本公開一般涉及信號處理，更具體地涉及數(shù)字矢量信號處理。

背景技術：

信號的時間對準對于無線通信系統(tǒng)的許多方面至關重要。例如，輸入信號和反饋信號的時間對準減少了在基站和用戶設備中實現(xiàn)的功率放大器中的信道間干擾，以放大信號用于通過空中接口傳輸。功率放大器通常以非線性模式操作以實現(xiàn)更高效率并且降低功耗。然而，功率放大器的非線性響應增加了輸出信號的頻率帶寬(相對于輸入信號的頻率帶寬)，這增加了不同射頻載波之間的干擾。

數(shù)字預失真可以通過對輸入信號施加逆失真來補償非線性功率放大器對輸出信號的影響。通過將輸入信號與來自功率放大器的輸出的經時間對準的反饋進行比較來確定逆失真。按照慣例，使用諸如farrow結構之類的基于多項式的插值器執(zhí)行時間對準。輸入信號和反饋信號的時間對準中的誤差或不準確性降低了預失真的有效性?？梢酝ㄟ^增加由插值器(例如，farrow結構)實現(xiàn)的抽頭的階數(shù)或數(shù)目來增加時間對準的精度。然而，多項式插值是計算密集型的，并且提高插值器的準確性需要增加計算時間和功耗，這對于許多當前和未來的產品是不可行的。

技術實現(xiàn)要素：

以下內容呈現(xiàn)所公開的主題的簡化發(fā)明內容，以便提供對所公開的主題的一些方面的基本理解。本發(fā)明內容不是所公開的主題的詳盡概述。它旨在標識所公開的主題的重要元素或關鍵要素或描述所公開的主題的范圍。其唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)一些概念，以作為稍后討論的更詳細說明書的序言。

在一些實施例中，提供了一種使用矢量變換來對準矢量信號的方法。該方法包括：在處理器處，從電路接收第一矢量信號并且響應于電路接收第一矢量信號而接收第二矢量信號。該方法還包括：在處理器處，將第二矢量信號從時域變換到變換域。該方法還包括：在處理器處，將經變換的第二矢量信號旋轉一個相位，以將第二矢量信號與第一矢量信號時間對準，該相位與第一矢量信號和第二矢量信號之間的時間延遲成比例。

在一些實施例中，提供了一種使用矢量變換來對準矢量信號的裝置。該裝置包括電路，其接收第一矢量信號并且響應于接收第一矢量信號而生成第二矢量信號。該裝置還包括處理器，其用于將第二矢量信號從時域變換到變換域，并且將經變換的第二矢量信號旋轉一個相位以將第二矢量信號與第一矢量信號時間對準，該相位與第一矢量信號和第二矢量信號之間的時間延遲成比例。

在一些實施例中，提供了一種非暫態(tài)計算機可讀介質，其包含用于使用矢量變換來對準矢量信號的可執(zhí)行指令集合。該可執(zhí)行指令集合操縱處理器從電路第一矢量信號接收并且響應于電路接收第一矢量信號而接收第二矢量信號。可執(zhí)行指令集合還操縱處理器以將第二矢量信號從時域變換到變換域，并且將經變換的第二矢量信號旋轉一個相位，以將第二矢量信號與第一矢量信號時間對準，該相位與第一矢量信號和第二矢量信號之間的時間延遲成比例。

附圖說明

通過參考附圖，本領域技術人員可以更好地理解本公開，并且其許多特征和優(yōu)點變得明顯。在不同附圖中使用相同的附圖標記表示相似或相同的項。

圖1是根據(jù)一些實施例的無線通信系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)一些實施例的用于將一個或多個數(shù)字信號轉換成適用于通過天線通過空中接口傳輸?shù)慕浄糯蟮哪M信號的電路的框圖。

