專(zhuān)利名稱(chēng)：多天線(xiàn)通信系統(tǒng)及多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多天線(xiàn)通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信 系統(tǒng)的增益控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
DPD(Digital Pre-Distortion，數(shù)字預(yù)失真)技術(shù)是解決通信系統(tǒng)中功率放大器 的非線(xiàn)性失真的一項(xiàng)技術(shù)，通常使用DPD技術(shù)的通信系統(tǒng)設(shè)置有專(zhuān)門(mén)的DPD反饋通道，用于 提取功率放大器的輸出信號(hào)，根據(jù)所述輸出信號(hào)處理后計(jì)算出所述功率放大器的非線(xiàn)性失 真，然后預(yù)先對(duì)輸入所述功率放大器的基帶信號(hào)作非線(xiàn)性失真補(bǔ)償，所述非線(xiàn)性失真補(bǔ)償 值與所述功率放大器的非線(xiàn)性失真互補(bǔ)，從而使所述功率放大器的輸出信號(hào)的非線(xiàn)性失真 降低。隨著多天線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，DPD技術(shù)在多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在多天線(xiàn)TD-SCDMA通信系統(tǒng)的射頻收發(fā)信機(jī)中，為了保證各條發(fā)射鏈路輸出一 致，系統(tǒng)會(huì)設(shè)定各條發(fā)射鏈路的目標(biāo)增益值。由于實(shí)現(xiàn)發(fā)射鏈路的模擬器件的增益會(huì)隨頻 率和溫度變化而改變，這將嚴(yán)重影響發(fā)射鏈路在全頻段和全溫度范圍內(nèi)的輸出功率的穩(wěn)定 度；而且，各個(gè)鏈路之間的增益變化范圍也各不相同。這種增益的變化會(huì)嚴(yán)重惡化通信系統(tǒng) 的性能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)多天線(xiàn)通信系統(tǒng)各個(gè)發(fā)射鏈路之間的增益不一致的問(wèn)題，本發(fā)明 提供一種能夠使發(fā)射鏈路之間的增益保持一致的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)。一種多天線(xiàn)通信系統(tǒng)，包括多條發(fā)射鏈路、DPD處理單元、增益控制單元，以及連接 在各條所述發(fā)射鏈路和所述DPD處理單元之間的DPD反饋通道。所述增益控制單元連接所 述DPD反饋通道，其包括反饋功率計(jì)算模塊、前向功率計(jì)算模塊、增益計(jì)算模塊和增益調(diào) 整模塊。所述反饋功率計(jì)算模塊用于根據(jù)所述DPD反饋通道的反饋信號(hào)分別計(jì)算各條所述 發(fā)射鏈路的反饋功率；所述前向功率計(jì)算模塊用于根據(jù)各條所述發(fā)射鏈路上傳輸?shù)臄?shù)字基 帶信號(hào)分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的前向功率；所述增益計(jì)算模塊用于根據(jù)所述反饋功率 和對(duì)應(yīng)的所述前向功率分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的增益值，并將所述增益值與目標(biāo)增益 值比較，得出各條所述發(fā)射鏈路的增益偏差值；所述增益調(diào)整模塊根據(jù)上述增益偏差值分 別調(diào)節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的DPD反饋通道除了實(shí)現(xiàn)DPD反饋 之外，同時(shí)用于反饋各條所述發(fā)射鏈路的輸出信號(hào)。所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中增加設(shè)置所述 增益控制單元，所述增益控制單元計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的反饋功率，然后結(jié)合所述前向 功率，計(jì)算得到各條發(fā)射鏈路的增益值和增益偏差值，分別調(diào)節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。 因此可以使所述發(fā)射鏈路的增益都與所述目標(biāo)增益值保持一致，提高所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng) 的各條所述發(fā)射鏈路在全頻段范圍內(nèi)的輸出功率的穩(wěn)定度。同時(shí)，由于本發(fā)明的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中利用現(xiàn)有的DPD反饋通道的反饋信號(hào)計(jì)算所述反饋功率，無(wú)需另外設(shè)置專(zhuān)門(mén)的增益調(diào)整反饋通道，因此可以節(jié)省制作系統(tǒng)的硬件成 本。