專利名稱：在數(shù)字預(yù)失真線性化發(fā)射機中用于正向路徑增益控制的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及合并了數(shù)字預(yù)失真線性化的無線電發(fā)射機的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
效率是大功率放大器的一個重要量度。為了實現(xiàn)最高效率，這些放大器經(jīng)常被偏置成強非線性的操作模式?，F(xiàn)代的大容量調(diào)制技術(shù)展現(xiàn)出大振幅變化，這導(dǎo)致輸出信號上的大失真分量，以及把能量泄漏到相鄰頻帶中。
預(yù)失真技術(shù)試圖通過向輸入信號施加一個逆特征來補償功率放大器的非線性。這些技術(shù)對于系統(tǒng)增益來說很敏感，其中的變化可以有效地不校準(zhǔn)預(yù)失真信號(施加于到達非線性分量的信號的補償太大或者太小)并且降低線性化特性。
增益隨溫度、壽命等等的起伏是一個眾所周知的、與放大器和無線電收發(fā)信機相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。AGC(自動增益控制)回路已被廣泛使用在無線電系統(tǒng)中多年，以確保最佳動態(tài)范圍、線性度和噪聲特性。這些中的大多數(shù)是基于電路的一階或二階的控制回路，其在普通的控制理論中被很好地了解。盡管如此，AGC回路中的增益控制電路本身可引入不希望的非線性。
因此，需要一種用于在采用大功率放大器的發(fā)射機的正向信號路徑中來補償增益變化的改進的系統(tǒng)和方法，此增益變化降低了線性化特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供了一種用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，該射頻發(fā)射機包括數(shù)字預(yù)失真器、模擬增益調(diào)節(jié)器和大功率放大器。該方法包括接收數(shù)字輸入信號并且用預(yù)失真器向該輸入信號提供數(shù)字增益調(diào)節(jié)以便在預(yù)定的增益漂移范圍內(nèi)來校正增益漂移。該方法還包括把輸入信號轉(zhuǎn)換成模擬射頻信號并且當(dāng)增益漂移超出增益漂移范圍時用模擬增益調(diào)節(jié)器向該射頻輸入信號提供模擬增益調(diào)節(jié)。
在一個優(yōu)選實施例中，該方法還包括在模擬增益調(diào)節(jié)期間停用并重置數(shù)字增益調(diào)節(jié)。增益漂移優(yōu)選地在規(guī)定的輸入信號值上被測量。例如，該規(guī)定的輸入信號值可以是輸入信號數(shù)值的均方根平均值。該方法還包括對大功率放大器的輸出進行抽樣，數(shù)字化該抽樣輸出并且用數(shù)字化的輸出來自適應(yīng)地控制數(shù)字增益調(diào)節(jié)和模擬增益調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，該增益控制方法可以這樣來初始化，即通過停用數(shù)字增益調(diào)節(jié)，在初始設(shè)置時設(shè)置模擬增益調(diào)節(jié)，用數(shù)字輸入信號和數(shù)字化的輸出信號來測量增益誤差，自適應(yīng)地控制模擬增益調(diào)節(jié)直到增益誤差在容限值之內(nèi)為止，鎖定模擬增益調(diào)節(jié)然后啟用數(shù)字增益調(diào)節(jié)。模擬增益調(diào)整器可以是電壓可變衰減器。
根據(jù)另一個方面，本發(fā)明提供了一種用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，該射頻發(fā)射機采用具有非線性特性的模擬增益調(diào)節(jié)器。該方法包括接收輸入信號，對發(fā)射機的輸出進行抽樣，以及對抽樣輸出進行數(shù)字化。該方法還包括估計模擬增益調(diào)節(jié)器的非線性特性的局部梯度以及用輸入信號、數(shù)字化的輸出信號和估計出的梯度來自適應(yīng)地控制模擬增益調(diào)節(jié)器的設(shè)置。
