9來(lái)確定401校正后的數(shù)據(jù)，并且提取402校 正后的數(shù)據(jù)的包絡(luò)。確定包絡(luò)的概率密度函數(shù)（PDF) 403和累積分布函數(shù)（CDF) 404。給定 ⑶F，從CDF曲線選擇405各個(gè)量化電平的閾值的集合。AM-AM傳遞函數(shù)406和LUT 407如上所 述被確定，并且被用于通過(guò)搜索LUT 407使輸入數(shù)據(jù)的包絡(luò)預(yù)失真408。所述步驟被逐幀自 適應(yīng)地重復(fù)，以確保功率編碼效率始終是優(yōu)化的。功率編碼器412對(duì)預(yù)失真的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼 并且輸出至功率放大器411以便發(fā)送。一小部分的功率也可以被反饋410以計(jì)算由于功率放 大器411導(dǎo)致的失真誤差。
[0058]圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的直接數(shù)字RF發(fā)射機(jī)50的框圖。在這些實(shí)施方式中， 基于LUT的預(yù)失真塊被布置在編碼器之前以進(jìn)一步補(bǔ)償線性度。在編碼器之后，采用了 4相 位L0以將IF IQ信號(hào)向上變頻至RF頻帶。因此，該實(shí)施方式是以減小的采樣率的兩級(jí)數(shù)字上 變頻。因?yàn)檫@是流水線架構(gòu)，所以所述實(shí)施方式可以使用并行實(shí)現(xiàn)以針對(duì)較高的時(shí)域量化 提高采樣率以實(shí)現(xiàn)所期望的線性度。
[0059] 輸入數(shù)據(jù)是復(fù)合的，并且包括同相（I)和正交相位(Q)路徑二者。復(fù)合輸入由坐標(biāo) 旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算機(jī)(C0RDIC)塊51來(lái)處理，以將笛卡爾數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)闃O性數(shù)據(jù)（即，包絡(luò)(ENV)和 相位ehLUT預(yù)失真單元52被使能以使ENV預(yù)失真以用于非線性ML-IFPWM 54功率編碼器的 線性校正。輸出被標(biāo)記為PRE。相位調(diào)制器56在IF載波頻率(例如，針對(duì)LTE應(yīng)用的100-MHz) 生成相位調(diào)制(PM)IQ信號(hào)(L0 IFI和LOrnj)。兩個(gè)IF數(shù)字上變頻器(DUC)53將PRE分別與L0IFI和 LOifu相混合。
[0060] IF DUC 53的輸出IFi和IFq被兩個(gè)ML-IFP麗功率編碼器54編碼，例如，如圖3所示。 所生成的脈沖序列為PWMi和PWMq。另一組數(shù)字上變頻器將PWMi和PWMq分別與L0rfi{ 1，0，_1， 0，-"}和1^_{0，1，0，-1，."}相混合。乘積通過(guò)組合器55相加以輸出1^11(8卩，1^ 11 = ?麗1· L0rfi+PWMq · LOrfq)，并且然后映射器57將多電平RFinR變?yōu)榭刂票忍匦盘?hào)。
[0061 ] 通常，（2M-1)電平脈沖序列需要Μ個(gè)控制比特，例如，3電平IFP麗信號(hào)2個(gè)比特并且 5電平IFPWM信號(hào)3個(gè)比特。Μ個(gè)控制比特是二進(jìn)制開(kāi)關(guān)信號(hào)SW(0:M-1)，以控制59中的功率放 大器(例如，S類(lèi)PA)的開(kāi)關(guān)(例如，使用GaN晶體管）。為了適應(yīng)多比特輸入，功率放大器可以 被配置成針對(duì)3電平信號(hào)的Η橋，或針對(duì)5電平信號(hào)的并聯(lián)Η橋。
[0062]也可以存在來(lái)自功率放大器的輸出的反饋。該反饋將少量的功率聯(lián)接返回至輸 入，以便表征由功率放大器產(chǎn)生的非線性。在功率放大器之前，需要緩沖驅(qū)動(dòng)器58以使多比 特輸入同步，并且也提供一些放大以達(dá)到功率放大器的輸入功率需求。在59內(nèi)，帶通重建濾 波器（BPF)也可以被包括在用于過(guò)濾帶外量化噪聲的SMPA模塊中，以便發(fā)送清晰的模擬 RF0Ut，并且（例如)BPF或另一個(gè)另外設(shè)計(jì)的能量回收塊(例如，寬帶RF-DC整流器)可以將與 那些不期望的頻譜分量相關(guān)聯(lián)的RF功率回收到SMPA DC電源。所述RFout適合于通過(guò)天線的 傳輸。也可以使用其它傳統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組件，例如，用于消除功率反射的影響的隔離 器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種功率編碼器，該功率編碼器包括： 幅相分離器，該幅相分離器用于將輸入信號(hào)分離為包絡(luò)信號(hào)和相位調(diào)制信號(hào)； 預(yù)失真單元，該預(yù)失真單元用于使用查找表(LUT)使所述包絡(luò)信號(hào)失真，以產(chǎn)生失真的 包絡(luò)信號(hào)，其中，所述查找表存儲(chǔ)變換函數(shù)的非線性映射； 數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器用于將所述失真的包絡(luò)信號(hào)與所述相位調(diào)制信號(hào)結(jié)合，以 產(chǎn)生失真的輸入信號(hào)； 脈寬調(diào)制器(PWM)，該脈寬調(diào)制器(PWM)用于根據(jù)所述變換函數(shù)對(duì)所述失真的輸入信號(hào) 進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的信號(hào)，其中，所述失真的輸入信號(hào)與所述經(jīng)調(diào)制的信號(hào)之間的關(guān) 系是非線性的；以及 開(kāi)關(guān)模式功率放大器，該開(kāi)關(guān)模式功率放大器用于放大所述經(jīng)調(diào)制的信號(hào)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率編碼器，其中，所述預(yù)失真單元使用所述LUT選擇所述失 真的包絡(luò)信號(hào)的失真的數(shù)據(jù)點(diǎn)，使得利用所述變換函數(shù)變換的所述失真的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值對(duì)于 所述包絡(luò)信號(hào)的相應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是線性的。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率編碼器，其中，通過(guò)將所述變換函數(shù)應(yīng)用于一組輸入數(shù)據(jù) 點(diǎn)，使用前向映射來(lái)確定所述LUT，并且其中，通過(guò)選擇對(duì)所述變換函數(shù)的輸入，由所述包絡(luò) 信號(hào)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的反向映射來(lái)確定所述失真的數(shù)據(jù)點(diǎn)，所述對(duì)所述變換函數(shù)的輸入對(duì)應(yīng)于所 述變換函數(shù)的、與所述包絡(luò)信號(hào)的數(shù)據(jù)點(diǎn)相等的輸出。