一種射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置及其矯正方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置及其矯正方法。一種射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置，包括：射頻調(diào)制模塊，用于對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并輸出相應(yīng)的信號(hào)；矯正信息存儲(chǔ)模塊，包括：地址移位寄存器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器的地址是由一組數(shù)據(jù)寄存器構(gòu)成，輸入數(shù)據(jù)按串行方式送入地址移位寄存器，所述存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元中儲(chǔ)存的信息包括進(jìn)行校正的預(yù)失真信息；矯正處理模塊，用于根據(jù)所述射頻調(diào)制模塊和矯正信息存儲(chǔ)模塊輸入的信息，進(jìn)行矯正處理并輸出相應(yīng)的信號(hào)；以及，功率放大模塊，用于將所述矯正處理模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行功率放大輸出，并將其輸出信號(hào)反饋到所述矯正信息存儲(chǔ)模塊。
【專利說(shuō)明】一種射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置及其矯正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置及其矯正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在，在無(wú)線通信發(fā)射系統(tǒng)的傳輸設(shè)備中，高功率放大模塊(HPA)的工作特性對(duì)整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)的性能、信號(hào)質(zhì)量和成本具有決定意義。對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)所給定的功率和性能指標(biāo)，功率放大模塊的性能特性將隨著輸入信號(hào)線性工作范圍的擴(kuò)大而惡化，且其價(jià)格也將隨著其線性工作范圍的擴(kuò)大而顯著攀升。因此，采用擴(kuò)展功率放大模塊線性工作范圍的預(yù)失真技術(shù)取代購(gòu)買更高檔的HPA器件的研究意義重大。對(duì)于擴(kuò)展功率放大模塊線性范圍的研究和應(yīng)用，即采用預(yù)失真技術(shù)，在國(guó)外已經(jīng)有很多成熟的芯片和算法產(chǎn)品，出現(xiàn)了很多種數(shù)字自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)如:數(shù)字查表法、笛卡爾環(huán)法等，雖然這些方法和技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展，但實(shí)際應(yīng)用的效果卻不十分理想。其原因是數(shù)字算法與無(wú)線系統(tǒng)中所使用的不同類型的功率放大模塊，在匹配和輸入信號(hào)的特性存在差異，造成對(duì)非線性矯正的不同效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，在無(wú)線通信發(fā)射系統(tǒng)的傳輸設(shè)備中能夠較好的匹配適應(yīng)不同類型的功率放大模塊，造成對(duì)非線性矯正的效果更好。
[0004]本發(fā)明首先提供一種射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置，包括:
射頻調(diào)制模塊，用于對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并輸出相應(yīng)的信號(hào)；
矯正信息存儲(chǔ)模塊，包括:地址移位寄存器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器的地址是由一組數(shù)據(jù)寄存器構(gòu)成，輸入數(shù)據(jù)按串行方式送入地址移位寄存器，所述存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元中儲(chǔ)存的信息包括進(jìn)行校正的預(yù)失真信息；
矯正處理模塊，用于根據(jù)所述射頻調(diào)制模塊和矯正信息存儲(chǔ)模塊輸入的信息，進(jìn)行矯正處理并輸出相應(yīng)的信號(hào)；以及，
功率放大模塊，用于將所述矯正處理模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行功率放大輸出，并將其輸出信號(hào)反饋到所述矯正信息存儲(chǔ)模塊。
[0005]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種采用所述射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置的矯正方法，包括如下步驟:
