專利名稱：多頻帶查詢表型前置補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多頻帶前置補(bǔ)償器，該多頻帶前置補(bǔ)償器可使一公共放大器對(duì)多頻帶的所有發(fā)送信號(hào)進(jìn)行放大。
背景技術(shù)：
一個(gè)已知的由微波功率放大器對(duì)非線性失真進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ瞧淅脭?shù)字信號(hào)處理模式的預(yù)失真方法(以下簡(jiǎn)稱為數(shù)字預(yù)失真方法)(例如，申請(qǐng)?zhí)枮镹o.2002-522989的日本專利申請(qǐng)，以下簡(jiǎn)稱為專利文獻(xiàn)1)。數(shù)字預(yù)失真方法的特征在于通過使用數(shù)字信號(hào)處理來實(shí)現(xiàn)前置補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)可消除對(duì)復(fù)雜模擬電路的需要。線性放大器的實(shí)現(xiàn)主要是通過利用諸如前饋放大器、負(fù)反饋放大器等等這樣的模擬電路而實(shí)現(xiàn)的。前置補(bǔ)償器還可以是由模擬電路形成的(例如，于1983年在IEEE J.Select.Areas Commun，SAC-1，第1期上所發(fā)表的、作者為H.Girard和K.Feher、名稱為“A NewBaseband Linearizer for More Efficient Utilization of Earth StationAmplifiers Used for QPSK Transmission”的文獻(xiàn)，其以下簡(jiǎn)稱為非專利文獻(xiàn)1；以及于1981年12月在Journal of the Society of Electronics，Information and Communication Engineers of Japan，B，第J64-B卷，第12期上所發(fā)表的、作者為Nojima和Okamoto、名稱為“Analysis andCompensation of TWT Nonlinearities Based on Complex Power SeriesRepresentation”的文獻(xiàn)，其以下簡(jiǎn)稱為非專利文獻(xiàn)2)。但是使用這種模擬電路的線性化電路技術(shù)通常需要很高的精度。此外，為了使包含有一調(diào)制電路的發(fā)射機(jī)小型化和經(jīng)濟(jì)化，必須使模擬電路簡(jiǎn)單化。
已知存在這樣一種數(shù)字前置補(bǔ)償器，該前置補(bǔ)償器具有用于對(duì)放大器的非線性特性預(yù)線性化的一查詢表(例如，專利文獻(xiàn)1以及于1996年11月在IEEE Trans.，Vech.Tech.，第45卷，第4期，第707-719頁所發(fā)表的、作者為L(zhǎng).Sundstorm，M.Faulkner和M.Johansson、名稱為“QuantizationAnalysis and Design of a Digital Predistortion Linearizer for RF PowerAmplifiers”的文獻(xiàn)，其在以下簡(jiǎn)稱為非專利文獻(xiàn)3)。具有查詢表的數(shù)字前置補(bǔ)償器通過使放大器輸出信號(hào)反饋到其上來對(duì)該查詢表中所設(shè)置的值進(jìn)行更新以使失真分量低于所設(shè)置的值。為本領(lǐng)域所熟知的是通過這種數(shù)字信號(hào)處理可實(shí)現(xiàn)失真補(bǔ)償，并且補(bǔ)償?shù)臄?shù)量等于或小于大約15dB(例如，于2002年9月在2002 Assembly of the Society of Electronics，Informationand Communication Engineers of Japan，C-2-31所出版的、作者為Ishikawa，Hase，Kubo，Tozawa，以及Hamano、名稱為“Development ofAdaptive Distortion Compensator for W-CDMA Base Stations”的文獻(xiàn)，其以下簡(jiǎn)稱為非專利文獻(xiàn)4)。
