用于在無(wú)線通信中降低信號(hào)失真的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本公開(kāi)要求于2014年3月26日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/970, 632號(hào)的優(yōu) 先權(quán)和權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 在本專利文件中描述的技術(shù)總體上涉及無(wú)線通信，并且更詳細(xì)地涉及信號(hào)失真的 降低。
【背景技術(shù)】
[0004] 在過(guò)去的幾十年中，無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)迅速發(fā)展起來(lái)。一種類型的第四代（4G) 無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)是長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE)。LTE限定了多個(gè)射頻（RF)頻帶，并且將經(jīng)正交頻分多址 (0FDMA)調(diào)制的子載波分組為資源塊（RB)，以便無(wú)線傳輸。源自發(fā)射機(jī)的基帶（BB)的有限 線性發(fā)展的反交互調(diào)制（counter-intermodulation，CIM)積可能會(huì)在無(wú)線通信中引起信 號(hào)失真。例如，(HM積可能會(huì)落入接收頻帶中并且降低頻分雙工（FDD)性能。（HM積也可能 會(huì)落入保護(hù)頻帶中并且違反頻譜發(fā)射要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)在本文中描述的教導(dǎo)，提供了用于在無(wú)線通信中降低信號(hào)失真的系統(tǒng)和方 法。示例系統(tǒng)包括：上變頻器，配置為至少部分地基于用于無(wú)線通信的基帶信號(hào)和振蕩信號(hào) 來(lái)生成射頻信號(hào)；放大器，配置為放大射頻信號(hào)并且生成傳輸信號(hào)，該傳輸信號(hào)包括與上變 頻器相關(guān)聯(lián)的第一反交互調(diào)制分量以及與放大器相關(guān)聯(lián)的第二反交互調(diào)制分量；以及信號(hào) 生成器，配置為將失真抵消信號(hào)輸出至上變頻器以降低與第一反交互調(diào)制分量和第二反交 互調(diào)制分量相關(guān)聯(lián)的信號(hào)失真。
[0006] 在另一實(shí)施例中，用于在無(wú)線通信中降低信號(hào)失真的系統(tǒng)包括：上變頻器，配置為 至少部分地基于用于無(wú)線通信的基帶信號(hào)和振蕩信號(hào)來(lái)生成射頻信號(hào)；以及放大器，配置 為放大射頻信號(hào)并且生成傳輸信號(hào)，該傳輸信號(hào)包括與上變頻器相關(guān)聯(lián)的第一反交互調(diào)制 分量以及與放大器相關(guān)聯(lián)的第二反交互調(diào)制分量。上變頻器進(jìn)一步配置為改變射頻信號(hào)以 對(duì)在傳輸信號(hào)中的第一反交互調(diào)制分量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以降低與第一反交互調(diào)制分量和第二反 交互調(diào)制分量相關(guān)聯(lián)的信號(hào)失真。
[0007] 在另一實(shí)施例中，提供了一種用于降低信號(hào)失真的方法。至少部分地基于用于無(wú) 線通信的基帶信號(hào)和振蕩信號(hào)來(lái)生成射頻信號(hào)。放大該射頻信號(hào)。生成傳輸信號(hào)。該傳輸 信號(hào)包括第一反交互調(diào)制分量和第二反交互調(diào)制分量。生成失真抵消信號(hào)以降低與第一反 交互調(diào)制分量和第二反交互調(diào)制分量相關(guān)聯(lián)的信號(hào)失真。
[0008] 在另一實(shí)施例中，提供了一種用于降低信號(hào)失真的方法。至少部分地基于用于無(wú) 線通信的基帶信號(hào)和振蕩信號(hào)來(lái)生成射頻信號(hào)。放大該射頻信號(hào)。生成傳輸信號(hào)。該傳輸 信號(hào)包括第一反交互調(diào)制分量和第二反交互調(diào)制分量。改變?cè)撋漕l信號(hào)以對(duì)在傳輸信號(hào)中 的第一反交互調(diào)制分量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以降低與第一反交互調(diào)制分量和第二反交互調(diào)制分量相 關(guān)聯(lián)的信號(hào)失真。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1描繪了示出了一種用于降低信號(hào)失真的系統(tǒng)的示例圖。
