專利名稱：信號傳輸設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及信號傳輸領(lǐng)域，尤其特別的涉及適用于結(jié)合非線性傳輸設(shè)備使用的信號傳輸設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，非線性傳輸設(shè)備(比如高功率放大器(HPA))放大上變頻的射頻信號并發(fā)射放大的信號到接收端。由于HPA通常被實(shí)現(xiàn)成具有非線性特性的有源設(shè)備，輸出信號不可避免的包括失真分量。已經(jīng)引入了包括前饋、預(yù)失真、包絡(luò)校正和偏壓補(bǔ)償?shù)母鞣N線性化技術(shù)和算法，以便提高這種有源設(shè)備的非線性特性。
圖1示例了常規(guī)的信號傳輸設(shè)備，其適用于使用預(yù)失真和查找表(LUT)線性技術(shù)。該設(shè)備包括非線性傳輸設(shè)備15；單一的LUT10，用于存儲多個(gè)用于提高非線性傳輸設(shè)備15的非線性特性的增益值；索引器11，用于根據(jù)輸入信號的幅度(Vi[n])訪問LUT10的增益值；復(fù)數(shù)乘法器12，其在處理輸入信號Vi[n]和從LUT10輸出的增益值之后產(chǎn)生預(yù)失真輸出Vd[n]。預(yù)失真輸出Vd[n]經(jīng)數(shù)字模擬變換器(DAC)13和上頻率變換器(UR)14被送到非線性傳輸設(shè)備15。
如圖1所示，信號捕獲模塊(SCM)18存儲預(yù)失真輸出Vd[n]和從非線性傳輸設(shè)備15的輸出(Vf[n])。數(shù)字信號處理器(DSP)19被耦合在SCM18和LUT10之間并被用于更新LUT10。非線性傳輸設(shè)備15是典型的HPA，與復(fù)數(shù)乘法器12作為預(yù)失真設(shè)備。下頻率變換器(DC)16和模擬-數(shù)字變換器(ADC)17被耦合在非線性傳輸設(shè)備15的輸出端和SCM18之間。
LUT10通常包括由索引器11尋址的N個(gè)輸入項(xiàng)數(shù)，借此每個(gè)輸入項(xiàng)存儲復(fù)數(shù)增益值。索引器11計(jì)算輸入信號Vi[n]的幅度，根據(jù)計(jì)算的幅度尋址LUT10的輸入項(xiàng)，并輸出具體的復(fù)數(shù)增益值(此后稱作“增益值”)。
預(yù)失真器12相乘輸入信號Vi[n]和LUT10的增益值輸出以產(chǎn)生預(yù)失真的輸出信號Vd[n]。非線性傳輸設(shè)備15放大輸入的Vd[n]到產(chǎn)生預(yù)定電平的輸出信號Vf[n]。SCM18存儲Vd[n]和Vf[n]，如圖1所示。如果DAC13、UC14、DC16和ADC17被理想的操作，則Vd[n]和(Vf[n])將分別展示非線性傳輸設(shè)備15的輸入/輸出特性。DSP19基于輸入的Vd[n]和Vf[n]估算非線性傳輸設(shè)備15的非線性特性，并更新LUT10以便因此對其進(jìn)行補(bǔ)償。如果DSP19重復(fù)地更新LUT10，存儲在LUT10中的每個(gè)輸入項(xiàng)中的補(bǔ)償值相對于估算的非線性傳輸設(shè)備15的非線性特性將具有完全相反的特性。
此后，當(dāng)按照索引器11的存儲在LUT10中的增益值被輸出到預(yù)失真器12并與輸入信號Vi[n]相乘時(shí)，相對于非線性傳輸設(shè)備15的非線性特性預(yù)失真的輸出信號Vd[n]將展示完全相反的特性。非線性傳輸設(shè)備15放大Vd[n]，從而它的輸出Vf[n]不包括失真分量，即非線性傳輸設(shè)備15的非線性已經(jīng)被有效地補(bǔ)償。
圖2顯示了根據(jù)操作區(qū)的常規(guī)的非線性傳輸設(shè)備15的操作特性。(非線性傳輸設(shè)備15的)操作區(qū)可以(例如)通過操作功率(P)電平來分類。非線性傳輸設(shè)備15按照區(qū)分各種操作區(qū)的各個(gè)操作功率電平(P1，P2，...，PM)展現(xiàn)不同的非線性特性，如圖2所示。
如果非線性傳輸設(shè)備10的操作特性是線性的，無論何時(shí)操作區(qū)改變，性能將下降。這種性能下降可以通過按照非線性傳輸設(shè)備10的特性中的改變更新LUT來解決。然而，不能避免在更新LUT過程中出現(xiàn)的性能下降。特別的是，只要非線性傳輸設(shè)備的操作區(qū)被快速地改變，性能就會嚴(yán)重下降。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，信號傳輸設(shè)備包括相應(yīng)于非線性傳輸設(shè)備的操作區(qū)的多個(gè)查找表(LUT)，操作特性計(jì)算器，LUT選擇器，和預(yù)失真器。該LUT適于存儲輸入信號幅度的增益值。LUT選擇器選擇相應(yīng)于計(jì)算的操作特性的LUT。選擇的LUT產(chǎn)生增益值輸出信號。該預(yù)失真器產(chǎn)生來自增益值輸出信號和輸入信號的預(yù)失真信號。