通常，查詢表型前置補(bǔ)償器只能在20MHz以上或某載頻的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)失真補(bǔ)償。由于這個(gè)原因，在例如在日本的其可同時(shí)發(fā)送800MHz和1.5GHz頻帶的信號(hào)的PDC(個(gè)人數(shù)字蜂窩電話)系統(tǒng)等等中，不可能實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)兩個(gè)頻帶信號(hào)進(jìn)行預(yù)定補(bǔ)償。為了在通過查詢表型預(yù)失真處理來對(duì)信號(hào)進(jìn)行失真補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)發(fā)送多頻帶的信號(hào)，那么必須為每個(gè)頻帶構(gòu)造查詢表型前置補(bǔ)償器，并且每個(gè)頻帶還需要一矢量信號(hào)調(diào)制器、一頻率轉(zhuǎn)換器、以及一功率放大器，這不可避免的造成了設(shè)備規(guī)模變大、功耗更高、并且設(shè)備體容度增加這樣的缺陷。
對(duì)多頻帶進(jìn)行查詢表型預(yù)失真的通用處理可使設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、可降低功耗、并且可使設(shè)備小型化。然而，在通過利用單查詢表來對(duì)多頻帶執(zhí)行查表型預(yù)失真處理的情況下，與800MHz和1.5GHz情況下的其帶寬相比，如果頻帶間隔更大，那么在查詢表中所預(yù)先存儲(chǔ)的兩個(gè)頻帶信號(hào)的補(bǔ)償值變得不確定，從而使得不可能對(duì)在兩個(gè)頻帶中發(fā)生的失真進(jìn)行正確的補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種用于對(duì)功率放大器失真進(jìn)行補(bǔ)償?shù)亩囝l帶查詢表型前置補(bǔ)償器。
根據(jù)本發(fā)明，提供了這樣一種多頻帶查詢表型前置補(bǔ)償器，該前置補(bǔ)償器包括N個(gè)頻帶信號(hào)提取器，用于從一輸入信號(hào)中提取N個(gè)頻帶的發(fā)送信號(hào)，所述N是等于2或大于2的一整數(shù)；N個(gè)差值檢測(cè)器，其中的每個(gè)差值檢測(cè)器檢測(cè)在所述N個(gè)頻率發(fā)送信號(hào)中的一個(gè)和相同頻帶的功率放大器的輸出信號(hào)之間的差值，作為所述一個(gè)頻帶信號(hào)；N個(gè)查詢表，利用所檢測(cè)到的所述一個(gè)頻帶的差值作為一基準(zhǔn)信號(hào)來從這N個(gè)查詢表的每一個(gè)中讀取所述一個(gè)頻帶的補(bǔ)償數(shù)據(jù)；N個(gè)加法器，每一個(gè)加法器用于將從所述N個(gè)查詢表之一所讀取的補(bǔ)償數(shù)據(jù)與相應(yīng)頻帶的發(fā)送信號(hào)相加；以及一組合器，該組合器用于將所述N個(gè)加法器所相加的輸出相組合。
利用本發(fā)明，可通過借助于頻帶信號(hào)提取器而將其包括有多頻帶信號(hào)的輸入信號(hào)分離成各個(gè)頻帶信號(hào)并且根據(jù)下述失真補(bǔ)償值來對(duì)每個(gè)頻帶進(jìn)行補(bǔ)償可實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)頻帶進(jìn)行正確的失真補(bǔ)償，所述失真補(bǔ)償值是從為每個(gè)頻帶所提供的查詢表中所讀取的。尤其是，因?yàn)樵趯⒏鱾€(gè)頻帶的信號(hào)與相應(yīng)補(bǔ)償值相加之后由組合器來對(duì)各個(gè)頻帶的信號(hào)進(jìn)行組合，因此公共放大器可對(duì)所組合的輸出進(jìn)行放大。這可以簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)、降低功耗、并使設(shè)備小型化。


圖1給出了根據(jù)本發(fā)明的查詢表型前置補(bǔ)償器的基本結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2給出了由帶通濾波器所形成的頻帶信號(hào)提取器的頻率-衰減特性的曲線圖；圖3給出了由帶阻濾波器所形成的頻帶信號(hào)提取器的頻率-衰減特性的曲線圖；圖4給出了這樣的一示例，在該示例中其與四個(gè)工作頻帶相對(duì)應(yīng)的頻帶信號(hào)提取器的每一個(gè)均是由帶阻濾波器形成的；圖5給出了根據(jù)本發(fā)明的前置補(bǔ)償器第二實(shí)施例的方框圖；圖6給出了根據(jù)本發(fā)明的前置補(bǔ)償器第三實(shí)施例的方框圖；圖7給出了根據(jù)本發(fā)明的前置補(bǔ)償器第四實(shí)施例的方框圖；圖8給出了根據(jù)本發(fā)明的前置補(bǔ)償器第五實(shí)施例的方框圖；以及圖9給出了根據(jù)本發(fā)明的前置補(bǔ)償器第六實(shí)施例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖1給出了其以最佳模式來執(zhí)行本發(fā)明的查詢表型前置補(bǔ)償器的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。根據(jù)本發(fā)明的前置補(bǔ)償器可以被結(jié)構(gòu)成對(duì)兩個(gè)或多個(gè)離散頻帶的信號(hào)進(jìn)行處理。簡(jiǎn)言之，在下文中假定所述前置補(bǔ)償器與兩個(gè)頻帶的信號(hào)相互兼容。
