專利名稱：用于調(diào)整發(fā)射器帶寬的閉環(huán)自適應功率控制器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總體上涉及無線移動通信設備中的收發(fā)器架構(gòu)。
背景技術(shù)：
在許多單向和雙向通信設備，例如，移動通信設備(手機)、個人數(shù)字助理(PDA)和 其他通信設備中可以發(fā)現(xiàn)射頻(RF)發(fā)射器。RF發(fā)射器必須使用其所操作的具體通信系統(tǒng) 所規(guī)定的通信技術(shù)來進行傳輸。例如，通信技術(shù)典型地包括幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制 或這些的組合。在使用窄帶時分多址(TDMA)的典型的全球移動通信系統(tǒng)(GSM)中，使用高 斯最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制方案來傳送數(shù)據(jù)。新的無線系統(tǒng)的部署對移動手持機設計者提出了獨特的挑戰(zhàn)。為了獲得擴展的容 量和增加的數(shù)據(jù)帶寬的最大效益，新的手持機必須在新系統(tǒng)和舊系統(tǒng)兩者上良好運行。其 中一個新系統(tǒng)被稱為增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進(EDGE)。EDGE標準是全球移動通信(GSM) 標準的擴展。EDGE標準通過在每個RF突發(fā)發(fā)送更多的比特，與GSM相比增加了可用的數(shù)據(jù)速 率。通過使用基于8位移相鍵控(8PSK)的調(diào)制方案，在EDGE中發(fā)送更多比特，其中8PSK 比GSM高斯最小移位鍵控(GMSK)調(diào)制格式有所增加。在EDGE調(diào)制方案中，8PSK星座圖在 每個符號周期旋轉(zhuǎn)3/8個弧度以避免與零交叉相關聯(lián)的問題。與GMSK的恒幅度包絡相反， EDGE調(diào)制方案導致非恒幅度包絡。針對RF功率控制，輸出信號中的非恒定幅度存在一些問 題。在使用8PSK調(diào)制的移動手持發(fā)射器的多時隙操作期間，在手持機傳輸編碼數(shù)據(jù) 符號的時間段期間需要將已調(diào)制的射頻(RF)信號的功率增長到期望的功率電平。在該傳 輸完成之后，需要將已調(diào)制的RF信號的功能恢復或者降低到無功率電平。必須在不對EDGE 通信標準所定義的時間和頻率參產(chǎn)生不利影響的情況下，完成該增長和降低。一種常規(guī)的功率控制方法生成用于可控制地調(diào)節(jié)與線性功率放大器串聯(lián)的可變 增益放大器的增益的信號。對于極性環(huán)(polar loop)發(fā)射器架構(gòu)(其在8PSK模式中已操 作近飽和)，通過功率放大器偏置控制來實現(xiàn)功率控制。這些常規(guī)功率控制器需要集成電路 空間，增加移動手持機的功率預算并且對于一些情況需要更長的時間來滿足頻譜要求。Bade等人(312公開)在美國專利申請公報2005/0249312中介紹了另一個方法。312公開描述了用于在相鄰的時間間隔或突發(fā)之間的I/Q信號的包絡中引入傾角(dip)的 數(shù)字調(diào)制器。將下降形波形與I和Q波形中的每一個相乘以引入下降。將脈沖成型濾波器 與下降形波形一起使用以在I/Q信號的包絡中獲得期望的結(jié)果。該方案需要附加的存儲器 來存儲下降波形和集成電路空間來實現(xiàn)脈沖成形濾波器。除了 EDGE標準之外，一些移動網(wǎng)絡通信使用碼分多址(CDMA)標準來通信。在使 用CDMA的通信系統(tǒng)中，基站在上行鏈路上向移動手持機傳輸控制消息和語音業(yè)務。移動手 持機在獨立的反向鏈路上向基站發(fā)送控制消息和語音業(yè)務。雖然前向鏈路和反向鏈路兩者 需要功率控制，但是功率控制主要出現(xiàn)在反向鏈路上。反向鏈路主要需要功率控制來解決“近-遠(near-far) ”問題。在CDMA通信系統(tǒng) 中，全部手持機同時用不同的代碼在同一頻道上傳輸。因此，一個手持機的信號可以干擾其 他手持機。在該基站的具體移動的接收信號質(zhì)量與來自其他移動手持機的干擾的功率成反 比。當兩個移動手持機在與基站的距離不同處以同一功率發(fā)送時，出現(xiàn)近遠問題。由于不 同的傳播損失，該傳輸?shù)竭_時的接收功率電平有很大的不同。具有高的接收信號功率的接 近基站的移動手持機極大地干擾更遠的移動手持機，在一些情況下可能檢測不到更遠的移 動手持機。反向鏈路中的功率控制還處理郊區(qū)環(huán)境中的多徑衰落信道的快速改變的衰減特 性。在這些環(huán)境中，典型的無線信道的接收功率隨著移動手持機的時間和多徑特性而急劇變化。為了解決郊區(qū)環(huán)境中遇到的問題，開環(huán)功率控制算法確保在基站接收的全部手持 機的接收功率電平相同。該算法通過控制來自每個獨立的移動手持機的發(fā)射功率來實現(xiàn)。 通常，當特定的手機的接收功率較低時(例如，當其遠離基站時)，命令其以更高的功率電 平來發(fā)射。另外，當手持機的接收功率較高時，例如，當其靠近基站時，命令其以較低的功率 電平發(fā)射。為了以這種方式控制功率，該算法有規(guī)律地監(jiān)視每個移動手持機的接收功率并 且命令每個手持機調(diào)整他自己的發(fā)射功率以實現(xiàn)預定義的性能電平，比如，誤幀率(frame error rate) (PER)?；居妙A定義的步驟命令每個手持機設置其發(fā)射功率電平以做出快速 的改變。該開環(huán)控制方案不能響應于快速功率改變，比如，發(fā)生在增強型功率放大器的DC 到DC轉(zhuǎn)換器的使用期間的那些改變。

發(fā)明內(nèi)容
移動手持機的實施例包括功率放大器模塊和自適應功率控制器。功率放大器模塊 包括功率放大器和功率檢測器。功率放大器接收發(fā)射信號和功率控制信號并且生成放大的 發(fā)射信號。功率檢測器被配置為響應于來自移動手持機的放大的發(fā)射信號功率生成檢測器 輸出。自適應功率控制器耦合到功率放大器模塊并且形成閉合控制環(huán)。自適應功率控制器 包括第一移位器、第一縮放器、累加器和保持元件。第一移位器和第一縮放器接收各自的帶 寬控制信號并且響應于從目標功率電平和檢測器輸出所生成的誤差信號來一起生成修改 的誤差信號。累加器和保持元件積分并且濾波該修改的誤差信號以生成功率控制信號。用于調(diào)整移動手持機中的帶寬的自適應功率控制的方法的實施例包括以下步驟: 使用功率檢測器來檢測功率放大器所生成的輸出功率電平；響應于目標功率電平和該移動手持機的射頻子系統(tǒng)中的輸出功率電平生成誤差信號；并且將帶寬控制信號應用于該誤差 信號以在該移動手持機的自適應功率控制器的閉合控制環(huán)中生成修改的誤差信號，該自適 應功率控制器可控制地轉(zhuǎn)發(fā)該修改的誤差信號或代碼的其中之一以響應于期望的發(fā)射功 率范圍來生成功率控制信號。下文中的附圖和詳細描述不是排它性的。示出了并且描述了公開的實施例以允許 本領域的普通技術(shù)人員能夠做出并且使用移動手持機的閉合環(huán)功率控制電路。在查看了下 文的附圖和詳細說明之后閉環(huán)功率控制電路的其他實施例、特征和優(yōu)勢將對本領域的熟練 技術(shù)人員顯而易見。全部附加實施例、特征和優(yōu)勢都落入所附權(quán)利要求所定義的系統(tǒng)和方 法所公開的范圍之中。


