用減少的帶寬傳送數(shù)據(jù)樣本的方法
【專利摘要】公開(kāi)了方法和器件用于壓縮和解壓縮數(shù)據(jù)來(lái)減少具有數(shù)字預(yù)失真(PA-DPD)系統(tǒng)的功率放大器的處理節(jié)點(diǎn)與遠(yuǎn)程傳送節(jié)點(diǎn)之間的預(yù)處理信號(hào)的傳送中的帶寬要求。在處理節(jié)點(diǎn)中，將預(yù)失真信號(hào)分解成第一樣本速率的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)和大于第一樣本速率的第二樣本速率的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。組合兩個(gè)信號(hào)的樣本來(lái)生成用于到遠(yuǎn)程傳送節(jié)點(diǎn)的傳送的壓縮信號(hào)，該遠(yuǎn)程傳送節(jié)點(diǎn)解壓縮該壓縮信號(hào)來(lái)恢復(fù)預(yù)失真信號(hào)。
【專利說(shuō)明】用減少的帶寬傳送數(shù)據(jù)樣本的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)主張享有在2012年3月15日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/611，355和在2012年7月19日提交的美國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)序列號(hào)13/553，014的權(quán)益，其通過(guò)引用并入于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明通常涉及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的處理節(jié)點(diǎn)與傳送節(jié)點(diǎn)之間的預(yù)失真信號(hào)的傳送，并且更特別地涉及用于處理節(jié)點(diǎn)與傳送節(jié)點(diǎn)之間的傳送的預(yù)失真信號(hào)的壓縮。

【背景技術(shù)】
[0003]電子裝置經(jīng)常將失真引入到它處理的信號(hào)。在將信號(hào)饋入電子裝置之前，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)失真器電路來(lái)預(yù)處理信號(hào)以補(bǔ)償當(dāng)信號(hào)通過(guò)裝置時(shí)所引入的失真。這樣的電子裝置的一個(gè)示例是射頻功率放大器。理想功率放大器會(huì)是高效的并且在所有頻率范圍處具有線性響應(yīng)。然而，當(dāng)在飽和點(diǎn)處或附近操作時(shí)，典型的功率放大器是最高效的，功率放大器在飽和點(diǎn)處呈現(xiàn)非線性和記憶效應(yīng)。功率放大器的設(shè)計(jì)涉及線性與效率之間的折衷。提高功率放大器的效率及其整個(gè)線性的一個(gè)方式是將到功率放大器的輸入數(shù)字地預(yù)失真來(lái)補(bǔ)償由功率放大器引入的失真。
[0004]在預(yù)失真中，在將由裝置引入失真的預(yù)期中調(diào)整輸入信號(hào)，使得來(lái)自裝置的輸出信號(hào)大體上免于失真。預(yù)失真可以非常有益于改進(jìn)裝置的整個(gè)性能。預(yù)失真器通常是數(shù)字實(shí)現(xiàn)的，在這種情況下功率放大器系統(tǒng)被稱作具有數(shù)字預(yù)失真(PA-DPD)系統(tǒng)的功率放大器。
[0005]在PA-Dro系統(tǒng)中，預(yù)失真器可以遠(yuǎn)離集中式處理節(jié)點(diǎn)中的功率放大器地放置。例如，中央處理節(jié)點(diǎn)可對(duì)于在多個(gè)遠(yuǎn)程位置處的無(wú)線電傳送器執(zhí)行預(yù)失真。這樣的設(shè)計(jì)減少在遠(yuǎn)程位置處的功耗，占用更少的空間，并且提供部署靈活性。然而，當(dāng)集中式預(yù)失真器與功率放大器分開(kāi)時(shí)，由于預(yù)失真信號(hào)的帶寬擴(kuò)展，在這兩個(gè)子系統(tǒng)之間傳送預(yù)失真信號(hào)要求相對(duì)大的帶寬。
[0006]因此，仍有減少將預(yù)失真數(shù)據(jù)從集中式處理節(jié)點(diǎn)(在其中生成預(yù)失真信號(hào))傳送到傳送節(jié)點(diǎn)(在其中放大并且傳送預(yù)失真信號(hào))所要求的帶寬的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的示范性實(shí)施例提供用于壓縮從處理節(jié)點(diǎn)到傳送節(jié)點(diǎn)的傳送的預(yù)失真信號(hào)以及用于由傳送節(jié)點(diǎn)解壓縮經(jīng)壓縮的預(yù)失真信號(hào)的方法和器件。本文描述的數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮技術(shù)減少用于PA-Dro系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送的帶寬要求而沒(méi)有信息損失或具有很少的息損失。
[0008]在處理節(jié)點(diǎn)處，首先將預(yù)失真信號(hào)分解成高動(dòng)態(tài)范圍分量和低動(dòng)態(tài)范圍分量。從高動(dòng)態(tài)范圍分量，生成具有第一樣本速率的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。從低動(dòng)態(tài)范圍分量，生成具有第二樣本速率的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。第二符號(hào)速率大于第一樣本速率。通過(guò)組合高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本和低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)產(chǎn)生壓縮信號(hào)。然后將壓縮信號(hào)傳送到傳送節(jié)點(diǎn)。