為解決現(xiàn)有技術(shù)具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)各個(gè)發(fā)射鏈路之間的增益 不一致的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠使發(fā)射鏈路之間的增益保持一致的具有DPD反饋通道 的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法。一種具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法，包括以下步驟根據(jù) 所述DPD反饋通道的反饋信號(hào)，分別計(jì)算所述多天線(xiàn)系統(tǒng)的多條發(fā)射鏈路的反饋功率；根 據(jù)各條所述發(fā)射鏈路中傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)，分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的前向功率；根 據(jù)所述反饋功率和對(duì)應(yīng)的所述前向功率分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的增益值，將所述增益 值與目標(biāo)增益值比較，得出各條所述發(fā)射鏈路的增益偏差值；根據(jù)所述增益偏差值分別調(diào) 節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法 中，通過(guò)所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的DPD反饋通道的反饋信號(hào)，計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的反饋 功率，然后結(jié)合所述前向功率對(duì)比，計(jì)算得到各條發(fā)射鏈路的增益值和增益偏差值，分別調(diào) 節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。因此可以使多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的各條發(fā)射鏈路的增益都與所述 目標(biāo)增益值保持一致，提高所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的各條所述發(fā)射鏈路在全頻段范圍內(nèi)的輸 出功率的穩(wěn)定度。同時(shí)，由于本發(fā)明具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法中，利用 所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的DPD反饋通道的反饋信號(hào)計(jì)算所述反饋功率，無(wú)需另外設(shè)置專(zhuān)門(mén)的 增益調(diào)整反饋通道，因此方法實(shí)現(xiàn)的成本較低。


圖1是本發(fā)明多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中的增益控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明多天線(xiàn)通信系統(tǒng)一種優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中增益控制單元的一種優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖5是本發(fā)明具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法的流程示意 圖。其中，10多天線(xiàn)通信系統(tǒng)；11數(shù)字基帶處理模塊；110增益控制單元；111反饋功率計(jì)算模塊；112前向功率計(jì)算模塊；113增益計(jì)算模塊；114增益調(diào)整模塊；115溫度補(bǔ)償模塊；116限幅模塊；117控制模塊；
120DPD 處理單元；13功率放大器；15DPD反饋通道；151多選一射頻開(kāi)關(guān)；153下變頻模塊；155帶通濾波模塊；157模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10包括多條發(fā)射鏈路，每一所述發(fā)射鏈路都包括一個(gè)功率 放大器13，在本實(shí)施方式中，多條所述發(fā)射鏈路共用一個(gè)多通道的數(shù)字基帶處理模塊11來(lái) 處理基帶信號(hào)。所述數(shù)字基帶處理模塊11中傳輸?shù)亩嗦窋?shù)字基帶信號(hào)分別經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換、 上變頻和濾波處理之后發(fā)送至對(duì)應(yīng)的所述功率放大器13中處理，然后再由所述功率放大 器13輸出至不同的收發(fā)天線(xiàn)中發(fā)送。所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10還包括連接在各個(gè)所述功率放大器13的輸出端和所述數(shù) 字基帶處理模塊11之間的DPD反饋通道15。所述DPD反饋通道15用于反饋各個(gè)所述功率放大器13的輸出信號(hào)以便進(jìn)行數(shù)字 預(yù)失真分析和處理。