根據(jù)本發(fā)明的查詢表型前置補(bǔ)償器包含頻帶信號(hào)提取器11-1和11-2，用于從兩個(gè)發(fā)送頻帶的輸入信號(hào)中提取頻帶信號(hào)；差值檢測(cè)器16-1和16-2，用于對(duì)頻帶信號(hào)提取器11-1和11-2所提取的頻帶信號(hào)與從下述功率放大器的輸出信號(hào)中所提取的相應(yīng)頻帶的信號(hào)之間的差值進(jìn)行檢測(cè)，所述功率放大器的失真是通過前置補(bǔ)償器來消除的；頻帶查詢表17-1和17-2，從該頻帶查詢表中讀取補(bǔ)償數(shù)據(jù)塊以通過使差值檢測(cè)器16-1和16-2所檢測(cè)的信號(hào)作為基準(zhǔn)信號(hào)來對(duì)相應(yīng)頻帶的發(fā)送信號(hào)的失真進(jìn)行補(bǔ)償(即執(zhí)行預(yù)失真)；加法器13-1和13-2，用于將從查詢表17-1和17-2中所讀取的補(bǔ)償數(shù)據(jù)塊與各個(gè)發(fā)送頻率頻帶的發(fā)送信號(hào)相加；以及一組合器14，用于將所相加的輸出相組合以成為前置補(bǔ)償器的輸出。
如圖1所示，通過分頻器10將所輸入的發(fā)送信號(hào)ST提供給兩個(gè)頻帶信號(hào)提取器11-1和11-2以提取兩個(gè)頻帶的信號(hào)。分頻器12-1將這兩個(gè)所提取的信號(hào)之一分成兩個(gè)，將其中一個(gè)提供給加法器13-1，并將另一個(gè)提供給差值檢測(cè)器16-1。分頻器12-2將所提取得另一個(gè)信號(hào)分成兩個(gè)，將其中一個(gè)提供給加法器13-2并且將另一個(gè)提供給差值檢測(cè)器16-2。組合器14將提供給加法器13-1和13-2的各個(gè)頻帶的已分路發(fā)送信號(hào)相組合以成為前置補(bǔ)償器輸出信號(hào)SD，將該前置補(bǔ)償器輸出信號(hào)SD提供給功率放大器(未給出)。
另一方面，對(duì)其失真將被前置補(bǔ)償器補(bǔ)償?shù)乃龉β史糯笃鞯囊徊糠州敵霰环答佉宰鳛橐槐O(jiān)控信號(hào)SM，通過分頻器21而將該監(jiān)控信號(hào)SM提供給頻帶信號(hào)提取器15-1和15-2。頻帶信號(hào)提取器15-1和15-2提取其與頻帶信號(hào)提取器11-1和11-2所提取的信號(hào)相同頻帶的信號(hào)。將頻帶信號(hào)提取器15-1和15-2的輸出信號(hào)分別施加到差值檢測(cè)器16-1和16-2上。差值檢測(cè)器16-1和16-2對(duì)發(fā)送信號(hào)與相應(yīng)頻帶中的放大器輸出信號(hào)之間的差值e1和e2進(jìn)行檢測(cè)。因此，對(duì)在各頻帶中由所述功率放大器生成的失真分量進(jìn)行檢測(cè)以作為所述差信號(hào)。在各頻帶中被如此檢測(cè)到差值e1和e2、即所述失真分量被用作基準(zhǔn)信號(hào)，以從查詢表17-1和17-2中讀取相應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)塊，并且將所讀取的補(bǔ)償數(shù)據(jù)提供給加法器13-1和13-2。這些補(bǔ)償數(shù)據(jù)塊是已消除了所檢測(cè)到的失真分量的補(bǔ)償數(shù)據(jù)；在查詢表17-1和17-2中，預(yù)先存儲(chǔ)了用于對(duì)功率放大器在各頻率中產(chǎn)生的失真分量的預(yù)定補(bǔ)償數(shù)據(jù)。通過反復(fù)對(duì)每個(gè)頻帶的這些補(bǔ)償數(shù)據(jù)塊進(jìn)行更新，直到抑制了預(yù)定數(shù)量的失真，這可適應(yīng)性的降低對(duì)失真的抑制。
將差值檢測(cè)器16-1和16-2所檢測(cè)到的差信號(hào)e1和e2作為基準(zhǔn)信號(hào)提供給查詢表17-1和17-2，以從其中讀取各個(gè)頻帶中的失真補(bǔ)償數(shù)據(jù)塊D1和D2，加法器13-1和13-2將所述失真補(bǔ)償數(shù)據(jù)塊D1和D2與所要發(fā)送的頻帶信號(hào)相加以實(shí)現(xiàn)失真補(bǔ)償(即預(yù)失真)。
