本發(fā)明涉及提高功率放大器(如，通信系統(tǒng)中的功率放大器)的功率效率。
背景技術(shù)：
：：無線發(fā)射器通常包括功率放大器，用于將信號放大至適當?shù)碾娖揭酝ㄟ^天線無線傳送。這些功率放大器所消耗的功率會基于當前的操作條件而改變。無線發(fā)射器通常包括電源，以固定的電壓電平(例如，10v)向這些功率放大器提供功率。通常選擇該固定電壓電平的大小高于功率放大器在最壞的預(yù)期操作條件下所需的電源電壓。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明提供通信系統(tǒng)以及操作通信系統(tǒng)的方法，以解決上述問題。根據(jù)至少一個實施方式，提供了一種通信系統(tǒng)，包括：功率放大器，被配置為對輸入信號進行放大，生成放大的輸出信號并提供該放大的輸出信號至天線；以及控制器，耦接至對該功率放大器的提供功率的電源并且被配置為：確定用于傳送無線信號的目標傳輸功率；利用表示該目標傳輸功率和該電源的至少一個設(shè)置之間關(guān)系的信息，基于該目標傳輸功率生成用于控制該電源的電源控制信號；生成性能信息，該性能信息表示當該無線信號被傳送時該通信系統(tǒng)的至少一個特征；以及利用該性能信息更新表示該目標傳輸功率和該電源的該至少一個設(shè)置之間關(guān)系的信息。根據(jù)至少一個實施方式，提供了一種操作通信系統(tǒng)的方法，包括：確定用于傳送無線信號的目標傳輸功率；利用表示該目標傳輸功率和功率放大器的電源的至少一個設(shè)置之間關(guān)系的信息，基于該目標傳輸功率該調(diào)整功率放大器的該電源；無線地傳送該無線信號；生成性能信息，該性能信息表示當該無線信號被傳送時該通信系統(tǒng)的至少一個特征；以及利用該性能信息更新表示該目標傳輸功率和該電源的該至少一個設(shè)置之間關(guān)系的信息。根據(jù)至少一個實施方式，提供了一種通信系統(tǒng)，包括：功率放大器，被配置為對輸入信號進行放大，生成放大的輸出信號并提供該放大的輸出信號至天線；下變頻器，耦接到該功率放大器并且被配置為生成反饋信號，該表示反饋信號該放大的輸出信號；電源，耦接到該功率放大器并且被配置為基于電源控制信號提供功率至該功率放大器；以及控制器，耦接至該電源和該下變頻器并且被配置為：接收該反饋信號；確定用于傳送無線信號的目標傳輸功率；以及基于該目標傳輸功率和該反饋信號生成該電源控制信號。本發(fā)明的通信系統(tǒng)以及操作通信系統(tǒng)的方法，能夠基于特定的操作條件來改變提供給功率放大器的電源電壓，可以提高功率放大器的功率效率，使得通信系統(tǒng)的性能得以改善。在閱讀各個附圖中例示的優(yōu)選實施例的如下詳細描述之后，本發(fā)明的這些和其他目的對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說無疑將變得顯而易見。附圖說明圖1示出了調(diào)整功率放大器的電源電壓來提高功率放大器的功率效率的通信系統(tǒng)的示意圖。圖2示出了通信系統(tǒng)中控制器的示例實現(xiàn)方式。圖3中以操作方法例示了通信系統(tǒng)的示例操作方法。具體實施方式傳統(tǒng)的無線發(fā)射器對功率放大器提供固定的電源電壓，該固定的電源電壓足夠高，能夠防止功率放大器在最壞的操作條件下截斷(clip)輸出信號。然而，這種固定的電源電壓可能遠高于功率放大器在許多其他操作條件下所需的電源電壓。因而通過基于特定的操作條件來改變提供給功率放大器的電源電壓，可以提高功率放大器的功率效率。因此，本發(fā)明涉及利用如下信息調(diào)整放大器的電源電壓的通信系統(tǒng)和相關(guān)方法，該信息可以表示所確定的與待執(zhí)行的無線傳輸相關(guān)的參數(shù)(例如用于發(fā)送無線信號的目標傳輸功率)與電源的設(shè)置(例如電源電壓電平)之間的關(guān)系。此外，通信系統(tǒng)可以收集當無線信號被發(fā)送時的性能信息，并使用收集到的性能信息來微調(diào)這些關(guān)系。