專利名稱：多模式數(shù)字線性化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種多模數(shù)字線性化裝置，可以應(yīng)用于移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站設(shè)備中，以改善基站設(shè)備發(fā)射鏈路線性并提高基站設(shè)備的效率。屬于移動通信的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基站設(shè)備是移動通信網(wǎng)絡(luò)中的核心單元之一，隨著人們對高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長需求，也對基站的功率放大器線性提出了更高要求。提高功率放大器線性的方法有很多，如模擬預(yù)失真技術(shù)、前饋技術(shù)、基帶數(shù)字預(yù)失真技術(shù)等等。模擬預(yù)失真技術(shù)電路簡單，易于實(shí)現(xiàn)，但穩(wěn)定性差；前饋技術(shù)對功率放大器線性的改善很有效，但其電路復(fù)雜、調(diào)試難度大，效率較低，不太適合批量生產(chǎn)；基帶數(shù)字預(yù)失真技術(shù)不同于前兩種模擬技術(shù)，通過對數(shù)字基帶信號的處理，實(shí)現(xiàn)對模擬功率放大器的預(yù)失真，具有一致性好，便于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。在改善基站設(shè)備性能方面，還可以采用削波技術(shù)，降低對功率放大器的線性要求來提高基站設(shè)備的整體性能。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是提出一種多模式數(shù)字線性化裝置，在改善基站設(shè)備性能的同時(shí)，可以提高基站設(shè)備的集成度，減小設(shè)備體積，同時(shí)增加設(shè)備的業(yè)務(wù)容量，降低設(shè)備批量生產(chǎn)的復(fù)雜度。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的多模式數(shù)字線性化裝置包括一個(gè)削波模塊，一個(gè)幅度自動定標(biāo)單元，一個(gè)數(shù)字預(yù)失真模塊，兩個(gè)開關(guān)選擇單元，及一個(gè)功率檢測模塊。數(shù)字基帶I/Q信號首先進(jìn)入一個(gè)開關(guān)選擇單元，通過功率檢測模塊檢測功放的輸出功率并與預(yù)設(shè)的限值進(jìn)行比較，判決數(shù)字基帶I/Q信號是否經(jīng)過削波模塊；同樣的判決過程發(fā)生在數(shù)字預(yù)失真模塊之前，與前一個(gè)開關(guān)單元的不同之處在于開關(guān)判決的限值，兩處開關(guān)模塊的判決限值設(shè)置取決于所用系統(tǒng)功率放大器模塊自身特性和輸出的功率；另外，在數(shù)字預(yù)失真模塊前還配置了一個(gè)幅度自動定標(biāo)單元。削波模塊用來降低數(shù)字基帶信號的峰均比，以提高基站設(shè)備的工作效率；數(shù)字預(yù)失真模塊對數(shù)字基帶信號進(jìn)行預(yù)失真處理以改善基站發(fā)射鏈路的線性。當(dāng)基站設(shè)備發(fā)射功率回退后(功率放大器的工作點(diǎn)進(jìn)入線性區(qū)后)，可以通過兩個(gè)開關(guān)選擇單元來旁路削波和預(yù)失真模塊，以保證基站設(shè)備的系統(tǒng)線性，兩個(gè)開關(guān)單元的切換判決門限可根據(jù)系統(tǒng)使用要求及功率放大器模塊特性設(shè)定。