在該方法的一個優(yōu)選實施例中，局部梯度通過反復(fù)比較實際增益調(diào)節(jié)與增益調(diào)節(jié)設(shè)置而被估計。優(yōu)選地，增益調(diào)節(jié)器設(shè)置被限制在模擬增益調(diào)節(jié)器特征的相對線性化的部分。例如，增益調(diào)節(jié)器設(shè)置優(yōu)選地被限制到一個特征區(qū)域，其中，梯度在預(yù)定限度內(nèi)。此外，增益調(diào)節(jié)器設(shè)置中的改變步長也被優(yōu)選地限制在預(yù)定限度內(nèi)。模擬增益調(diào)整器可以是電壓可變衰減器。然后，增益調(diào)節(jié)器設(shè)置是數(shù)字控制電壓值，并且該方法還包括把數(shù)字控制電壓值轉(zhuǎn)換成模擬控制電壓。
根據(jù)另一個方面，本發(fā)明提供了一個預(yù)失真線性化發(fā)射機。該發(fā)射機包括用于接收數(shù)字輸入信號的輸入端，和接收數(shù)字輸入信號并用包括數(shù)字增益調(diào)節(jié)的預(yù)失真操作來操作輸入信號的預(yù)失真器。該發(fā)射機還包括用于把預(yù)失真的輸入信號轉(zhuǎn)換成一個較高頻模擬信號的轉(zhuǎn)換和頻率變換電路塊，和用于接收并且增益調(diào)節(jié)模擬信號的模擬增益調(diào)節(jié)器。放大器接收并放大被增益調(diào)節(jié)的模擬信號并且提供一個被放大的輸出信號。一個輸出抽樣耦合器被耦合到放大器輸出端并且提供一個被模擬抽樣的輸出。頻率變換和數(shù)字化電路塊從被模擬抽樣的輸出信號中提供一個被數(shù)字抽樣的輸出信號，并且自適應(yīng)電路塊被耦合來接收數(shù)字輸入信號以及被數(shù)字抽樣的輸出信號。該自適應(yīng)電路塊還被耦合到預(yù)失真器和模擬增益調(diào)節(jié)器，并且該自適應(yīng)電路塊基于從數(shù)字輸入信號和抽樣輸出信號確定的增益誤差來自適應(yīng)控制預(yù)失真器和模擬增益調(diào)節(jié)器的增益調(diào)節(jié)。
在預(yù)失真線性化發(fā)射機的一個優(yōu)選實施例中，通過預(yù)失真器執(zhí)行的預(yù)失真操作是數(shù)字復(fù)合(digital complex)增益操作。模擬增益調(diào)整器優(yōu)選地可以是電壓可變衰減器。自適應(yīng)電路塊優(yōu)選地在模擬增益調(diào)節(jié)期間停用預(yù)失真器的數(shù)字增益調(diào)節(jié)操作。此外，該自適應(yīng)電路塊還可以在輸入信號功率降低到預(yù)失真更新閾值之下時停用數(shù)字增益調(diào)節(jié)的自適應(yīng)。當(dāng)輸入信號功率在提供自適應(yīng)模擬增益控制之前降低到預(yù)失真更新閾值之下時，自適應(yīng)電路塊優(yōu)選地把整個預(yù)失真增益調(diào)節(jié)偏移一個累積的反向增益。在一個實施例中，自適應(yīng)電路塊從輸入信號的工作時間的自相關(guān)性和輸入信號與被數(shù)字抽樣的輸出信號的互相關(guān)性的比較中計算出增益誤差。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的數(shù)字預(yù)失真線性發(fā)射機的示意框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1中所示的數(shù)字預(yù)失真器的示意框圖。
圖3是距離RMS目標(biāo)值的預(yù)失真功能的增益漂移的圖解表示，該RMS目標(biāo)值說明了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的預(yù)失真器增益操作的窗口。
圖4是說明了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的VVA梯度(gradient)的自適應(yīng)的圖解表示。
圖5是說明了本發(fā)明闡明的VVA特征的非線性的圖解表示。