組合器14將加法器13-1和13-2所相加的發(fā)送信號(hào)與失真補(bǔ)償數(shù)據(jù)相組合，并且將所組合的輸出轉(zhuǎn)換為一模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)將由一預(yù)定的功率放大器放大和然后發(fā)送。
在將本發(fā)明的查詢表型前置補(bǔ)償器應(yīng)用到移動(dòng)通信的過程中，例如800MHz和1.5GHz頻帶的信號(hào)可被用作由頻帶信號(hào)提取器11-1和11-2提取的頻帶信號(hào)。頻帶數(shù)目并不具體局限于兩個(gè)。例如，在同時(shí)發(fā)送除上述這些之外的2GHz和5GHz的頻帶信號(hào)的情況下，頻帶信號(hào)提取器的數(shù)目是四個(gè)，并且因此分頻器12、加法器13、差值檢測(cè)器16、以及查詢表17的數(shù)目分別也是四個(gè)。
頻帶信號(hào)提取器11-1，12-1和15-1，15-2具有以f1和f2為中心頻率的希望帶寬，并且分別提取第一和第二頻帶的信號(hào)。這種頻帶信號(hào)提取器的每一個(gè)例如是由帶通濾波器(BPF)或者帶阻濾波器(BEF)形成的。
在圖2中，實(shí)線和虛線分別從概念上給出了其每一個(gè)均是由BPF形成的第一和第二頻帶信號(hào)提取器11-1和12-1(或者15-1和15-2)的頻率衰減特性。從中可以看到，在中心頻率f1和f2頻帶之外衰減量急劇增加，這使頻帶之間具有足夠空間。這種特性通常是通過多個(gè)BPF的級(jí)聯(lián)而獲得的。
圖3給出了例如由一BEF所形成的第一頻帶信號(hào)提取器11-1的頻率-衰減特性。該示例從概念上給出了這樣的特性，即在使用中心頻率f1、f2、f3、以及f4的四個(gè)頻帶的情況下必須具有第一頻帶信號(hào)提取器11-1。從圖3中可以顯而易見的得知，通過圖4所示的三個(gè)BEF、即BEF1、BEF2、以及BEF3的這種級(jí)聯(lián)可獲得所說明的特性，所述這三個(gè)BEF被用于消除除第一頻帶以外的第二、第三、以及第四頻帶。每個(gè)帶阻濾波器被結(jié)構(gòu)成在相應(yīng)頻帶中具有足夠的帶阻特性并且在其他頻帶中具有足夠的低損耗特性。這種帶阻過濾器例如可以是由一陷波濾波器形成的。該陷波濾波器是一使用介電諧振器的BEF、即使用由微帶線所形成的一短截(stub)的濾波器等等。盡管未給出，通過其可消除第一、第三、以及第四頻帶的三個(gè)BEF的級(jí)聯(lián)也可同樣的獲得第二頻帶信號(hào)提取器12-1的特性。這也適用于所未給出的第三和第四頻率頻帶信號(hào)提取器。
通過使用BPF做為每個(gè)頻帶信號(hào)提取器便于提取位于中心頻率周圍的信號(hào)并且可相對(duì)容易的使相鄰頻帶的中心頻率之間相隔離。然而，在這種情況下，因?yàn)橹行念l率是BPF的諧振頻率，因此信號(hào)延遲增加了，這可引起很難對(duì)其包括有頻帶信號(hào)提取器15-1和15-2的反饋路徑進(jìn)行設(shè)計(jì)這樣的問題。在由BEF形成每個(gè)頻帶信號(hào)提取器的情況下，由于所述BPF不具有該頻帶中的中心頻率，所以，信號(hào)延遲很小。這易于設(shè)計(jì)BEF以及所述反饋路徑。
在下文中所描述的實(shí)施例中，所述頻帶信號(hào)提取器也可以由BPF或者BEF形成。
實(shí)施例2圖5給出了本發(fā)明第二實(shí)施例的方框圖，在該方框圖中由虛線所圍繞的查詢表型前置補(bǔ)償器是由數(shù)字電路構(gòu)成的。由于是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，因此提供了I和Q信號(hào)路徑。在輸入側(cè)配置有兩個(gè)數(shù)字發(fā)射機(jī)T-1和T-2，中心頻率f1的第一頻帶信號(hào)ST1和中心頻率f2的第二頻帶信號(hào)ST2從這兩個(gè)數(shù)字發(fā)射機(jī)輸入到所述前置補(bǔ)償器中。在將前置補(bǔ)償器應(yīng)用到移動(dòng)通信的過程中，中心頻率f1和f2的第一和第二頻帶信號(hào)分別是800MHz和1.5GHz頻帶信號(hào)。輸入信號(hào)并不具體局限于這兩個(gè)波形，而是也可使用諸如2GHz和5GHz等等這樣的其他頻帶信號(hào)。