參考下文的附圖將更好地理解自適應功率控制器和用于自適應功率控制的方法。 為了著重清楚地示出控制器的操作的原理和方法，圖中的組件無需按比例繪制。并且，在附 圖中，相同的附圖標記在不同的圖中指示對應的部件。圖1是示出了包括直接驅(qū)動發(fā)射器的簡化移動手持機的方框圖。圖2是示出了圖1的自適應功率控制器的示例性實施例的方框圖。圖3是示出了圖2的環(huán)路帶寬控制器的實施例的方框圖。圖4是示出了圖1的自適應功率控制器的可替換的實施例的方框圖。圖5是示出了圖1的自適應功率控制器的另一個可替換的實施例的方框圖。圖6是示出了圖5的環(huán)路帶寬控制器的實施例的方框圖。圖7是示出了圖5的斜率補償器的實施例的方框圖。圖8是示出了移動手持機中的自適應功率控制的方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式雖然參考操作在EDGE、WCDMA和GMSK通信標準中的移動手持機來進行描述，但是 可以在期望直接驅(qū)動發(fā)射器的動態(tài)功率控制的任意通信設備中實現(xiàn)用于在移動手持機中 的自適應功率控制的自適應功率控制器和方法。自適應功率控制器被配置為準確地跟蹤并調(diào)整在移動手持機的發(fā)射輸出功率中 的功率改變，其中，相對于適用傳統(tǒng)開環(huán)功率控制方案來精確地跟蹤并校正移動手持機的 發(fā)射輸出功率，可以更準確地跟蹤并調(diào)整其中更頻繁的功率改變。自適應功率控制器使用 檢測器在本地測量功率放大器的功率電平。根據(jù)檢測功率電平和從基站子系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的目標 功率電平，生成誤差信號。在移動手持機的RF子系統(tǒng)的數(shù)字信號處理器中處理該誤差信 號?？梢栽诙鄠€實施例中配置該數(shù)字信號處理器以響應于不能被常規(guī)開環(huán)功率控制方案所 追蹤和糾正的發(fā)射信號功率改變，生成可以幾乎實時應用的功率調(diào)整。圖2所述和下文進一步詳述的實施例中，自適應功率控制器響應于線性檢測器所 測量的發(fā)射功率信號。將檢測的發(fā)射功率與被轉(zhuǎn)換成電壓的目標功率電平相比較以生成誤 差信號。將誤差信號應用于根據(jù)由環(huán)路帶寬控制器所生成的各自的帶寬控制信號來操作的 移位器和縮放器(scaler)，以生成修改的誤差信號。當目標功率電平超過閾值時，環(huán)路帶寬控制器補償增益控制特性的非線性，以使得環(huán)路帶寬常數(shù)高于功率控制范圍的一部分。認為大約是OdBm的閾值功率電平。但是，自 適應功率控制器不限于此并且可以應用其他閾值。累加器與保持元件對修改的誤差信號進行積分和濾波，以降低或者甚至消除對發(fā) 射信號誤差向量量級的不期望的影響。當目標功率電平低于閾值時，自適應功率控制器應 用來自查找表的代碼。將響應于增益調(diào)整信號和目標功率電平的控制信號應用于該查找表 以選擇特定代碼。在數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出處應用所選代碼，以生成模擬功率控制信號。當移動手持機在dB線性放大器特性是期望的模式中操作時，將功率控制信號的 模擬形式應用于前置放大器驅(qū)動器。否則，當移動手持機在準確的增長和降低是期望的模 式中操作時，將功率控制信號的模擬形式應用于功率放大器增益控制輸入。在圖4所示以及下文所進一步詳述的實施例中，自適應控制器響應于線性檢測器 所測量的發(fā)射功率信號。使用對數(shù)轉(zhuǎn)換，將檢測的發(fā)射功率(電壓)映射到單位為dBm的 天線功率。可替換地，可以使用對數(shù)檢測器來測量發(fā)射功率。將檢測發(fā)射功率與單位為dBm的目標功率電平進行比較，以生成誤差信號。將誤 差信號應用于根據(jù)由固定值構(gòu)成的各自的帶寬控制信號來操作的移位器和縮放器，以生成 修改的誤差信號。修改的誤差信號由累加器進行處理(即，積分)并且轉(zhuǎn)發(fā)到增益查找表，以識別用 于增益控制的選擇代碼。增益控制查找表中的代碼將自適應功率控制器的dB線性特性的 改變進行線性化，以使得環(huán)路帶寬常數(shù)高于整個功率控制范圍。保持元件對所選代碼取平 均或濾波，以減少或者甚至消除對發(fā)射信號誤差向量量級的任何不期望的影響。將保持元 件的輸出應用于數(shù)模轉(zhuǎn)換器以生成模擬功率控制信號。當目標功率電平低于閾值時，自適應控制器應用來自查找表的代碼。將響應于增 益調(diào)整信號和目標功率電平的控制信號應用于查找表以選擇特定的代碼。將該代碼應用于 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入，以生成模擬功率控制信號。當移動手持機在dB線性放大器特性是期望的模式中操作時，將功率控制信號應 用于前置放大器驅(qū)動器。否則，當移動手持機在準確的增長和降低是期望的模式中操作時， 將功率控制信號應用于功率放大器增益控制輸入。在圖5所示以及下文進一步詳述的實施例中，自適應控制器響應于線性檢測器所 測量的發(fā)射功率信號。將檢測發(fā)射功率與被轉(zhuǎn)換成電壓的目標功率電平比較，以生成誤差 信號。將誤差信號應用于根據(jù)由環(huán)路帶寬控制器生成的各自的帶寬控制信號來操作的移位 器和縮放器，以生成修改的誤差信號。修改的誤差信號由累加器進行處理(即，積分)并且轉(zhuǎn)發(fā)到多路器，其根據(jù)環(huán)路模 式控制信號來選擇旁路路徑或?qū)?shù)控制路徑中的一個。對數(shù)控制路徑包括對數(shù)轉(zhuǎn)換器、第 二移位器和第二縮放器。斜率補償器生成分別應用于進一步處理該修改的誤差信號的第二 移位器和第二縮放器的控制信號。處于環(huán)路模式控制信號的控制之下的第二多路器選擇性 地向保持元件轉(zhuǎn)發(fā)來自旁路路徑或?qū)?shù)控制路徑的其中一個的修改的誤差信號。保持元件對修改的誤差信號取平均或濾波，以減少或者甚至消除對發(fā)射信號誤差 向量量級的任何不期望的影響。對于電壓線性增益控制特性，將斜率補償應用于累加器之 前。對于dB線性增益控制特性，將斜率補償應用于累加器之后。當目標功率電平超過閾值 時，自適應功率控制器在選擇的位置應用帶寬控制，以補償增益控制特性的非線性，以使得
7環(huán)路帶寬常數(shù)高于功率控制范圍的部分。認為大約是OdBm的閾值功率電平。然而，自適應 控制器不限于此并且可以應用其他閾值。當目標功率電平低于該閾值時，自適應控制器應用來自查找表的代碼。將響應于 增益調(diào)整信號和目標功率電平的控制信號應用于查找表，以選擇特定代碼。將該代碼應用 于數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入，以生成模擬功率控制信號。當移動手持機操作在期望dB線性放大器 特性的模式中時，將功率控制信號應用于前置放大器驅(qū)動器。否則，當移動手持機操作在期 望準確的增長和降低的模式中時，將功率控制信號應用于功率放大器增益控制輸入?？梢杂糜布?、軟件或硬件和軟件的組合來實現(xiàn)用于移動手持機中的自適應功率控 制的自適應功率控制器和方法。當用硬件來實現(xiàn)時，可以使用專用硬件元件和邏輯來實現(xiàn) 自適應功率控制器和方法。當部分地用軟件來實現(xiàn)自適應功率控制器和方法時，可以使用 該軟件部分來控制自適應控制器的一個或多個組件以便用軟件控制各種操作方面。軟件可 以存儲在存儲器中并且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)(微處理器)來執(zhí)行。自適應功率控制器和 方法的硬件實現(xiàn)可以包括以下本領域公知的技術(shù)的任意一個或組合離散電子組件、具有 用于在數(shù)據(jù)信號上實現(xiàn)邏輯功能的離散邏輯電路、具有合適的邏輯門的專用集成電路、可 編程門陣列(PGA)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等等。用于自適應功率控制器和方法的軟件包括經(jīng)安排的用于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行 指令的列表，并且可以體現(xiàn)在任意計算機可讀介質(zhì)中，該介質(zhì)由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備 (例如，基于計算機的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或者可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或從其獲取 指令或執(zhí)行指令的其他系統(tǒng))使用或與其結(jié)合使用。在本文的上下文中，“計算機可讀介質(zhì)”可以是包括存儲、傳送、傳播或傳輸程序的 任意模塊，其中，所述模塊供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備使用或者與其進行結(jié)合使用。計算 機可讀介質(zhì)例如可以是但不限于電子的、磁的、光學的、電磁的、紅外的或半導體的系統(tǒng)、 裝置、設備或傳播介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)的更具體的實例(非窮盡地列舉)包括以下具有 一條或多條線的電氣連接(電子的)、便攜式計算機盤(磁的)、隨機訪問存儲器(RAM)、只 讀存儲器(ROM)、可擦寫可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)(磁的)、光纖(光學的)和便 攜式壓縮盤只讀存儲器(CDROM)(光學的)。