所述數(shù)字基帶處理模塊11中包括DPD處理單元120和增益控制單元110，所述DPD 處理單元120和所述增益控制單元110都連接所述DPD反饋通道15。所述DPD處理單元120用于從所述DPD反饋通道15中提取所述反饋信號(hào)，根據(jù)所 述反饋信號(hào)計(jì)算出各個(gè)所述功率放大器13的非線(xiàn)性失真系數(shù)，然后在數(shù)字基帶處理模塊 11之中對(duì)基帶信號(hào)預(yù)先作非線(xiàn)性失真補(bǔ)償，所述非線(xiàn)性失真補(bǔ)償值與各個(gè)所述功率放大器 13的非線(xiàn)性失真互補(bǔ)，從而使所述功率放大器13的輸出信號(hào)的非線(xiàn)性失真降低。請(qǐng)一并參閱圖2，圖2是本發(fā)明多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中的增益控制單元110的結(jié)構(gòu)示意 圖。所述增益控制單元110包括反饋功率計(jì)算模塊111、前向功率計(jì)算模塊112、增益計(jì)算 模塊113和增益調(diào)整模塊114。所述反饋功率計(jì)算模塊111接收所述DPD反饋通道15的反饋信號(hào)，在一段固定的 時(shí)間T內(nèi)對(duì)所述反饋信號(hào)的功率數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得在所述時(shí)間T內(nèi)所述反饋信號(hào)的平均 功率作為所述發(fā)射鏈路的反饋功率，然后將所述反饋功率發(fā)送至所述增益計(jì)算模塊113。所述前向功率計(jì)算模塊112在同樣的時(shí)間T內(nèi)對(duì)所述數(shù)字基帶處理模塊11中傳 輸?shù)膶?duì)應(yīng)所述發(fā)射鏈路的基帶信號(hào)進(jìn)行功率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，獲得在所述時(shí)間T內(nèi)的平均功率作 為所述發(fā)射鏈路的前向功率，然后將所述前向功率發(fā)送至所述增益計(jì)算模塊113。所述增益計(jì)算模塊113比較所述反饋功率和對(duì)應(yīng)的所述前向功率，分別計(jì)算各條 所述發(fā)射鏈路的增益值，然后將所述增益值與目標(biāo)增益值比較，計(jì)算得出各條所述發(fā)射鏈 路的增益偏差值，并將所述增益偏差值發(fā)送至所述增益調(diào)整模塊114。所述增益調(diào)整模塊114根據(jù)上述各條所述發(fā)射鏈路的增益偏差值分別調(diào)節(jié)各條 所述發(fā)射鏈路的增益。
本實(shí)施方式的所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10中，所述DPD處理單元120和所述增益控制 單元110可以分時(shí)地從所述DPD反饋通道15中提取所述反饋數(shù)據(jù)，分別對(duì)所述多天線(xiàn)通信 系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理和增益控制，從而可避免控制上的沖突危險(xiǎn)。本發(fā)明的所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10中，所述增益控制單元110可不必設(shè)置在所述數(shù) 字基帶處理模塊11中，而通過(guò)獨(dú)立的FPGA (Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程 門(mén)陣列)器件和微控制器(MCU)協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中，所述增益控制單元根據(jù)所述反 饋通道的反饋信號(hào)計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的反饋功率，然后結(jié)合所述前向功率計(jì)算得到各 條發(fā)射鏈路的增益值和增益偏差值，分別調(diào)節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。因此可以使各條 所述發(fā)射鏈路的增益都與所述目標(biāo)增益值保持一致，提高所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的各條所述 發(fā)射鏈路在全頻段范圍內(nèi)的輸出功率的穩(wěn)定度。并且，由于利用現(xiàn)有DPD反饋通道的反饋 數(shù)據(jù)計(jì)算所述反饋功率，無(wú)需另外設(shè)置專(zhuān)門(mén)用于增益調(diào)整的反饋通道，降低了裝置硬件實(shí) 現(xiàn)的成本。請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的一種優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。作為所述DPD反饋通道15的一種具體實(shí)施方式