該預(yù)失真的信號被輸入到非線性傳輸設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，信號傳輸方法包括步驟產(chǎn)生相應(yīng)于非線性傳輸設(shè)備的操作區(qū)的多個(gè)查找表(LUT)，該多個(gè)查找表LUT適于存儲輸入信號幅度的增益值；從至少一個(gè)輸入信號計(jì)算非線性傳輸設(shè)備的操作特性；從相應(yīng)于計(jì)算的操作特性的多個(gè)LUT中選擇LUT，選擇的LUT適于產(chǎn)生增益值輸出信號；以及從增益值輸出和輸入信號產(chǎn)生預(yù)失真信號。該預(yù)失真的信號被輸入到非線性傳輸設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，信號傳輸方法包括步驟產(chǎn)生相應(yīng)于非線性傳輸設(shè)備的操作區(qū)的多個(gè)查找表(LUT)，該多個(gè)查找表適于存儲輸入信號幅度的增益值；從至少一個(gè)輸入信號計(jì)算非線性傳輸設(shè)備的操作特性；從相應(yīng)于計(jì)算的操作特性的多個(gè)LUT中選擇LUT，該選擇的LUT適于產(chǎn)生增益值輸出信號；使用至少一個(gè)線性內(nèi)插值技術(shù)處理增益值輸出信號；以及從處理的增益值輸出信號和輸入信號中產(chǎn)生預(yù)失真的信號。將預(yù)失真的信號輸入到非線性傳輸設(shè)備。
根據(jù)結(jié)合參考附圖和下面的本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他的方面將變得顯而易見。


本發(fā)明一般通過參考附圖的方式被顯示如下
圖1示例了使用單一查找表(LUT)的常規(guī)的信號傳輸設(shè)備。
圖2顯示了根據(jù)操作區(qū)的非線性傳輸設(shè)備的特性。
圖3示意的示例了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸設(shè)備。
圖4是示例圖3的信號傳輸設(shè)備的操作流程圖。
圖5示意的示例了圖3的信號傳輸設(shè)備的操作特性計(jì)算器(OCC)的結(jié)構(gòu)。
圖6示意的示例了圖3的信號傳輸設(shè)備的LUT選擇器的結(jié)構(gòu)。
圖7顯示了圖3的信號傳輸設(shè)備的保護(hù)帶操作器(GBO)的輸入/輸出特性。
圖8顯示了圖3的信號傳輸設(shè)備的有源操作特性和在電平比較器(LC)中LUT選擇之間的關(guān)系。
圖9示意的示例了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸設(shè)備。
圖10示意的示例了圖9的信號傳輸設(shè)備的線性內(nèi)插器。
圖11A和11B圖示了圖9的信號傳輸設(shè)備使用的齒條類型的內(nèi)插的例子。
圖12示意的示例了圖9的信號傳輸設(shè)備的另一個(gè)線性內(nèi)插器的例子。
圖13示例了圖9的信號傳輸設(shè)備的操作流程圖。
圖14是圖9的信號傳輸設(shè)備使用的增益值內(nèi)插過程的一個(gè)例子的流程圖。
圖15是圖9的信號傳輸設(shè)備使用的增益值內(nèi)插過程的另一個(gè)例子的流程圖。
圖16是圖9的信號傳輸設(shè)備使用的LUT更新過程的一個(gè)例子的流程圖。
具體實(shí)施例方式
將結(jié)合參考圖1-16的相關(guān)圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的一些實(shí)施例。根據(jù)隨后的描述本發(fā)明的附加的實(shí)施例，特點(diǎn)和/或優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，或者可以通過實(shí)踐本發(fā)明而進(jìn)行學(xué)習(xí)。
在附圖中，涉及附圖和說明中的相同的特性的圖沒有用相同的數(shù)字來標(biāo)定。
下面的描述包括意在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明當(dāng)前的最佳方式。該描述將不被作為限定的意義，而只是出于描述本發(fā)明一般原理的目的。
圖3示意的示例了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的信號傳輸設(shè)備100。信號傳輸設(shè)備100最好包括多個(gè)查找表(LUT)120，代替現(xiàn)有技術(shù)中使用的單一的LUT，LUT選擇器122可操作的耦合在LUT120和操作特性計(jì)算器(OCC)121之間，每個(gè)LUT120對應(yīng)于非線性傳輸設(shè)備115的各個(gè)操作區(qū)。每個(gè)LUT包括N個(gè)輸入項(xiàng)數(shù)，從而使每個(gè)輸入項(xiàng)存儲復(fù)數(shù)的增益值。信號傳輸設(shè)備100還包括索引器111，它計(jì)算輸入信號Vi[n]的幅度，根據(jù)計(jì)算的幅度尋址LUT120的輸入項(xiàng)，并輸出特定的復(fù)數(shù)增益值(此后稱作‘增益值’)。