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率編碼器，其中，所述ΠΜ是射頻(RF)PWM(RFPWM)，并且所述 數(shù)字變頻器利用RF載波信號(hào)對(duì)所述失真的包絡(luò)信號(hào)和所述相位調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻，使得 所述經(jīng)調(diào)制的信號(hào)是RF脈沖序列。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率編碼器，其中，所述ΠΜ是中頻(IF)PWM(IFPWM)，并且所述 數(shù)字變頻器利用IF載波信號(hào)對(duì)所述失真的包絡(luò)信號(hào)和所述相位調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻，使得 所述經(jīng)調(diào)制的信號(hào)是IF脈沖序列。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率編碼器，該功率編碼器還包括： 第二數(shù)字上變頻器，該第二數(shù)字上變頻器用于將所述IF脈沖序列轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l(RF)脈沖 序列并且用于將所述RF脈沖序列提交至所述開(kāi)關(guān)模式功率放大器。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率編碼器，其中，所述HVM至少是具有至少五電平的多電平 PWM。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率編碼器，其中，所述PWM是基于固定閾值的集合進(jìn)行調(diào)制 的多電平PWM。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率編碼器，其中，每個(gè)固定的閾值都基于所述輸入信號(hào)的一 部分的概率密度函數(shù)(PDF)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率編碼器，該功率編碼器還包括： 存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)所述失真的輸入信號(hào)的幀； 處理器，該處理器用于根據(jù)所述幀中的數(shù)據(jù)確定所述PDF，對(duì)所述PDF進(jìn)行積分以生成 累積分布函數(shù)(CDF)的曲線，并且基于所述曲線選擇每個(gè)固定閾值的值。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率編碼器，其中，所述處理器針對(duì)所述失真的輸入信號(hào)的 每個(gè)幀確定所述固定閾值的所述集合、所述變換函數(shù)以及所述LUT。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率編碼器，該功率編碼器還包括： 數(shù)字下變頻器，該數(shù)字下變頻器用于確定所述開(kāi)關(guān)模式功率放大器的反饋誤差；以及 組合器，該組合器用于在將所述輸入信號(hào)提交至所述預(yù)失真單元之前利用所述反饋誤 差來(lái)校正所述輸入信號(hào)。13. -種用于使用多電平脈寬調(diào)制器(PWM)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的方法，該方法包括： 使用存儲(chǔ)變換函數(shù)的非線性映射的查找表(LUT)使輸入信號(hào)失真，以產(chǎn)生失真的輸入 信號(hào)； 根據(jù)所述變換函數(shù)，利用所述PWM對(duì)所述失真的輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的信 號(hào)；以及 放大所述經(jīng)調(diào)制的信號(hào)。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述失真包括： 基于所述輸入信號(hào)的一部分的概率密度函數(shù)(PDF)，確定針對(duì)所述PWM的閾值的集合； 根據(jù)所述閾值的集合確定所述變換函數(shù)； 通過(guò)向所述輸入信號(hào)應(yīng)用所述變換函數(shù)來(lái)確定所述LUT;以及 使用所述輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的使用所述LUT的反向映射來(lái)確定所述失真的輸入信號(hào)， 使得所述失真的輸入信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都等于對(duì)所述變換函數(shù)的輸入，對(duì)所述變換函數(shù)的 輸入對(duì)應(yīng)于所述變換函數(shù)的、與所述輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)點(diǎn)相等的輸出。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括： 針對(duì)所述輸入信號(hào)的一組幀重復(fù)所述失真。
【專(zhuān)利摘要】一種功率編碼器包括：幅相分離器，其用于將輸入信號(hào)分離為包絡(luò)信號(hào)和相位調(diào)制信號(hào)；以及預(yù)失真單元，其用于使用查找表(LUT)使包絡(luò)信號(hào)失真以產(chǎn)生失真的包絡(luò)信號(hào)。功率編碼器還包括：數(shù)字變頻器，其用于將失真的包絡(luò)信號(hào)與相位調(diào)制信號(hào)相結(jié)合以產(chǎn)生失真的輸入信號(hào)；脈寬調(diào)制器，其用于根據(jù)變換函數(shù)對(duì)失真的輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的信號(hào)；以及開(kāi)關(guān)模式功率放大器，其用于放大經(jīng)調(diào)制的信號(hào)。查找表存儲(chǔ)變換函數(shù)的非線性映射，并且失真的輸入信號(hào)與經(jīng)調(diào)制的信號(hào)之間的關(guān)系是非線性的。
【IPC分類(lèi)】H04L27/36, H04L25/49, H03F1/32, H03F3/217, H04B1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105684301
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】馬瑞, 朱秋耀, 張坤好, 段春杰
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2014年10月17日