本發(fā)明的詳細描述圖1示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的數(shù)字預(yù)失真線性發(fā)射機。該發(fā)射機包括正向信號路徑102和觀測信號路徑104。正向信號路徑包括抽樣數(shù)據(jù)輸入端100，其接收諸如寬帶碼分多址或其它眾所周知的數(shù)字調(diào)制信號之類的傳統(tǒng)數(shù)字通信信號。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的是，輸入信號通常可以是以正交(I，Q)格式所提供的數(shù)字復(fù)合信號，附圖中示出一條線路僅僅是為了便于說明。該輸入信號被預(yù)失真器110修改以便補償大功率放大器(HPA)140的非線性特性。然后，該預(yù)失真的信號通過一個傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和頻率變換功能塊120被轉(zhuǎn)換成射頻信號。正向路徑模擬增益由射頻可變電壓衰減器(VVA)130來控制，其被修改以便保持一個恒定輸出功率。HPA140的輸出端150通過射頻抽樣耦合器152被耦合到觀測路徑104并且還被提供給傳統(tǒng)的發(fā)射電路和適當(dāng)?shù)奶炀€以用于特殊應(yīng)用(未示出)。觀測路徑信號電平由另一個VVA160來控制。模擬觀測路徑信號通過一個傳統(tǒng)的頻率變換和數(shù)字化功能塊170被轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字基帶信號。數(shù)字基帶信號被提供給還接收數(shù)字輸入信號的自適應(yīng)電路塊180。自適應(yīng)電路塊180使用數(shù)字觀測路徑信號和數(shù)字輸入信號來在由線路182說明的正向路徑中自適應(yīng)控制預(yù)失真器110。自適應(yīng)電路塊180還自適應(yīng)地控制在由線路184所說明的正向路徑中的模擬VVA130和把數(shù)字控制信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓的相關(guān)傳統(tǒng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(132)。
通過采用預(yù)失真器功能的自適應(yīng)來直接執(zhí)行增益控制，在自適應(yīng)電路塊180的控制下來平衡預(yù)失真器功能和模擬VVA130之間的增益分布，本發(fā)明改進了現(xiàn)有的增益控制技術(shù)。在一個優(yōu)選實施例中，一個小窗口被規(guī)定，在該小窗口上預(yù)失真器功能的數(shù)值可以變化。當(dāng)數(shù)值超出一個設(shè)置閾值時，預(yù)失真器功能被重置并且增益控制被施加，替代地施加給正向信號路徑中的模擬VVA130。這在基帶信號處理中保持了最佳動態(tài)范圍。
本發(fā)明還提供了對于VVA的改善控制。VVA特征在其范圍上趨向于非線性。對此補償?shù)南惹凹夹g(shù)已經(jīng)包括了使用多項式模型來預(yù)測所需的增益改變。然而，這個特征隨溫度并且批量變化，從而潛在地在這種方法中造成大的差錯或在最糟情況下造成增益振蕩。本發(fā)明通過把VVA的特征近似為一條直線而解決了這個問題，其是所關(guān)心的局部特征的優(yōu)良近似。這條線的梯度隨著增益改變脫離局部特征預(yù)測而被變更，由此允許增益控制算法跟蹤VVA在其全工作范圍上的特征。
在預(yù)失真器110的優(yōu)選實施例中，預(yù)失真功能是如圖2所示的乘復(fù)合性增益功能。輸入信號被提供給復(fù)合增益功能塊112，復(fù)合增益功能塊112例如用輸入信號數(shù)值從輸入信號中提供一個復(fù)合增益值。例如基于查詢表或多項式方法的各種已知技術(shù)中的任意一種都可以被采用來從輸入信號中提供增益功能。然后，復(fù)合增益值在乘法器114處被應(yīng)用于輸入信號以便沿線路116提供一個預(yù)失真的輸入信號。自適應(yīng)引擎180用反向增益來更新這個復(fù)合增益功能，該反向增益通過用數(shù)字化的觀測路徑信號來劃分抽樣數(shù)據(jù)輸入端100而被測量。因此，這個增益功能不僅被驅(qū)動用于補償HPA的非線性特性，而且還被驅(qū)動用于保持一致的環(huán)路增益。
正向路徑增益通過被假設(shè)是固定的觀測路徑增益而被有效地控制。當(dāng)觀測路徑具有固定增益時，任何非零的環(huán)路增益都將被累積，從而在被更新的預(yù)失真功能中引起數(shù)值偏移。因此，預(yù)失真功能被驅(qū)動從HPA中保持一個恒定的輸出功率。這個方法不足以獨自執(zhí)行在發(fā)射信號全動態(tài)范圍上的增益控制，因為數(shù)字預(yù)失真功能和DAC的動態(tài)范圍所引入的量化噪聲將限制性能。替代地，一個最大漂移范圍被應(yīng)用于預(yù)失真復(fù)合增益功能的數(shù)值。當(dāng)被監(jiān)控的漂移超出這個范圍時，預(yù)失真功能的數(shù)值偏移如在等式(1)中所述那樣被移除，并且正向路徑模擬增益被調(diào)節(jié)來用于補償。