OCC121根據(jù)包含有關(guān)非線性傳輸設(shè)備15的操作區(qū)的信息的輸入信號(S[n])計(jì)算操作特性(L[n])(例如實(shí)際操作功率的估算值)。例如，從非線性傳輸設(shè)備15的輸出使用測量傳感器(未顯示)的操作特性，或從預(yù)失真信號(如果噪聲因素不是最重要的話)可以獲得輸入信號S[n]。例如，通過操作功率電平、操作溫度或偏壓值，可以定義操作特性。LUT選擇器122選擇相應(yīng)于計(jì)算的操作特性(L[n])的LUT，如圖3所示。
圖4是用于結(jié)合圖3的信號傳輸設(shè)備100的操作流程圖的一個(gè)例子。步驟130，通過非線性傳輸設(shè)備115的操作區(qū)產(chǎn)生LUT120。步驟132，每個(gè)LUT包括存儲輸入信號幅度的增益值的多個(gè)輸入項(xiàng)。OCC121計(jì)算適當(dāng)?shù)牟僮魈匦?，比如非線性傳輸設(shè)備115的操作功率電平。特別的是，通過使用輸入信號(S[n])的功率電平的加權(quán)移動平均，OCC121周期性地計(jì)算操作功率電平((L[n])。圖3，由于操作功率與輸入功率完全不同，OCC121還可以從預(yù)失真信號(Vd[n])來計(jì)算非線性傳輸設(shè)備15的操作特性。
如圖5所示，OCC121可以包括特性估算器200和操作特性平均單元201。后者通過平均估算的操作特性和先前周期的操作特性來計(jì)算操作特性(L[n])。該估算的操作特性可以包括瞬間的功率值。操作特性平均單元201可以包括第一乘法器201a，用于相乘1-λ(0＜λ＜1)的加權(quán)值到估算的操作特性；第二乘法器201d，用于相乘λ的加權(quán)值到已經(jīng)被延遲器201c延遲的先前周期的操作特性；和加法器201b，用于通過相加第一乘法器210a的估算的操作特性和第二乘法器201d的操作特性來產(chǎn)生當(dāng)前周期的操作特性(L[n])。使用加權(quán)移動平均方法的優(yōu)點(diǎn)在于估算的操作功率的平均程度(也就是瞬間功率值)能通過簡單地改變λ值來容易的控制。
步驟134，LUT選擇器122選擇對應(yīng)于通過OCC121計(jì)算的操作特性(L[n])的LUT。LUT選擇器122允許多個(gè)LUT120通過應(yīng)用利用磁滯的保護(hù)帶原理穩(wěn)定的操作在LUT之間的邊界上。通過OCC121計(jì)算的操作特性(操作功率電平)L[n]可以包含脈動分量，如果操作特性(L[n])位于LUT之間的邊界附近，則該脈動分量可以引起LUT選擇器122頻繁的選擇LUT。
圖6示意的示例了LUT選擇器122的例子。特別的，LUT選擇器122包括GBO(保護(hù)帶操作器)122a和電平比較器(LC)122b。GBO122a使用磁滯以防止當(dāng)L[n]位于LUT之間的邊界附近時(shí)只通過脈動而頻繁地改變，以便LUT20即使是在LUT之間的邊界區(qū)也能穩(wěn)定的操作。例如，如果設(shè)置LSTATE，當(dāng)操作特性L[n]是位于LSTATE附近時(shí)，GBO122a輸出LSTATE。如果操作特性L[n]超出在LSTATE附近之外，GBO122a設(shè)置相應(yīng)的L[n]作為新的LSTATE和輸出相同值。LSTATE的附近可以被定義成Glow和Ghigh之間的范圍，如圖7。
當(dāng)從OCC121輸入操作特性L[n]時(shí)，GBO122a檢查L[n]是否是在預(yù)設(shè)置的保護(hù)帶之內(nèi)。優(yōu)選的，保護(hù)帶是操作特性參考值LSTATE的最小門限值(Glow)和最大門限值(Ghigh)之間的區(qū)域?；跈z查，如果操作特性(L[n])是在保護(hù)帶之內(nèi)，GBO122a輸出操作特性參考值(LSTATE)作為最后的操作特性(L’[n])，其中(L’[n]＝LSTATE)。
然而，如果操作特性(L[n])不在保護(hù)帶之內(nèi)，GBO122a設(shè)置新的操作特性參考值Lstate’作為操作特性(L[n])和輸出相應(yīng)的操作特性(L[n])作為最后的操作特性(L’[n])，其中(L’[n]＝L[n])。接著，保護(hù)帶被設(shè)置用于新的操作特性參考值(Lstate)。
如圖8所示，電平比較器(LC)122b用已經(jīng)被GBO122a計(jì)算的操作特性(L’[n])與每個(gè)LUT的操作區(qū)的先前存儲的代表值(下面稱作“有效操作特性”)相比較，并選擇對應(yīng)于操作特性(L’[n])的LUT。例如，如果L’[n]是L2和L3之間的值，則LC122b將選擇LUT3并將其激活。