注意，計算機可讀介質(zhì)甚至可以是紙張或可以 在其上打印程序的另一個合適的介質(zhì)，因為可以經(jīng)由例如紙張或其他介質(zhì)的光學掃描來電 子獲取程序，然后根據(jù)需要以合適的方式編譯、解釋或處理并且存儲在計算機存儲器中。現(xiàn)在直接參考附圖中所示的移動手持機的自適應功率控制器和自適應功率控制 方法的示例性實施例。圖1是示出了包括直接驅(qū)動發(fā)射器140的移動手持機100的方框圖，直接驅(qū)動發(fā) 射器140包括I/Q生成器144、用于開始上升功率轉(zhuǎn)變的I/Q控制器142、和用于生成移動 手持機100中的RF發(fā)射信號的RF上變頻器146。移動手持機100包括輸入/輸出(I/O) 元件102，其經(jīng)由連接104耦合到基帶子系統(tǒng)100。I/O元件102表示用戶可以與移動通信 設備100交互的任意接口。例如，I/O元件102可以包括揚聲器、顯示器、鍵盤、麥克風、軌 跡球、指輪(thumbwheel)或者任意其他用戶接口元件。功率源，其可以是直流(DC)電池或 其他電源，也經(jīng)由連接108連接到基帶子系統(tǒng)110，以向移動手持機100供電。在特定的實 施例中，移動手持機100可以是，例如但不限于，諸如移動蜂窩類型電話的移動通信設備?；鶐ё酉到y(tǒng)110包括經(jīng)由總線128來通信的微處理器(μ P) 120、存儲器122、模擬電路124和數(shù)字信號處理器(DSP) 126，雖然將總線128顯示為單個總線，但是可以使用根據(jù) 基帶子系統(tǒng)110之中的子系統(tǒng)之間的需要來連接的多個總線來實現(xiàn)總線128。取決于用于實現(xiàn)I/Q控制器142和自適應功率控制方法的方式，基帶子系統(tǒng)110 還可以包括專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或任意其他專用或通用處理 器中的一個或多個。微處理器120和存儲器122為移動手持機100提供信號定時、處理和存儲功能。模 擬電路124為基帶子系統(tǒng)110中的信號提供模擬處理功能?；鶐ё酉到y(tǒng)110向射頻(RF)子 系統(tǒng)130提供數(shù)據(jù)和控制信號。RF子系統(tǒng)130從遠程發(fā)射器(例如，基站)接收數(shù)據(jù)并且 向基帶子系統(tǒng)110轉(zhuǎn)發(fā)該接收數(shù)據(jù)以便進一步的處理。RF子系統(tǒng)130包括直接驅(qū)動發(fā)射器 140、接收器170、前置放大器驅(qū)動器148和自適應功率控制器200?？梢酝ㄟ^經(jīng)由連接132 來自基帶子系統(tǒng)110的信號控制RF子系統(tǒng)130中的元件，連接132經(jīng)由總線128連接到各 種基帶元件?？商鎿Q地，直接驅(qū)動發(fā)射器140和接收器170可以位于RF集成電路(IC)上。基帶子系統(tǒng)110生成用于控制自適應功率控制器200的各種控制信號，例如，目標 功率信號固定帶寬控制信號、功率放大器增益調(diào)整信號等等。連接132上的控制信號可以 源于DSP 126、微處理器120或者源于基帶子系統(tǒng)110中的任意其他處理器，并且該信號被 提供給直接驅(qū)動發(fā)射器140、接收器170和自適應功率控制器200中的各種連接。應該注意 到，為了簡單起見，在本文中僅示出了移動手持機100的基本組件?；鶐ё酉到y(tǒng)110所提供 的控制信號控制移動手持機100中的各種組件。自適應功率控制器200生成功率放大器(PA)功率控制信號。該功率控制信號經(jīng)由 連接205耦合到功率放大器152。該功率控制信號基于來自基帶子系統(tǒng)110的各種輸入，控 制功率放大器152的功率輸出。例如，在一個實施例中，閉環(huán)功率控制影響功率放大器152 的功率輸出。在另一個實施例中，開環(huán)功率控制影響功率放大器152的功率輸出。例如，在 一個實施例中，與移動手持機100通信的基站所接收的信號可以發(fā)出功率控制信號。在其 他實施例中，基帶子系統(tǒng)110向自適應功率控制器200提供環(huán)路帶寬信號、開環(huán)/閉環(huán)使能 信號和各種偏置信號。繼而，自適應功率控制器200處理該信號并且生成在連接105上傳 送到功率放大器152或者在連接203上傳送到前置放大器驅(qū)動器148的功率控制信號。如果移動手持機100中的I/Q控制器142的一部份和自適應功率控制方法是用由 微處理器120執(zhí)行的軟件實現(xiàn)的，那么存儲器122還將包括自適應功率控制軟件141。自適 應功率控制軟件141包括一個或多個可執(zhí)行的代碼段，其可以存儲在存儲器122中并且在 微處理器120中執(zhí)行?？商鎿Q地，自適應功率控制軟件141的功能可以被編碼到ASIC(未顯 示)中或者由FPGA(未顯示)或另一個設備執(zhí)行或者可以被集成到收發(fā)器中。因為存儲器 122可以是可重寫的并且因為FPGA是可重編程的，所以當使用這些方法中的任意一種來實 現(xiàn)時可以將對自適應功率控制軟件141的更新遠程地發(fā)送并且存儲到移動手持機100中。RF子系統(tǒng)130還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 134和同相正交(I/Q)生成器144。在該實 例中，I/Q生成器144生成同相⑴和正交(Q)信號。經(jīng)由145向RF上變頻器146轉(zhuǎn)發(fā)該 I/Q或發(fā)射信號。ADC 134和I/Q生成器144還經(jīng)由總線128與微處理器120、存儲器122、 模擬電路124和DSP 126進行通信。I/Q生成器144將基帶子系統(tǒng)110中的數(shù)字通信信息 轉(zhuǎn)變換成數(shù)字信號以便由RF上變頻器146進一步處理以通過直接驅(qū)動發(fā)射器140來傳輸。I/Q生成器144根據(jù)在連接143上提供的、來自I/Q控制器142的控制信號進行操作。根據(jù)總線132上的一個或多個信號來操作的I/Q控制器142可控制地將已調(diào)制的I信 號和已調(diào)制的Q信號傳遞到各自的發(fā)射鏈和混頻器，其用于上變頻到發(fā)射頻率。直接驅(qū)動 發(fā)射器140的RF上變頻器146將已調(diào)制的信號組合并且變換成合適的發(fā)射頻率并且經(jīng)由 連接147向前置放大器驅(qū)動器148提供上變頻信號。在將連接149上的前置放大的發(fā)射信 號轉(zhuǎn)發(fā)到功率放大器模塊150之前，前置放大器驅(qū)動器148可控制地放大發(fā)射信號。功率 放大器152將發(fā)射信號放大到針對手持機給定的當前條件(移動手持機100操作在該條件 下)的合適的功率電平。發(fā)射信號的I和Q分量可以采用不同的形式并且可以根據(jù)所使用的通信標準來進 行不同的格式化。例如，當在恒定幅度、相位(或頻率)調(diào)制應用(例如，全球移動通信系 統(tǒng)(GSM))中使用功率放大器模塊150時，通過直接驅(qū)動發(fā)射器140中的調(diào)制器來提供相位 調(diào)制信息。當在需要相位和幅度調(diào)制兩者的應用(例如用于GSM演進的擴展數(shù)據(jù)速率，又 被稱為EDGE)中使用功率放大器模塊150時，笛卡爾同相(I)和正交(Q)分量包括幅度信 息和相位信息兩者。功率放大器模塊150經(jīng)由連接153向前端模塊162提供放大發(fā)射信號。前端模塊 162包括天線系統(tǒng)接口，其包括，例如，如本領域普通技術(shù)人員公知的，具有濾波器對的同向 雙工器，該濾波器對運行發(fā)射信號和接收信號的同時傳送。從前端模塊162向天線165提 供發(fā)射信號。將天線165所接收到的信號在連接163上從前端模塊162發(fā)往接收器170。如本 領域的普通技術(shù)人員所公知的，接收器170包括用于對接收信號進行下變頻、濾波并且從 其解調(diào)數(shù)據(jù)信號的各種組件。如果是使用直接轉(zhuǎn)換接收器(DCR)來實現(xiàn)的，那么接收器170 將接收信號從RF電平轉(zhuǎn)換到基帶電平(DC)或者近基帶電平( 100kHz)?？商鎿Q地，可 以根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)，將接收RF信號下變頻成中頻(IF)信號。