P(x)=P(x)Gain_drift---(1)]]>VVA_gain＝VVA_gain*Gain_drift這個技術(shù)的好處在于正向路徑增益可以非常準(zhǔn)確地由預(yù)失真功能的自適應(yīng)來控制。因為調(diào)節(jié)預(yù)失真功能的數(shù)值偏移和模擬增益之間存在一個有限時延，所以發(fā)射增益時時刻刻都可能出錯。預(yù)失真功能的漂移范圍應(yīng)該被設(shè)置得足夠低以便最小化這些增益瞬態(tài)的影響，但是也應(yīng)該被設(shè)置得足夠高以便讓它調(diào)節(jié)在估計模擬增益設(shè)置中的任何差錯。
因為預(yù)失真功能是非線性的，所以一個適當(dāng)?shù)闹笖?shù)值必須被選擇來驅(qū)動增益漂移閾值判斷。增益控制指數(shù)的實際值不是決定性的，因為只要回路已經(jīng)會聚，反向增益對于所有的輸入信號數(shù)值來說就都應(yīng)該為1。在優(yōu)選實施例中，對應(yīng)于抽樣數(shù)據(jù)輸入數(shù)值的RMS的指數(shù)值被使用，這使得對數(shù)字定標(biāo)和增益預(yù)算的控制更加容易。以RMS指數(shù)的預(yù)失真功能的增益被保持為預(yù)設(shè)置的″目標(biāo)″值加上或減去預(yù)設(shè)置的增益漂移范圍。這在圖3中被說明。
在正常工作狀態(tài)下，預(yù)失真功能被主動地適配并且增益控制算法被鎖定。在這種情況中，增益漂移可以如圖3所示地在RMS指數(shù)上從預(yù)失真功能中被直接測量。在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明采用兩個額外方法用于從其目標(biāo)值中計算出預(yù)失真功能的增益漂移，它們被用來在預(yù)失真功能自適應(yīng)被停用或者當(dāng)增益控制算法被解鎖或初始化的時候來提供增益控制。
由于較低功率下增加的線性度和較少的強烈頻譜需求，許多數(shù)字預(yù)失真功能只須在一個有限的輸入功率范圍上操作。只要輸入功率降低到預(yù)失真更新閾值之下，預(yù)失真功能就不再被適配并且不能用來確定用于驅(qū)動增益控制算法的增益漂移。增益控制算法可以借助于操作來自于自適應(yīng)引擎180的累積增益誤差，在這個差錯超出增益漂移窗口時校正模擬增益，但是這將導(dǎo)致一個相等于窗口尺寸的潛在增益誤差。在估計增益漂移之前，增益控制算法通過將整個預(yù)失真功能偏移一個累積的反向增益來解決這個問題。增益誤差從對應(yīng)于RMS指數(shù)的累積反向增益中被估計。這被當(dāng)作一個線性增益改變并且被用作預(yù)失真功能的標(biāo)量。
上述反向增益方法在高信噪比條件中是有效的。因為它從輸入信號功率的窄范圍中導(dǎo)出增益控制誤差，所以它可能在噪聲條件下衰變。在擴展大動態(tài)范圍的增益控制算法中有用的另一個方法涉及相關(guān)性，其與低信噪比條件相比更加魯棒。通過在自適應(yīng)引擎180中利用時間排列，增益誤差從輸入信號的″工作時間″自相關(guān)性、輸入信號與觀測路徑信號的互相關(guān)性的比較中被計算出來。這在等式(2)中被示出。
auto_corr＝S_in(t)*S_in(t)H(2)cross_corr＝S_in(t)*S_obs(t)HGain_error=auto_corr|cross_corr|]]>接下來，VVA增益控制參考圖1和圖4-5被更詳細地解釋。如上所述，只要在RMS指數(shù)上預(yù)失真功能的數(shù)值超出規(guī)定范圍，該功能就被重置成被施加于VVA的目標(biāo)增益和增益漂移。還如上所指，VVA一般將具有使精確增益控制變得困難的非線性特性。增益控制對VVA的應(yīng)用用一種方法被控制來解決這個問題。
模擬增益調(diào)節(jié)通過數(shù)字控制的電壓可變衰減器(VVA)130在正向路徑中被實現(xiàn)，其中控制電壓經(jīng)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)132從自適應(yīng)引擎中被設(shè)置。一個梯度搜索方法被優(yōu)選地用來在一個小范圍VVA值上估計VVA特征。隨著正向路徑增益的改變，梯度被調(diào)節(jié)來跟蹤VVA130的特征。這在很寬的VVA特征和溫度范圍內(nèi)讓增益控制起到作用。