[0009]在處理節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)壓縮電路包括分解電路和組合電路。分解電路配置為將預(yù)失真信號(hào)分解成高動(dòng)態(tài)范圍分量和低動(dòng)態(tài)范圍分量。分解電路也配置為生成高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)和低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)具有第一樣本速率并且含有高動(dòng)態(tài)范圍分量。低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)具有高于第一樣本速率的第二樣本速率并且含有低動(dòng)態(tài)范圍分量。組合電路配置為組合高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)產(chǎn)生用于到傳送節(jié)點(diǎn)的傳送的壓縮信號(hào)。
[0010]在傳送節(jié)點(diǎn)側(cè)，當(dāng)從處理節(jié)點(diǎn)接收到經(jīng)壓縮的預(yù)失真信號(hào)時(shí)，由解壓縮器解壓縮經(jīng)壓縮的預(yù)失真信號(hào)。經(jīng)壓縮的預(yù)失真信號(hào)包含具有第一樣本速率的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)，以及具有大于第一樣本速率的第二樣本速率的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。解壓縮經(jīng)壓縮的預(yù)失真信號(hào)的方法包括匹配高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率，以及組合高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)獲得解壓縮的預(yù)失真信號(hào)。
[0011]為執(zhí)行解壓縮的方法，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)中的解壓縮器包括解復(fù)用器、速率匹配電路、以及組合電路。解復(fù)用器接收經(jīng)壓縮的預(yù)失真信號(hào)，它包含具有第一樣本速率的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)和具有大于第一樣本速率的第二樣本速率的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。解復(fù)用器將壓縮信號(hào)分解成高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)和低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。速率匹配電路匹配高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的第一樣本速率與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的第二樣本速率。組合電路組合動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)獲得解壓縮的預(yù)失真信號(hào)。
[0012]通過(guò)實(shí)現(xiàn)處理節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)壓縮和遠(yuǎn)程傳送節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)解壓縮，要求更少的帶寬來(lái)傳送預(yù)失真信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1圖示功率放大器的示范性數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)。
[0014]圖2圖示數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)的示范性內(nèi)插器。
[0015]圖3圖示當(dāng)輸入信號(hào)通過(guò)內(nèi)插器時(shí)該輸入信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
[0016]圖4圖示由于數(shù)字預(yù)失真的帶寬擴(kuò)展。
[0017]圖5圖示具有兩個(gè)位于遠(yuǎn)程的節(jié)點(diǎn)的示范性PA-DH)系統(tǒng)。
[0018]圖6圖示分解成高動(dòng)態(tài)范圍分量和低動(dòng)態(tài)范圍分量的預(yù)失真信號(hào)。
[0019]圖7圖示用于壓縮預(yù)失真信號(hào)的示范性處理節(jié)點(diǎn)。
[0020]圖8圖示處理節(jié)點(diǎn)的實(shí)施例。
[0021]圖9圖示用于解壓縮經(jīng)壓縮的預(yù)失真信號(hào)的示范性遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。
[0022]圖10圖示遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的實(shí)施例。
[0023]圖11是圖示在處理節(jié)點(diǎn)處的示范性數(shù)據(jù)壓縮過(guò)程的流程圖。
[0024]圖12是圖示在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的示范性數(shù)據(jù)解壓縮過(guò)程的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)在參考附圖，圖1以簡(jiǎn)化的形式圖示數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)100來(lái)補(bǔ)償由功率放大器150引入到傳送的信號(hào)的失真。當(dāng)它在非線性范圍中操作時(shí)，功率放大器150是典型地最高效的。然而，功率放大器150的非線性響應(yīng)導(dǎo)致不想要的帶外發(fā)射并且減少通信系統(tǒng)的頻譜效率。
[0026]通過(guò)“預(yù)失真”功率放大器的輸入信號(hào)來(lái)補(bǔ)償由功率放大器150引入的非線性失真，數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)100可用于改進(jìn)功率放大器150的效率和線性。數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)100包含內(nèi)插器110、預(yù)失真器120、和適配電路130。數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)100可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)處理器、硬件、固件或其組合中。