組合器9對(duì)發(fā)射機(jī)T-1和T-2所輸出的頻帶信號(hào)進(jìn)行組合，并且將所組合的信號(hào)ST輸入到查詢表型數(shù)字前置補(bǔ)償器中。因?yàn)榍爸醚a(bǔ)償器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同，因此由相同的參考數(shù)字表示對(duì)應(yīng)部分并且不再重復(fù)對(duì)其的描述。由于頻帶信號(hào)提取器11-1、11-2和15-1、15-2中的每一個(gè)均是由數(shù)字信號(hào)處理的BEF形成的，因此可在每個(gè)濾波器的中心頻率實(shí)現(xiàn)充分的帶阻。在該實(shí)施例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)24-1和24-2將組合器14所組合的信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。矢量信號(hào)調(diào)制器25對(duì)所轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)進(jìn)行矢量調(diào)制，并且將已矢量調(diào)制的信號(hào)提供給頻率轉(zhuǎn)換器26，其中通過來自本地振蕩器27的載波信號(hào)來對(duì)其進(jìn)行變頻。功率放大器28對(duì)由此所變頻的高頻信號(hào)進(jìn)行放大，通過雙工器(未給出)而將其從功率放大器28發(fā)送到天線(未給出)。
在功率放大器28的輸出端，提供有一定向耦合器29，通過該定向耦合器29，將一部分發(fā)送信號(hào)分路為監(jiān)控信號(hào)SM。監(jiān)控接收機(jī)31對(duì)該監(jiān)控信號(hào)SM進(jìn)行解調(diào)，并且模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)32-1和32-2將所解調(diào)的監(jiān)控信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的I和Q信號(hào)。所述I和Q信號(hào)被輸入給多頻帶查詢表型數(shù)字前置補(bǔ)償器。
利用上述這種結(jié)構(gòu)，預(yù)先將功率放大器28所生成的發(fā)送信號(hào)中的失真分量添加到多頻帶查詢表型前置補(bǔ)償器中的與其有180相差的發(fā)送信號(hào)上。這可消除在功率放大器28對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行放大過程中的失真分量。
不必總是提供頻帶信號(hào)提取器11-1和11-2，但是要將各個(gè)頻帶的發(fā)送信號(hào)從發(fā)射機(jī)T-1和T-2直接提供給虛線所示的分頻器12-1和12-2上。
可以對(duì)數(shù)字前置補(bǔ)償器的輸出信號(hào)進(jìn)行彼此無關(guān)的數(shù)模轉(zhuǎn)換，此后由單獨(dú)的變頻器來對(duì)其進(jìn)行變頻并且由寬帶定向耦合器或者功率組合器來對(duì)其進(jìn)行組合。
通過預(yù)先對(duì)用于每個(gè)頻帶的功率放大器28的輸入/輸出特性進(jìn)行測(cè)量可獲得查詢表17-1和17-2中的其被預(yù)先存儲(chǔ)為補(bǔ)償數(shù)據(jù)的系數(shù)。對(duì)查詢表17-1和17-2中的系數(shù)進(jìn)行校正，直到對(duì)于每個(gè)頻帶而言已達(dá)到抑制了預(yù)定數(shù)量的失真。通過重復(fù)這種處理，對(duì)于每個(gè)頻帶而言可自適應(yīng)地降低對(duì)失真的抑制。
由于相鄰頻帶間隔很遠(yuǎn)，所以，由功率放大器28中多頻帶輸入信號(hào)所建立的相互調(diào)制失真可以通過位于功率放大器28輸出端一側(cè)的雙工器或者帶通濾波器加以消除。
實(shí)施例3圖6給出了本發(fā)明另一實(shí)施例的方框圖，其是由模擬電路所形成的多頻帶查詢表型模擬前置補(bǔ)償器。因?yàn)椴樵儽?7-1和17-2是通過數(shù)字信號(hào)處理來執(zhí)行的，因此通過下變頻器33-1和33-2將高頻信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的頻率并且由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)34-1和34-2將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)可獲得基準(zhǔn)信號(hào)。從查詢表17-1和17-2中讀取補(bǔ)償數(shù)據(jù)塊D1和D2塊并且由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)35-1和35-2將其轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，上變頻器36-1和36-2將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻信號(hào)，并且將該高頻信號(hào)提供給加法器13-1和13-2。除了上述以外，由虛線所圍繞的部分基本上與圖1的結(jié)構(gòu)相同。在該實(shí)施例中，功率放大器28對(duì)前置補(bǔ)償器的輸出進(jìn)行放大，并且將所放大的輸出提供給與天線(未給出)相連的雙工器(未給出)。如第二實(shí)施例的情況，位于功率放大器28輸出端的定向耦合器29對(duì)一部分發(fā)送信號(hào)進(jìn)行分路，將所分路的信號(hào)輸入模擬前置補(bǔ)償器。