舉例，所述DPD反饋通道15可包括 依次連接的多選一射頻開(kāi)關(guān)151、下變頻模塊153、帶通濾波模塊155和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊157。所述多選一射頻開(kāi)關(guān)151分別連接各個(gè)所述功率放大器13的輸出端，用于擇一地 選通各個(gè)所述功率放大器13的所述輸出端，將各個(gè)所述功率放大器13輸出的射頻信號(hào)耦 合至所述下變頻模塊153 ；所述下變頻模塊153將接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)，并將所 述中頻信號(hào)傳輸至所述帶通濾波模塊155 ；所述帶通濾波模塊155對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行選 頻濾波，然后將所述中頻信號(hào)傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊157，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊157連接至 所述數(shù)字基帶處理模塊11，用于對(duì)濾波后的所述中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，將所述中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換 為數(shù)字基帶信號(hào)后傳送至所述數(shù)字基帶處理模塊11中處理。通過(guò)設(shè)置所述多選一射頻開(kāi)關(guān)151分時(shí)擇一地選通各個(gè)所述功率放大器13的輸 出端，提取各條所述發(fā)射鏈路的輸出信號(hào)，可以使多條所述發(fā)射鏈路分時(shí)地共用一條DPD 反饋通道，節(jié)省硬件成本。請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中增益控制單元的一種優(yōu)選實(shí)施方式 的結(jié)構(gòu)示意圖。所述增益控制單元110中進(jìn)一步包括溫度補(bǔ)償模塊115，所述溫度補(bǔ)償模塊115連 接所述增益計(jì)算模塊113，用于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度計(jì)算功率的溫度補(bǔ)償值，例如可通過(guò)查找 經(jīng)由實(shí)驗(yàn)得到的功率溫度曲線(xiàn)，計(jì)算所述功率的溫度補(bǔ)償值；然后所述溫度補(bǔ)償模塊115 將所述功率的溫度補(bǔ)償值傳輸至所述增益計(jì)算模塊113。所述增益計(jì)算模塊113中根據(jù)所 述反饋功率、對(duì)應(yīng)的所述前向功率以及所述功率的溫度補(bǔ)償值分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路 的增益值，然后將所述增益值與目標(biāo)增益值比較，計(jì)算得出各條所述發(fā)射鏈路的增益偏差 值。通過(guò)設(shè)置所述溫度補(bǔ)償模塊115計(jì)算功率的溫度補(bǔ)償值，使所述增益計(jì)算模塊 115中計(jì)算的各條所述發(fā)射鏈路的增益值中包含溫度影響的因素，消除溫度變化對(duì)各條所 述發(fā)射鏈路的增益值的影響，提高所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10的各條所述發(fā)射鏈路在全溫度 范圍內(nèi)的輸出功率的穩(wěn)定度。
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進(jìn)一步地，所述增益控制單元110中還包括限幅模塊116，所述限幅模塊116設(shè)置 在所述增益計(jì)算模塊113和增益調(diào)整模塊114之間，所述限幅模塊116中預(yù)先設(shè)置了增益 偏差值的最大值和最小值，所述限幅模塊116根據(jù)所述增益偏差值的最大值和最小值對(duì)所 述增益計(jì)算模塊113輸出的增益偏差值進(jìn)行幅度限制，防止所述增益偏差值過(guò)大而造成的 增益過(guò)調(diào)節(jié)，使各條所述發(fā)射鏈路的增益平穩(wěn)漸變地調(diào)整，維持各條所述發(fā)射鏈路的增益 幅度的穩(wěn)定。進(jìn)一步地，所述增益控制單元110中還包括控制模塊117，所述控制模塊117分別 連接所述反饋功率計(jì)算模塊111、所述前向功率計(jì)算模塊112、所述溫度補(bǔ)償模塊115，以及 所述DPD反饋通道15中的所述多選一射頻開(kāi)關(guān)151，所述控制模塊117控制所述多選一射 頻開(kāi)關(guān)151分時(shí)依次選通各個(gè)所述功率放大器13的輸出端，并控制所述反饋功率計(jì)算模塊 111和所述前向功率計(jì)算模塊112分別計(jì)算所述發(fā)射鏈路對(duì)應(yīng)的反饋功率和前向功率。通 過(guò)所述控制模塊117協(xié)調(diào)所述多選一射頻開(kāi)關(guān)151、所述反饋功率計(jì)算模塊111和所述前向 功率計(jì)算模塊112，使上述各模塊之間的配合更加有序，對(duì)各條所述發(fā)射鏈路的增益計(jì)算更 加準(zhǔn)確。下面舉例說(shuō)明本發(fā)明的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10的工作原理假設(shè)所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10包括η條發(fā)射鏈路，每一所述發(fā)射鏈路對(duì)應(yīng)一個(gè)所述 功率放大器13，多條所述發(fā)射鏈路中傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)由數(shù)字基帶處理模塊11處理。