理。
[0106]射頻功率放大器38，用于對數字預失真器進行數字預失真處理后的信號進行功率放大操作后輸出。
[0107]所述自適應控制器32，還用于在經由下變頻及模數轉換后得到數字信號之后利用數字增益調整器對所述數字信號進行調整之前，確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，以及根據執(zhí)行功率放大器操作所需的起始頻率與終止頻率的平均值，確定射頻功率放大器工作頻段的第二中心頻點值。
[0108]具體地，所述自適應控制器31，具體包括:頻率確定模塊41、功率值確定模塊42、頻率值確定模塊43、第一中心頻點計算模塊44和帶寬數值確定模塊45。
[0109]頻率確定模塊41，用于確定執(zhí)行功率方法操作所需的起始頻率和終止頻率；
[0110]功率值確定模塊42，用于從頻率確定模塊確定的起始頻率開始到終止頻率結束，以設定步進為單位分別確定數字信號在各頻率下的功率值；
[0111]頻率值確定模塊43，用于針對確定的各功率值執(zhí)行以下操作:
[0112]在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值大于設定閾值，且確定所述差值大于設定閾值這一事件是首次出現時，則記錄所述差值大于設定閾值時對應的頻率作為第一頻率值；
[0113]在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值不大于設定閾值，且所述差值不大于設定閾值這一事件是最后一次出現時，記錄所述差值不大于設定閾值時對應的頻率作為第二頻率值。
[0114]第一中心頻點計算模塊44，用于將所述第一頻率值和所述第二頻率值的平均頻率值作為所述數字信號的第一中心頻點值；
[0115]帶寬數值確定模塊45，用于將所述第一頻率值和所述第二頻率值的差的數值作為數字信號的帶寬的數值。
[0116]具體地，所述功率值確定模塊42，具體用于在任一個確定的頻率下，取所述數字信號在確定頻率下檢測到的固定點數，根據以下公式確定所述數字信號在所述確定頻率下的功率值:`[0117]化泣仏幻
[0118]其中，P表不數字信號在任一確定頻率下一段時間內的功率值,N表不數字信號的固定點數，i2+q2表示該數字信號在任一頻率下某一時間點的功率值，I表示該數字信號的相位信息，Q表示該數字信號的正交信息。
[0119]所述設備還包括:線性濾波器39。
[0120]線性濾波器39，用于將自適應控制器確定的所述第一中心頻點與所述第二中心頻點的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對下變頻及模數轉換后得到數字信號進行線性濾波。
[0121]所述數字增益調整器35，還用于利用數字增益衰減值對經過線性濾波后的數字信號進行數字增益調整，并輸出至預失真器。
[0122]所述數字預失真器37，還用于對數字增益調整器調整后的信號進行數字預失真處理。
[0123]所述射頻功率放大器38，還用于對數字預失真器進行數字預失真處理后的信號進行功率放大操作后輸出。
[0124]實施例四:
[0125]如圖7所示，為本實施例四的一種射頻信號的控制設備的結構示意圖。本實施例四是針對實施例二的一種射頻信號的控制方法對應的控制設備，該控制設備包括:自適應控制器51、線性濾波器52、數字預失真器53和射頻功率放大器54。
[0126]自適應控制器51，用于確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，所述數字信號是輸入的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的，以及根據執(zhí)行功率放大操作的起始頻率與終止頻率，確定所述功率方法操作所需工作頻段的第二中心頻點值；
[0127]線性濾波器52，用于將自適應控制器確定的第一中心頻點與第二中心頻點的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對輸入的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的數字信號進行線性濾波處理后輸出；
[0128]數字預失真器53，用于將線性濾波調整后的信號進行數字預失真處理；
[0129]射頻功率放大器54，用于將數字預失真處理后的信號進行功率放大后輸出。
[0130]具體地，所述自適應控制器51，具體包括:頻率確定模塊61、功率值確定模塊62、頻率值確定模塊63、第一中心頻點計算模塊64和帶寬數值確定模塊65。
[0131 ] 頻率確定模塊61，用于確定執(zhí)行功率方法操作所需的起始頻率和終止頻率；
[0132]功率值確定 模塊62，用于從頻率確定模塊確定的起始頻率開始到終止頻率結束，以設定步進為單位分別確定數字信號在各頻率下的功率值；
[0133]頻率值確定模塊63，用于針對確定的各功率值執(zhí)行以下操作:
[0134]在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值大于設定閾值，且確定所述差值大于設定閾值這一事件是首次出現時，則記錄所述差值大于設定閾值時對應的頻率作為第一頻率值；
[0135]在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值不大于設定閾值，且所述差值不大于設定閾值這一事件是最后一次出現時，記錄所述差值不大于設定閾值時對應的頻率作為第二頻率值。