經(jīng)由連接180向ADC 134提供 恢復的傳輸信息。ADC 134將這些模擬信號轉(zhuǎn)換成處于基帶頻率的數(shù)字信號并且經(jīng)由總線 128向DSP 126傳遞該信號以便進一步的處理。圖2是示出了圖1的自適應功率控制器200的示例性實施例的方框圖。功率放大 器模塊150和自適應功率控制器200的組合形成用于近乎實時地調(diào)整發(fā)射功率電平的閉環(huán) 和開環(huán)功率控制。自適應功率控制器200從基帶子系統(tǒng)110接收多個信號，該信號用于指 導自適應功率控制器200在手持機的RF子系統(tǒng)130中應用閉合控制環(huán)和開環(huán)控制的其中 之一。自適應功率控制器200在連接201上接收通信模式控制信號，在連接202上接收電 壓偏置信號，在連接204上接收閉環(huán)/開環(huán)控制信號，在連接206上接收單位為dB的目標 功率電平，并且在連接208上接收功率放大器增益調(diào)整信號。作為響應，自適應功率控制器 200生成模擬功率控制信號。功率放大器模塊150中的檢測器154在連接155上向前置放大器210轉(zhuǎn)發(fā)檢測的 發(fā)射功率信號，所述前置放大器210在將連接211上的信號轉(zhuǎn)發(fā)到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)212之 前，對檢測的發(fā)射功率信號進行緩沖和放大。ADC 212將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并且在 連接213上將其轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)字增益控制元件(DGC)214。DGC 214對檢測到的發(fā)射功率的數(shù)字 形式進行縮放，并且在連接215上將其轉(zhuǎn)發(fā)到加法器216。加法器216從檢測到的發(fā)射功率 信號的數(shù)字形式減去連接202上的電壓偏置信號，并且將連接217上的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到加法器 218。
通過功率到電壓轉(zhuǎn)換器220將在連接206上接收到的目標功率電平從對數(shù)值(單 位為dBm)轉(zhuǎn)換成線性單位(伏特)，功率到電壓轉(zhuǎn)換器220將連接221上的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到加 法器218。加法器218從以伏特為單位的目標功率電平中減去檢測到的并偏置調(diào)整的發(fā)射 功率信號，以生成誤差信號，在連接223上將誤差信號轉(zhuǎn)發(fā)到右移位器224。如圖2中所示的，在連接206上接收的目標功率電平被耦合到生成第一帶寬控制 的環(huán)路帶寬控制器300，在連接226上將所述第一帶寬控制轉(zhuǎn)發(fā)到右移位器224的控制輸 入。另外，環(huán)路帶寬控制器300生成第二帶寬控制信號，在連接227上向縮放器228轉(zhuǎn)發(fā)所 述第二帶寬控制信號。右移位器根據(jù)第一帶寬控制信號來處理誤差信號，并且在連接225 上向縮放器228轉(zhuǎn)發(fā)移位后的誤差信號?？s放器228根據(jù)第二帶寬控制信號來調(diào)整移位后 的誤差信號，以生成修改的誤差信號，在連接229上向累加器230轉(zhuǎn)發(fā)該修改的誤差信號。 累加器230積分該修改的誤差信號，并且將其結(jié)果在連接231上轉(zhuǎn)發(fā)到保持元件232。保持 元件232對修改的誤差信號的積分形式進行濾波或求平均，并且將其結(jié)果在連接233上轉(zhuǎn) 發(fā)到多路器234的第一數(shù)據(jù)輸入。當由連接204上的開環(huán)/閉環(huán)信號指導為在閉環(huán)中進行操作時，即，當目標功率電 平超過預定的閾值時，多路器234在連接235上向數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 236轉(zhuǎn)發(fā)修改的誤差信 號的積分和濾波后的形式。DAC 236對修改的誤差信號的積分和濾波后的形式進行轉(zhuǎn)換，以 生成模擬功率控制信號，在連接237上向低通濾波器(LPF) 238轉(zhuǎn)發(fā)該模擬功率控制信號。 在連接239上向開關240轉(zhuǎn)發(fā)濾波后的功率控制信號之前，LPF 238降低或者消除出現(xiàn)在 該功率控制信號中的高頻信號分量。如圖2中所示的，當連接201上的通信模式控制信號 指示該手持機正操作在EDGE/WCDMA通信模式中時，開關240將該功率控制信號在連接203 上發(fā)往前置放大器驅(qū)動器148。否則，當連接201上的通信模式控制信號指示該手持機正操 作在GMSK通信模式中時，開關240將該功率控制信號在連接205上發(fā)往功率放大器150。自適應功率控制器200在連接206上接收目標功率電平并且在連接208上接收 功率放大器增益調(diào)整控制信號，連接206和208耦合到加法器242的輸入。從基帶子系統(tǒng) 110所接收的功率放大器增益調(diào)整控制信號是響應于手持機的當前溫度和期望發(fā)射頻帶中 的一者或兩者的。加法器242生成并且轉(zhuǎn)發(fā)在增益查找表250的索引輸入處應用的組合 信號。繼而，增益查找表在連接251上向多路器234的第二數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)發(fā)代碼。當目標功 率電平低于閾值時，在連接204上的閉環(huán)/開環(huán)控制信號指導多路器234在連接235上向 DAC 236轉(zhuǎn)發(fā)該代碼。在該開環(huán)操作模式中，由DAC 236所轉(zhuǎn)換的代碼變成功率控制信號， 該信號被低通濾波并且轉(zhuǎn)發(fā)到如上所述的前置放大器驅(qū)動器148和功率放大器150的其中 之一。如上關于圖2所示并且所述的閉環(huán)自適應帶寬控制是響應于發(fā)射功率電平的電壓表 示。該控制方案允許針對WCDMA和EDGE/GMSK通信標準，重用閉環(huán)部件。所提出的方案還 適用于提供全范圍發(fā)射功率控制以及EDGE/GMSK模式中的受控功率增長和下降轉(zhuǎn)變。圖3是示出了圖2的環(huán)路帶寬控制器300的實施例的方框圖。環(huán)路帶寬控制器 300從基帶子系統(tǒng)110接收多個信號，該信號用于指導環(huán)路帶寬控制器300在生成用于圖2 的自適應功率控制器200的閉環(huán)中的應用的合適的帶寬控制信號時，應用來自手持機的增 長處理器的目標功率輸入或第二代或2G天線功率的其中之一。環(huán)路帶寬控制器300在連 接301上接收目標功率，在連接302上接收發(fā)射使能信號，在連接303上接收2G天線功率 信號并且在連接305上接收頻帶/模式選擇輸入信號。除了這些輸入之外，環(huán)路帶寬控制
11器還在連接306上應用最大發(fā)射功率或PH，并且在連接304上應用最小功率或K。作為響 應，環(huán)路帶寬控制器300生成第一帶寬控制信號并且在連接226上轉(zhuǎn)發(fā)第一帶寬控制信號， 以及生成第二帶寬控制信號并且在連接227上轉(zhuǎn)發(fā)第二帶寬控制信號。如上所述，第一帶 寬控制信號耦合到右移位器224的控制輸入，并且第二帶寬控制信號耦合到縮放器228的 控制輸入。當連接302上的發(fā)射使能信號指導開關307應用連接301上的目標功率電平時， 開關307在連接325上向加法器326轉(zhuǎn)發(fā)目標功率信號。當連接302上的發(fā)射信號指導開 關307應用連接303上的2G天線功率時，開關307在連接325上向加法器326轉(zhuǎn)發(fā)2G天 線功率。加法器326還被配置為在連接324上接收最小發(fā)射功率電平。加法器326在連接 327上將目標功率電平與最小發(fā)射功率電平的差轉(zhuǎn)發(fā)到索引器328。索引器328處理接收的 差信號并且生成索引控制信號，其中，在連接329上將該索引控制信號轉(zhuǎn)發(fā)到查找表330。 查找表330響應于該索引控制信號和連接305上的頻帶/模式選擇信號，識別該表中的選 擇條目并且在連接341上向縮放器320轉(zhuǎn)發(fā)標準化的DAC斜率。將連接306上的目標功率電平和連接306上的最大傳輸功率電平耦合到加法器 308。