所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10進(jìn)行增益調(diào)整時(shí)，所述增益控制單元110中的所述控制模 塊117控制所述多選一射頻開(kāi)關(guān)151選通在發(fā)射鏈路X上的功率放大器13的輸出端，其中， l^X^ η，η為所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)10的發(fā)射鏈路的數(shù)量。所述DPD反饋通道15將所述 功率放大器13輸出的射頻信號(hào)處理后送至所述數(shù)字基帶處理模塊11中，由所述增益控制 單元110處理。所述增益控制單元110中，所述控制模塊117發(fā)出觸發(fā)信號(hào)至所述前向功率計(jì)算 模塊112和所述溫度補(bǔ)償模塊115，并在一定延時(shí)之后發(fā)出觸發(fā)信號(hào)至所述反饋功率計(jì)算 模塊111，使所述前向功率計(jì)算模塊112和所述反饋功率計(jì)算模塊111能夠?qū)ν粫r(shí)刻的接 收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)進(jìn)行功率計(jì)算。所述前向功率計(jì)算模塊112在接收到所述觸發(fā)信號(hào)之后，開(kāi)始在時(shí)間T內(nèi)對(duì)所述 數(shù)字基帶處理模塊11中傳輸?shù)膶?duì)應(yīng)所述發(fā)射鏈路X的基帶信號(hào)進(jìn)行功率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，獲得所 述發(fā)射鏈路X的前向功率；所述溫度補(bǔ)償模塊115在接收到所述觸發(fā)信號(hào)之后，檢測(cè)當(dāng)前溫度值，根據(jù)實(shí)驗(yàn) 測(cè)定的功率溫度曲線(xiàn)計(jì)算出所述功率的溫度補(bǔ)償值；所述反饋功率計(jì)算模塊111接收到所述觸發(fā)信號(hào)之后，在同樣的時(shí)間T內(nèi)對(duì)所述 反饋信號(hào)的功率數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算得到所述發(fā)射鏈路X的反饋功率，并觸發(fā)所述增益計(jì) 算模塊113開(kāi)始增益值的計(jì)算；所述增益計(jì)算模塊113根據(jù)所述前向功率、所述溫度補(bǔ)償值和所述反饋功率計(jì)算 所述發(fā)射鏈路X的當(dāng)前增益值，將所述增益值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)增益值比較，計(jì)算得出增 益偏差值A(chǔ)G'；所述限幅模塊116根據(jù)預(yù)先設(shè)定的增益偏差值范圍限制所述增益偏差值A(chǔ)G'的 范圍，得到調(diào)整后的增益偏差值A(chǔ)G;
所述增益調(diào)整模塊114根據(jù)所述增益偏差值Δ G，改變所述發(fā)射鏈路X的基帶信號(hào) 的增益調(diào)整控制字，對(duì)所述發(fā)射鏈路X的增益進(jìn)行較高精度的數(shù)字域補(bǔ)償，保持所述發(fā)射 鏈路X的增益穩(wěn)定；所述增益調(diào)整模塊114完成所述發(fā)射鏈路X的增益調(diào)整之后，在所述控制模塊117 控制下，所述多選一射頻開(kāi)關(guān)151選通發(fā)射鏈路Χ+1上的所述功率放大器13的輸出端，所 述增益控制單元110根據(jù)所述反饋通道15的反饋信號(hào)計(jì)算所述發(fā)射鏈路Χ+1的增益偏差 值，并調(diào)整所述發(fā)射鏈路Χ+1的增益。所述控制模塊117控制所述多選一射頻開(kāi)關(guān)151逐 個(gè)選通各條所述發(fā)射鏈路的輸出端，對(duì)各條所述發(fā)射鏈路的增益進(jìn)行調(diào)整，直到所有的所 述發(fā)射鏈路都調(diào)整過(guò)后，從第一條所述發(fā)射鏈路重新開(kāi)始調(diào)整。請(qǐng)參閱圖5，圖5是本發(fā)明具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法的 流程示意圖。本發(fā)明具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法包括以下步驟步驟SlOl 根據(jù)DPD反饋通道對(duì)發(fā)射鏈路X的反饋信號(hào)，計(jì)算所述發(fā)射鏈路X的 反饋功率。其中1 < X < η，η為所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的發(fā)射鏈路的數(shù)量。多天線(xiàn)通信系統(tǒng)包括多條發(fā)射鏈路，所述DPD (Digital Pre-Distortion，數(shù)字預(yù) 失真)反饋通道用于反饋各條發(fā)射鏈路上的功率放大器的輸出信號(hào)，獲得反饋信號(hào)。