[0027]將輸入信號(hào)Z (/7)輸入到內(nèi)插器110。內(nèi)插器110對(duì)輸入信號(hào)Z (/7)進(jìn)行上采樣來(lái)增加樣本速率。將經(jīng)上采樣的輸入信號(hào)zfc)輸入到預(yù)失真器120。預(yù)失真器120預(yù)失真輸入信號(hào)來(lái)產(chǎn)生預(yù)失真信號(hào)Jfc)用于到功率放大器150的輸入。在數(shù)模轉(zhuǎn)換以及濾波之后，功率放大器150放大預(yù)失真信號(hào)來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)。如果恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)并且配置預(yù)失真器120，則輸出信號(hào)將比單獨(dú)使用功率放大器150含有更少的失真結(jié)果和帶外發(fā)射。
[0028]將預(yù)失真信號(hào)Z(Z7)輸入到功率放大器150并且將放大器輸出信號(hào)_7(?)的成比例形式應(yīng)用到適配電路130。適配電路130的目的是適配預(yù)失真器120的系數(shù)c (/7)或“參數(shù)”來(lái)最小化放大器輸出信號(hào)中的失真。適配電路130計(jì)算由預(yù)失真器120用于預(yù)失真輸入信號(hào)的系數(shù)C (/7)。
[0029]由預(yù)失真器120輸出的預(yù)失真信號(hào)(/7)將具有典型地比原始輸入信號(hào)Z (/7)的帶寬大三到五倍的帶寬。為了準(zhǔn)確表示預(yù)失真信號(hào)Zfc)，采樣速率需要符合奈奎斯特準(zhǔn)貝U。即，需要將輸入信號(hào)Zfc)的采樣速率增加到預(yù)失真信號(hào)Vfc)中的最高頻率分量的兩倍。
[0030]圖2圖示內(nèi)插器110的示范性實(shí)施例，它上采樣信號(hào)乂 {η)來(lái)增加樣本速率。內(nèi)插器110包括上米樣器112和濾波器114。上米樣器112在輸入信號(hào)Z (/?)中的連續(xù)樣本之間插入N-1個(gè)零來(lái)生成接收的信號(hào)的N倍的信號(hào)。在時(shí)域中插入到輸入信號(hào)Z (/7)的N-1個(gè)零在頻域中創(chuàng)建輸入信號(hào)Z (/7)的N-1個(gè)鏡像。濾波器114濾波上采樣的輸入信號(hào)Z (fl)來(lái)移除不想要的帶外分量。
[0031]圖3圖示當(dāng)通過(guò)內(nèi)插器150時(shí)在頻域中輸入信號(hào)Z (/7)的轉(zhuǎn)換。圖3A示出樣本速率處的輸入信號(hào)Z (/?)。圖3B示出通過(guò)將N-1個(gè)零插入到信號(hào)Z (/7)而創(chuàng)建的上采樣信號(hào)Zfc)的鏡像。圖3C示出在濾波之后由內(nèi)插器輸出的信號(hào)Z(Z7)。信號(hào)Z(Z7)具有接收的信號(hào)Zfc)的N倍的樣本速率。
[0032]圖4圖示預(yù)失真器120的帶寬擴(kuò)展效應(yīng)。圖4A圖示頻域中的輸入信號(hào)^(/7)，指代為Z(Z)。輸入信號(hào)Z (/)具有帶寬圖4B圖示預(yù)失真信號(hào)?/(/)，示為具有5*/w(N=5)的帶寬。圖4C圖示由預(yù)失真器120引入的預(yù)失真，它通過(guò)從預(yù)失真信號(hào)?/(/)減去輸入信號(hào)ζ(/)來(lái)獲得。
[0033]可以將圖4Β中示出的預(yù)失真信號(hào)?/(/)劃分為兩個(gè)頻率區(qū)域:“輸入?yún)^(qū)域”和“肩區(qū)域”。輸入?yún)^(qū)域(水平陰影)包括范圍/^/2到-/^/2中的頻率分量。肩區(qū)域(垂直陰影)包括大于/^/2和小于-/^/2的頻率分量。在輸入?yún)^(qū)域中的頻率分量的功率水平典型地比肩區(qū)域中的信號(hào)的功率水平高30db。輸入?yún)^(qū)域中的頻率分量在本文被稱作為“高動(dòng)態(tài)范圍”分量，而肩區(qū)域中的頻率分量在本文中被稱作為“低動(dòng)態(tài)范圍”分量。
[0034]圖5以簡(jiǎn)化的形式圖示包含遠(yuǎn)離功率放大子系統(tǒng)560放置的預(yù)失真子系統(tǒng)510的無(wú)線通信系統(tǒng)500。如在圖5中示出的，功率放大子系統(tǒng)560(即“傳送節(jié)點(diǎn)”)可遠(yuǎn)離預(yù)失真子系統(tǒng)510。預(yù)失真子系統(tǒng)510包含上采樣器520、數(shù)字預(yù)失真器530、數(shù)據(jù)壓縮器540、以及適配電路550。上采樣器520、數(shù)字預(yù)失真器530和適配電路550像以前描述的那樣操作。數(shù)據(jù)壓縮器540壓縮由數(shù)字預(yù)失真器530輸出的預(yù)失真信號(hào)來(lái)減少將預(yù)失真信號(hào)傳送到功率放大子系統(tǒng)560要求的帶寬。將由數(shù)據(jù)壓縮器540輸出的壓縮信號(hào)^ (/7)傳送到功率放大子系統(tǒng)560。
[0035]功率放大子系統(tǒng)560包含數(shù)據(jù)解壓縮器570和功率放大器580。數(shù)據(jù)解壓縮器570從數(shù)字預(yù)失真子系統(tǒng)510接收壓縮信號(hào)dc {η)，并且解壓縮經(jīng)壓縮信號(hào)來(lái)獲得預(yù)失真信號(hào)din)。在數(shù)模轉(zhuǎn)換和濾波之后，將預(yù)失真信號(hào)i/fc)施加到功率放大器580的輸入。功率放大器580像以前描述的那樣放大預(yù)失真信號(hào)￡/(/?)而產(chǎn)生輸出信號(hào)。將來(lái)自功率放大子系統(tǒng)560的輸出信號(hào)的衰減形式_7(/?)反饋到預(yù)失真子系統(tǒng)510中的適配電路550。