加法器將連接309上的接收值的和轉(zhuǎn)發(fā)到縮放器310。注意，需要附加的電路來確保 當以dBm為單位來提供目標功率時，加法器308的輸出是正值?？s放器310對從具有最大發(fā) 射功率的手持機的增長處理器所接收到的目標功率的和進行縮放，以生成實數(shù)的數(shù)字表示 并且在連接311上轉(zhuǎn)發(fā)實數(shù)的數(shù)字表示。整數(shù)元件或INT 322在連接311上接收該實數(shù)， 并且在連接226上轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)的整數(shù)部分。該實數(shù)的整數(shù)部分是第一帶寬控制信號。小數(shù)元 件或FRAC 312在連接311上接收該實數(shù)，并且在連接313上向逼近器314轉(zhuǎn)發(fā)其小數(shù)部分 的表示。逼近器314使用逼近過程來調(diào)整該實數(shù)的小數(shù)部分以生成縮放器控制信號，其中， 在連接315上向縮放器320轉(zhuǎn)發(fā)該控制信號。繼而，縮放器320應用縮放器控制信號來生 成標準化DAC斜率的縮放形式，其中，將該標準化DAC斜率的縮放形式在連接227上轉(zhuǎn)發(fā)到 自適應功率控制器200 (圖2)的閉合控制環(huán)中的縮放器228。標準化DAC斜率的縮放形式 是第二帶寬控制信號。圖4是示出了圖1的自適應功率控制器的可替換的實施例的方框圖。功率放大器 模塊150與自適應功率控制器400的組合形成了用于近乎實時地調(diào)整發(fā)射功率電平的閉環(huán) 和開環(huán)功率控制。自適應功率控制器400從基帶子系統(tǒng)110接收多個信號，其中，該信號指 導自適應功率控制器400在手持機的RF子系統(tǒng)130中應用閉合控制環(huán)或開環(huán)控制的其中 之一。自適應功率控制器400在連接201上接收通信模式控制信號，在連接202上接收電 壓偏置信號，在連接402上接收dB偏置信號，在連接404上接收閉環(huán)/開環(huán)控制信號，在連 接406上接收以dB為單位的目標功率電平并且在連接208上接收功率放大器增益調(diào)整信 號。作為響應，自適應功率控制器400生成模擬功率控制信號，其中，該信號被可控制地應 用在前置放大器驅(qū)動器148或功率放大器152。功率放大器模塊150中的檢測器154在連接155上向前置放大器210轉(zhuǎn)發(fā)檢測的 發(fā)射功率信號，在將發(fā)射功率信號在連接211上轉(zhuǎn)發(fā)到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 212之前，前置放 大器210對檢測的發(fā)射功率信號進行緩沖和放大。ADC 212將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并 且在連接213上將其轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)字增益控制元件(DGC) 214。DGC 214對檢測的發(fā)射功率的數(shù)字形式進行調(diào)整并且在連接215上將其轉(zhuǎn)發(fā)到加法器216。加法器216從檢測的發(fā)射功率 信號的數(shù)字形式減去連接202上的電壓偏置信號，并且將其結(jié)果在連接408上轉(zhuǎn)發(fā)到RMS 元件410，其中RMS元件410生成檢測發(fā)射功率的均方根表示并且將其在連接415上轉(zhuǎn)發(fā)到 dBm轉(zhuǎn)換器420。dBm轉(zhuǎn)換器420使用對數(shù)轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)換連接415上的信號(代表電壓)以生 成以dBm為單位的檢測發(fā)射功率。dBm轉(zhuǎn)換器420將結(jié)果在連接425上轉(zhuǎn)發(fā)到加法器430， 其中加法器430減去連接402上接收的dB偏置信號。加法器430將結(jié)果在連接433上轉(zhuǎn) 發(fā)到加法器434。將連接406上接收到的目標功率電平耦合到加法器434的其他輸入，其中加法器 434從目標功率電平信號中減去檢測發(fā)射功率，并且在連接223上向右移位器224轉(zhuǎn)發(fā)誤差 信號。在所示的實施例中，將固定的帶寬控制信號在連接226上耦合到右移位器224的控制 輸入以及縮放器228。右移位器224根據(jù)固定的帶寬控制信號來處理誤差信號(BW控制) 并且在連接225上向縮放器228轉(zhuǎn)發(fā)移位后的誤差信號?？s放器228根據(jù)固定的帶寬控制 信號來調(diào)整移位后的控制誤差信號以生成修改的誤差信號，在連接229上向累加器230轉(zhuǎn) 發(fā)該修改的誤差信號。累加器230積分修改的誤差信號并且將結(jié)果在連接231上轉(zhuǎn)發(fā)到多 路器434。多路器434在連接406上接收目標功率信號，并且根據(jù)連接404上的閉環(huán)/開環(huán) 控制信號，在連接435上轉(zhuǎn)發(fā)目標功率信號和修改的或積分的誤差信號的其中之一。當由連接404上的閉環(huán)/開環(huán)信號指導為操作在閉環(huán)中時，S卩，當目標功率電平超 過預定的閾值時，多路器434將修改的誤差信號的積分和濾波后版在連接435上轉(zhuǎn)發(fā)到加 法器242，加法器242還在連接208上接收功率放大器增益調(diào)整控制信號。從基帶子系統(tǒng) 110接收的功率放大器增益調(diào)整控制信號是響應于手持機的當前溫度或期望發(fā)射頻帶中的 一者或兩者的。加法器242生成并且在連接243上轉(zhuǎn)發(fā)組合信號，該信號被用作識別增益 查找表250中的代碼的索引。增益查找表250將自適應功率控制器400中的改變線性化為 dB線性控制特性，以使得環(huán)路帶寬常數(shù)高于整個功率控制范圍。增益查找表經(jīng)由連接436向保持元件232轉(zhuǎn)發(fā)增益經(jīng)調(diào)整的修改誤差信號的組 合，其中保持元件232在連接437上將組合的信號平均到DAC236。DAC 236對修改誤差信 號的積分和濾波形式進行轉(zhuǎn)換，以生成模擬功率控制信號，在237上將該信號轉(zhuǎn)發(fā)到低通 濾波器(LPF) 238。在連接239上向開關240轉(zhuǎn)發(fā)濾波后的功率控制信號之前，LPF 238降 低或者消除出現(xiàn)在功率控制信號中的高頻信號分量。如圖2中所示的，當連接201上的通 信模式控制信號指示該手持機正操作在EDGE/WCDMA通信模式中時，開關240將該功率控制 信號在連接203上導向前置放大器驅(qū)動器148。否則，當連接201上的通信模式控制信號指 示該手持機正操作在GMSK通信模式中時，開關240將該功率控制信號在連接205上導向功 率放大器150。當目標功率電平低于閾值時，連接404上的閉環(huán)/開環(huán)控制信號指導多路器434 在連接435上向加法器242轉(zhuǎn)發(fā)連接406上的目標功率信號，其中，加法器242將該信號與 在連接208上接收的功率放大器增益調(diào)整控制信號組合。在該情況中，連接243上的增益 調(diào)整目標功率信號被用作索引來從查找表250選擇代碼。如上所述，在生成功率控制信號 過程中對選擇代碼進一步處理。以上關于圖4所示和所述的閉環(huán)自適應帶寬控制是響應于發(fā)射功率電平的電壓 表示的?？商鎿Q地，可以使用對數(shù)檢測器來代替檢測器154。當使用對數(shù)檢測器時，不需要