[0010] 圖2描繪了示出了由上變頻器生成反交互調(diào)制的示例圖。
[0011] 圖3描繪了示出了由驅(qū)動(dòng)放大器生成反交互調(diào)制的示例圖。
[0012] 圖4(A)和圖4(B)描繪了用于降低信號(hào)失真的示例圖。
[0013] 圖5描繪了用于降低信號(hào)失真的系統(tǒng)的另一示例圖。
[0014] 圖6(A)和圖6(B)描繪了用于降低信號(hào)失真的示例圖。
[0015] 圖7描繪了用于降低信號(hào)失真的示例流程圖。
[0016] 圖8描繪了用于降低信號(hào)失真的另一示例流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 在LTE下，常?；诎l(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)中的三階非線性，例如反頂3((HM3)積，來(lái) 對(duì)發(fā)射機(jī)的性能進(jìn)行評(píng)估。已經(jīng)實(shí)施了特定方法，以改進(jìn)發(fā)射機(jī)的(HM3性能。例如，發(fā)射 機(jī)的c-no性能常常取決于在發(fā)射機(jī)中的電壓電流轉(zhuǎn)換器的線性。需要向電壓電流轉(zhuǎn)換器 施加大DC電流以改進(jìn)線性，然而這引起高功耗。
[0018] 圖1描繪了示出了一種用于降低信號(hào)失真的系統(tǒng)的示例圖。如圖1所示，上變頻 器102接收用于無(wú)線通信的基帶信號(hào)104,并且生成射頻（RF)信號(hào)106;而驅(qū)動(dòng)放大器108 放大RF信號(hào)106,以生成傳輸信號(hào)110。傳輸信號(hào)110可以包括由上變頻器102和/或驅(qū) 動(dòng)放大器108生成的一個(gè)或者多個(gè)反交互調(diào)制分量?？梢詫?shí)施失真抵消機(jī)制，以降低在傳 輸信號(hào)110中的與該一個(gè)或者多個(gè)反交互調(diào)制分量相關(guān)聯(lián)的信號(hào)失真。
[0019] 在一些實(shí)施例中，可以將失真抵消信號(hào)引入到上變頻器102中，以抵消在傳輸信 號(hào)110中的該一個(gè)或者多個(gè)反交互調(diào)制分量的至少部分。在特定實(shí)施例中，代替將失真抵 消信號(hào)注入至傳輸路徑，上變頻器102對(duì)RF信號(hào)106進(jìn)行調(diào)節(jié)以使得反交互調(diào)制分量彼此 抵消，以降低信號(hào)失真。例如，上變頻器102包括：基帶濾波器112,其對(duì)基帶信號(hào)104進(jìn)行 濾波；以及混頻器114,其將基帶信號(hào)104乘以由本地振蕩器生成的適當(dāng)?shù)恼袷幮盘?hào)。
[0020] 如上所論述，在傳輸信號(hào)110中的反交互調(diào)制分量可以由上變頻器102和/或驅(qū) 動(dòng)放大器108生成。圖2描繪了示出了由上變頻器102生成反交互調(diào)制的示例圖。如圖2 所示，基帶濾波器112的非線性使得生成諧波失真信號(hào)202(例如，三階諧波失真分量），并 且混頻器114將信號(hào)202轉(zhuǎn)換為在RF信號(hào)106中的反交互調(diào)制分量204。放大器108放大 反交互調(diào)制分量204,并且在傳輸信號(hào)110中生成反交互調(diào)制分量206 (CnOj。
[0021] 具體地，基帶信號(hào)104對(duì)應(yīng)于基帶頻率210 (BB)。諧波失真信號(hào)202對(duì)應(yīng)于失真頻 率，該失真頻率大約等于基帶頻率210的三倍（3BB)。如，混頻器114將諧波失真信號(hào)202 與具有振蕩頻率212 (L0)的振蕩信號(hào)組合，生成反交互調(diào)制分量204。如圖2所示，反交互 調(diào)制分量204的頻率大約等于振蕩頻率212和三倍基帶頻率210之和（L0+3BB)。例如，放 大器108線性地放大反交互調(diào)制分量204,由此在傳輸信號(hào)110中的反交互調(diào)制分量206對(duì) 應(yīng)于與在RF信號(hào)106中的反交互調(diào)制分量204大約相同的頻率。在上變頻器102的處理 之后，所需信號(hào)208對(duì)應(yīng)于大約等于振蕩頻率與基帶頻率之差（LO-BB)的頻率。作為示例， 具有振蕩頻率212(L0)的振蕩信號(hào)由本地振蕩器生成并且對(duì)應(yīng)于方波。
[0022] 圖3描繪了示出了由放大器108生成反交互調(diào)制的示例圖。如圖3所示，混頻器 114在RF信號(hào)106中生成諧波失真分量302,并且放大器108至少部分地基于諧波失真分 量302在傳輸信號(hào)110中生成反交互調(diào)制分量304 (CHM32)。