[0036]為了壓縮預(yù)失真信號(hào)(/?)，數(shù)據(jù)壓縮器540將預(yù)失真信號(hào)分解成高頻率分量(在圖6A中示為頻域中的?/(/))和低頻率分量(在圖6Β中示為頻域中的?/(/)-&(/))。高動(dòng)態(tài)范圍分量比低動(dòng)態(tài)范圍分量具有更高的動(dòng)態(tài)范圍并且要求更多的位來(lái)準(zhǔn)確地表示。另一方面，高動(dòng)態(tài)范圍分量中的最高頻率低于低動(dòng)態(tài)范圍分量中的最低頻率，因此更低的樣本速率可用于高動(dòng)態(tài)范圍分量。數(shù)據(jù)壓縮器540通過(guò)生成用于高動(dòng)態(tài)范圍分量的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)(指代為Afc))和用于低動(dòng)態(tài)范圍分量的單獨(dú)的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)(指代為式(/?))來(lái)利用這些觀察。由于更低的頻率內(nèi)容，高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)Afc)比低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式⑷要求更少的樣本來(lái)準(zhǔn)確地表示。然而，由于更低的動(dòng)態(tài)范圍，低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式(/?)的樣本要求更少的位。因此，通過(guò)減少高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)Afc)的樣本速率并且減少低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)的每個(gè)樣本中的位的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮。
[0037]圖7圖示數(shù)據(jù)壓縮器540的主要功能部件。數(shù)據(jù)壓縮器540包含分解電路600和組合電路700。分解電路600將輸入信號(hào)分解成高動(dòng)態(tài)范圍分量和低動(dòng)態(tài)范圍分量，并且輸出高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)和低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式(/?)。高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)具有第一樣本速率和每個(gè)樣本的第一數(shù)量的位。低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)具有第二樣本速率和每個(gè)樣本的第二數(shù)量的位。低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式(《)的樣本速率高于高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率，但是每個(gè)樣本使用更少的位。
[0038]將低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dL{n)和高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)輸入到組合電路700用于在傳送之前組合。組合電路700包含抽頭延遲電路710和復(fù)用器740。抽頭延遲電路710延遲低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本并且輸出Λ如、Λ?)、…I冊(cè)(η)。將延遲的樣本與高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dH{n)的對(duì)應(yīng)樣本同步輸入到復(fù)用器740。復(fù)用器740組合高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)4(/7)的每個(gè)樣本與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)創(chuàng)建用于到功率放大子系統(tǒng)560的傳送的壓縮信號(hào) t/c (/?)。
[0039]圖8更詳細(xì)地圖示數(shù)據(jù)壓縮器540的一個(gè)實(shí)施例。分解電路600包括串聯(lián)連接的抽取器610和內(nèi)插器640。分解電路600也包含可選的速率轉(zhuǎn)換器680、延遲電路670、以及加法器690。抽取器610生成具有第一樣本速率的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)￡/〃(/?)。然后由內(nèi)插器640上采樣高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dM并且由加法器690從預(yù)失真信號(hào)減去高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dH{n)來(lái)生成低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)。延遲電路670延遲預(yù)失真信號(hào)V(/7)的樣本來(lái)匹配抽取器610和內(nèi)插器640的處理延遲?？墒褂每蛇x的速率轉(zhuǎn)換器680，其中預(yù)失真信號(hào)(/7)的樣本速率不同于低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)?/ζ (/?)的樣本速率。
[0040]抽取器610包含低通濾波器620和下采樣器630。低通濾波器620濾波預(yù)失真信號(hào)來(lái)移除“肩區(qū)域”中的頻率分量以生成高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)Afc)。然而，從低通濾波器620輸出的信號(hào)的樣本速率高于準(zhǔn)確地表不高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)￠4(/7)的需要。下米樣器630將樣本速率減少為所希望的樣本速率，它接近于高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dHin)的奈奎斯特速率。