因此，由于隨著時間的推移越來越多的無線信號被發(fā)送，通信系統(tǒng)的性能可以改善。圖1示出了調(diào)整功率放大器的電源電壓來提高功率放大器的功率效率的通信系統(tǒng)100的示意圖。如圖1所示，通信系統(tǒng)100接收基帶信號102并通過天線112發(fā)送無線信號。通信系統(tǒng)100包括預(yù)失真(predistortion)濾波器104，預(yù)失真濾波器104接收基帶信號102并對基帶信號102進行預(yù)失真處理，以補償由通信系統(tǒng)100的組件所造成的失真。來自預(yù)失真濾波器104的預(yù)失真信號由上變頻器106上變頻，即頻率增加。功率放大器108放大來自上變頻器106的經(jīng)上變頻的信號并從電源118接收電力。來自功率放大器108的放大信號被提供至耦合器110，耦合器110將該放大信號提供至天線112，并提供耦合信號至下變頻器114。下變頻器114降低來自耦合器110的耦合信號的頻率，以生成反饋信號120至控制器116?？刂破?16除了接收反饋信號120和基帶信號102之外，還接收目標傳輸功率126。控制器116使用基帶信號102、目標傳輸功率126和/或反饋信號120，生成控制預(yù)失真濾波器104的預(yù)失真控制信號122和控制電源118的電源控制信號124。預(yù)失真濾波器104對基帶信號102濾波，生成預(yù)失真信號。預(yù)失真濾波器104可以調(diào)整基帶信號102的一個或多個特征，以減少(或消除)通信系統(tǒng)100的組件(如，功率放大器108)引入的失真。預(yù)失真濾波器104可以調(diào)整例如基帶信號102的幅度和/或相位。在一些實施方式，預(yù)失真濾波器104可以是基于預(yù)失真控制信號122進行控制的可配置濾波器。例如，預(yù)失真濾波器104可以基于從控制器116接收的預(yù)失真控制信號122，調(diào)整對基帶信號102的相移和/或幅度調(diào)整。上變頻器106增加從預(yù)失真濾波器104接收的預(yù)失真信號的頻率，生成上變頻信號。例如，上變頻器106可以包括混頻器，混頻器將預(yù)失真信號與射頻信號相乘以增加預(yù)失真信號的頻率。上變頻器106可以將預(yù)失真信號的頻率增加至位于射頻頻譜(例如，3hz至3000ghz之間)的頻率。功率放大器108放大來自上變頻器106的上變頻信號，以生成放大信號。功率放大器108從電源118接收功率。例如，電源118可以提供電源電壓和電源電流至功率放大器108。電源118可以基于電源控制信號124調(diào)整提供至功率放大器108的電源電壓和/或電源電流。耦合器110從功率放大器108接收放大信號，將放大信號提供至天線112，并提供耦合信號至下變頻器114。耦合信號可以指示放大信號，并且處于比放大信號更低的功率水平。例如，耦合器110可以被構(gòu)造為將來自功率放大器108的大部分輸入功率(如，超過50％)提供至天線112。在這些實施方式中，提供至下變頻器114的輸入功率可以小于提供至天線112的輸入功率。下變頻器114降低來自耦合器110的耦合信號的頻率，生成反饋信號120。例如，下變頻器114可以包括混頻器，該混頻器將耦合信號與射頻信號相乘以降低耦合信號的頻率。控制器116控制電源118以提高功率放大器108的功率效率并且控制預(yù)失真濾波器104來減少(或消除)通信系統(tǒng)100的組件引入的失真?？刂破?16可以包括，例如，微控制器(或其他合適的處理器件)，以根據(jù)接收和/或確定的不同參數(shù)生成預(yù)失真控制信號122和電源控制信號124。在一些實施方式中，控制器116可以基于無線傳輸相關(guān)的信息在無線傳輸之前調(diào)整電源118和/或預(yù)失真濾波器104，無線傳輸相關(guān)的信息可以例如用于無線傳輸?shù)哪繕藗鬏敼β?26和/或待傳輸?shù)幕鶐盘柕姆逯灯骄倒β时?peak-to-averagepowerratio)。例如，控制器116可以包括用于存儲如下信息的存儲器，該信息可以表示待執(zhí)行的無線傳輸相關(guān)的參數(shù)與電源118的設(shè)置之間的關(guān)系?？