圖4說明了梯度是怎樣被變更的。VVA的局部特征通過將增益的改變與DAC值的改變進行比較而被建模，其設(shè)置了VVA的控制電壓。來自預(yù)失真功能的目標(biāo)增益的漂移是增益的改變，VVA控制設(shè)置中所需的改變從中被計算出來。在隨后迭代上，對應(yīng)于DAC值改變的實際增益改變可以被計算為舊的增益誤差和新的增益誤差之差。例如，如果需要一個3dB的增益改變，但是隨后的增益誤差是1dB，則VVA改變只導(dǎo)致2dB的增益改變。梯度可以這樣被變更。
VVA的逐步增益改變在其范圍邊緣降低，所以圖4中所示的特性曲線的梯度將潛在地?zé)o限增加。還潛在地對彎曲(inflection)有響應(yīng)，其可以導(dǎo)致一個梯度逆變(如圖5中的500處所示)。這個特征還受到批量和溫度的變化影響，其進一步使一個普通的增益控制算法變得復(fù)雜。VVA特征中的彎曲特別地具有挑戰(zhàn)性，因為這些造成梯度逆變，而沒有輔助檢查則算法不能從中恢復(fù)。為了解決這個問題，一個梯度限度被設(shè)置來防止VVA在其范圍末端(圖5中的范圍502)的使用。如果梯度超出一個預(yù)置值，則一個超出范圍的警告被報告給系統(tǒng)。當(dāng)增益控制試圖超出它時，VVA值在這個級別處被保持，否則恢復(fù)到正常操作。超出范圍的警告還在DAC值到達其范圍的絕對末端時被報告。
在一個優(yōu)選實施例中，VVA控制算法在被解鎖時用在最大衰減設(shè)置的VVA來初始化。在這種模式中，當(dāng)模擬增益被調(diào)節(jié)來產(chǎn)生容限之內(nèi)的增益誤差時，預(yù)失真功能自適應(yīng)保持不活動。當(dāng)在容限之內(nèi)時，VVA增益控制被設(shè)置鎖定并且預(yù)失真功能自適應(yīng)啟動。梯度近似值只在DAC值的小范圍上有效，因此為了防止輸出功率越過其最大限度，需要對最大增益改變進行某些限制。最大增益步驟不能可靠地受限于一個預(yù)置值，因為它在這個自適應(yīng)方法中基本上是″未知″。替代地，一個最大DAC步驟被應(yīng)用。然而，觀察VVA特征的線性范圍然后選擇一個適當(dāng)?shù)腄AC步驟可以確定一個近似增益步驟的限制。
一個附加預(yù)防措施保護在增益傾斜期間不受潛在的梯度逆變。在某個VVA響應(yīng)的高衰減端的彎曲在溫度上激烈地變化。在大多數(shù)情況下，最大DAC步驟是足夠大的，以便保證第一步驟充足地移動超出彎曲點(inflection point)以免不利地影響梯度計算。如果該步驟沒有克服彎曲點，則一個梯度逆變將發(fā)生。當(dāng)一個梯度逆變被檢測到時，VVA因此不被調(diào)節(jié)，但是被迫使在同一方向中繼續(xù)。只要逆變是清楚的，梯度就將被正確地調(diào)節(jié)。
這個增益控制技術(shù)依賴于VVA的增益特性在DAC值的小范圍上是線性的假設(shè)，從而對于增益中的緩慢變化給定一個穩(wěn)定的增益控制算法。如果測量到的增益誤差超出一個預(yù)置值，則該算法在停用預(yù)失真功能自適應(yīng)之前被設(shè)置為解鎖。該算法繼續(xù)在解鎖模式中運行，直到增益誤差進入預(yù)失真功能增益的容限窗口之內(nèi)為止。
對計算出的DAC值改變(超出最大步長，等等)的任何調(diào)節(jié)都應(yīng)該對隨后迭代進行考慮以便確保正確的梯度計算。因此，預(yù)失真功能增益改變應(yīng)該被調(diào)節(jié)以便在正向路徑中保持正確的增益校準(zhǔn)。然而，原始的增益誤差必須在隨后迭代梯度計算中被使用。
通過閱讀上文應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明提供了一個用于預(yù)失真線性化發(fā)射機的改進的正向路徑增益控制系統(tǒng)和方法。盡管具體的詳細實施例已經(jīng)被描述，然而這些不應(yīng)該被看作從本質(zhì)上的限制，因為本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，各種各樣的更改可以采用本發(fā)明的教導(dǎo)被提供。
權(quán)利要求