[0041]因?yàn)楦邉?dòng)態(tài)范圍信號(hào)已經(jīng)被抽取器610下采樣，所以在從輸入信號(hào)d{fl)減去之前，由內(nèi)插器640上采樣4(/7)來(lái)將高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)&(/?)恢復(fù)到低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dL {η)的樣本速率。內(nèi)插器640包括上米樣器650和低通濾波器660。上米樣器650上米樣由抽取器610輸出的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)并且低通濾波器660移除不想要的帶外分量。將上采樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)(指代為if?;(η))輸出到加法器690。在一些實(shí)現(xiàn)中，內(nèi)插器640可配置為將高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)上采樣到不同于輸入信號(hào)樣本速率的樣本速率，在這種情況下，在上采樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)d) n )的減去之前，需要速率轉(zhuǎn)換器680將輸入信號(hào)的樣本速率匹配為低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)所希望的樣本速率。
[0042]如圖8中示出的，加法器690從預(yù)失真信號(hào)i/fc)減去上采樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào) η)來(lái)獲得低動(dòng)態(tài)范圍?目號(hào)式(β)。延遲電路670延遲預(yù)失真/[目號(hào)￠/(/7)來(lái)引起抽取器
610和內(nèi)插器640的處理延遲。在從輸入信號(hào)減去上米樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)之前，延遲操作同步輸入信號(hào)和上采樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)U來(lái)獲得低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)。然后將低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dLin)輸入到組合電路700。
[0043]組合電路700包含抽頭延遲電路710和復(fù)用器740。將高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)&(/?)直接輸入到復(fù)用器740。將低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式(/?)輸入到抽頭延遲電路710。抽頭延遲電路710接收由加法器690輸出的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式(/?)的樣本。抽頭延遲電路710包括形成抽頭延遲線的多個(gè)延遲寄存器720。延遲寄存器720的數(shù)量OVz)對(duì)應(yīng)于低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式(/?)的樣本速率。將低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)的樣本一次移動(dòng)一個(gè)到抽頭延遲線。隨著它通過(guò)抽頭延遲線720，每個(gè)延遲寄存器720將延遲添加到樣本。通過(guò)一組同步的開(kāi)關(guān)730來(lái)同步地檢索延遲寄存器720的內(nèi)容。
[0044]在最通用的術(shù)語(yǔ)中，可以將每個(gè)延遲寄存器的內(nèi)容在數(shù)學(xué)上如下表達(dá):
cil Jnl =“務(wù) Γ “J
；\f:γ 一，* VN —，
七―<_1 卜..,,'-1f >7' ,?_令7'J
df μ-j.Λ,… {, -γ ， I
/t t In):::: ?/(π — 7.一(.— )7 ) 一 tiv-(Ti — 7 — I—I / }
%A j x 1 %t.1'I >, f丨r,.-1 -, m.、.1-.此處7/W、厶命)、…、指代低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)的樣本并且表達(dá)為在每個(gè)采樣時(shí)間間隔處的信號(hào)HdM之間的差別Ον/ΛΟ/；—^其中WN，、{l/Ts_in)是d;f(n)的樣本速率并且(VTs in)是?/fc)的樣本速率。
[0045]復(fù)用器740組合低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)(/?)的樣本與高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)產(chǎn)生壓縮信號(hào)^(/?)。復(fù)用器740在高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率處操作。每次將高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)Afc)的樣本輸入到復(fù)用器740，將低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式(/7)的對(duì)應(yīng)樣本經(jīng)由開(kāi)關(guān)730輸出到復(fù)用器740。復(fù)用器740組合高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)4(/7)的樣本與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dL in)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)生成壓縮的預(yù)失真信號(hào)dc ifl)，數(shù)據(jù)壓縮器540將壓縮的預(yù)失真信號(hào)dM輸出到功率放大子系統(tǒng)570。