在該實(shí)施例中，也不必總是提供頻帶信號(hào)提取器11-1和11-2?？捎蓡为?dú)的變頻器來對(duì)模擬前置補(bǔ)償器的輸出信號(hào)進(jìn)行變頻，并且由寬帶定向耦合器或功率合成器來對(duì)其進(jìn)行組合。
通過對(duì)每個(gè)頻帶的功率放大器28的輸入/輸出特性進(jìn)行預(yù)先測(cè)量可獲得查詢表17-1和17-2中的系數(shù)。對(duì)查詢表17-1和17-2中的系數(shù)進(jìn)行校正，直到對(duì)于每個(gè)頻帶而言已達(dá)到抑制了預(yù)定數(shù)量的失真。通過重復(fù)這種處理，對(duì)于每個(gè)頻帶而言可適應(yīng)性的降低對(duì)失真的抑制。
由于相鄰頻帶間隔很遠(yuǎn)，所以，位于功率放大器28輸出端的雙工器或者BPF可消除由于功率放大器2 8中的多頻帶輸入信號(hào)所造成的互調(diào)失真。
實(shí)施例4圖7給出了本發(fā)明另一實(shí)施例的方框圖，其適用于對(duì)圖1實(shí)施例中的查詢表17-1和17-2進(jìn)行更新。將差值檢測(cè)器16-1和16-2的輸出信號(hào)提供給分頻器23-1和23-2，將分頻器的所分路的已差值檢測(cè)信號(hào)e1和e2提供給控制器22，該控制器22根據(jù)已差值檢測(cè)信號(hào)e1和e2來對(duì)查詢表17-1和17-2進(jìn)行更新。
將其用作查詢表17-1和17-2的基準(zhǔn)信號(hào)的一差值檢測(cè)信號(hào)輸入到控制器22中。控制器22按照下述方式來控制對(duì)查詢表17-1和17-2中的補(bǔ)償數(shù)據(jù)的系數(shù)進(jìn)行更新，所述方式即就是使輸入到控制器22中的基準(zhǔn)信號(hào)最小。
第一更新方法如下所述。假設(shè)時(shí)間t時(shí)第i頻帶的基準(zhǔn)信號(hào)是由ei(t)表示的并且用于第i頻帶的查詢表17-i的系數(shù)矩陣是由wi(t)表示的，其同時(shí)對(duì)N頻帶中的失真進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟樵儽硇颓爸醚a(bǔ)償器的控制器的控制如下W(t)＝(w1(t)，…，wN(t)) (1)E(t)＝(e1(t)，…，eN(t)) (2)W(t+1)＝w(t)+μ(t)E(t) (3)其中μ(t)是由下述等式所表示的遺忘(forgetting)系數(shù)矩陣。
μ(t)＝(μ1(t)，…，μN(yùn)(t)) (4)等式(3)是存儲(chǔ)在控制器22中的控制算法?？刂破?2按照下述方式來對(duì)查詢表中的系數(shù)進(jìn)行更新，所述方式即就是使基準(zhǔn)信號(hào)矩陣E(t)的絕對(duì)值最小。也就是說，不是對(duì)查詢表中的單獨(dú)頻率的系數(shù)進(jìn)行更新以使基準(zhǔn)信號(hào)e1(t)最小，而是對(duì)查詢表中的所有系數(shù)進(jìn)行更新以使基準(zhǔn)信號(hào)矩陣E(t)最小。計(jì)算遺忘系數(shù)矩陣以便使基準(zhǔn)信號(hào)矩陣的絕對(duì)值最小。這可同時(shí)對(duì)N個(gè)頻帶中的失真進(jìn)行補(bǔ)償。等式(3)不是用于對(duì)單獨(dú)查詢表中的系數(shù)進(jìn)行更新。
下面對(duì)第二更新方法進(jìn)行描述，該第二更新方法是用于使輸入到各個(gè)查詢表中的基準(zhǔn)信號(hào)最小化的一控制方法?？刂破?2對(duì)下述等式(5)所給定的具有固定值的遺忘系數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
W(t)＝W(t)+μE(t) (5)根據(jù)等式(5)，按照使相應(yīng)基準(zhǔn)信號(hào)最小化的方式來對(duì)查詢表中的各個(gè)頻帶的系數(shù)進(jìn)行單獨(dú)控制。在這種情況下，可同時(shí)執(zhí)行或者依次執(zhí)行通過等式(5)來對(duì)多個(gè)查詢表的系數(shù)進(jìn)行更新。在后者的情況下，每次對(duì)一個(gè)系數(shù)進(jìn)行控制。
實(shí)施例5圖8給出了本發(fā)明另一實(shí)施例的方框圖，其適用于對(duì)圖5實(shí)施例中的查詢表17-1和17-2進(jìn)行更新。如圖7實(shí)施例的情況，提供了分頻器23-1和23-2以及控制器22。