當(dāng)多個(gè)LUT 120的每個(gè)LUT被初始產(chǎn)生時(shí)，每個(gè)LUT的有效操作特性(L1，L2，...LM-1)是設(shè)置之后所存儲的值。通過用于產(chǎn)生每個(gè)LUT的相鄰操作特性之間的平均值來設(shè)置每個(gè)LUT的有效操作特性，并變?yōu)長UT之間的邊界值。例如，如果非線性傳輸設(shè)備115的操作特性(L[n])表明每個(gè)操作功率(P1，P2.....PM-1，PM)，則每個(gè)LUT的有效操作特性(L1，L2....LM-1)被設(shè)置成(P1+P2)/2，(P2+P3)/2，....，(PM-1+PM)/2。
因此，當(dāng)通過LUT選擇器122從多個(gè)LUT 120中選擇一個(gè)LUT時(shí)，例如LUT1，則索引器111使用輸入信號的幅度(Vi[n])從選擇的LUT1中索引增益值(輸入項(xiàng))，步驟136(圖4)，以便可以從LUT1輸出增益值。即，選擇LUT1作為在當(dāng)前操作特性上用于補(bǔ)償非線性傳輸設(shè)備115的非線性特性的LUT。
當(dāng)從選擇的LUT1輸出增益值時(shí)，預(yù)失真器112用增益值乘以輸入信號Vi[n]以產(chǎn)生預(yù)失真的輸出信號Vd[n]，如圖4的步驟138。將產(chǎn)生的Vd[n]經(jīng)DAC 113和UC 114輸入到非線性傳輸設(shè)備115，如圖4的步驟140。非線性傳輸設(shè)備115放大輸入的Vd[n]到預(yù)定的電平并產(chǎn)生輸出信號Vf[n]，如圖3。
信號傳輸設(shè)備100還包括信號捕獲模塊(SCM)118，其存儲Vd[n](從預(yù)失真器112輸出的)和輸出信號Vf[n](從非線性傳輸設(shè)備115輸出的)，通過下變頻(DC)116和模擬-數(shù)字變換器(ADC)117的方式來饋入。提供存儲的信號作為輸入到數(shù)字信號處理器(DSP)119的信號，如圖3所示。DSP119對其進(jìn)行處理以估算非線性傳輸設(shè)備115的非線性特性，并然后，計(jì)算相對于估算的非線性特性具有相反特性的復(fù)數(shù)增益值，并從而更新選擇的LUT，如步驟142。在此情況下，如果當(dāng)Vd[n]和Vf[n]正在被存儲時(shí)該LUT被改變，則不適于基于Vd[n]和Vf[n]產(chǎn)生新的LUT。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，盡管在參考圖3中分別的提供了索引器111、OCC121和LUT選擇器122，但仍然可以合并成一個(gè)單一的集成單元。而且，即使操作區(qū)被快速地改變，由于根據(jù)非線性傳輸設(shè)備115的各個(gè)操作區(qū)來選擇每個(gè)LUT，可以容易地防止非線性傳輸設(shè)備115的性能下降。當(dāng)使用多個(gè)LUT時(shí)，可以利用磁滯防止在LUT之間邊界上產(chǎn)生的不穩(wěn)定的啟動LUT。
圖9示意的示例了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的信號傳輸設(shè)備300。信號傳輸設(shè)備300最好包括多個(gè)查找表(LUT)320，代替現(xiàn)有技術(shù)的單一的LUT，LUT選擇器323可操作的耦合在LUT 320，線性內(nèi)插器324和操作特性計(jì)算器(OCC)321之間。每個(gè)LUT 320相應(yīng)于非線性傳輸設(shè)備315的各個(gè)操作區(qū)。每個(gè)LUT包括N個(gè)輸入項(xiàng)數(shù)，從而使每個(gè)輸入項(xiàng)存儲復(fù)數(shù)的增益值。
LUT選擇器323比較由OCC321計(jì)算的操作特性(L[n])與每個(gè)LUT先前存儲的有效操作特性(L1，.....Lp，Lp+1，.....LM)以選擇適當(dāng)?shù)腖UT，并把選擇的多個(gè)LUT的有效的操作特性輸出到線性內(nèi)插器324，如圖9所示。例如，如果操作特性(L[n])滿足公式Lp-a≤Lp≤L[n]≤Lp+1≤Lp+b，在樣條型內(nèi)插法的情況下，LUT選擇器323從第(P-a)個(gè)LUT到第(P+b)個(gè)LUT中選擇(a+b+1)個(gè)LUT，并在線性類型內(nèi)插法的情況下，LUT選擇器323選擇具有有效操作點(diǎn)(LP，LP+1)的兩個(gè)LUT(LUT P和LUT P+1)，其中操作特性(L[n])是一個(gè)中間值。
如果通過OCC321計(jì)算的操作特性(L[n])小于第一LUT(LUT1)的有效操作特性(L1)，則LUT選擇器323選擇第一和第二LUT(LUT1和LUT2)，并在相同的時(shí)間上，發(fā)送有效操作特性(L1，L2)到線性內(nèi)插器324。然而，如果操作特性(L[n])大于最后LUT(也就是第M個(gè)LUT(LUT M))的有效操作特性(LM)，則LUT選擇器323選擇第(M-1)個(gè)和第M個(gè)LUT(LUT M-1，LUT M)，并傳送相應(yīng)的有效操作特性(LM-1，LM)到線性內(nèi)插器324。
線性內(nèi)插器324，通過使用從OCC321輸出的操作特性(L[n])和從LUT選擇器323輸出的有效操作特性(LP，LP+1)處理在有效LUT中被索引的復(fù)數(shù)增益值(此后稱作‘增益值’)。線性內(nèi)插器324輸出增益補(bǔ)償值(g’)到預(yù)失真器312，如圖9所示。