圖3是根據(jù)一些實施例的矢量信號處理器的框圖。

圖4是根據(jù)一些實施例的用于將反饋矢量信號與輸入矢量信號時間對準的方法的流程圖。

具體實施方式

反饋矢量信號可以通過以下步驟與對應的輸入矢量信號準確對準：將反饋矢量信號從時域變換到變換域，基于反饋矢量信號與對應的輸入矢量信號之間的測量的時間延遲來旋轉變換域中的經變換的反饋矢量信號，然后將經變換的反饋矢量信號變換回時域。可以用于在時域和變換域之間變換反饋矢量信號的變換核的示例包括傅里葉變換、小波變換、哈特利(hartley)變換等。在一些實施例中，計算反饋矢量信號的dc偏移并且在變換到變換域之前從反饋矢量信號中去除該dc偏移。反饋矢量信號還可以按照增益因子進行縮放，該增益因子是由在反饋信號中的功率(在dc偏移校正之后)與在變換到變換域之前的輸入信號中的功率的比值確定。經對準的反饋矢量信號還可以按照縮放因子進行縮放(在變換回時域之后)，該縮放因子是基于輸入信號和經對準的反饋矢量信號確定的。將反饋矢量信號對準到變換域中的輸入矢量信號可能導致經對準的反饋矢量信號和輸入矢量信號之間的殘差最小。

圖1是根據(jù)一些實施例的無線通信系統(tǒng)100的框圖。該通信系統(tǒng)100包括基站105，其根據(jù)一個或多個無線電接入技術提供無線連接。例如，基站105可以是實現(xiàn)lte通信和wi-fi接入點的集成設備?；?05包括收發(fā)器110，其用于使用一個或多個天線115發(fā)送并且接收信號。收發(fā)器110的一些實施例包括一個或多個功率放大器，其用于放大信號，該信號隨后提供給一個或多個天線115以用于通過空中接口120傳輸。

基站105還包括處理器125和存儲器130。處理器125可以用于執(zhí)行存儲在存儲器130中的指令，并且將信息(諸如所執(zhí)行的指令的結果)存儲在存儲器130中。處理器125的一些實施例對表示諸如數(shù)字矢量信號之類的矢量信號的信息進行操作。例如，數(shù)字矢量信號可以是具有同相(i)分量和正交(q)分量的復信號。數(shù)字矢量信號的長度可以由諸如幀之類的預先確定的時間間隔中的信號的樣本數(shù)目來確定。

處理器125的一些實施例實現(xiàn)預失真模塊(pd)135，其用于在向收發(fā)器110提供輸入信號之前對輸入信號進行預失真。因此，預失真模塊135可以從收發(fā)器110接收與向天線115提供的經放大的輸出信號相對應的反饋信號。預失真模塊135將輸入信號與反饋信號進行比較，以確定施加到輸入信號的預失真。輸入信號的預失真補償收發(fā)器110中的功率放大器中的非線性，使得放大預失真的信號產生經放大的信號，該經放大的信號基本上等于(例如，在預先確定的容限內)原始輸入信號的線性放大。

用于實現(xiàn)預失真的技術是本領域已知的。

處理器125或收發(fā)器110中的信號延遲可以在輸入信號和經放大的輸出信號之間生成時間未對準，這可能降低預失真模塊135中的預失真的功效。例如，如果輸入波形和輸出波形之間的延遲未被準確地消除，則殘留延遲在查找表(lut)的幅度調制/幅度調制(am/am)和幅度調制/相位調制(am/pm)特點中引起附加分散，該查找表用于定義施加到輸入信號的預失真系數(shù)。

處理器125實現(xiàn)矢量對準處理器(va)140，以將來自功率放大器的反饋信號與對應的輸入信號時間對準。處理器125的一些實施例接收輸入矢量信號和反饋矢量信號，并且將反饋矢量信號從時域變換到變換域。例如，矢量對準處理器140可以使用傅里葉變換、小波變換、哈特利變換或其他變換將反饋矢量信號從時域變換到變換域。矢量對準處理器140然后將經變換的反饋矢量信號旋轉一個相位，以將反饋矢量信號與輸入矢量信號相位對準，該相位與輸入矢量信號和反饋矢量信號之間的時間延遲成比例。因此，當反饋矢量信號被變換回時域時，反饋矢量信號與輸入矢量信號是時間對準的。然后可以將經時間對準的反饋矢量信號提供給預失真模塊135，該預失真模塊135使用經時間對準的反饋矢量來生成例如通過定義適當?shù)膌ut而施加到輸入信號的預失真。

無線通信系統(tǒng)還包括一個或多個用戶設備145。該用戶設備145包括收發(fā)器150，其用于經由天線155通過空中接口120發(fā)送并且接收信號。用戶設備145還包括處理器160和存儲器165。處理器160可以用于執(zhí)行存儲在存儲器165中的指令，并且將信息(諸如所執(zhí)行的指令的結果)存儲在存儲器165中。處理器160的一些實施例包括預失真模塊170和矢量對準處理器175。如本文中所討論的，預失真模塊170可以基于由矢量對準處理器175提供的經時間對準的信號來預失真輸入信號，以補償在收發(fā)器150實現(xiàn)的功率放大器的非線性。