13由dBm轉(zhuǎn)換器420執(zhí)行對數(shù)轉(zhuǎn)換。該控制方案允許針對WCDMA和EDGE/GMSK通信標準兩者， 重用閉環(huán)部件。所提出的方案還適用于提供全范圍發(fā)射功率控制以及EDGE/GMSK模式中的 受控功率增長和下降轉(zhuǎn)變。圖5是示出了圖1的自適應功率控制器的另一個可替換實施例的方框圖。功率放 大器模塊150與自適應功率控制器500的組合形成了用于近乎實時地調(diào)整發(fā)射功率電平的 閉環(huán)和開環(huán)功率控制。自適應功率控制器500從基帶子系統(tǒng)110接收多個信號，其中該信 號指導自適應功率控制器500在手持機的RF子系統(tǒng)130中應用閉合控制環(huán)或開環(huán)控制的 其中之一。自適應功率控制器500在連接201上接收通信模式控制信號，在連接202上接 收電壓偏置信號，在連接204上接收閉環(huán)/開環(huán)控制信號，在連接206上接收以dB為單位 的目標功率電平，在連接208上接收功率放大器增益調(diào)整信號并且在連接505上接收環(huán)路 模式控制信號。作為響應，自適應功率控制器500生成模擬功率控制信號，其中該信號被可 控制地應用在前置放大器驅(qū)動器148或功率放大器152。功率放大器模塊150中的檢測器154在連接155上向前置放大器210轉(zhuǎn)發(fā)檢測的 發(fā)射功率信號，其中，在將發(fā)射功率信號在連接211上轉(zhuǎn)發(fā)到ADC 212之前，所述前置放大 器210對檢測的發(fā)射功率信號進行緩沖和放大。ADC 212將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并且 在連接213上將其轉(zhuǎn)發(fā)到DGC 214。DGC 214對檢測的發(fā)射功率的數(shù)字形式進行調(diào)整并且 在連接215上將其轉(zhuǎn)發(fā)到加法器216。加法器216從檢測的發(fā)射功率信號的數(shù)字形式減去 連接202上的電壓偏置信號，并且將結(jié)果在連接217上轉(zhuǎn)發(fā)到加法器218通過功率到電壓轉(zhuǎn)換器220將在連接206上接收到的目標功率電平從對數(shù)值(單 位為dBm)轉(zhuǎn)換成線性值(伏特)，其中所述功率到電壓轉(zhuǎn)換器220將結(jié)果在連接221上轉(zhuǎn) 發(fā)到加法器218。加法器218從以伏特為單位的目標功率電平中減去檢測到的和偏置調(diào)整 的發(fā)射功率信號，以生成誤差信號，在連接223上將誤差信號轉(zhuǎn)發(fā)到右移位器224。如圖5中所示的，在連接206上接收的目標功率電平被耦合到用于生成第一帶寬 控制的環(huán)路帶寬控制器600，其中在連接226上將所述第一帶寬控制轉(zhuǎn)發(fā)到右移位器224的 控制輸入。另外，環(huán)路帶寬控制器600生成第二帶寬控制信號，其中在連接227上向縮放器 228轉(zhuǎn)發(fā)所述第二帶寬控制信號。根據(jù)圖6中所示的實施例來進一步描述環(huán)路帶寬控制器 600。右移位器根據(jù)第一帶寬控制信號來處理誤差信號，并且在連接225上向縮放器 228轉(zhuǎn)發(fā)移位后的誤差信號?？s放器228根據(jù)第二帶寬控制信號來調(diào)整移位后的誤差信號， 以生成修改的誤差信號，其中，在連接229上向累加器230轉(zhuǎn)發(fā)該修改的誤差信號。累加器 230積分該修改的誤差信號并且將結(jié)果在連接231轉(zhuǎn)發(fā)到多路器520。多路器520和多路器550在連接505上的環(huán)路模式信號的控制之下進行操作。當 dB線性控制特性是期望的時，環(huán)路模式信號指導多路器520通過對數(shù)控制路徑530的元件 來轉(zhuǎn)發(fā)修改的誤差信號。否則，當電壓線性控制特性是期望的時，環(huán)路模式信號指導多路器 520在連接540上轉(zhuǎn)發(fā)修改的誤差信號，其中連接540繞過對數(shù)控制路徑530。根據(jù)連接 505上的環(huán)路模式控制信號的多路器550可控制地在連接555上向保持元件232轉(zhuǎn)發(fā)對數(shù) 控制路徑530或該旁路路徑(即，修改誤差信號連接540)的其中之一的輸出。對數(shù)控制路徑530包括串聯(lián)排列的對數(shù)轉(zhuǎn)換器532、右移位器534和多路器536。 右移位器534在連接702上從斜率補償器700接收第三帶寬控制信號。多路器536在連接704上從斜率補償器700接收第四帶寬控制信號。根據(jù)圖7中的實施例進一步描述斜率補 償器700。右移位器534根據(jù)第三帶寬控制信號來處理修改的誤差信號，并且向多路器536 轉(zhuǎn)發(fā)移位并且修改的誤差信號。多路器536根據(jù)第二帶寬控制信號來調(diào)整移位后并且經(jīng)修 改的誤差信號，以生成修改的誤差信號，其中，經(jīng)由多路器550和連接555向保持元件232 轉(zhuǎn)發(fā)該修改的誤差信號。保持元件232對修改的誤差信號的經(jīng)積分和斜率補償?shù)男问竭M行 濾波和平均，并且將結(jié)果在連接233上轉(zhuǎn)發(fā)到多路器234的第一數(shù)據(jù)輸入。當由連接204上的開環(huán)/閉環(huán)信號指導為在閉環(huán)中進行操作時，即，當目標功率電 平超過預定的閾值時，多路器234在連接235上向DAC 236轉(zhuǎn)發(fā)修改的誤差信號的經(jīng)積分、 斜率補償并且濾波后的形式。DAC 236對修改的誤差信號的經(jīng)積分、斜率補償并且濾波后 的形式進行轉(zhuǎn)換，以生成模擬功率控制信號，在連接237上向LPF 238轉(zhuǎn)發(fā)該模擬功率控制 信號。在連接239上向開關240轉(zhuǎn)發(fā)濾波后的功率控制信號之前，LPF 238降低或者消除 出現(xiàn)在該功率控制信號中的高頻信號分量。如圖5中所示的，當連接201上的通信模式控 制信號指示該手持機正操作在EDGE/WCDMA通信模式中時，開關240將該功率控制信號在連 接203上發(fā)往前置放大器驅(qū)動器148。否則，當連接201上的通信模式控制信號指示該手持 機正操作在GMSK通信模式中時，開關240將該功率控制信號在連接205上發(fā)往功率放大器 150。自適應功率控制器500在連接206上接收目標功率電平并且在連接208上接收功 率放大器增益調(diào)整控制信號，其中所述連接206和208耦合到加法器242的輸入。從基帶 子系統(tǒng)110所接收的功率放大器增益調(diào)整控制信號是響應于手持機的當前溫度和期望發(fā) 射頻帶中的一者或兩者的。加法器242生成并且轉(zhuǎn)發(fā)在增益查找表250的索引輸入處應用 的組合信號。繼而，增益查找表在連接251上向多路器234的第二數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)發(fā)代碼。當 目標功率電平低于閾值時，在連接204上的閉環(huán)/開環(huán)控制信號指導多路器234在連接235 上向DAC 236轉(zhuǎn)發(fā)代碼。在操作的開環(huán)操作模式中，由DAC 236所轉(zhuǎn)換的代碼變成功率控 制信號，其中將該信號進行低通濾波并且轉(zhuǎn)發(fā)到如上所述的前置放大器驅(qū)動器148或功率 放大器150的其中之一。如上關于圖5所示并且所述的閉環(huán)自適應帶寬控制是響應于發(fā)射功率電平的電 壓表示的。該控制方案允許針對WCDMA和EDGE/GMSK通信標準兩者，重用閉環(huán)部件。所提 出的方案還適用于提供全范圍發(fā)射功率控制以及EDGE/GMSK模式中的受控功率增長和下 降轉(zhuǎn)變。帶寬控制信號被應用于兩個不同的位置來補償增益控制特性的非線性，以使得環(huán) 路帶寬常數(shù)高于整個功率控制范圍。對于電壓線性增益控制特性，在累加器230之前應用 斜率補償。對于dB線性控制特性，在對數(shù)轉(zhuǎn)換之后應用斜率補償。圖6是示出了圖5的環(huán)路帶寬控制器600的實施例的方框圖。環(huán)路帶寬控制器600 從基帶子系統(tǒng)110接收多個信號，其中該信號用于指導環(huán)路帶寬控制器600在生成用于圖 5的自適應功率控制器500的閉環(huán)中的應用的合適的帶寬控制信號時，應用環(huán)路帶寬常數(shù) 和目標功率。環(huán)路帶寬控制器600在連接601上接收環(huán)路帶寬常數(shù)，在連接602上接收環(huán) 路模式選擇信號，在連接604上接收投遞旁路比特，在連接605上接收目標功率并且在連接 306上接收頻帶選擇輸入信號。除了這些輸入之外，環(huán)路帶寬控制器600還在連接304上應 用最小功率或Xmin并且在連接609上應用常數(shù)K。作為響應，環(huán)路帶寬控制器600生成第一 帶寬控制信號并且在連接226上轉(zhuǎn)發(fā)第一帶寬控制信號，生成第二帶寬控制信號并且在連