[0136]第一中心頻點計算模塊64，用于將所述第一頻率值和所述第二頻率值的平均頻率值作為所述數字信號的第一中心頻點值；
[0137]帶寬數值確定模塊65，用于將所述第一頻率值和所述第二頻率值的差的數值作為數字信號的帶寬的數值。
[0138]具體地，所述功率值確定模塊62，具體用于在任一個確定的頻率下，取所述數字信號在確定頻率下檢測到的固定點數，根據以下公式確定所述數字信號在所述確定頻率下的功率值:
[0139]P =+QD

η 二 I
[0140]其中，P表不數字信號在任一確定頻率下一段時間內的功率值,N表不數字信號的固定點數，i2+q2表示該數字信號在任一頻率下某一時間點的功率值，I表示該數字信號的相位信息，Q表示該數字信號的正交信息。
[0141]實施例五:
[0142]如圖8所示，為本實施例五的一種射頻信號的控制系統結構示意圖。該系統包括:第一耦合器、模擬增益調整器、第一下變頻及模數轉換器、線性濾波器、數字增益調整器、自適應控制器、射頻功率檢測器、第二下變頻及模數轉換器、數字預失真器、數模轉換及上變頻器、射頻功率放大器和第二耦合器。
[0143]該系統的工作原理為:
[0144]第一步:射頻功率檢測器通過第一耦合器提取射頻輸入信號確定輸入的射頻信號的電壓值，自適應控制器根據確定的電壓值利用實施例一的方式確定模擬增益衰減值，并發(fā)送給模擬增益調整器。[0145]第二步:射頻信號通過第一耦合器進入模擬增益調整器，模擬增益調整器將射頻信號降低一個模擬增益衰減值后，射頻信號變?yōu)槟M增益調整后的射頻信號。
[0146]第三步:調整后的射頻信號經過第一下變頻及模數轉換器，根據帶通采樣定律，射頻信號首先變?yōu)橹蓄l數字基帶信號，后經過數字變頻及鏡像抑制處理，變?yōu)榱阒蓄l數字基帶信號。
[0147]其中，第一下變頻及模數轉換器采用專用器件實現，數字變頻及鏡像抑制處理可由可編程門陣列FPGA實現。
[0148]第四步:首先，自適應控制器根據所述零中頻數字基帶信號利用實施例二的方法確定線性濾波參數，并發(fā)送給線性濾波器；
[0149]其次:線性濾波器根據確定的線性濾波參數對接收到的零中頻數字基帶信號進行線性濾波改善，得到數字基帶信號。
[0150]較優(yōu)地，在自適應控制器根據所述零中頻數字基帶信號利用實施例二的方法確定線性濾波參數時，可以在第一下變頻及模數轉換器將零中頻數字基帶信號發(fā)送給自適應控制器之前，將零中頻數字信號通過一個窄帶數字濾波器，自適應控制器利用窄帶數字濾波器的特性遍歷零中頻數字基帶信號，濾除帶外信號得帶窄帶內通過的數字信號，進而確定通過窄帶數字濾波器的數字信號的功率值。
[0151]其中，窄帶數字濾波器的參數可以設置為通帶30kHz，邊帶抑制設置為40dB。
[0152]第五步:數字增益調整器利用數字增益衰減值對線性濾波后的數字基帶信號進行調整，變?yōu)檫m合后級處理的數字信號。
[0153]第六步:適合后級處理的數字信號進入數字預失真器，利用數字預失真參數對數字信號進行矯正。
[0154]其中，數字預失真器可采用專用芯片，也可由FPGA實現。
[0155]第七步:數字預失真處理后的信號經過數模轉換及上變頻，先將數字信號變?yōu)槟M信號，后將模擬信號經過上變頻后變?yōu)樯漕l信號。
[0156]第八步:所述射頻信號經過射頻功率放大器放大后，通過第二耦合器輸出。
[0157]需要說明的是，在射頻信號輸出之后，第二耦合器提取輸出的射頻信號作為反饋信號，經過第二下變頻及模數轉換器，現將射頻信號進行下變頻得到模擬中頻信號，后將模擬中頻信號變?yōu)橹蓄l數字基帶信號；
[0158]自適應控制器將接收到的中頻數字基帶信號經過下變頻和濾波處理得到零中頻數字基帶信號，與第三步得到的零中頻數字基帶信號作差，將其差值作為數字預失真的調整參數。
[0159]顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種射頻信號的控制方法，其特征在于，該方法包括: 確定輸入的射頻信號的參數信息，所述參數信息用于表征射頻信號的功率； 根據射頻信號的參數信息與輸入功率值之間的對應關系，確定輸入的射頻信號的參數信息對應的輸入功率值； 在確定的所述輸入功率值小于額定功率值時，調整當前的增益衰減值； 利用調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整后輸出。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當前的增益衰減值包括模擬增益衰減值，則調整當前的增益衰減值，具體包括: 確定所述參數信息對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值； 根據預先設定差值與模擬增益衰減值的減量之間的對應關系，確定所述確定的差值對應的模擬增益衰減值的減量，并將當前的模擬增益衰減值降低確定的所述減量，得到新的模擬增益衰減值。