假設(shè)所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)包括η條發(fā)射鏈路，每一所述發(fā)射鏈路都包括一個(gè)功率 放大器，則，η條所述發(fā)射鏈路中傳輸?shù)摩锹窋?shù)字基帶信號(hào)分別經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換、上變頻和濾 波處理之后發(fā)送至對(duì)應(yīng)的所述功率放大器中處理，然后再由所述功率放大器輸出至不同的 收發(fā)天線(xiàn)中發(fā)送。所述DPD反饋通道連接在各個(gè)所述功率放大器的輸出端。通過(guò)所述DPD反饋通道提取所述發(fā)射鏈路X上的功率放大器的輸出信號(hào)，對(duì)所述 輸出信號(hào)進(jìn)行下變頻、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后，獲得數(shù)字基帶形式的反饋信號(hào)，對(duì)所述反饋信號(hào) 在一段固定的時(shí)間T內(nèi)進(jìn)行功率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，獲得所述反饋信號(hào)在所述時(shí)間T內(nèi)的平均功率 作為所述發(fā)射鏈路X的反饋功率。步驟S103 根據(jù)所述發(fā)射鏈路X上傳輸?shù)幕鶐盘?hào)，計(jì)算所述發(fā)射鏈路X的前向 功率；在同樣的時(shí)間T內(nèi)對(duì)所述發(fā)射鏈路X上傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行功率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)， 獲得在所述時(shí)間T內(nèi)的平均功率作為所述發(fā)射鏈路X的前向功率。步驟S105 根據(jù)所述反饋功率和所述前向功率計(jì)算所述發(fā)射鏈路X的增益值；比 較上述步驟SlOl和步驟S103中計(jì)算得到的所述反饋功率和所述前向功率，即可得到所述 發(fā)射鏈路X的功率增益值。步驟S107 將所述增益值與預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)增益值比較，計(jì)算得到所述發(fā)射鏈路 X的增益偏差值；步驟S109 根據(jù)所述增益偏差值調(diào)節(jié)所述發(fā)射鏈路X的增益；根據(jù)步驟S107中計(jì)算得到的所述增益偏差值，對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)所述發(fā)射鏈路X的增益， 使所述發(fā)射鏈路X的增益保持與所述目標(biāo)增益值一致。步驟Slll 令X的取值加1，重復(fù)執(zhí)行上述步驟。其中，當(dāng)X的取值加1后大于η 時(shí)，將X的取值重新設(shè)置為1，對(duì)多條所述發(fā)射鏈路重復(fù)掃描。為避免控制上的沖突，對(duì)所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制和DPD處理分時(shí)地進(jìn)行。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法 中，根據(jù)所述DPD反饋通道獲取的對(duì)應(yīng)各條所述發(fā)射鏈路的反饋信號(hào)，分別計(jì)算各條所述 發(fā)射鏈路的反饋功率；然后結(jié)合所述發(fā)射鏈路的前向功率，計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的增益 值和增益偏差值，分別調(diào)節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。使各條所述發(fā)射鏈路的增益都保持 與所述目標(biāo)增益值一致，提高多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的各條所述發(fā)射鏈路在全頻段范圍內(nèi)的輸出 功率的穩(wěn)定度。并且，由于直接利用現(xiàn)有的DPD反饋通道的反饋數(shù)據(jù)計(jì)算反饋功率，無(wú)需另 外設(shè)置專(zhuān)門(mén)用于增益調(diào)整的反饋通道，降低了方法實(shí)現(xiàn)的成本。作為本發(fā)明具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法的一種優(yōu)選實(shí) 施方式，在執(zhí)行步驟S105之前，先執(zhí)行以下步驟檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度并計(jì)算功率的溫度補(bǔ) 償值；在步驟S105中，進(jìn)一步根據(jù)所述反饋功率、對(duì)應(yīng)的所述前向功率以及所述功率的溫 度補(bǔ)償值計(jì)算所述發(fā)射鏈路X的增益值。通過(guò)計(jì)算功率的溫度補(bǔ)償值，使得步驟S105中計(jì)算的所述發(fā)射鏈路X的增益值中 包含溫度影響的因素，消除溫度變化對(duì)各條所述發(fā)射鏈路的增益值的影響，提高所述多天 線(xiàn)通信系統(tǒng)的各條所述發(fā)射鏈路在全溫度范圍內(nèi)的輸出功率的穩(wěn)定度。作為本發(fā)明具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法的另一種優(yōu)選 實(shí)施方式，在執(zhí)行步驟S109之前，先執(zhí)行以下步驟以預(yù)先設(shè)定的增益偏差值范圍對(duì)步驟 S107中計(jì)算得到的所述增益偏差值的幅度進(jìn)行限制。