15接227上轉(zhuǎn)發(fā)第二帶寬控制信號。如上所述，第一帶寬控制信號耦合到右移位器224的控 制輸入，并且第二帶寬控制信號耦合到縮放器228的控制輸入。加法器610被配置為在連接605上接收以伏特為單位的目標功率并且在連接603 上接收最小發(fā)射功率電平。加法器610在連接611上將目標功率電平與最小發(fā)射功率電平 的差轉(zhuǎn)發(fā)到縮放器612。縮放器612調(diào)整目標功率電平與最小發(fā)射功率電平的差，并且將結(jié) 果在連接613上轉(zhuǎn)發(fā)到索引器614。索引器614處理接收信號，并且生成索引控制信號，其 中在連接615上將索引控制信號轉(zhuǎn)發(fā)到查找表620。查找表620響應于該索引控制信號和 連接606上的頻帶選擇信號，識別該表中的選擇條目，并且在連接621上向多路器632的第 一數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)發(fā)GMSK標準化的DAC斜率。多路器632在其第二數(shù)據(jù)輸入接收二進制的1。 反相器630對投遞旁路比特信號604進行反相，并且將其經(jīng)由連接631耦合到多路器632 的控制輸入。根據(jù)連接631上的信號，多路器632在耦合到多路器634的第一數(shù)據(jù)輸入的 連接633上轉(zhuǎn)發(fā)二進制值1或GMSK標準化的DAC斜率值的其中之一。多路器634的第二 數(shù)據(jù)輸入被配置為在其第二數(shù)據(jù)輸入上接收二進制的1。根據(jù)連接602上的環(huán)路模式選擇 輸入信號，多路器634向縮放器650轉(zhuǎn)發(fā)連接633上的信號或連接635上的二進制值1的 其中之一。當期望校正用于dB線性控制特性的帶寬時，向縮放器650轉(zhuǎn)發(fā)二進制的1。將連接601上的環(huán)路帶寬常數(shù)和連接609上的常數(shù)K耦合到加法器640。加法器 640在連接641上將接收值的和轉(zhuǎn)發(fā)到縮放器642?？s放器642縮放環(huán)路帶寬常數(shù)和K，以 生成實數(shù)的數(shù)字表示并且在連接643上轉(zhuǎn)發(fā)實數(shù)的數(shù)字表示。整數(shù)元件或INT 652在連接 643上接收實數(shù)，并且在連接653向加法器654轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)的整數(shù)部分。加法器654在連接 657上接收整數(shù)M,并且在連接226上轉(zhuǎn)發(fā)整數(shù)M與實數(shù)的整數(shù)部分的差。整數(shù)M與實數(shù)的 整數(shù)部分的差是第一帶寬控制信號。小數(shù)元件或FRAC 644在連接643上接收實數(shù)，并且在 連接645上向加法器646轉(zhuǎn)發(fā)其小數(shù)部分的表示。加法器在連接607上接收二進制的1。 經(jīng)由連接647向縮放器650轉(zhuǎn)發(fā)實數(shù)的小數(shù)部分與二進制的1的和。繼而，縮放器650生 成GMSK標準化的DAC斜率和二進制的1的縮放后的形式。在自適應功率控制器500 (圖5) 的閉合控制環(huán)中，在連接227上向縮放器228轉(zhuǎn)發(fā)縮放的輸出信號?？s放的輸出信號是第 二帶寬控制信號。圖7是示出了圖5的斜率補償器700的實施例的方框圖。斜率補償器700從基帶 子系統(tǒng)110接收多個信號，其中該信號指導斜率補償器針對在圖5的自適應功率控制器500 的閉環(huán)中的應用，生成合適的帶寬控制信號。斜率補償器700在連接701上接收頻帶/模 式選擇信號，在連接703上接收目標功率電平信號并且在連接705上接收環(huán)路模式選擇信 號。除了這些輸入之外，斜率補償器700還在連接702上應用最小功率或Xmin并且分別在 連接707和709上應用第一和第二常數(shù)。作為響應，斜率補償器700生成第三帶寬控制信 號并且在連接704上轉(zhuǎn)發(fā)第三帶寬控制信號，生成并且在連接704上轉(zhuǎn)發(fā)第四帶寬控制信 號。如上所述，第三帶寬控制信號耦合到右移位器534的控制輸入，并且第四帶寬控制信號 耦合到縮放器536的控制輸入。根據(jù)連接705上的環(huán)路模式選擇信號，多路器760可控制地在連接762上轉(zhuǎn)發(fā)第 一和第二常數(shù)中的一個，其中所述連接762耦合到移位器714、移位器736和移位器754的 控制輸入。在生成第三和第四控制信號的過程中，移位器714、移位器736和移位器754通 過斜率補償器700，可控制地在連接702上轉(zhuǎn)發(fā)第三帶寬控制信號并且在連接704上轉(zhuǎn)發(fā)第四帶寬控制信號。加法器710在連接703上接收目標功率(單位為dBm)并且在連接702上接收最 小發(fā)射功率。斜率補償器700從目標功率電平中減去最小發(fā)射功率，并且將結(jié)果在連接712 上轉(zhuǎn)發(fā)到移位器714。移位器714處理該結(jié)果，并且將該結(jié)果的移位后的形式在連接716上 轉(zhuǎn)發(fā)到整數(shù)元件718。整數(shù)元件718在連接716上將該信號的整數(shù)部分轉(zhuǎn)發(fā)到移位器754 并且經(jīng)由連接720到查找表730和查找表734。查找表730實際上是在頻帶/模式選擇輸 入701和整數(shù)元件718的輸出的控制之下進行操作的多個表。查找表730包括DAC斜率值， 選擇將該值的其中之一在連接732上轉(zhuǎn)發(fā)到移位器736。移位器736在連接738上向縮放 器740轉(zhuǎn)發(fā)處理的DAC斜率值?？s放器740生成第一縮放信號，其中將該信號在連接742 上轉(zhuǎn)發(fā)到多路器750的第一數(shù)據(jù)輸入。另外，縮放器740生成量級與第一縮放信號不同的 第二縮放信號，其中將所述第二縮放信號在連接746上轉(zhuǎn)發(fā)到多路器750的第二數(shù)據(jù)輸入。 多路器750根據(jù)連接705上的環(huán)路模式選擇信號，在連接702上轉(zhuǎn)發(fā)第一縮放信號和第二 縮放信號的其中之一。如圖7中所示的，還將連接702耦合到縮放器770的控制輸入。加法器764將連 接702上所接收的最小發(fā)射功率與整數(shù)部分的移位形式(所述整數(shù)部分是目標功率與連接 756上所接收的最小發(fā)射功率的差)相加，并且將結(jié)果在連接766上轉(zhuǎn)發(fā)到縮放器770。縮 放器770根據(jù)在連接702上接收的第三帶寬控制信號來調(diào)整連接766上的信號，并且將結(jié) 果在連接772上轉(zhuǎn)發(fā)到加法器764。查找表734實際上是在頻帶/模式選擇輸入701和整 數(shù)元件718的輸出的控制之下進行操作的多個表。查找表734包括DAC偏置值，選擇將該 值的其中之一在連接735上轉(zhuǎn)發(fā)到加法器764。加法器764將DAC偏置值與連接772上的 縮放信號相加，并且在連接704上轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)果。連接704上的結(jié)果是第四帶寬控制信號。圖8是示出了用于移動手持機發(fā)射器中的自適應功率控制的方法的實施例的操 作的流程圖。圖8的流程圖顯示了經(jīng)由與配置有直接驅(qū)動發(fā)射器的自適應功率控制器相關 聯(lián)的軟件或固件的可能實現(xiàn)的架構(gòu)、功能和操作。就這點而言，方框可以表示包括用于實現(xiàn) 規(guī)定的功能的一個或多個可執(zhí)行指令的模塊、段或代碼部分。當經(jīng)由硬件、軟件和固件或硬 件和軟件的組合來實現(xiàn)自適應功率控制器時，流程圖的其中之一或多個方框可以表示用于 形成元件的電路或多個電路?？商鎿Q地，可以用源代碼來體現(xiàn)所述功能，源代碼包括用編程 語言或機器代碼(其包括可被諸如計算機系統(tǒng)中的處理器的合適的執(zhí)行系統(tǒng)識別的指令) 來書寫的人可讀語句?？梢詮脑创a轉(zhuǎn)換出機器代碼，諸如此類。方法800在方框802開始，在方框802中，使用功率檢測器來檢測移動手持機中的 功率放大器所生成的輸出功率電平。接下來，如方框804中所指示的，響應于目標功率電 平的函數(shù)，生成誤差信號，并且在移動手持機的射頻子系統(tǒng)中輸出功率電平。所以，如方框 806中所示的，將帶寬控制信號應用于該誤差信號，以在移動手持機的自適應功率控制器的 閉合控制環(huán)中生成修改的誤差信號。