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，當前的增益衰減值還包括數字增益衰減值，則調整當前的增益衰減值，具體包括: 確定所述參數信息對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值； 根據預先設定差值與數字增益衰減值的增量之間的對應關系，確定所述確定的差值對應的數字增益衰減值的增量，并將當前的數字增益衰減值增加確定的所述增量，得到新的數字增益衰減值；` 利用調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整，具體包括: 利用所述新的模擬增益衰減值對輸入的射頻信號進行模擬增益調整，再將模擬增益調整后的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到數字信號，并利用所述新的數字增益衰減值對所述數字信號進行調整。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，確定所述確定的差值對應的數字增益衰減值的增量，具體包括: 確定當前的數字增益衰減值中相位I路衰減值和正交Q路衰減值的增量分別為所述確定的差值的l/七。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，利用調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整后輸出，具體包括: 利用調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整后，將調整后的數字信號經由數字預失真處理和功率放大操作后輸出； 在經由下變頻及模數轉換后得到數字信號之后，利用所述新的數字增益衰減值對所述數字信號進行調整之前，該方法還包括: 確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值； 根據執(zhí)行功率放大操作所需的起始頻率與終止頻率的平均值，確定所述功率放大操作所需工作頻段的第二中心頻點值； 將所述第一中心頻點與所述第二中心頻點的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對所述數字信號進行線性濾波。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，具體包括:確定執(zhí)行功率放大操作所需的起始頻率和終止頻率； 從起始頻率開始到終止頻率結束，以設定步進為單位分別確定數字信號在各頻率下的功率值； 依次針對確定的各功率值執(zhí)行以下步驟: 在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值大于設定閾值，且確定所述差值大于設定閾值這一事件是首次出現時，則將本次確定的功率值對應的頻率作為第一頻率值； 在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值不大于設定閾值，且所述差值不大于設定閾值這一事件是最后一次出現時，則將本次確定的功率值對應的頻率作為第二頻率值； 將所述第一頻率值和所述第二頻率值的平均頻率值作為所述數字信號的第一中心頻點值，以及將所述第一頻率值和所述第二頻率值的差的數值作為數字信號的帶寬的數值。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，通過以下方式確定數字信號在各頻率下的功率值: 在任一個確定的頻率下，取所述數字信號在確定頻率下檢測到的固定點數，根據以下公式確定所述數字信號在所述確定頻率下的功率值:

8.一種射頻信號的控制方法，其特征在于，該方法包括: 確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，所述數字信號是輸入的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的； 根據執(zhí)行功率放大操作的起始頻率與終止頻率，確定所述功率放大操作所需工作頻段的第二中心頻點值； 將所述第一中心頻點值與所述第二中心頻點值的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對所述數字信號進行線性濾波后，經數字預失真處理和功率放大操作后輸出。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，具體包括: 確定執(zhí)行功率方法操作所需的起始頻率和終止頻率； 從起始頻率開始到終止頻率結束，以設定步進為單位分別確定數字信號在各頻率下的功率值； 依次針對確定的各功率值執(zhí)行以下步驟: 在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值大于設定閾值，且確定所述差值大于設定閾值這一事件是首次出現時，則將本次確定的功率值對應的頻率作為第一頻率值； 在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值不大于設定閾值，且所述差值不大于設定閾值這一事件是最后一次出現時，則將本次確定的功率值對應的頻率作為第二頻率值； 將所述第一頻率值和所述第二頻率值的平均頻率值作為所述數字信號的第一中心頻點值，以及將所述第一頻率值和所述第二頻率值的差的數值作為數字信號的帶寬的數值。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，通過以下方式確定數字信號在各頻率下的功率值: 在任一個確定的頻率下，取所述數字信號在確定頻率下檢測到的固定點數，根據以下公式確定所述數字信號在所述確定頻率下的功率值:
11.一種射頻信號的輸出設備，其特征在于，該設備包括: 射頻功率檢測器，用于確定輸入的射頻信號的參數信息，所述參數信息用于表征射頻信號的功率； 自適應控制器，用于根據射頻信號的參數信息與輸入功率值之間的對應關系，確定射頻功率檢測器確定的輸入的射頻信號的參數信息對應的輸入功率值，并在確定的所述輸入功率值小于額定功率值時，調整當前增益衰減值，并將調整后的增益衰減值發(fā)送給增益調整器； 增益調整器，用于利用接收到的調整后的增益衰減值對輸入的射頻信號進行調整后輸出。
12.如權利要求11所述的設備，其特征在于， 所述自適應控制器，具體用于在確定增益調整器包含模擬增益調整器時，確定所述參數信息對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值，并根據預先設定的差值與模擬增益衰減值的減量之間的對應關系，確定所述確定的差值對應的模擬增益衰減值的減量，將當前的模擬增益衰減值降低確定的所述減量，得到新的模擬增益衰減值。
13.如權利要求12所述的設備，其特征在于，所述設備還包括下變頻及模數轉換設備； 所述自適應控制器，具體用于在確定增益調整器包含數字增益調整器時，確定所述參數信息對應的輸入功率值與額定功率值之間的差值，并根據預先設定的差值與數字增益衰減值的增量之間的對應關系，確定所述確定的差值對應的數字增益衰減值的增量，并將當前的數字增益衰減值增加確定的所述增量，得到新的數字增益衰減值； 模擬增益調整器，用于利用所述新的模擬增益衰減值對輸入的射頻信號進行模擬增益調整； 下變頻及模數轉換設備，用于將模擬增益調整器進行模擬增益調整后的信號進行下變頻及模數轉換后得到數字信號； 數字增益調整器，用于利用所述新的數字增益衰減值對經由下變頻及模數轉換器得到的數字信號進行調整。
14.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述設備還包括射頻功率放大器和數字預失真器； 數字預失真器，用于對數字增益調整器調整后的信號進行數字預失真處理； 射頻功率放大器，用于對數字預失真器進行數字預失真處理后的信號進行功率放大操作后輸出； 所述自適應控制器，還用于在經由下變頻及模數轉換后得到數字信號之后，利用數字增益調整器對所述數字信號進行調整之前，確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，以及根據執(zhí)行功率放大器操作所需的起始頻率與終止頻率的平均值，確定射頻功率放大器工作頻段的第二中心頻點值； 所述設備還包括: 線性濾波器，用于將自適應控制器確定的所述第一中心頻點與所述第二中心頻點的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對下變頻及模數轉換后得到數字信號進行線性濾波。
15.一種射 頻信號的輸出設備，其特征在于，該設備包括: 自適應控制器，用于確定數字信號的第一中心頻點值和帶寬值，所述數字信號是輸入的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的，以及根據執(zhí)行功率放大操作的起始頻率與終止頻率，確定所述功率放大操作所需工作頻段的第二中心頻點值； 線性濾波器，用于將自適應控制器確定的第一中心頻點與第二中心頻點的差值和所述數字信號的帶寬值作為線性濾波的參數值，對輸入的射頻信號經由下變頻及模數轉換后得到的數字信號進行線性濾波； 數字預失真器，用于將線性濾波器調整后的信號進行數字預失真處理； 射頻功率放大器，用于將數字預失真器處理后的信號進行功率放大后輸出。
16.如權利要求15所述的設備，其特征在于，所述自適應控制器，具體包括: 頻率確定模塊，用于確定執(zhí)行功率放大操作所需的起始頻率和終止頻率； 功率值確定模塊，用于從頻率確定模塊確定的起始頻率開始到終止頻率結束，以設定步進為單位分別確定數字信號在各頻率下的功率值； 頻率值確定模塊，用于針對確定的各功率值執(zhí)行以下操作: 在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值大于設定閾值，且確定所述差值大于設定閾值這一事件是首次出現時，則將本次確定的功率值對應的頻率作為第一頻率值； 在本次確定的功率值與相鄰前一次確定的功率值的差值不大于設定閾值，且所述差值不大于設定閾值這一事件是最后一次出現時，則將本次確定的功率值對應的頻率作為第二頻率值； 第一中心頻點計算模塊，用于將頻率值確定模塊得到的所述第一頻率值和所述第二頻率值的平均頻率值作為所述數字信號的第一中心頻點值； 帶寬數值確定模塊，用于將所述第一頻率值和所述第二頻率值的差的數值作為數字信號的帶寬的數值。
17.如權利要求16所述的設備，其特征在于， 所述功率值確定模塊，具體用于在任一個確定的頻率下，取所述數字信號在確定頻率下檢測到的固定點數，根據以下公式確定所述數字信號在所述確定頻率下的功率值:其中，P表不數字信號在任一確定頻率下一段時間內的功率值，N表不數字信號的固定點數，I2+Q2表示該數字信號在任一頻率下某一時間點的功率值，I表示該數字信號的相位信息，Q表示該數字信號的正交信息`。
【文檔編號】H04B1/62GK103427868SQ201210152461
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年5月16日 優(yōu)先權日:2012年5月16日
【發(fā)明者】張占勝, 潘栓龍 申請人:京信通信系統（中國）有限公司