[0023] 具體地，混頻器114將基帶信號(hào)104與振蕩信號(hào)的三階諧波組合，生成諧波失真分 量302。諧波失真分量302對(duì)應(yīng)于大約等于（3L0+BB)的頻率。諧波失真分量302與所需信 號(hào)208在放大器108中交互調(diào)制使得生成反交互調(diào)制分量304,該反交互調(diào)制分量304對(duì)應(yīng) 于大約等于（L0+3BB)的頻率。
[0024] 如圖2和圖3所示，傳輸信號(hào)110的信號(hào)失真與由上變頻器102生成的反交互調(diào) 制分量206(00^)以及由放大器108生成的反交互調(diào)制分量304((HM32)相關(guān)聯(lián)。反交互 調(diào)制分量206(00^)和反交互調(diào)制分量304((HM32)不相關(guān)。可以實(shí)施兩種方法以降低與 這兩個(gè)反交互調(diào)制分量相關(guān)聯(lián)的信號(hào)失真。在一些實(shí)施例中，如下文圖4(A)和圖4(B)所 示，上變頻器i〇2調(diào)節(jié)反交互調(diào)制分量206 ，從而使得反交互調(diào)制分量206 和 反交互調(diào)制分量304((HM32)可以彼此抵消，以降低信號(hào)失真。在特定實(shí)施例中，將失真抵 消信號(hào)引入到上變頻器102中以在傳輸信號(hào)110中注入另一反交互調(diào)制分量以抵消反交互 調(diào)制分量206(00^)和反交互調(diào)制分量304 (CHM32)，如下文圖5、圖6(A)和圖6(B)所示。
[0025] 圖4(A)和圖4(B)描繪了用于降低信號(hào)失真的示例圖。如圖4(A)所示，總的反交 互調(diào)制分量對(duì)應(yīng)于反交互調(diào)制分量206 (CliOi)和反交互調(diào)制分量304 (CIM32)的向量和，如 下：
[0026] |cnototal|2= |cnoT+IcnoJLsIcno」|cno2|c〇s(i8〇。-a) (i) 其中，a表示反交互調(diào)制分量206(00^)與反交互調(diào)制分量304((HM32)的相位差。
[0027] 在一些實(shí)施例中，反交互調(diào)制分量206 (CHiOi)具有比反交互調(diào)制分量304 (CHM32) 更大的幅度。即，IcnOiblcno」?？偡唇换フ{(diào)制具有比反交互調(diào)制分量206(0^^)更小 的幅度，以降低信號(hào)失真，即，ICliOiI>ICIM3totalI。
[0028]Icnof+lcnojjlcno」|cno2|c〇s(i8〇。-(^〈Icno」2 (2)
[0029]
[0030] 如圖4(B)所示，上變頻器102將反交互調(diào)制分量206(1:0^)的相位調(diào)節(jié)至合 適的范圍，從而使得反交互調(diào)制分量206(00^)和反交互調(diào)制分量304((HM32)異相并且 可以彼此抵消，以降低總反交互調(diào)制。在特定實(shí)施例中，上變頻器102調(diào)節(jié)反交互調(diào)制分 量206(00^)的相位和幅度，從而使得反交互調(diào)制分量206(00^)和反交互調(diào)制分量 304((HM32)可以彼此抵消，以使總反交互調(diào)制最小化。
[0031] 圖5描繪了用于降低信號(hào)失真的系統(tǒng)的另一示例圖。如圖5所示，信號(hào)生成器502 生成了至上變頻器506的失真抵消信號(hào)504。上變頻器506生成RF信號(hào)508,而驅(qū)動(dòng)放大 器510放大RF信號(hào)508以生成傳輸信號(hào)512。失真抵消信號(hào)504的引入導(dǎo)致在傳輸信號(hào) 512中生成注入的反交互調(diào)制分量514((HM3injeeted)。信號(hào)生成器502對(duì)失真抵消信號(hào)504 進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在傳輸信號(hào)512中降低與反交互調(diào)制分量相關(guān)聯(lián)的信號(hào)失真。
[0032] 具體地，在信號(hào)生成器502中，數(shù)字基帶單元516生成輸入信號(hào)518,而數(shù)模轉(zhuǎn)換器 520將輸入信號(hào)518轉(zhuǎn)換為失真抵消信號(hào)504,該失真抵消信號(hào)504對(duì)應(yīng)于大約是基帶頻率 的三倍（3BB)的抵消頻率。在上變頻器506中的基帶濾波器522對(duì)失真抵消信號(hào)504進(jìn)行 濾波，而混頻器524將信號(hào)504與具有振蕩頻率（L0)的振蕩信號(hào)組合，在RF信號(hào)508中生 成反交互調(diào)制分量526。與反交互調(diào)制分量526相關(guān)聯(lián)的頻率大約等于振蕩頻率和三倍基 帶頻率之和（L0+3BB)。例如，放大器510線性地放大反交互調(diào)制分量526,由此在傳輸信號(hào) 512中的反交互調(diào)制分量51