刂破?16可以在存儲器中將此關(guān)系存儲為例如查找表。在這個示例中，控制器116可以使用這些關(guān)系來生成電源控制信號124。應(yīng)該理解，存儲的關(guān)系可以不是待執(zhí)行的無線傳輸相關(guān)的參數(shù)與電源118的設(shè)置之間的直接關(guān)系。例如，表示目標傳輸功率126與電源電壓之間關(guān)系的信息可以是目標傳輸功率126與被用來進而確定電源電壓的期望電壓余量(headroom)之間的關(guān)系。在一些實施方式中，控制器116可以在無線信號被發(fā)送時生成性能信息，并基于生成的性能信息更新存儲在存儲器中的關(guān)系。例如，控制器116可以根據(jù)反饋信號確定傳輸期間功率放大器108的輸出信號的電壓電平，并且確定傳輸期間提供至功率放大器108的電源電壓。在這個示例中，控制器116通過比較功率放大器108的輸出電壓和電源118提供的電源電壓，可以確定功率放大器108的電壓余量。確定的電壓余量可以與期望的電壓余量比較，以確定該電壓余量是否高于最小閾值。如果該電壓余量低于最小閾值，則控制器116可以增加與傳輸相關(guān)的目標傳輸功率水平的電源電壓。相反，響應(yīng)于該電壓余量高于最低閾值，控制器116可以降低與傳輸相關(guān)的目標傳輸功率水平的電源電壓，以提高功率放大器108的功率效率。因此，控制器116可以隨著時間的推移而微調(diào)存儲在存儲器中的關(guān)系，以實現(xiàn)功率放大器108的功率效率與無線傳輸?shù)氖д嬷g所需的平衡。在一些實施方式中，在通信系統(tǒng)100不傳送無線信號的空檔期(gapperiod)，控制器116可以僅調(diào)整預(yù)失真濾波器104和/或電源118。例如，控制器116可以確定通信系統(tǒng)100是否正在傳送無線信號，并且若確定無線信號沒有正在被傳送則調(diào)整電源118和/或預(yù)失真濾波器104。否則，控制器116可以等待無線傳送完成。因此，控制器116通過在無線傳輸期間調(diào)整通信系統(tǒng)100可以減少無線傳輸失真的可能性。圖2示出了通信系統(tǒng)100中控制器116的示例實現(xiàn)方式。如圖2所示，控制器116包括電源控制器204和預(yù)失真控制器202，電源控制器204生成電源控制信號124以控制電源118，預(yù)失真控制器202生成預(yù)失真控制信號122以控制預(yù)失真濾波器104。預(yù)失真控制器202可以接收基帶信號102和反饋信號120，并生成預(yù)失真控制信號122。在一些實施方式中，預(yù)失真控制器202確定基帶信號102和/或功率放大器108提供的放大信號的各種特征。例如，預(yù)失真控制器202可以利用接收的基帶信號102確定基帶信號102的峰值平均值功率比以及利用反饋信號120確定功率放大器108的輸出功率。這些確定的信號特征可以用來生成預(yù)失真控制信號122。此外，可以將這些確定的信號特征提供至電源控制器204，用于生成電源控制信號124。電源控制器204基于與無線傳輸相關(guān)的參數(shù)控制電源118的設(shè)置。在一些實施方式中，控制器116可以使用表示存儲器中存儲的各種關(guān)系(例如在存儲器中存儲為查找表(lookuptable,lut))的信息，以生成電源控制信號124。例如，lut可以存儲在存儲器中，并且包括可表示參數(shù)(該參數(shù)包括目標傳輸功率126和基帶信號102的峰值平均值功率比)與電源118提供的電源電壓之間關(guān)系的信息。在這個示例中，電源控制器204可以從通信系統(tǒng)100的其它組件和/或從外部系統(tǒng)接收目標傳輸功率126。電源控制器204可以從預(yù)失真控制器202接收基帶信號102的峰值平均值功率比。接收的這些參數(shù)可以被應(yīng)用至lut以確定提供至功率放大器的合適的電源電壓。反過來，電源控制器204可以生成電源控制信號124，以將電源118提供的電源電壓調(diào)整至所確定的電源電壓。