根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)定增益偏差值的最大值和最小值，對(duì)所述步驟S107中計(jì)算 得到的所述增益偏差值的幅度進(jìn)行限制，防止所述增益偏差值過(guò)大而造成的增益過(guò)調(diào)節(jié)； 使各條所述發(fā)射鏈路的增益平穩(wěn)漸變地調(diào)整，維持各條所述發(fā)射鏈路的增益穩(wěn)定。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種多天線(xiàn)通信系統(tǒng)，包括多條發(fā)射鏈路、DPD處理單元和DPD反饋通道，所述DPD反饋通道連接在各條所述發(fā)射鏈路和所述DPD處理單元之間；其特征在于，所述多天線(xiàn)通信系統(tǒng)還包括連接所述DPD反饋通道的增益控制單元，所述增益控制單元包括反饋功率計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述DPD反饋通道的反饋信號(hào)分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的反饋功率；前向功率計(jì)算模塊，用于根據(jù)各條所述發(fā)射鏈路上傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的前向功率；增益計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述反饋功率和對(duì)應(yīng)的所述前向功率分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的增益值，并將所述增益值與目標(biāo)增益值比較，得出各條所述發(fā)射鏈路的增益偏差值；增益調(diào)整模塊，根據(jù)上述增益偏差值分別調(diào)節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。
2.如權(quán)利要求1所述的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于所述DPD反饋通道包括依次連 接的多選一射頻開(kāi)關(guān)、下變頻模塊、濾波模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接所述 反饋功率計(jì)算模塊；所述多選一射頻開(kāi)關(guān)分別連接各條所述發(fā)射鏈路上的功率放大器的輸出端，用于擇一 地選通各個(gè)所述功率放大器的輸出端，將所述功率放大器輸出的射頻信號(hào)傳輸至所述下變 頻模塊；所述下變頻模塊用于將接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)；所述帶通濾波模塊用于對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行選頻濾波；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)濾波后的所述中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，將所述中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù) 字基帶形式的反饋信號(hào)后傳送至所述反饋功率計(jì)算模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于所述增益控制單元進(jìn)一步包括 控制模塊，所述控制模塊用于控制所述多選一射頻開(kāi)關(guān)分時(shí)依次選通各個(gè)所述功率放大器 的輸出端，并控制所述反饋功率計(jì)算模塊和所述前向功率計(jì)算模塊分別計(jì)算所述發(fā)射鏈路 對(duì)應(yīng)的反饋功率和前向功率。
4.如權(quán)利要求1、2或者3中任意一項(xiàng)所述的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于所述DPD處 理單元和所述增益控制單元分時(shí)地從所述DPD反饋通道中提取所述反饋信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1、2或者3中任意一項(xiàng)所述的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于所述增益 控制單元進(jìn)一步包括溫度補(bǔ)償單元，所述溫度補(bǔ)償單元用于根據(jù)當(dāng)前溫度計(jì)算功率的溫度 補(bǔ)償值，將所述功率的溫度補(bǔ)償值傳輸至所述增益計(jì)算模塊；所述增益計(jì)算模塊進(jìn)一步根據(jù)所述反饋功率、對(duì)應(yīng)的所述前向功率以及所述功率的溫 度補(bǔ)償值計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的增益偏差值。
6.如權(quán)利要求1、2或者3中任意一項(xiàng)所述的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于所述增益 控制單元進(jìn)一步包括限幅模塊，所述限幅模塊設(shè)置在所述增益計(jì)算模塊和增益調(diào)整模塊之 間，用于以預(yù)先設(shè)定的增益偏差值范圍對(duì)所述增益計(jì)算模塊計(jì)算的增益偏差值進(jìn)行限制。