定向耦合器26提取功率放大器28的一部分輸出作為監(jiān)控信號(hào)SM，監(jiān)控接收機(jī)31將該監(jiān)控信號(hào)SM變頻為基帶信號(hào)。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)32-1和32-2將該基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。差值檢測(cè)器16-1和16-2對(duì)數(shù)字信號(hào)與分頻器12-1和12-2所分路的信號(hào)之間的差值進(jìn)行檢測(cè)以作為基準(zhǔn)信號(hào)e1和e2。基準(zhǔn)信號(hào)e1和e2以及來自控制器22的控制信號(hào)用于對(duì)查詢表17-1和17-2的系數(shù)進(jìn)行更新并且從其中讀取補(bǔ)償數(shù)據(jù)。對(duì)每個(gè)發(fā)送頻帶執(zhí)行信號(hào)處理步驟序列。按照這種方法，可對(duì)每個(gè)頻帶的發(fā)送信號(hào)執(zhí)行單獨(dú)的失真補(bǔ)償。
在單獨(dú)提供來自各頻帶的發(fā)射機(jī)T-1和T-2的發(fā)送信號(hào)的情況下，組合器9和分頻器10是不必要的，并且將發(fā)送信號(hào)直接提供給如虛線所示的分頻器12-1和12-2。對(duì)數(shù)字前置補(bǔ)償器的輸出信號(hào)進(jìn)行彼此無關(guān)的數(shù)模轉(zhuǎn)換，此后由單獨(dú)的變頻器對(duì)其進(jìn)行頻率變換，并且由寬帶定向耦合器或功率合成器對(duì)其進(jìn)行組合。
控制器22命令查詢表17-1和17-2按照使兩個(gè)頻帶中的基準(zhǔn)信號(hào)e1和e2的絕對(duì)值之和最小化的方式來對(duì)其系數(shù)進(jìn)行更新。用于對(duì)查詢表17-1和17-2的系數(shù)進(jìn)行更新的指令是其可使基準(zhǔn)信號(hào)e1和e2的絕對(duì)值最小化的系數(shù)。
通過預(yù)先對(duì)每個(gè)頻帶的功率放大器28的輸入/輸出特性進(jìn)行測(cè)量可獲得查詢表17-1和17-2的初始系數(shù)。對(duì)查詢表17-1和17-2的系數(shù)進(jìn)行校正，直到對(duì)于每個(gè)頻帶而言已達(dá)到抑制了預(yù)定數(shù)量的失真。通過重復(fù)這種處理，對(duì)于每個(gè)頻帶而言可自適應(yīng)地降低對(duì)失真的抑制。
由于相鄰頻帶間隔很遠(yuǎn)，所以，位于功率放大器28輸出端一側(cè)的雙工器或者帶通濾波器可消除由于功率放大器28中的多頻帶輸入信號(hào)所造成的互調(diào)失真。
實(shí)施例6圖9給出了本發(fā)明又一實(shí)施例的方框圖。該實(shí)施例適用于對(duì)圖6實(shí)施例中的查詢表17-1和17-2進(jìn)行更新。如圖7實(shí)施例的情況，提供了分頻器23-1和23-2以及控制器22。用于對(duì)查詢表17-1和17-2進(jìn)行更新的控制器22的操作與參考圖8所描述的相同，并且不再重復(fù)對(duì)其的描述。
本發(fā)明的效果本發(fā)明提供可一種其可在多頻帶中執(zhí)行失真補(bǔ)償?shù)那爸醚a(bǔ)償器結(jié)構(gòu)；允許設(shè)備小型化、降低功耗和簡(jiǎn)化所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)；以及可提供添加頻帶的靈活性。
根據(jù)本發(fā)明的多頻帶查詢表型前置補(bǔ)償器可應(yīng)用于使用諸如800MHz、1,5GHz、2GHz、以及5GHz頻帶的多頻帶的移動(dòng)通信。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)功率放大器失真進(jìn)行補(bǔ)償?shù)亩囝l帶查詢表型前置補(bǔ)償器，該前置補(bǔ)償器包括N個(gè)頻帶信號(hào)提取器，用于從一輸入信號(hào)中提取N個(gè)頻帶發(fā)送信號(hào)，所述N是等于2或大于2的一整數(shù)；N個(gè)差值檢測(cè)器，每個(gè)差值檢測(cè)器用于檢測(cè)在所述N個(gè)頻率發(fā)送信號(hào)中的一個(gè)與相同頻帶的功率放大器的輸出信號(hào)之間的差值，以作為所述一個(gè)頻帶信號(hào)；N個(gè)查詢表，利用所檢測(cè)到的所述一個(gè)頻帶的差值作為基準(zhǔn)信號(hào)來從這N個(gè)查詢表的每一個(gè)中讀取所述一個(gè)頻帶的補(bǔ)償數(shù)據(jù)；N個(gè)加法