頻率校正濾波器(其可能以頻譜展平濾波器(SFF)325的形式(圖9))被包括以補(bǔ)償非線性傳輸設(shè)備315隨頻率變化的非線性。為了保持頻率補(bǔ)償，SFF 325過濾從預(yù)失真器312的輸出信號(Vd[n])。為此目的，由信號頻率表示復(fù)數(shù)增益值的頻譜通過將每個(gè)信號頻率在初級上通過非線性傳輸設(shè)備315來獲得。
為了展現(xiàn)非線性傳輸設(shè)備315的非線性特性的相反特性，將逆變換函數(shù)應(yīng)用到頻譜以獲得過濾頻譜。過濾頻譜是反向快速傅里葉變換(IFFT)以便當(dāng)作SFF325的初始的濾波系數(shù)。此后，只要預(yù)失真信號(Vd[n])被輸入，SFF325的初始濾波系數(shù)被自適應(yīng)的更新，從而補(bǔ)償非線性傳輸設(shè)備315的非線性頻率特性。
數(shù)字信號處理器(DSP)319使用從SFF 325的輸出的信號V’d[n]和來自非線性傳輸設(shè)備315的存儲在信號捕獲模塊(SCM)318中的輸出信號Vf[n]，更新具有接近操作特性(L[n])的有效操作特性的LUT，如圖9所示。然而，在這方面中，如果操作特性(L[n])是位于有效特性之間的邊界中，其將不適于更新LUT。這樣，DSP 319對有效操作特性在最小門限值(LP-Glow)和最大門限值(LP+Ghigh)之間設(shè)置保護(hù)帶，并且只有當(dāng)操作特性(L[n])是在保護(hù)帶(LP-GlowLP+Ghigh)內(nèi)時(shí)，DSP19更新具有相應(yīng)的有效操作特性(LP)的LUT(LUT P)。
圖10示意的示例了線性內(nèi)插器的例子，其使用樣條型內(nèi)插法技術(shù)(圖11A-11B)。特別的是，線性內(nèi)插器324包括可操作的耦合到內(nèi)插器324的定標(biāo)器320。定標(biāo)器320通過用操作特性(L[n])與從OCC321和LUT選擇器323接收的有效操作特性(LP，LP+1)相比較來確定操作特性(L[n])的位置。如圖11A所示，定標(biāo)器320通過使用公式P’＝P+(L[n]-LP)/(LP+1-LP)計(jì)算在LUT(LUT P，LUT P+1)的有效操作特性(LP，LP+1)之間的操作特性(L[n])的內(nèi)插位置(P’)。這里，操作特性(L[n])的內(nèi)插位置(P’)被表示成在P和P+1，每個(gè)LUT(LUT P，LUT P+1)的選擇值之間的小數(shù)點(diǎn)。此后，內(nèi)插器321采樣從LUT選擇器323所選擇的LUT(LUT P，LUT P+1)中輸出的增益值(gP，gP+1)，如圖11B所示，并輸出相應(yīng)于內(nèi)插位置(P’)的增益補(bǔ)償值(g’)。
圖12示意的示例了使用線性內(nèi)插的線性內(nèi)插器的另一個(gè)例子。特別的是，線性內(nèi)插器324包括可操作的耦合到加權(quán)加法器331的加權(quán)計(jì)算器330。加權(quán)計(jì)算器330從OCC321和LUT選擇器323分別接收操作特性(L[n])和有效操作特性(LP，LP+1)，并計(jì)算第一和第二加權(quán)值(w1，w2)。根據(jù)w1=L[n]-LpLp+1-Lp]]>和w2=Lp+1-L[n]Lp+1-Lp,]]>這些加權(quán)值被乘到從LUT P索引的第一增益值(gP)，該第一增益值具有小于操作特性(L[n])的有效操作特性(LP)，和乘以從LUT P+1索引的第二增益值(gP+1)，該第二增益值具有大于操作特性(L[n])的有效操作特性(LP+1)。
為了把較大的加權(quán)值累加到從具有接近于操作特性(L[n])的有效操作特性的LUT中索引的增益值，加權(quán)的加法器331用第二增益值(gP+1)乘以第一加權(quán)值(w1)，和用第一增益值(gP)乘以第二加權(quán)值(w2)。加權(quán)的加法器331包括第一乘法器331a，用于相乘第一加權(quán)值(w1)和第二增益(gP+1)，第二乘法器331b，用于相乘第二加權(quán)值(w2)和第一增益(gP)，以及加法器331c，用于相加第一和第二乘法器331a和331b的輸出并輸出線性內(nèi)插的補(bǔ)償增益值(g’)。
除了上述的樣條型和線性類型內(nèi)插技術(shù)外，線性內(nèi)插器324可以利用SINC函數(shù)通過重疊計(jì)算被實(shí)現(xiàn)成運(yùn)行的數(shù)字濾波器，該SINC函數(shù)可通過反向傅里葉變換Dirac delta函數(shù)獲得。
如圖13所示，步驟420，OCC321使用輸入信號(S[n])的功率電平的加權(quán)移動平均來計(jì)算操作特性L[n](例如，操作功率電平)，該輸入信號攜帶有關(guān)非線性傳輸設(shè)備315的操作功率信息。在已經(jīng)計(jì)算了操作特性L[n]之后，LUT選擇器323用計(jì)算的操作點(diǎn)(L[n])與先前存儲的LUT 320的有效操作點(diǎn)(L1....LP，LP+1，.....LM)相比較。