1.一種用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，該射頻發(fā)射機包括數(shù)字預(yù)失真器、模擬增益調(diào)節(jié)器和大功率放大器，該方法包括接收數(shù)字輸入信號；用所述預(yù)失真器向所述輸入信號提供數(shù)字增益調(diào)節(jié)以便在預(yù)定的增益漂移范圍內(nèi)來校正增益漂移；把所述輸入信號轉(zhuǎn)換成模擬射頻信號；和當(dāng)增益漂移超出所述增益漂移范圍時，用所述模擬增益調(diào)節(jié)器向所述射頻輸入信號提供模擬增益調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，進一步包括在所述模擬增益調(diào)節(jié)期間停用并重置數(shù)字增益調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，其中，所述增益漂移在規(guī)定的輸入信號值上被測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，其中，所述規(guī)定的輸入信號值是輸入信號數(shù)值的均方根平均值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，進一步包括對大功率放大器的輸出進行抽樣，數(shù)字化該抽樣輸出并且使用數(shù)字化的輸出來自適應(yīng)地控制所述數(shù)字增益調(diào)節(jié)和所述模擬增益調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，還包括通過下列步驟來初始化增益控制方法停用所述數(shù)字增益調(diào)節(jié)；在初始設(shè)置時設(shè)置模擬增益調(diào)節(jié)；用數(shù)字輸入信號和數(shù)字化的輸出信號來測量增益誤差；自適應(yīng)地控制模擬增益調(diào)節(jié)，直到增益誤差在容限值之內(nèi)為止；鎖定模擬增益調(diào)節(jié)；和啟用所述數(shù)字增益調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，其中，所述模擬增益調(diào)節(jié)器是電壓可變衰減器。
8.一種用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，該射頻發(fā)射機采用具有非線性特性的模擬增益調(diào)節(jié)器，該方法包括接收輸入信號；對該發(fā)射機的輸出進行抽樣；對抽樣輸出進行數(shù)字化；估計模擬增益調(diào)節(jié)器的非線性特性的局部梯度；和用所述輸入信號、數(shù)字化的輸出信號和估計出的梯度來自適應(yīng)地控制模擬增益調(diào)節(jié)器的設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的用于自適應(yīng)控制射頻發(fā)射機的增益的方法，其中，所述局部梯度通過反復(fù)比較實際增益調(diào)節(jié)與增益調(diào)節(jié)設(shè)置來估計。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，其中，所述增益調(diào)節(jié)器設(shè)置被限制在模擬增益調(diào)節(jié)器特征的相對線性化的部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，其中，增益調(diào)節(jié)器設(shè)置被限制在一個特征區(qū)域，其中梯度在預(yù)定限度內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，其中，增益調(diào)節(jié)器設(shè)置中的改變步長被限制在預(yù)定限度之內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的用于自適應(yīng)地控制射頻發(fā)射機的增益的方法，其中，所述模擬增益調(diào)節(jié)器是電壓可變衰減器并且所述增益調(diào)節(jié)器設(shè)置是數(shù)字控制電壓值，并且其中，該方法還包括把數(shù)字控制電壓值轉(zhuǎn)換成模擬控制電壓。