[0046]圖9圖示功率放大子系統(tǒng)560的主要功能部件。功率放大子系統(tǒng)560包含解復(fù)用器800、速率匹配電路810、組合電路840、模擬功率放大器580。解復(fù)用器800接收壓縮的預(yù)失真信號(hào)元fc)作為輸入并且將壓縮信號(hào)解復(fù)用回到高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)和低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)。取決于數(shù)據(jù)壓縮器540中的復(fù)用器740的實(shí)現(xiàn)，來(lái)自解復(fù)用器800的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)Afc)可具有不同于預(yù)失真信號(hào)Vfc)的樣本速率的樣本速率。速率匹配電路810將高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)上采樣到低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)的樣本速率。然后在組合電路840
中組合上采樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dL{n)來(lái)獲得預(yù)失真信號(hào)cm，
在數(shù)模轉(zhuǎn)換和濾波之后將預(yù)失真信號(hào)difl)輸入到功率放大器580。
[0047]在圖8的框圖中圖示的數(shù)據(jù)解壓縮器570可由在本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)在不同的實(shí)現(xiàn)中。在圖10中呈現(xiàn)數(shù)據(jù)解壓縮器570的具體實(shí)施例作為示例。
[0048]參考圖10，解復(fù)用器800在等于高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)<(/?)的樣本速率的第一樣本速率處輸出高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)<(/?)和低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式fc)的樣本。將高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本輸出到速率匹配電路810，而將低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)式(/7)的樣本輸出到組合電路840。因?yàn)楦邉?dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率低于預(yù)失真信號(hào)i/fc)的樣本速率，所以速率匹配電路810上轉(zhuǎn)換高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)來(lái)匹配低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率。例如，速率匹配電路810可包括內(nèi)插器(如以前在圖2中描述和示出的)。速率匹配電路810包含上采樣器812 (上采樣高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)dHinY)和低通濾波器814 (移除不想要的帶外分量)。
[0049]在組合電路840中，將上采樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)η )的樣本與低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)
dL (fl)的對(duì)應(yīng)樣本求和來(lái)形成復(fù)合樣本。組合電路840包含多個(gè)加法器850和選擇電路860，它在低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率處操作。在每個(gè)采樣間隔期間，速率匹配電路810將上采樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的一個(gè)樣本輸出到組合電路840。加法器850將由速率匹配電路810輸出的樣本與由解復(fù)用器800輸出的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)(/?)的樣本相加。選擇電路860選擇一個(gè)組合的樣本用于到功率放大器580的輸出。復(fù)合信號(hào)的輸出序列可如下指代:

【權(quán)利要求】
1.一種壓縮預(yù)失真信號(hào)以用于從處理節(jié)點(diǎn)到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的傳送的方法，所述方法包括: 將所述預(yù)失真信號(hào)分解(920)成高動(dòng)態(tài)范圍分量和低動(dòng)態(tài)范圍分量； 生成(930)具有第一樣本速率并且含有所述高動(dòng)態(tài)范圍分量的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)； 生成(940)具有大于所述第一樣本速率的第二樣本速率并且含有所述低動(dòng)態(tài)范圍分量的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)；以及 組合(950)所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)產(chǎn)生壓縮信號(hào)以用于到所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的傳送。