7.一種具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法，其特征在于包括步驟根據(jù)所述DPD反饋通道的反饋信號(hào)，分別計(jì)算所述多天線(xiàn)系統(tǒng)的多條發(fā)射鏈路的反饋功率；根據(jù)各條所述發(fā)射鏈路中傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)，分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的前向功率；根據(jù)所述反饋功率和對(duì)應(yīng)的所述前向功率分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的增益值，將所 述增益值與目標(biāo)增益值比較，得出各條所述發(fā)射鏈路的增益偏差值； 根據(jù)所述增益偏差值分別調(diào)節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。
8.如權(quán)利要求7所述的具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法，其特征 在于，計(jì)算所述多天線(xiàn)系統(tǒng)的多條發(fā)射鏈路的反饋功率的步驟包括在一段固定的時(shí)間T內(nèi)對(duì)所述反饋信號(hào)的功率數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得所述反饋信號(hào)在所 述時(shí)間T內(nèi)的平均功率作為所述發(fā)射鏈路的反饋功率； 以及，計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的前向功率的步驟包括在同樣的時(shí)間T內(nèi)對(duì)所述發(fā)射鏈路上傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)的功率數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得 所述數(shù)字基帶信號(hào)在所述時(shí)間T內(nèi)的平均功率作為所述發(fā)射鏈路的前向功率。
9.如權(quán)利要求7或者8所述的具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法， 其特征在于，根據(jù)所述反饋功率和對(duì)應(yīng)的所述前向功率分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的增益 值的步驟包括獲取當(dāng)前溫度值，計(jì)算功率的溫度補(bǔ)償值；根據(jù)所述反饋功率、對(duì)應(yīng)的所述前向功率以及所述功率的溫度補(bǔ)償值計(jì)算各條所述發(fā) 射鏈路的增益偏差值。
10.如權(quán)利要求7或者8所述的具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法， 其特征在于，根據(jù)所述增益偏差值分別調(diào)節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益之前，先執(zhí)行以下步 驟以預(yù)先設(shè)定的增益偏差值范圍對(duì)所述增益計(jì)算模塊計(jì)算的增益偏差值進(jìn)行限制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多天線(xiàn)通信系統(tǒng)，以及一種具有DPD反饋通道的多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的增益控制方法，所述方法包括步驟根據(jù)所述DPD反饋通道的反饋信號(hào)，分別計(jì)算所述多天線(xiàn)系統(tǒng)的多條發(fā)射鏈路的反饋功率；根據(jù)各條所述發(fā)射鏈路中傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)，分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的前向功率；根據(jù)所述反饋功率和對(duì)應(yīng)的所述前向功率分別計(jì)算各條所述發(fā)射鏈路的增益值，將所述增益值與目標(biāo)增益值比較，得出各條所述發(fā)射鏈路的增益偏差值；根據(jù)所述增益偏差值分別調(diào)節(jié)各條所述發(fā)射鏈路的增益。應(yīng)用本發(fā)明增益控制方法能夠使多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的多條發(fā)射鏈路在全頻段范圍內(nèi)的輸出功率較穩(wěn)定，增益保持一致，使多天線(xiàn)通信系統(tǒng)保持良好的通信性能。
文檔編號(hào)H04L25/49GK101895493SQ201010230418
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者刁穗東, 呂輝, 宋偉青, 方紹湖, 李繁, 楊波 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司