所述射頻調(diào)制模塊對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并輸出相應(yīng)的信號(hào)；
所述矯正信息存儲(chǔ)模塊根據(jù)分別由所述射頻調(diào)制模塊和功率放大模塊輸出的信號(hào)，輸出相應(yīng)的預(yù)失真信息到所述矯正處理模塊；
所述矯正處理模塊根據(jù)分別由所述矯正信息存儲(chǔ)模塊和射頻調(diào)制模塊輸出的信號(hào)，進(jìn)行矯正處理并輸出相應(yīng)的信號(hào)到所述功率放大模塊進(jìn)行功率放大輸出。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，是采用存儲(chǔ)記憶的預(yù)失真算法來(lái)矯正具有記憶特性的功率放大模塊，而且可以將此處理直接應(yīng)用在射頻域內(nèi)。采用數(shù)字存儲(chǔ)記憶的預(yù)失真算法在射頻領(lǐng)域的應(yīng)用，目的是不僅達(dá)到對(duì)具有記憶功能的功率放大模塊非線性特性更好的矯正，而且可將數(shù)字處理后的矯正信息直接在射頻域內(nèi)對(duì)射頻放大器矯正。這種數(shù)字化的處理方法，在未來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化射頻技術(shù)和系統(tǒng)至關(guān)重要的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是圖1所示實(shí)施例部分模塊進(jìn)一步具體的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3是功率放大模塊的非線性特性AM-AM (幅度-幅度)失真特性示意圖；
圖4是功率放大模塊的非線性特性AM-PM (幅度-相位)失真特性示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0009]如圖1和圖2所示，一種射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置，包括:
射頻調(diào)制模塊，用于對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并輸出相應(yīng)的信號(hào)；
矯正信息存儲(chǔ)模塊，包括:地址移位寄存器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器的地址是由一組數(shù)據(jù)寄存器構(gòu)成，輸入數(shù)據(jù)按串行方式送入地址移位寄存器，所述存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元中儲(chǔ)存的信息包括進(jìn)行校正的預(yù)失真信息；
矯正處理模塊，用于根據(jù)所述射頻調(diào)制模塊和矯正信息存儲(chǔ)模塊輸入的信息，進(jìn)行矯正處理并輸出相應(yīng)的信號(hào)；以及，
功率放大模塊，用于將所述矯正處理模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行功率放大輸出，并將其輸出信號(hào)反饋到所述矯正信息存儲(chǔ)模塊。
[0010]優(yōu)選的，所述矯正信息存儲(chǔ)模塊中，所述預(yù)失真信息對(duì)應(yīng)所述功率放大模塊的非線性特征，并根據(jù)由所述射頻調(diào)制模塊所輸入信號(hào)，完成地址對(duì)相對(duì)應(yīng)信息的映射。
[0011]其中，所述矯正信息存儲(chǔ)模塊中的預(yù)失真信息包括第一矯正分量(PD-1 in)和第二矯正分量(PD-Q in)；
所述矯正處理模塊包括:
正交調(diào)制器，用于將由所述射頻調(diào)制模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換；
第一乘法器，用于將所述第一矯正分量(PD-1 in)與由所述射頻調(diào)制模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行乘法處理并輸出；
第二乘法器，用于將所述第二矯正分量(PD-Q in)與由所述正交調(diào)制器輸入的信號(hào)進(jìn)行乘法處理并輸出；和，
信號(hào)合成器，用于將所述第一乘法器和第二乘法器輸出的信號(hào)合成并輸出到所述功率放大模塊。
[0012]相應(yīng)的，采用所述射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置的矯正方法，包括如下步驟:
所述射頻調(diào)制模塊對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并輸出相應(yīng)的信號(hào)；
所述矯正信息存儲(chǔ)模塊根據(jù)分別由所述射頻調(diào)制模塊和功率放大模塊輸出的信號(hào)，輸出相應(yīng)的預(yù)失真信息到所述矯正處理模塊；
所述矯正處理模塊根據(jù)分別由所述矯正信息存儲(chǔ)模塊和射頻調(diào)制模塊輸出的信號(hào)，進(jìn)行矯正處理并輸出相應(yīng)的信號(hào)到所述功率放大模塊進(jìn)行功率放大輸出。[0013]在實(shí)施例中，采用數(shù)字預(yù)失真方法的目的，是要改善功率放大模塊的線性度。而對(duì)功放線性度的評(píng)估是用ACPR這個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估的。因此，數(shù)字預(yù)失真目的就是改善功放的ACPR指標(biāo)。分析功放的非線性特性，就是衡量其各種失真特性，主要集中在AM-AM (幅度-幅度)失真特性和AM-PM (幅度-相位)失真特性，如圖3和圖4所示。其中，AM-AM幅度-幅度失真特性就是放大器的增益壓縮現(xiàn)象，產(chǎn)生了 AM-AM失真。其特性可以采用非線性的多項(xiàng)式來(lái)表征放大器的這種特性:
【權(quán)利要求】
1.一種射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置，其特征在于，包括: 射頻調(diào)制模塊，用于對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并輸出相應(yīng)的信號(hào)； 矯正信息存儲(chǔ)模塊，包括:地址移位寄存器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器的地址是由一組數(shù)據(jù)寄存器構(gòu)成，輸入數(shù)據(jù)按串行方式送入地址移位寄存器，所述存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元中儲(chǔ)存的信息包括進(jìn)行校正的預(yù)失真信息； 矯正處理模塊，用于根據(jù)所述射頻調(diào)制模塊和矯正信息存儲(chǔ)模塊輸入的信息，進(jìn)行矯正處理并輸出相應(yīng)的信號(hào)；以及， 功率放大模塊，用于將所述矯正處理模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行功率放大輸出，并將其輸出信號(hào)反饋到所述矯正信息存儲(chǔ)模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置，其特征在于，所述矯正信息存儲(chǔ)模塊中，所述預(yù)失真信息對(duì)應(yīng)所述功率放大模塊的非線性特征，并根據(jù)由所述射頻調(diào)制模塊所輸入信號(hào)，完成地址對(duì)相對(duì)應(yīng)信息的映射。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置，其特征在于， 所述矯正信息存儲(chǔ)模塊中的預(yù)失真信息包括第一矯正分量(PD-1 in)和第二矯正分量(PD-Q in)； 所述矯正處理模塊包括: 正交調(diào)制器，用于將由所述射頻調(diào)制模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換； 第一乘法器，用于將所述第一矯正分量(PD-1 in)與由所述射頻調(diào)制模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行乘法處理并輸出； 第二乘法器，用于將所述第二矯正分量(PD-Q in)與由所述正交調(diào)制器輸入的信號(hào)進(jìn)行乘法處理并輸出；和， 信號(hào)合成器，用于將所述第一乘法器和第二乘法器輸出的信號(hào)合成并輸出到所述功率放大模塊。
4.一種采用如權(quán)利要求1所述射頻信號(hào)的數(shù)字矯正裝置的矯正方法，其特征在于，包括如下步驟: 所述射頻調(diào)制模塊對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并輸出相應(yīng)的信號(hào)； 所述矯正信息存儲(chǔ)模塊根據(jù)分別由所述射頻調(diào)制模塊和功率放大模塊輸出的信號(hào)，輸出相應(yīng)的預(yù)失真信息到所述矯正處理模塊； 所述矯正處理模塊根據(jù)分別由所述矯正信息存儲(chǔ)模塊和射頻調(diào)制模塊輸出的信號(hào)，進(jìn)行矯正處理并輸出相應(yīng)的信號(hào)到所述功率放大模塊進(jìn)行功率放大輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的矯正方法，其特征在于，所述矯正信息存儲(chǔ)模塊中，所述預(yù)失真信息對(duì)應(yīng)所述功率放大模塊的非線性特征，并根據(jù)由所述射頻調(diào)制模塊所輸入信號(hào)，完成地址對(duì)相對(duì)應(yīng)信息的映射。
6.如權(quán)利要求4所述的矯正方法，其特征在于， 所述矯正信息存儲(chǔ)模塊中的預(yù)失真信息包括第一矯正分量(PD-1 in)和第二矯正分量(PD-Q in)； 所述矯正處理模塊包括: 正交調(diào)制器，用于將由所述射頻調(diào)制模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換； 第一乘法器，用于將所述第一矯正分量(PD-1 in)與由所述射頻調(diào)制模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行乘法處理并輸出； 第二乘法器，用于將所述第二矯正分量(PD-Q in)與由所述正交調(diào)制器輸入的信號(hào)進(jìn)行乘法處理并輸出；和， 信號(hào)合成器，用于將所述第一乘法器和第二乘法器輸出的信號(hào)合成并輸出到所述功率放大模塊。
【文檔編號(hào)】H03F3/20GK103916088SQ201310006005
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】楊大力, 劉相玉 申請(qǐng)人:深圳清華大學(xué)研究院