步驟421，如果L[n]是位于兩個(gè)有效操作點(diǎn)(Lp，Lp+1)之間(Lp≤L[n]≤Lp+1)，LUT選擇器323把相應(yīng)的有效操作點(diǎn)(LP，LP+1)傳送到線性內(nèi)插器324，并選擇第P和第(P+1)LUT以激活它們。
步驟422，索引器311獲得輸入信號(Vi[n])的幅度并使用獲得的幅度作為地址索引兩個(gè)激活的LUT(LUT P和LUT P+1)。步驟423，同樣的，相應(yīng)于每個(gè)地址的復(fù)數(shù)增益值(g1，g2)從LUT(LUT P和LUTP+1)被輸出到線性內(nèi)插器324。線性內(nèi)插器324使用操作點(diǎn)(L[n])和兩個(gè)有效操作點(diǎn)(LP，LP+1)處理已經(jīng)在激活的LUT(LUT P和LUTP+1)中被索引的復(fù)數(shù)增益值(g1和g2)，并輸出被送到預(yù)失真器312的補(bǔ)償增益值(g’)。
預(yù)失真器312用輸入信號(Vi[N])乘以補(bǔ)償增益值(g’)以產(chǎn)生預(yù)失真的信號(Vd[N])，步驟424。SFF 325過濾預(yù)失真的信號(Vd[N])用于非線性傳輸設(shè)備315的頻率補(bǔ)償，步驟425。頻率-補(bǔ)償?shù)男盘?V’d[n])經(jīng)數(shù)字-模擬變換器(DAC)313和上變換器(UC)314被輸入到非線性傳輸設(shè)備315，步驟426。將來自非線性傳輸設(shè)備315的輸出信號(Vf[n])經(jīng)下變換器(DC)316和模擬-數(shù)字變換器(ADC)317輸入到信號捕獲模塊(SCM)318。
SCM 318存儲V’d[n]和Vf[n]，并把它們輸出到數(shù)字信號處理器(DSP)319。DSP319處理V’d[n]和Vf[n]，計(jì)算具有與非線性傳輸設(shè)備315的非線性特性相反特性的復(fù)數(shù)增益值，并因此更新LUT(LUTP，和LUT P+1)。
圖14是流程圖，示例了樣條型內(nèi)插技術(shù)。線性內(nèi)插器324的定標(biāo)器320根據(jù)P’＝P+(L[n]-LP)/(LP+1-LP)，使用由OCC 321計(jì)算的操作區(qū)(L[n])和選擇器323選擇的LUT(LUT P和LUT P+1)的操作區(qū)(LP和LP+1)計(jì)算內(nèi)插位置(P’)，步驟520。優(yōu)選的，該內(nèi)插位置(P’)是操作區(qū)之間的中間值。內(nèi)插器321采樣從選擇的LUT(LUT P和LUT P+1)輸出的增益值(gP和gP+1)，并輸出相應(yīng)于內(nèi)插位置(P’)的增益值作為補(bǔ)償增益值(g’)，步驟522和524。
圖15是線性內(nèi)插技術(shù)示例的流程圖。線性內(nèi)插器324的加權(quán)計(jì)算器330接收由OCC321計(jì)算的操作點(diǎn)(L[n])和由選擇器323選擇的LUT(LUT P和LUT P+1)的有效操作點(diǎn)(LP和LP+1)，并計(jì)算表示操作點(diǎn)(L[n])和每個(gè)有效操作點(diǎn)(LP和LP+1)之間的距離比率的加權(quán)值(w1和w2)，步驟620。為了把較大的加權(quán)值加到從具有接近操作特性(L[n])的有效操作特性的LUT中索引的增益值，加權(quán)的加法器331用第二增益值乘以第一加權(quán)值(w1)，和用第一增益值(gP)乘以第二加權(quán)值(w2)，步驟622。同樣的，加權(quán)的加法器331通過把計(jì)算的加權(quán)值w1和w2相加到從選擇的LUT(LUT P和LUTP+1)輸出的增益值(gP和gP+1)來計(jì)算補(bǔ)償?shù)脑鲆嬷?g’)，步驟624。
圖16是通過DSP19的LUT更新過程的流程圖。當(dāng)Vd[n]和Vf[n]被存儲在SCM318時(shí)，根據(jù)已經(jīng)被LUT選擇器323激活的兩個(gè)LUT的有效操作點(diǎn)(LP和LP+1)，DSP 319選擇接近于由OCC321計(jì)算的操作點(diǎn)(L[n])的操作點(diǎn)，步驟720。DSP319獲得在操作區(qū)(L[n])和每個(gè)有效操作點(diǎn)(LP和LP+1)之間的距離，并接著選擇相對接近的有效操作點(diǎn)，例如，如果L[n]-LP＜LP+1-L[n]，則選擇LP。此外，DSP 319檢查操作點(diǎn)(L[n])是否是在預(yù)設(shè)置的保護(hù)帶(LP-Glow和LP+Ghigh)之內(nèi)，步驟722。