如方框806進一步所指示的，響應于期望的發(fā)射功率 范圍，自適應功率控制器可控制地轉(zhuǎn)發(fā)修改的誤差信號或代碼的其中之一，以生成功率控 制信號。如上所述，當移動手持機操作在EDGE或WCDMA模式的其中之一時(即，在該模式 中期望用dB線性放大來追蹤改變的發(fā)射功率電平)，向前置放大器驅(qū)動器轉(zhuǎn)發(fā)功率控制信 號，其中，所述前置放大器驅(qū)動器在將前置放大器發(fā)射信號轉(zhuǎn)發(fā)到功率放大器之前放大發(fā) 射信號。否則，當移動手持機操作在GMSK模式中(即，在該模式中期望受到良好控制的發(fā)射功率增長和降低)，向功率放大器轉(zhuǎn)發(fā)功率控制信號。同樣如上所述，當功率目標輸入信 號從基帶子系統(tǒng)所提供的目標發(fā)射功率小于期望的閾值時，自適應功率控制器被配置為將 目標功率輸入信號應用于增益控制查找表，以選擇合適的代碼來在數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入處應 用，以生成功率控制信號。 雖然描述了用于移動手持機的自適應功率控制的自適應功率控制器和方法的各 種實施例，但是對于本領域的普通技術(shù)人員而言，在本文公開范圍之內(nèi)的更多實施例和實 現(xiàn)顯然是可行的。因此，該自適應功率控制器和方法不是限制性的，而是由所附權(quán)利要求及 其等價物來限定其范圍。
權(quán)利要求
一種用于移動手持機發(fā)射器中的自適應帶寬控制的方法，包括使用功率檢測器來檢測功率放大器所生成的輸出功率電平；響應于目標功率電平和所述移動手持機的射頻子系統(tǒng)中的所述輸出功率電平，生成誤差信號；并且將帶寬控制信號應用于所述誤差信號以在所述移動手持機的自適應功率控制器的閉合控制環(huán)中生成修改的誤差信號，所述自適應功率控制器可控制地轉(zhuǎn)發(fā)所述修改的誤差信號或代碼中的一個，以響應于期望的發(fā)射功率范圍來生成功率控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應于所述目標功率電平生成所述誤差信號包括 將所述目標功率電平從對數(shù)標度轉(zhuǎn)換成線性標度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述帶寬控制信號應用于所述誤差信號以生成 所述修改的誤差信號包括響應于所述目標功率電平應用環(huán)路帶寬控制器，所述環(huán)路帶寬 控制器響應于發(fā)射使能信號在第一操作模式或第二操作模式中進行操作。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應于所述目標功率電平和所述輸出功率電平生 成所述誤差信號包括生成對數(shù)值；并且，其中，將所述第一帶寬控制信號應用于所述誤差信號以生成所述修改的誤差信號包 括將常數(shù)對數(shù)值應用到所述閉合控制環(huán)中的元件。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，可控制地轉(zhuǎn)發(fā)所述代碼包括發(fā)送來自所述閉合控 制環(huán)中的查找表的值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應于所述目標功率電平生成所述誤差信號包括 將所述目標功率電平從對數(shù)標度轉(zhuǎn)換到線性標度。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，可控制地轉(zhuǎn)發(fā)所述代碼以生成所述功率控制信號 包括發(fā)送來自所述閉合控制環(huán)之外的查找表的值。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，可控制地轉(zhuǎn)發(fā)所述修改的誤差信號或所述代碼中 的一個包括當所述目標功率電平小于期望的閾值時轉(zhuǎn)發(fā)所述代碼。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，可控制地轉(zhuǎn)發(fā)所述修改的誤差信號或所述代碼中 的一個包括當所述目標功率電平大于期望的閾值時轉(zhuǎn)發(fā)所述修改的誤差信號。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將累加器應用于所述修改的誤差信號，以生成積分誤差信號；并且其中，將所述帶寬控制信號應用于所述誤差信號包括將對數(shù)控制路徑應用于所述濾 波的誤差信號。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述對數(shù)控制路徑包括斜率補償器，所述斜率補 償器響應于發(fā)射模式和頻帶。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述斜率補償器響應于所述目標功率電平和最 小功率電平。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述帶寬控制信號應用于所述誤差信號以生成 所述修改的誤差信號包括應用環(huán)路帶寬控制器，所述環(huán)路帶寬控制器接收對數(shù)單位的所 述目標功率電平并且轉(zhuǎn)發(fā)線性單位的所述帶寬控制信號。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述環(huán)路帶寬控制器響應于環(huán)路帶寬常數(shù)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括當經(jīng)由EDGE和WCDMA通信標準來通信時可控制地將所述功率控制信號應用于前置放 大器驅(qū)動器，并且當經(jīng)由GMSK來通信時將所述功率控制信號應用于功率放大器。
16.一種移動手持機，包括功率放大器模塊，包括功率放大器和功率檢測器，所述功率放大器用于接收發(fā)射信號 和功率控制信號并且生成放大的發(fā)射信號，所述功率檢測器被配置為響應于所述放大的發(fā) 射信號功率而生成檢測器輸出；自適應功率控制器，其耦合到所述功率放大器模塊，所述自適應功率控制器與所述功 率放大器模塊形成閉合控制環(huán)，所述自適應功率控制器包括第一移位器、第一縮放器、累加 器和保持元件，其中，所述第一移位器和所述第一縮放器用于接收帶寬控制信號，并且響應 于根據(jù)目標功率電平和所述檢測器輸出所生成的誤差信號來一起生成修改的誤差信號，所 述累加器和保持元件濾波所述修改的誤差信號以生成所述功率控制信號。
17.如權(quán)利要求16所述的手持機，還包括環(huán)路帶寬控制器，其用于接收所述目標功率 電平并且生成第一控制信號和第二控制信號，其中，將所述第一控制信號應用于第一移位 器控制輸入并且將所述第二控制信號應用于第一縮放器控制輸入。
18.如權(quán)利要求17所述的手持機，其中，所述環(huán)路帶寬控制器接收環(huán)路帶寬常數(shù)。
19.如權(quán)利要求16所述的手持機，其中，所述第一移位器和所述第一縮放器接收具有 固定值的帶寬控制信號。
20.如權(quán)利要求16所述的手持機，還包括插入到所述累加器與所述保持元件之間的所 述閉環(huán)的對數(shù)控制路徑，所述對數(shù)控制路徑包括對數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二移位器、第二縮放器，所 述對數(shù)控制路徑響應于耦合到所述第二移位器和所述第二縮放器的斜率補償器。全文摘要
移動手持機被配置為自適應功率控制器以可控制地調(diào)整發(fā)射功率。自適應功率控制器耦合到功率放大器模塊以形成閉環(huán)反饋。自適應功率控制模塊包括第一移位器、第一縮放器、累加器和保持元件。第一移位器和第一縮放器接收各自的帶寬控制信號和誤差信號。第一移位器和第一縮放器生成修改的誤差信號，該修改的誤差信號被累加器和保持元件轉(zhuǎn)發(fā)和濾波以生成功率控制信號。手持機的射頻子系統(tǒng)生成的功率控制信號可以快速并且準確地追蹤發(fā)射功率的快速改變。
文檔編號H04W52/08GK101983528SQ200980111836
公開日2011年3月2日 申請日期2009年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月8日
發(fā)明者J·E.·瓦薩, M·卡赫里齊, Y·何 申請人:天工方案公司