該裝置中的開關(guān)選擇器的輸出端分兩路分別接第一延時(shí)器、第二延時(shí)器、幅值計(jì)算器的輸入端，第一延時(shí)器、第二延時(shí)器的輸出端分別接第一乘法器、第二乘法器的輸入端，幅值計(jì)算器、削波閥值器、窗函數(shù)器順序串聯(lián)連接，窗函數(shù)器的輸出端分別接第一乘法器、第二乘法器的另一輸入端，第一乘法器、第二乘法器的輸出端、開關(guān)選擇器、幅度自動定標(biāo)器順序串聯(lián)連接，幅度自動定標(biāo)器的輸出端分兩路分別接第三乘法器和地址產(chǎn)生器的輸入端，地址產(chǎn)生器的輸出端接查找表的輸入端，查找表的輸出端第三乘法器的另一輸入端，功率檢測器的輸出端接開關(guān)選擇器的輸入端，功率檢測器的輸出端接開關(guān)選擇器的輸入端，開關(guān)選擇器的另一輸出端接開關(guān)選擇器的輸入端，開關(guān)選擇的另一輸出端接第三乘法器的輸出端；第一延時(shí)器、第二延時(shí)器、第一乘法器、第二乘法器、幅值計(jì)算器、削波閥值器、窗函數(shù)器共同組成削波模塊，幅度自動定標(biāo)器、第三乘法器、地址產(chǎn)生器、查找表共同組成數(shù)字預(yù)失真模塊。
該方法為a.輸入的數(shù)字基帶I/Q信號首先進(jìn)入一個(gè)開關(guān)選擇器，通過功率檢測器檢測功放的輸出功率并與預(yù)設(shè)的限值進(jìn)行比較，判決數(shù)字基帶I/Q信號是否經(jīng)過削波器；b.同樣的判決過程發(fā)生在數(shù)字預(yù)失真模塊之前，開關(guān)選擇器、幅度自動定標(biāo)器的判決限值設(shè)置取決于所用系統(tǒng)功率放大器模塊自身特性和輸出的功率；c.當(dāng)基站設(shè)備發(fā)射功率回退后，即功率放大器的工作點(diǎn)進(jìn)入線性區(qū)后，通過兩個(gè)開關(guān)選擇單元來旁路削波器和預(yù)失真模塊，以保證基站設(shè)備的系統(tǒng)線性；
d.開關(guān)選擇器、幅度自動定標(biāo)器的切換判決門限根據(jù)系統(tǒng)使用要求及功率放大器模塊特性設(shè)定；通過軟件下載的方法，也可以實(shí)現(xiàn)同一平臺兼容不同業(yè)務(wù)(如cdma2000、WCDMA、TD-SCDMA等)的功能，減少重復(fù)設(shè)計(jì)，便于基站設(shè)備的模塊化生產(chǎn)，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)多?；驹O(shè)備(如WCDMA/TD-SCDMA，WCDMA/cdma2000以及TD-SCDMA/cdma2000雙?；旧踔寥；驹O(shè)備)。
有益效果1)電路簡潔，易于實(shí)現(xiàn)，除功率檢波單元外，可集成在一片F(xiàn)PGA芯片上，集成度高，便于系統(tǒng)的批量生產(chǎn)和調(diào)試，在提高基站系統(tǒng)性能的同時(shí)降低基站設(shè)備成本；2)級聯(lián)削波和數(shù)字預(yù)失真模塊，既提高了基站設(shè)備的工作效率，又改善了設(shè)備的線性；3)削波模塊可針對不同模式數(shù)字基帶信號調(diào)整削峰的系數(shù)；而數(shù)字預(yù)失真模塊可針對基站設(shè)備所用的不同功率放大器填充相應(yīng)的預(yù)失真系數(shù)；4)基于FPGA芯片的模塊化設(shè)計(jì)，該裝置實(shí)現(xiàn)了同一硬件平臺兼容多種模式業(yè)務(wù)(cdma2000、WCDMA、TD-SCDMA、OFDM等)，配合相應(yīng)的多模射頻模塊，可以實(shí)現(xiàn)多?；驹O(shè)備，如WCDMA/TD-SCDMA，WCDMA/cdma2000以及TD-SCDMA/cdma2000雙?；旧踔寥；驹O(shè)備；
圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。其中有開關(guān)選擇器1、第一延時(shí)器2、第二延時(shí)器3、第一乘法器4、第二乘法器5、開關(guān)選擇器6、幅度自動定標(biāo)器7、第三乘法器8、功率檢測器9、幅值計(jì)算器10、削波閥值器11、窗函數(shù)器12、功率檢測器13、地址產(chǎn)生器14、查找表15、削波模塊16、預(yù)失真模塊17。