在一些實施方式中，電源控制器204可以在無線信號被發(fā)送時生成性能信息(performanceinformation)，并且利用生成的性能信息更新存儲器中存儲的關(guān)系(例如，通過更新lut中的條目)。生成的示例的性能信息可以包括在無線信號被發(fā)送時功率放大器108的電壓余量以及在無線信號被發(fā)送時的功率放大器108的輸出功率。例如，電源控制器204可以基于信號發(fā)送期間的反饋信號120和提供至電源118的電源電壓設(shè)置，確定無線信號發(fā)送期間功率放大器108的電壓余量。在這個示例中，電源控制器204可以將所確定的電壓余量與所需的電壓余量(例如，存儲在lut中)進行比較。如果所確定的電壓余量與所需的電壓余量不同，則電源控制器204可以調(diào)整與lut中用來發(fā)送無線信號的一個或多個條目相關(guān)的電源電壓。應(yīng)該理解，電源控制器204也可以利用插值技術(shù)，調(diào)整與lut中用來發(fā)送無線信號的一個或多個條目最接近的條目。例如，電源控制器204可能最近更新了lut中第一條目中用于第一目標傳輸功率的電源設(shè)置和lut中第二條目中用于第二目標傳輸功率的電源設(shè)置。在這個示例中，電源控制器204也可以利用插值以第三目標傳輸功率更新lut中第三條目中的電源設(shè)置，該第三目標傳輸功率位于第一和第二目標傳輸功率之間。控制器116也可以利用外推法以位于第一和第二目標傳輸功率之外的目標傳輸功率更新lut中第四條目中的電源設(shè)置。圖3中以操作方法300例示了通信系統(tǒng)的示例操作方法。如圖3所示，操作方法300包括電源調(diào)整階段301，在電源調(diào)整階段301中可以調(diào)整對功率放大器提供功率的電源的設(shè)置，用于下一次無線傳輸。電源調(diào)整階段301包括用于確定目標傳輸功率的步驟302和用于調(diào)整電源的步驟304。接著電源調(diào)整階段301的是傳輸階段303，在傳輸階段303中通信系統(tǒng)傳送無線信號。傳輸階段303包括用于傳送無線信號的步驟306。傳輸階段303之后是關(guān)系更新階段305，在關(guān)系更新階段305中通信系統(tǒng)利用生成的性能信息更新存儲器中存儲的關(guān)系，該性能信息可表示當無線信號被傳送時通信系統(tǒng)的至少一個特征。關(guān)系更新階段305包括用于生成性能信息的步驟308和用于更新關(guān)系的步驟310。在步驟302，通信系統(tǒng)確定用于傳送無線信號的目標傳輸功率。例如，通信系統(tǒng)可以從外部系統(tǒng)接收目標傳輸功率。在另一個示例中，通信系統(tǒng)可以在內(nèi)部生成目標傳輸功率。在步驟304，通信系統(tǒng)調(diào)整通信系統(tǒng)的功率放大器的電源。例如，通信系統(tǒng)可以調(diào)整功率放大器的電源電壓和/或功率放大器的電源電流。在一些實施方式中，通信系統(tǒng)可以基于確定的目標傳輸功率調(diào)整電源電壓。在這些實施方式，通信系統(tǒng)可以利用表示目標傳輸功率與電源設(shè)置之間關(guān)系的信息來確定電源的設(shè)置。例如，該關(guān)系可以存儲為lut，lut可包括多個目標傳輸功率以及針對每個目標傳輸功率用于電源的相關(guān)電源電壓和/或電源電流設(shè)置。在另一個示例中，該關(guān)系可以存儲為lut，lut可包括多個目標傳輸功率以及針對每個目標傳輸功率功率放大器中的相關(guān)余量。在此示例中，反過來可以利用功率放大器中確定的余量來確定電源電壓和/或電源電流設(shè)置。應(yīng)該理解，通信系統(tǒng)可以基于附加的參數(shù)調(diào)整電源。在一些實施方式中，通信系統(tǒng)可以基于由通信系統(tǒng)待傳輸?shù)幕鶐盘柕奶卣?例如，基帶信號的峰值平均值功率比)調(diào)整電源。在這些實施方式中，lut還可以包括基帶信號的多個特征值和每個特征的相關(guān)設(shè)置。