圖2是根據(jù)一些實施例的用于將一個或多個數(shù)字信號轉換成適用于通過天線在空中接口傳輸?shù)姆糯蟮哪M信號的電路200的框圖。電路200可以在圖1所示的基站105或用戶設備145的一些實施例中實現(xiàn)。電路200在相應的輸入節(jié)點201，202處接收輸入信號。在一些實施例中，在輸入節(jié)點201，202處接收的輸入信號是由諸如圖1所示的處理器125，160之類的處理器生成的數(shù)字矢量信號。盡管電路200包括用于接收輸入矢量信號的兩個輸入節(jié)點201，202，但是電路200的一些實施例可以配置有更多或更少的輸入節(jié)點以接收更多或更少的輸入矢量信號。

電路200包括數(shù)模(dac)轉換器205，206，其用于將在輸入節(jié)點201，202處接收的輸入矢量信號從數(shù)字域轉換到模擬域。然后將模擬信號提供給向對應的低通濾波器(lpf)210，211，該低通濾波器210，211可以用于濾除外來的高頻分量，并且將經濾波的模擬信號提供給上變頻器(up-converter)215。本地振蕩器(lo)220向上變頻器215提供與傳輸頻率相對應的信號，以使得上變頻器215可以組合經濾波的模擬信號，并且將來自基帶頻率的組合信號上變頻為用于通過空中接口的傳輸?shù)膫鬏旑l率。經上變頻的信號被提供給帶通濾波器(bpf)225以濾除傳輸帶寬之外的信號的各部分，并且向驅動器230和功率放大器235提供經濾波的上變頻的信號。經放大的信號然后可以被提供給一個或多個天線(諸如圖1所示的天線115，155)用于通過空中接口傳輸。

耦合器240用于將由功率放大器235生成的模擬矢量輸出信號的一部分耦合到反饋路徑245中。信號部分(本文中被稱為反饋矢量信號)被提供給下變頻器(down-converter)250，該下變頻器250使用由本地振蕩器255提供的基帶頻率信號，以將反饋矢量信號從傳輸頻率下變頻為基帶頻率。下變頻器250還可以將反饋矢量信號解復用為多個反饋矢量信號，該多個反饋矢量信號與在輸入節(jié)點201，202處接收的輸入矢量信號相對應。然后反饋矢量信號被提供給lpf260，261以濾除高頻分量，并且經濾波的反饋矢量信號被提供給模數(shù)轉換器(adc)266，266，以將經濾波的反饋矢量信號從模擬域轉換到數(shù)字域，以形成數(shù)字反饋矢量信號。

電路200耦合到矢量信號處理器270，該矢量信號處理器270接收在輸入節(jié)點201，202處接收的輸入矢量信號和與由功率放大器235生成的經放大的輸入信號相對應的反饋矢量信號。電路200在輸入節(jié)點201，202和adc265，266的輸出之間的部分在輸入矢量信號與在矢量信號處理器270處接收到的反饋矢量信號之間引入時間延遲(tdelay)。如本文中所討論的，輸入矢量信號和反饋矢量信號之間的定時延遲可以降低用于預失真輸入矢量信號以補償功率放大器235中的非線性的預失真系數(shù)的質量。因此，矢量信號處理器270可以使用矢量變換來將反饋矢量信號與對應的輸入矢量信號時間對準。矢量信號處理器270的一些實施例使用矢量前向變換來將反饋矢量信號從時域變換到變換域。然后，矢量信號處理器270可以將經變換的反饋矢量信號旋轉與輸入矢量信號與在矢量信號處理器270處接收的反饋矢量信號之間的時間延遲(tdelay)成比例的相位。矢量逆變換施加到經旋轉的反饋矢量信號，以將其從變換域變換回時域，其中該經旋轉的反饋矢量信號現(xiàn)在與輸入矢量信號時間對準。輸入矢量信號和經時間對準的反饋矢量信號被提供給預失真模塊，諸如圖1所示的預失真模塊135，170。