14.一種預(yù)失真線性化發(fā)射機，包括輸入端，用于接收數(shù)字輸入信號；預(yù)失真器，其接收數(shù)字輸入信號并且用包括數(shù)字增益調(diào)節(jié)的預(yù)失真操作來操作該輸入信號；轉(zhuǎn)換和頻率變換電路塊，用于把預(yù)失真的輸入信號轉(zhuǎn)換成一個較高頻模擬信號；模擬增益調(diào)節(jié)器，用于接收并增益調(diào)節(jié)該模擬信號；放大器，用于接收并放大被增益調(diào)節(jié)的模擬信號并且提供一個被放大的輸出信號；輸出抽樣耦合器，其被耦合到放大器輸出端并且提供一個被模擬抽樣的輸出；頻率變換和數(shù)字化電路塊，用于從所述模擬抽樣輸出信號中提供被數(shù)字抽樣的輸出信號；和自適應(yīng)電路塊，其被耦合來接收所述數(shù)字輸入信號和所述被數(shù)字抽樣的輸出信號并且耦合到所述預(yù)失真器和所述模擬增益調(diào)節(jié)器，所述自適應(yīng)電路塊基于從數(shù)字輸入信號和抽樣輸出信號確定的增益誤差來自適應(yīng)地控制所述預(yù)失真器和模擬增益調(diào)節(jié)器的增益調(diào)節(jié)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的預(yù)失真線性化發(fā)射機，其中，所述預(yù)失真操作是數(shù)字復(fù)合增益操作。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的預(yù)失真線性化發(fā)射機，其中，所述模擬增益調(diào)節(jié)器是電壓可變衰減器。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的預(yù)失真線性化發(fā)射機，其中，所述自適應(yīng)電路塊在模擬增益調(diào)節(jié)期間停用預(yù)失真器的數(shù)字增益調(diào)節(jié)操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的預(yù)失真線性化發(fā)射機，其中，所述自適應(yīng)電路塊在輸入信號功率降低到預(yù)失真更新閾值之下時停用數(shù)字增益調(diào)節(jié)的自適應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的預(yù)失真線性化發(fā)射機，其中，當(dāng)輸入信號功率在提供所述自適應(yīng)模擬增益控制之前降低到預(yù)失真更新閾值之下時，所述自適應(yīng)電路塊把整個預(yù)失真增益調(diào)節(jié)偏移一個累積的反向增益。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的預(yù)失真線性化發(fā)射機，其中，所述自適應(yīng)電路塊從輸入信號的工作時間的自相關(guān)性和輸入信號與被數(shù)字抽樣的輸出信號的互相關(guān)性的比較中計算出增益誤差。
全文摘要
一種用于在數(shù)字預(yù)失真線性器的正向信號路徑(102)中控制增益的系統(tǒng)和方法被公開。預(yù)失真系統(tǒng)的環(huán)路增益被保持一致，其中，一個分開控制的恒定增益觀測路徑(104)提供了精確的正向路徑(102)增益控制。在發(fā)射機中，這被劃分成來自預(yù)失真功能的數(shù)字增益和來自電壓可變衰減器(VVA)(130)的模擬增益。本發(fā)明平衡了兩個域之間的分布以便最大化動態(tài)范圍并且最小化正向信號路徑(102)中的噪聲。為了準(zhǔn)確地分布正向路徑增益，VVA(130)的特征必須為大家所熟知。因為這些裝置趨向于隨著溫度和批量的可變特征而是非線性的，所以本發(fā)明通過跟蹤VVA(130)的變化傳輸特性來補償這個非線性特性，從而給出一個可預(yù)測的局部特征。本發(fā)明公開的另一個方面是用非常低的發(fā)射功率和環(huán)路增益級來操作的能力，從而在作為單元初始化的這類情況期間允許精確的增益控制，這需要在一個很寬的動態(tài)范圍上進行操作。
文檔編號H04B7/00GK101057437SQ200580038443
公開日2007年10月17日 申請日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者C·G·盧克, I·約翰遜, M·科普, A·曼塞爾, S·A·伍德 申請人:電力波技術(shù)公司