具體實(shí)施方式
圖1公開了本實(shí)用新型的原理框圖，
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。數(shù)字基帶I/Q信號首先進(jìn)入一個(gè)開關(guān)選擇單元，通過功率檢測模塊檢測功放的輸出功率并與預(yù)設(shè)的限值進(jìn)行比較，判決數(shù)字基帶I/Q信號是否經(jīng)過削波模塊；同樣的判決過程發(fā)生在數(shù)字預(yù)失真模塊之前，與前一個(gè)開關(guān)單元的不同之處在于開關(guān)判決的限值，兩處開關(guān)模塊的判決限值設(shè)置取決于所用系統(tǒng)功率放大器模塊自身特性和輸出的功率；另外，在數(shù)字預(yù)失真模塊前還配置了一個(gè)幅度自動定標(biāo)單元。削波模塊用來降低數(shù)字基帶信號的峰均比，以提高基站設(shè)備的工作效率；數(shù)字預(yù)失真模塊對數(shù)字基帶信號進(jìn)行預(yù)失真處理以改善基站發(fā)射鏈路的線性。當(dāng)基站設(shè)備發(fā)射功率回退后(功率放大器的工作點(diǎn)進(jìn)入線性區(qū)后)，可以通過兩個(gè)開關(guān)選擇單元來旁路削波和預(yù)失真模塊，以保證基站設(shè)備的系統(tǒng)線性，兩個(gè)開關(guān)單元的切換判決門限可根據(jù)系統(tǒng)使用要求及功率放大器模塊特性設(shè)定。
該裝置實(shí)現(xiàn)了同一硬件平臺兼容多種模式業(yè)務(wù)(cdma2000、WCDMA、TD-SCDMA、OFDM等)，配合相應(yīng)的多模射頻模塊，可以實(shí)現(xiàn)多模基站設(shè)備，如WCDMA/TD-SCDMA，WCDMA/cdma2000以及TD-SCDMA/cdma2000雙?；旧踔寥；驹O(shè)備。
該裝置中的開關(guān)選擇器1的輸出端分兩路分別接第一延時(shí)器2、第二延時(shí)器3、幅值計(jì)算器10的輸入端，第一延時(shí)器2、第二延時(shí)器3的輸出端分別接第一乘法器4、第二乘法器5的輸入端，幅值計(jì)算器10、削波閥值器11、窗函數(shù)器12順序串聯(lián)連接，窗函數(shù)器12的輸出端分別接第一乘法器4、第二乘法器5的另一輸入端，第一乘法器4、第二乘法器5的輸出端、開關(guān)選擇器6、幅度自動定標(biāo)器7順序串聯(lián)連接，幅度自動定標(biāo)器7的輸出端分兩路分別接第三乘法器8和地址產(chǎn)生器14的輸入端，地址產(chǎn)生器14的輸出端接查找表15的輸入端，查找表15的輸出端第三乘法器8的另一輸入端，功率檢測器9的輸出端接開關(guān)選擇器1的輸入端，功率檢測器13的輸出端接開關(guān)選擇器6的輸入端，開關(guān)選擇器1的另一輸出端接開關(guān)選擇器6的輸入端，開關(guān)選擇6的另一輸出端接第三乘法器8的輸出端；第一延時(shí)器2、第二延時(shí)器3、第一乘法器4、第二乘法器5、幅值計(jì)算器10、削波閥值器11、窗函數(shù)器12共同組成削波模塊16，幅度自動定標(biāo)器7、第三乘法器8、地址產(chǎn)生器14、查找表15共同組成數(shù)字預(yù)失真模塊17。
該方法為1.輸入的數(shù)字基帶I/Q信號首先進(jìn)入一個(gè)開關(guān)選擇器1，通過功率檢測器9檢測功放的輸出功率并與預(yù)設(shè)的限值進(jìn)行比較，判決數(shù)字基帶I/Q信號是否經(jīng)過削波器16；2.同樣的判決過程發(fā)生在數(shù)字預(yù)失真模塊17之前，開關(guān)選擇器1、幅度自動定標(biāo)器7的判決限值設(shè)置取決于所用系統(tǒng)功率放大器模塊自身特性和輸出的功率；3.當(dāng)基站設(shè)備發(fā)射功率回退后，即功率放大器的工作點(diǎn)進(jìn)入線性區(qū)后，通過兩個(gè)開關(guān)選擇單元來旁路削波器16和預(yù)失真模塊17，以保證基站設(shè)備的系統(tǒng)線性；4.開關(guān)選擇器1、幅度自動定標(biāo)器7的切換判決門限根據(jù)系統(tǒng)使用要求及功率放大器模塊特性設(shè)定；削波模塊16用來降低數(shù)字基帶信號的峰均比，以提高基站設(shè)備的工作效率；數(shù)字預(yù)失真模塊17對數(shù)字基帶信號進(jìn)行預(yù)失真處理以改善基站發(fā)射鏈路的線性。