如果操作點(diǎn)L[n]在保護(hù)帶之外，即操作點(diǎn)(L[n])位于保護(hù)帶(LP1和LP+1)之間的邊界區(qū)域，LUT更新操作被終止。然而，如果操作點(diǎn)(L[n])是保護(hù)帶內(nèi)的值，則DSP 319更新具有有效操作點(diǎn)(LP)的LUT(LUT P)，步驟724。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，上述的新穎的信號傳輸設(shè)備可以以各種應(yīng)用形式來實(shí)現(xiàn)。在上述的實(shí)施例中可以利用其它的部件和/或結(jié)構(gòu)。
所有的術(shù)語應(yīng)該被廣義地解釋成與本內(nèi)容可能的組合方式。特別是，術(shù)語“包括”應(yīng)該以非專用的方式被解釋成元素、部件或步驟，表示可以出現(xiàn)的所參考的元素、部件或步驟，或者不被表示成基準(zhǔn)的所利用的或組合的其它元素、部件或步驟。
盡管已經(jīng)對于許多實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下本發(fā)明可以作出各種修改和變化。在這點(diǎn)上，重要的是要注意實(shí)踐本發(fā)明而不限于上述的應(yīng)用方式。
可以使用的許多其他的應(yīng)用和/或替換，假設(shè)其他的應(yīng)用和/或替換不背離本發(fā)明意在的目的。此外，一個(gè)實(shí)施例的示例的特點(diǎn)或所述的部分可以被用于另一個(gè)實(shí)施例中而提供又另一個(gè)實(shí)施例，以至于該特征不限于上述的實(shí)施例。因此，本發(fā)明意在覆蓋所有這樣的實(shí)施例和變化，只要這些實(shí)施例和變化落在所附權(quán)利要求和它們等效物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信號傳輸設(shè)備，包括相應(yīng)于非線性傳輸設(shè)備的操作區(qū)的多個(gè)查找表(LUT)，所述多個(gè)LUT適于存儲輸入信號幅度的增益值；計(jì)算裝置，用于從至少一個(gè)輸入信號計(jì)算所述非線性傳輸設(shè)備的操作特性；選擇裝置，用于從相應(yīng)于所述計(jì)算的操作特性的所述多個(gè)LUT中選擇一LUT，所述選擇的LUT適于產(chǎn)生增益值輸出信號；和產(chǎn)生裝置，用于從所述增益值輸出信號和所述至少一個(gè)輸入信號中產(chǎn)生預(yù)失真信號，所述預(yù)失真的信號被輸入到所述非線性傳輸設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述非線性傳輸設(shè)備適于放大所述輸入預(yù)失真的信號到預(yù)定的電平并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述操作特性是操作功率電平。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述操作特性是一操作溫度。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述操作特性是一偏置點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)數(shù)字信號處理器(DSP)，其適于根據(jù)所述預(yù)失真的信號和所述非線性傳輸設(shè)備的所述輸出信號更新所述選擇的LUT中的至少一個(gè)增益值。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括索引裝置，用于利用所述至少一個(gè)輸入信號的幅度索引存儲在所述選擇的LUT中的增益值。
8.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)信號捕獲模塊(SCM)，其適于接收所述預(yù)失真信號和所述非線性傳輸設(shè)備的所述輸出信號，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號來用于輸入到所述至少一個(gè)DSP。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)SCM通過至少一個(gè)模擬-數(shù)字變換器(ADC)和至少一個(gè)下變換器(DC)的方式來接收所述非線性傳輸設(shè)備的所述輸出信號。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)DC被可操作的耦合在所述非線性傳輸設(shè)備和所述至少一個(gè)ADC之間。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述預(yù)失真信號產(chǎn)生裝置包括至少一個(gè)復(fù)數(shù)乘法器。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述預(yù)失真信號通過至少一個(gè)數(shù)字-模擬變換器(DAC)和至少一個(gè)上變換器(UC)的方式被送到所述非線性傳輸設(shè)備。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)UC被可操作的耦合在所述非線性傳輸設(shè)備和所述至少一個(gè)DAC之間。