圖3是根據(jù)一些實施例的矢量信號處理器300的框圖。矢量信號處理器300可以用于實現(xiàn)圖2所示的矢量信號處理器270的一些實施例。矢量信號處理器300在反饋節(jié)點301處接收一個或多個反饋矢量信號，并且在輸入節(jié)點302處接收一個或多個輸入矢量信號。反饋矢量信號和輸入矢量信號被提供給預處理模塊305，其用于對反饋矢量信號執(zhí)行諸如dc偏移補償之類的操作，以去除在諸如圖2所示的電路200之類的電路中通過采樣、增益控制等產生的dc偏移。預處理模塊305還可以用于按照由輸入矢量信號和反饋矢量信號的相對功率所確定的量，來縮放反饋矢量信號。

經預處理的反饋矢量信號和輸入矢量信號被提供給延遲估計模塊310，該延遲估計模塊310估計經預處理的反饋矢量信號和輸入矢量信號之間的定時延遲。在一些實施例中，延遲估計模塊310估計定時延遲tdelay＝tint+tfrac，其中tint是采樣周期的整數(shù)延遲，而tfrac是采樣周期的分數(shù)延遲。延遲估計模塊310向信號對準模塊315提供經估計的定時延遲。經預處理的反饋信號(來自預處理模塊305)也被提供給信號對準模塊315。因此，信號對準模塊315使用經估計的定時延遲將輸入矢量信號與經預處理的反饋矢量信號進行時間對準。后處理模塊320接收經時間對準的反饋矢量信號和輸入矢量信號。后處理模塊320的一些實施例基于以下比值來執(zhí)行諸如計算縮放因子之類的操作，該比值是輸入矢量信號和經時間對準的反饋矢量信號的乘積與經時間對準的反饋矢量信號的幅度的比值。然后，后處理模塊320可以使用縮放因子來縮放經時間對準的反饋矢量信號。

圖4是根據(jù)一些實施例的用于將反饋矢量信號與輸入矢量信號時間對準的方法400的流程圖。該方法400可以在諸如圖3所示的矢量信號處理器300、圖2所示的矢量信號處理器270、或圖1所示的處理器125、160之類的處理器的一些實施例中實現(xiàn)。

在框405處，處理器將反饋矢量信號進行移動(shift)以補償dc偏移。例如，處理器可以如下計算反饋矢量信號sigb的平均值

其中n是反饋矢量信號sigb的長度。例如，n可以指示幀中的信號的樣本數(shù)目。然后，處理器可以減去平均值，以將反饋矢量信號移動到經偏移校正的反饋矢量信號msigb：

在框410處，處理器使用輸入矢量信號和經偏移校正的反饋矢量信號來計算增益因子。例如，處理器計算用于輸入矢量信號sigf的矢量功率pf：

其中sigf*是輸入矢量信號sigf的復共軛。處理器還計算用于經偏移校正的反饋矢量信號的矢量功率pb：

其中msigb*是經偏移校正的反饋矢量信號msigb的復共軛。然后基于輸入矢量信號和經偏移校正的反饋矢量信號的矢量功率的比值來計算增益因子：

在框415處，處理器將經偏移校正的反饋矢量信號按照增益因子進行縮放：

sigbp＝msigb*gfactor。

在框420處，處理器將經縮放的反饋矢量信號從時域變換為變換域。例如，處理器可以計算經縮放的反饋矢量信號sigbp的矢量前向變換(vft)以獲得xb：

xb＝vft(sigbp)，

其中矢量前向變換(vft)可以通過等式(1)或等式(2)來執(zhí)行：

其中u是變換核，x是矢量信號，并且x(k)是vtf?？梢杂糜谠跁r域和變換域之間變換經縮放的反饋矢量信號的變換核的示例包括傅里葉變換、小波變換、哈特利變換等。

在框425處，處理器基于諸如輸入矢量信號和反饋矢量信號之間的定時延遲之類的延遲來旋轉經變換的反饋矢量信號。例如，處理器可以將矢量信號xb旋轉與圖3所示的延遲估計模塊310所估計的延遲成比例的相位，以獲得經旋轉的信號矢量xbr。

xbr＝rotate(xb，tdelay)。

處理器的一些實施例還可以將信號矢量xb乘以經旋轉的矢量信號xbr，以獲得矢量信號xbs的方差：

xbs＝xb*xbr。

在框430處，處理器將相位對準的反饋矢量信號從變換域變換到時域。例如，處理器可以通過矢量逆變換(vit)來計算信號矢量xbs的逆，以獲得經移動的信號矢量ssigb：