在一些實施方式中，通信系統(tǒng)可以在通信系統(tǒng)不傳輸無線信號時的空檔期調(diào)整通信系統(tǒng)的功率放大器的電源。在空檔期調(diào)整電源可以有利地降低傳輸期間由功率放大器放大的信號失真的可能性。在這些實施方式中，通信系統(tǒng)可以確定通信系統(tǒng)是否正在傳送無線信號并且當確定通信系統(tǒng)沒有正在傳送無線信號時調(diào)整電源。否則，通信系統(tǒng)可以等待直到傳送已經(jīng)完成才調(diào)整電源。在步驟306，通信系統(tǒng)傳送無線信號。例如，通信系統(tǒng)可以接收基帶信號并基于接收的基帶信號傳送無線信號。在一些實施方式中，通信系統(tǒng)可以通過接收待無線傳送的基帶信號并通過對基帶信號預(yù)失真處理來補償將由功率放大器引入的失真，來傳送無線信號。通信系統(tǒng)可以增加(上變頻)預(yù)失真信號的頻率，并使用功率放大器對預(yù)失真信號放大。放大的信號可以提供至天線進行無線傳送。在步驟308，通信系統(tǒng)生成性能信息，該性能信息表示在無線信號傳送期間通信系統(tǒng)的至少一個特征。例如，通信系統(tǒng)可以確定功率放大器的電壓余量和/或功率放大器的輸出功率。通信系統(tǒng)也可以收集表示與傳送相關(guān)的各種設(shè)置的信息，例如與傳送無線信號相關(guān)的目標傳輸功率和/或在傳送中使用的基帶信號峰值平均值功率比。在步驟310，通信系統(tǒng)利用生成的性能信息更新存儲器中存儲的關(guān)系。例如，通信系統(tǒng)可以更新存儲器中存儲的lut中的一個或多個條目。在一些實施方式中，通信系統(tǒng)可以修改在無線信號傳送期間使用的目標傳輸功率相關(guān)的lut條目。例如，lut中的條目可以包括與給定目標傳輸功率相關(guān)的電源電壓設(shè)置，以達到最小的電壓余量。在這個示例中，通信系統(tǒng)可以確定生成的性能信息中的電壓余量是否超過電壓余量的最小值。如果通信系統(tǒng)確定電壓余量小于預(yù)定的電壓余量，則通信系統(tǒng)可以修改條目以增加功率放大器的電源電壓。相反，如果通信系統(tǒng)確定電壓余量大于預(yù)定的電壓余量，則通信系統(tǒng)可以修改條目來降低電源電壓。盡管描述了示例操作方法，但是應(yīng)當理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對所述方法做出各種改變。例如，可以省略、組合、重復(fù)或者添加各種步驟。并且，所述方法中的步驟無需按照示例的特定順序來執(zhí)行。本發(fā)明所述裝置和技術(shù)的各個方面可以單獨使用、組合使用或者以上述實施方式中未特別討論的各種方式使用，因此在本發(fā)明中并不僅限于前面所描述的或者附圖所例示的組件的細節(jié)和結(jié)構(gòu)。例如，在一個實施方式描述的方面可以與其他實施方式中描述的方面以任何方式組合。權(quán)利要求中使用的序詞比如“第一”、“第二”、“第三”等本身并不意味著任何優(yōu)先級、優(yōu)先或一個元件相對于另一個元件的順序或者執(zhí)行方法中步驟的時間順序，而是僅僅作為標記用來區(qū)分具有某名稱的一個元件與具有相同名稱(使用序詞)的另一元件從而區(qū)分這些元件。并且，這里使用的措辭和術(shù)語只是用于描述并不應(yīng)當視為限制?！鞍ā?、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”等旨在包括所列舉的項目及其等同物以及附加項目。本發(fā)明中所使用的“連接”或“耦接”意指電路元件或信號彼此直接連接或者通過中間元件連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易注意到，在保持本發(fā)明的教導(dǎo)的同時，可以對裝置和方法做出大量修改和變化。因此，上述公開內(nèi)容應(yīng)當被理解為本發(fā)明的舉例，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準。當前第1頁12當前第1頁12