削波模塊可針對不同模式數(shù)字基帶信號(如WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA、OFDM等制式)調(diào)整削峰的系數(shù)，而數(shù)字預(yù)失真模塊可針對基站設(shè)備所用的不同功率放大器填充相應(yīng)的預(yù)失真系數(shù)，因而其能夠兼容多中制式的應(yīng)用，配備相應(yīng)的射頻部件，也可以構(gòu)造出多頻段多模式系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種多模式數(shù)字線性化裝置，其特征在于該裝置中的開關(guān)選擇器(1)的輸出端分兩路分別接第一延時(shí)器(2)、第二延時(shí)器(3)、幅值計(jì)算器(10)的輸入端，第一延時(shí)器(2)、第二延時(shí)器(3)的輸出端分別接第一乘法器(4)、第二乘法器(5)的輸入端，幅值計(jì)算器(10)、削波閥值器(11)、窗函數(shù)器(12)順序串聯(lián)連接，窗函數(shù)器(12)的輸出端分別接第一乘法器(4)、第二乘法器(5)的另一輸入端，第一乘法器(4)、第二乘法器(5)的輸出端、開關(guān)選擇器(6)、幅度自動定標(biāo)器(7)順序串聯(lián)連接，幅度自動定標(biāo)器(7)的輸出端分兩路分別接第三乘法器(8)和地址產(chǎn)生器(14)的輸入端，地址產(chǎn)生器(14)的輸出端接查找表(15)的輸入端，查找表(15)的輸出端第三乘法器(8)的另一輸入端，功率檢測器(9)的輸出端接開關(guān)選擇器(1)的輸入端，功率檢測器(13)的輸出端接開關(guān)選擇器(6)的輸入端，開關(guān)選擇器(1)的另一輸出端接開關(guān)選擇器(6)的輸入端，開關(guān)選擇(6)的另一輸出端接第三乘法器(8)的輸出端；第一延時(shí)器(2)、第二延時(shí)器(3)、第一乘法器(4)、第二乘法器(5)、幅值計(jì)算器(10)、削波閥值器(11)、窗函數(shù)器(12)共同組成削波模塊(16)，幅度自動定標(biāo)器(7)、第三乘法器(8)、地址產(chǎn)生器(14)、查找表(15)共同組成數(shù)字預(yù)失真模塊(17)。
專利摘要多模式數(shù)字線性化裝置的多模式數(shù)字線性化方法是一種多模數(shù)字線性化裝置，可以應(yīng)用于移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站設(shè)備中，該裝置包括開關(guān)選擇器(1)、第一延時(shí)器(2)、第二延時(shí)器(3)、第一乘法器(4)、第二乘法器(5)、開關(guān)選擇器(6)、幅度自動定標(biāo)器(7)、第三乘法器(8)、功率檢測器(9)、幅值計(jì)算器(10)、削波閥值器(11)、窗函數(shù)器(12)、功率檢測器(13)、地址產(chǎn)生器(14)、查找表(15)、削波模塊(16)、預(yù)失真模塊(17)。其中中的開關(guān)選擇器的輸出端分兩路分別接第一延時(shí)器、第二延時(shí)器、幅值計(jì)算器的輸入端，第一延時(shí)器第二延時(shí)器的輸出端分別接第一乘法器、第二乘法器的輸入端，幅值計(jì)算器、削波閥值器、窗函數(shù)器順序串聯(lián)連接。
文檔編號H04B7/005GK2886924SQ200620071458
公開日2007年4月4日 申請日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者蔣偉, 倪琰, 幸波, 王晶奇, 姚雄生, 余弦, 王彥, 朱曉維, 洪偉 申請人:東南大學(xué)