14.一種信號傳輸方法，所述方法包括下列步驟產(chǎn)生相應(yīng)于非線性傳輸設(shè)備的操作區(qū)的多個(gè)查找表(LUT)，所述多個(gè)查找表LUT適于存儲輸入信號幅度的增益值；從至少一個(gè)輸入信號計(jì)算所述非線性傳輸設(shè)備的操作特性；從相應(yīng)于所述計(jì)算的操作特性的多個(gè)LUT中選擇一LUT，所述選擇的LUT適于產(chǎn)生增益值輸出信號；和從所述增益值輸出信號和所述至少一個(gè)輸入信號中產(chǎn)生預(yù)失真信號，所述預(yù)失真的信號被輸入到所述非線性傳輸設(shè)備。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述非線性傳輸設(shè)備適于放大所述輸入預(yù)失真的信號到預(yù)定的電平并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述操作特性是操作功率電平。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述操作特性是一操作溫度。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述操作特性是一偏置點(diǎn)。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括步驟，根據(jù)所述預(yù)失真的信號和所述非線性傳輸設(shè)備的所述輸出信號更新所述選擇的LUT中的至少一個(gè)增益值。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括步驟，利用所述至少一個(gè)輸入信號的幅度索引存儲在所述選擇的LUT中的增益值。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括步驟，捕獲所述預(yù)失真信號和所述非線性傳輸設(shè)備的所述輸出信號。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括步驟，所述預(yù)失真信號通過至少一個(gè)數(shù)字-模擬變換器(DAC)和至少一個(gè)上變換器(UC)的方式被送到所述非線性傳輸設(shè)備。
23.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)線性內(nèi)插器，其可操作的耦合在所述LUT選擇裝置，所述多個(gè)LUT和所述預(yù)失真信號產(chǎn)生裝置之間，所述至少一個(gè)線性內(nèi)插器適于處理所述增益值輸出信號，利用從所述操作特性計(jì)算裝置輸出的操作特性和從所述LUT選擇裝置輸出的有效操作特性在所述選擇的LUT中索引所述增益值輸出信號。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述處理的增益值輸出信號被送到所述失真的信號產(chǎn)生裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括可操作的耦合在所述預(yù)失真信號產(chǎn)生裝置和至少一個(gè)數(shù)字-模擬變換器(DAC)之間的至少一個(gè)頻率校正濾波器。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)數(shù)字信號處理器(DSP)，其適于利用從所述至少一個(gè)頻率校正濾波器的輸出和從所述非線性傳輸設(shè)備的輸出信號來更新至少一個(gè)LUT。
27.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)線性內(nèi)插器包括至少一個(gè)定標(biāo)器，其適于通過比較所述操作特性輸出和所述有效的操作特性輸出來確定所述操作特性輸出的位置。
28.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)線性內(nèi)插器包括可操作的耦合到至少一個(gè)加權(quán)加法器的至少一個(gè)加權(quán)計(jì)算器。
全文摘要
一種信號傳輸設(shè)備，其包括相應(yīng)于非線性傳輸設(shè)備的操作區(qū)的多個(gè)查找表(LUT)，操作特性計(jì)算器，LUT選擇器，和預(yù)失真器。該LUT適于存儲輸入信號幅度的增益值。該LUT選擇器選擇相應(yīng)于計(jì)算的操作特性的LUT。該選擇的LUT產(chǎn)生增益值輸出信號。該預(yù)失真器產(chǎn)生來自增益值輸出信號和輸入信號的預(yù)失真信號。將該預(yù)失真的信號輸入到非線性傳輸設(shè)備。
文檔編號H04L27/36GK1606232SQ20041004900
公開日2005年4月13日 申請日期2004年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月12日
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