ssigb＝vit(xbs)，

其中矢量逆變換(vit)可以通過等式(3)或等式(4)來執(zhí)行：

其中u是變換核，而x是信號矢量。將相位對準的反饋矢量信號從變換域變換為時域生成經時間對準的反饋矢量信號。

在框435處，處理器將經時間對準的反饋矢量信號按照縮放因子進行縮放。例如，處理器可以計算cnum：

處理器還計算cden：

然后，處理器可以使用這些量來計算縮放因子：

處理器通過與縮放因子相乘來移動時間對準的反饋矢量信號：

ssigbf＝ssigb*sfac。

矢量信號ssigbf是與具有最小殘差的前饋信號對準的矢量信號。

用于將輸入矢量信號和反饋矢量信號時間對準的定時延遲、增益、縮放因子和其他量可以在不同的時間間隔之間改變。例如，在基站和一個或多個用戶設備之間的空中接口進行傳輸期間，一些或全部這些數(shù)量可以逐幀改變。因此，方法400的一些實施例可以以預先確定的時間間隔或響應于其他事件(諸如檢測到用于將輸入矢量信號和反饋矢量信號時間對準的一個量或多個量的改變)來迭代。

在一些實施例中，上文所描述的技術的某些方面可以由執(zhí)行軟件的處理系統(tǒng)的一個或多個處理器來實現(xiàn)。軟件包括存儲或以其他方式有形地包括在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質上的一個或多個可執(zhí)行指令集合。軟件可以包括指令和某些數(shù)據(jù)。當由一個或多個處理器執(zhí)行這些指令和數(shù)據(jù)時操縱一個或多個處理器以執(zhí)行上文所描述的技術的一個或多個方面。非暫態(tài)計算機可讀存儲介質可以包括例如磁盤或光盤存儲設備，固態(tài)存儲設備(諸如閃存、高速緩存、隨機存取存儲器(ram)或其它非易失性存儲器設備或多個設備之類)等等。存儲在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質上的可執(zhí)行指令可以采用由一個或多個處理器解釋或以其他方式可執(zhí)行的源代碼、匯編語言代碼、目標代碼或其他指令格式。

計算機可讀存儲介質可以包括在使用期間可以由計算機系統(tǒng)訪問，以向該計算機系統(tǒng)提供指令和/或數(shù)據(jù)的任何存儲介質或存儲介質的組合。這種存儲介質可以包括但不限于光學介質(例如，緊致盤(cd)、數(shù)字通用盤(dvd)、藍光盤)、磁性介質(例如，軟盤、磁帶或磁性硬盤驅動器)、易失性存儲器(例如，隨機存取存儲器(ram)或高速緩存))、非易失性存儲器(例如，只讀存儲器(rom)或閃存))或基于微機電系統(tǒng)(mems)的存儲介質。計算機可讀存儲介質可以嵌入在計算系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)ram或rom)中，固定地附接到計算系統(tǒng)(例如，磁性硬盤驅動器)，可移除地附接到計算系統(tǒng)(例如，光盤或基于通用串行總線(usb)的閃存)，或者經由有線或無線網絡(例如，網絡可訪問存儲器(nas))耦合到計算機系統(tǒng)。

注意，并非上文在一般描述中所描述的所有活動或元素都是必需的，可以不需要特定活動或設備的一部分，并且可以執(zhí)行一個或多個其他活動，或者除了所描述的那些之外還包括元素。又此外，列舉活動的順序不一定是執(zhí)行它們的順序。并且，已經參考具體實施例描述了這些概念。然而，本領域的普通技術人員領會到，在不背離如下文權利要求書所闡述的本公開的范圍的情況下，可以進行各種修改和改變。因而，說明書和附圖被認為是說明性的而非限制性的，并且所有這些修改旨在被包括在本公開的范圍之內。

上文已經針對特定實施例描述了益處、其他優(yōu)點和對問題的解決方案。然而，益處、優(yōu)點、問題的解決方案以及可能獲得任何益處、優(yōu)點或解決方案發(fā)生或變得更加顯著的任何(多個)特征都不應被解釋為任何或所有權利要求的關鍵、必需或必要特征。而且，上文所公開的特定實施例僅是說明性的，因為所公開的主題可以以對于受益于本文中的教導的本領域技術人員顯而易見的、不同但等同的方式進行修改和實踐。無意于對本文中所示的構造或設計的細節(jié)進行限制，這些僅僅受下文權利要求書所描述的內容的限制。因此，顯而易見的是，上文所公開的特定實施例可以被更改或修改，并且所有這些變化被認為在所公開的主題的范圍之內。因而，本文中所尋求的保護是如在下文權利要求所闡述的。