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中分解所述預(yù)失真信號(hào)包括: 移除所述預(yù)失真信號(hào)的所述低動(dòng)態(tài)范圍分量來(lái)獲得所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)；以及 從所述預(yù)失真信號(hào)減去所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)來(lái)獲得所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中移除所述預(yù)失真信號(hào)的所述低動(dòng)態(tài)范圍分量包括濾波所述預(yù)失真信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中生成具有所述第一樣本速率的所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)包括抽取由所述濾波生成的所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以所述第二樣本速率生成所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)包括: 內(nèi)插所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)來(lái)獲得所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的上采樣形式；以及從所述預(yù)失真信號(hào)減去所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的所述上采樣形式來(lái)獲得具有所述第二樣本速率的所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括在減去所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的所述上采樣形式之前，改變所述預(yù)失真信號(hào)的樣本速率來(lái)匹配所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中組合所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)產(chǎn)生壓縮信號(hào)以用于到所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的傳送包括: 在包含多個(gè)延遲寄存器的抽頭延遲線中延遲所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本；以及周期性地組合所述延遲寄存器中的所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中周期性地組合所述延遲寄存器中的所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本包括: 將所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本輸入到復(fù)用器(740)； 將所述延遲寄存器中的所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本同步地輸入到所述復(fù)用器；以及 復(fù)用所述高動(dòng)態(tài)范圍分量的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍分量的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)獲得所述壓縮信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述壓縮信號(hào)傳送到所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。
10.一種壓縮預(yù)失真信號(hào)以用于從處理節(jié)點(diǎn)到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的傳送的數(shù)據(jù)壓縮電路(540)，所述數(shù)據(jù)壓縮電路的特征在于包括: 分解電路(600),配置為: 將所述預(yù)失真信號(hào)分解(920)成高動(dòng)態(tài)范圍分量和低動(dòng)態(tài)范圍分量； 生成(930)具有用于所述高動(dòng)態(tài)范圍分量的第一樣本速率的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)； 生成(940)具有用于所述低動(dòng)態(tài)范圍分量的第二樣本速率的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)，所述第二樣本速率大于所述第一樣本速率；以及 組合電路(700)，組合所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)產(chǎn)生壓縮信號(hào)以用于到所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的傳送。
11.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)壓縮電路，其中分解所述預(yù)失真信號(hào)包括: 移除所述預(yù)失真信號(hào)的所述低動(dòng)態(tài)范圍分量來(lái)獲得所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)；以及 從所述預(yù)失真信號(hào)減去所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)來(lái)獲得所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)壓縮電路，其中所述數(shù)據(jù)壓縮電路包括濾波器￠20)，移除所述預(yù)失真信號(hào)的所述低動(dòng)態(tài)范圍分量來(lái)生成具有所述高動(dòng)態(tài)范圍分量的濾波信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)壓縮電路，其中所述數(shù)據(jù)壓縮電路包括下采樣電路(630)，下采樣由所述濾波器輸出的所述濾波信號(hào)來(lái)生成具有所述第一樣本速率的所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。
14.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)壓縮電路，其中所述數(shù)據(jù)壓縮電路包括: 內(nèi)插器￠40)，上采樣所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)；以及 減法器￠90)，從所述預(yù)失真信號(hào)減去所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的上采樣形式來(lái)獲得具有所述第二樣本速率的所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)壓縮電路，還包括樣本速率轉(zhuǎn)換器(680)，在減去所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的所述上采樣形式之前，改變所述預(yù)失真信號(hào)的樣本速率來(lái)匹配所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)。