器，每一個(gè)加法器用于將從所述N個(gè)查詢表之一所讀取的補(bǔ)償數(shù)據(jù)與相應(yīng)頻帶的發(fā)送信號(hào)相加；以及一組合器，用于組合所述N個(gè)加法器的加法輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的前置補(bǔ)償器，其中，至少所述N個(gè)頻帶信號(hào)提取器、所述N個(gè)差值檢測(cè)器、以及所述N個(gè)加法器是由模擬信號(hào)處理電路來實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的前置補(bǔ)償器，其中，至少所述N個(gè)頻帶信號(hào)提取器、所述N個(gè)差值檢測(cè)器、所述N個(gè)查詢表以及所述N個(gè)加法器是由數(shù)字信號(hào)處理電路來實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一個(gè)權(quán)利要求的前置補(bǔ)償器，進(jìn)一步包括N個(gè)第二頻帶信號(hào)提取器，用于分別從所述功率放大器的輸出信號(hào)中提取與所述N個(gè)頻帶相同頻帶的所述信號(hào)，并且將所述信號(hào)施加到所述N個(gè)差值檢測(cè)器上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的前置補(bǔ)償器，其中，所述N個(gè)第二頻帶信號(hào)提取器的每一個(gè)均是由多個(gè)帶阻濾波器的級(jí)聯(lián)構(gòu)成的，這多個(gè)帶阻濾波器的每一個(gè)可以消除其他剩余N-1個(gè)第二頻帶信號(hào)提取器的頻帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的前置補(bǔ)償器，其中，所述N個(gè)第二頻帶信號(hào)提取器是由其中心頻率位于各個(gè)頻帶之中的帶通濾波器構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一個(gè)權(quán)利要求的前置補(bǔ)償器，進(jìn)一步包括一控制器，該控制器提供了所述N個(gè)差值檢測(cè)器所檢測(cè)到的各個(gè)頻帶的差信號(hào)以用于根據(jù)所述差信號(hào)來對(duì)所述N個(gè)查詢表的所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的前置補(bǔ)償器，其中，所述控制器同時(shí)對(duì)所述N個(gè)查詢表的補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，以便使所述N個(gè)差信號(hào)的絕對(duì)值之和最小化。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的前置補(bǔ)償器，其中，所述控制器對(duì)所述N個(gè)查詢表之一的補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，以便使其與所述一個(gè)查詢表相對(duì)應(yīng)的所述N個(gè)差信號(hào)之一的絕對(duì)值最小化。
全文摘要
一種前置補(bǔ)償器，用于高精度地對(duì)每個(gè)頻帶中的失真進(jìn)行補(bǔ)償，所述失真是由于用于對(duì)其包括有下述多頻帶的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行放大的功率放大器所造成的，所述多頻帶的中心頻率間隔很寬。多個(gè)頻帶信號(hào)提取器從其包括有多頻帶發(fā)送信號(hào)的輸入信號(hào)中提取各個(gè)頻帶的信號(hào)；各個(gè)頻帶中的多個(gè)差值檢測(cè)器對(duì)所提取的信號(hào)與功率放大器的輸出信號(hào)之間的差值進(jìn)行檢測(cè)；所檢測(cè)的差信號(hào)用作基準(zhǔn)信號(hào)以從各個(gè)頻帶的查詢表中讀取補(bǔ)償數(shù)據(jù)；多個(gè)加法器將補(bǔ)償數(shù)據(jù)與所提取的各個(gè)頻帶的發(fā)送信號(hào)相加；并且組合器對(duì)所相加的輸出進(jìn)行組合以提供前置補(bǔ)償器的輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H03F1/32GK1649258SQ200510005899
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月28日
發(fā)明者鈴木恭宜, 楢橋祥一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