16.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)壓縮電路，其中所述組合電路(700)包括: 延遲電路(710),延遲所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本；以及 復(fù)用器(740)，周期性地組合所述延遲電路中的所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本。
17.如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)壓縮電路，其中所述延遲電路(710)包括: 抽頭延遲線，具有多個(gè)延遲寄存器(720)用于延遲所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的所述樣本；一組開(kāi)關(guān)(730)，將所述延遲寄存器中的所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本同步地輸出到所述復(fù)用器。
18.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)壓縮電路，還包括傳送器，將所述壓縮信號(hào)傳送到所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。
19.一種用于解壓縮從處理節(jié)點(diǎn)接收的壓縮的預(yù)失真信號(hào)的方法，所述方法包括: 接收(970)包含具有第一樣本速率的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本和具有第二樣本速率的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本的壓縮信號(hào)； 匹配(980)所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率；以及組合(990)所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)獲得解壓縮的預(yù)失真信號(hào)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中匹配所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率包括上采樣所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)來(lái)匹配所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括在所述上采樣所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)之后濾波所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)來(lái)移除帶外分量。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中組合所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本包括: 求和所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)生成復(fù)合樣本；以及 連續(xù)地輸出所述復(fù)合樣本來(lái)生成所述解壓縮的預(yù)失真信號(hào)。
23.一種用于對(duì)壓縮的預(yù)失真信號(hào)進(jìn)行解壓縮的解壓縮器，所述解壓縮器的特征在于包括: 輸入(800)，接收包含具有第一樣本速率的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本和具有第二樣本速率的低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本的壓縮的預(yù)失真信號(hào)； 速率匹配電路(810)，匹配所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的所述第一樣本速率與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的所述第二樣本速率；以及 組合電路(840)，組合所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)獲得解壓縮的預(yù)失真信號(hào)。
24.如權(quán)利要求23所述的解壓縮器，其中所述速率匹配電路(810)包括內(nèi)插器(110)，上采樣所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)來(lái)匹配所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本速率。
25.如權(quán)利要求24所述的解壓縮器，其中所述內(nèi)插器(110)包含濾波器(114)，從經(jīng)上采樣的高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)移除帶外分量。
26.如權(quán)利要求23所述的解壓縮器，其中所述組合電路(840)包括: 求和電路(850)，求和所述高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的樣本與所述低動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的對(duì)應(yīng)樣本來(lái)生成復(fù)合樣本；以及 選擇器(860)，連續(xù)地輸出所述復(fù)合樣本來(lái)生成所述解壓縮的預(yù)失真信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G10L21/038GK104170008SQ201280071443
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月15日
【發(fā)明者】白春龍 申請(qǐng)人:瑞典愛(ài)立信有限公司