專利名稱：一種提升射頻放大器效率的認知極化狀態(tài)調制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于無線通信領域，特別涉及無線發(fā)射終端射頻放大器效率的提升方法。
背景技術：
隨著無線通信的飛速發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)速率的要求也越來越高，大量高數(shù)據(jù)速率的技術已得到廣泛的應用，如多載波技術、高階調制技術等。由于這些傳統(tǒng)調制技術得到的調制信號具有較高的峰均比，通常要求無線終端的射頻功率放大器工作在線性區(qū)以避免非線性失真。然而工作在線性區(qū)的放大器效率僅為5% 10%，其能耗卻占終端能耗的 50% 70%。放大器的高能耗低能效導致了極高的終端耗能，極大限制了綠色通信的發(fā)展。 本專利提出的認知極化狀態(tài)調制方法，可以使放大器工作在非線性區(qū)，通過在射頻對失真信號進行認知極化狀態(tài)調制，使失真信號極化狀態(tài)承載正確的發(fā)射信息并對抗信道的去極化效應，從而實現(xiàn)在保證有效數(shù)據(jù)傳輸速率的同時提高放大器效率。

發(fā)明內容
為了解決射頻放大器工作在線性區(qū)帶來的低效率高能耗問題，本發(fā)明實例提供了一種提升射頻放大器效率的認知極化狀態(tài)調制方法，應用于無線終端發(fā)射機，所述技術方案如下一種提升射頻放大器效率的認知極化狀態(tài)調制方法，包括將傳統(tǒng)調制技術得到的調制信號通入工作在非線性區(qū)的射頻放大器；對放大器輸出的失真信號進行認知極化狀態(tài)調制；將認知極化狀態(tài)調制得到的信號發(fā)射出去；接收端識別接收信號的極化狀態(tài)；根據(jù)識別出的極化狀態(tài)解調出發(fā)射信息。本發(fā)明實施例提供的技術方案的有益效果是通過提升射頻放大器效率的認知極化狀態(tài)調制方法可在保證有效數(shù)據(jù)傳輸率的前提下，顯著提高放大器的效率。


圖1 本發(fā)明實施例提供的提升射頻放大器效率的認知極化狀態(tài)調制方法流程圖；圖2 本發(fā)明實施例提供的認知極化狀態(tài)調制流程圖；圖3 本發(fā)明實施例提供的極化星座映射流程圖；圖4 本發(fā)明實施例提供的極化星座映射流程圖；圖5 本發(fā)明實施例提供的預補償流程圖；圖6 本發(fā)明實施例提供的接收并識別信號極化狀態(tài)流程具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作一步地詳細描述。參見圖1，本發(fā)明實施例提供了一種基于認知極化狀態(tài)調制的放大器效率提升方法，包括基帶調制信號100 由傳統(tǒng)基帶調制技術，如QAM(Quadrature Amplitude Modulation) > IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)，產生的信號，會產生較高的峰均比。分為兩路200 將基帶調制信號100分為相同的兩路。對第一路信號進行處理300 按照傳統(tǒng)發(fā)射信號處理鏈路，對200分出的第一路信號進行數(shù)模轉換，上變頻，并通入工作在非線性區(qū)的射頻放大器中。認知極化狀態(tài)調制400 用200分出的第二路信號調制放大器輸出失真信號的極化狀態(tài)，使放大器輸出失真信號的極化狀態(tài)承載基帶信息。預補償500 對發(fā)射極化狀態(tài)進行預補償，使其能對抗去極化效應。正交雙極化天線發(fā)射600 將認知極化狀態(tài)調制得到的信號通過一對垂直水平極化天線發(fā)射出去。需要說明的是，本發(fā)明實施例所提出的技術方案對各種相互正交的雙極化發(fā)射天線均適用；接收并識別信號的極化狀態(tài)700 接收端接收信號，并識別信號的極化狀態(tài)；解調信息800 根據(jù)識別信號的極化狀態(tài)解調出發(fā)射信息。在本發(fā)明實施例中，如圖2，認知極化狀態(tài)調制400包括第二路信號401 200輸出的第二路基帶信號； 碼速變換402 對200輸出的第二路信號進行碼速變換，使其速率與射頻放大器輸出信號速率匹配；認知極化星座映射403 按照設定的映射規(guī)則并根據(jù)感知的信道信息，將碼速變換得到的二進制符號映射成單位龐加萊球上的極化狀態(tài)星座點；單位極化星座圖中每個星座點可用極化相位描述子(Si, φ,) (^e , Φ e
)來描述。調整功分網(wǎng)絡404 根據(jù)映射得到的極化狀態(tài)星座點，調整相應功分網(wǎng)絡的幅度比值；根據(jù)映射得到的極化相位描述子(δ" Φ》，調整功分網(wǎng)絡傳遞函數(shù)Fi為(1)，從而使其滿足幅度比值tan Si
權利要求
1.一種提升射頻放大器效率的認知極化狀態(tài)調制方法，應用于無線發(fā)射終端，其特征在于，包括將傳統(tǒng)基帶調制得到的信號分為兩路；按照傳統(tǒng)發(fā)射信號處理鏈路，對分出的第一路基帶信號進行數(shù)模轉換，上變頻，并通入工作在非線性區(qū)的射頻放大器中；用分出的第二路基帶信號調制放大器輸出失真信號的極化狀態(tài)，使放大器輸出失真信號的極化狀態(tài)承載第二路基帶信息； 對發(fā)射信號進行預補償；將認知極化狀態(tài)調制得到的信號通過一對正交雙極化天線發(fā)射出去； 接收端接收信號，并識別信號的極化狀態(tài)； 根據(jù)識別信號的極化狀態(tài)解調出發(fā)射信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用分出的第二路信號調制放大器輸出失真信號的極化狀態(tài)，使放大器輸出失真信號的極化狀態(tài)承載第二路基帶信息，包括對分出的第二路基帶信號進行碼速變換，使其速率與射頻放大器輸出信號速率匹配； 按照設定的映射規(guī)則，將碼速變換得到的二進制符號映射成單位龐加萊球上的極化狀
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對發(fā)射信號進行預補償，包括 根據(jù)感知到的信道信息提取信道矩陣；讓發(fā)射信號狀態(tài)乘以信道矩陣的逆矩陣。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照設定的映射規(guī)則，將碼速變換得到的二進制符號映射成單位龐加萊球上的極化狀態(tài)星座點(S i，Φ) (Si e 0,|，C^i e
)，包括根據(jù)誤碼率最小原則，在單位龐加萊球上建立不同調制階數(shù)所對應的極化星座結構； 感知信道信息，獲得當前信道的去極化效應信息； 根據(jù)感知到的去極化效應信息確定采用的極化狀態(tài)調制階數(shù)； 按照所需極化狀態(tài)的調制階數(shù)選擇應的極化星座圖；按照星座圖映射規(guī)則將碼速變換輸出的二進制符號映射成相應的極化星座點。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收端接收信號，并識別信號的極化狀態(tài)，包括用一對相互正交的雙極化天線接收信號； 分別提取兩個信號分量的幅值和相位；計算兩個信號分量的幅度比和相位差，得到接收信號的極化狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)識別信號的極化狀態(tài)解調出發(fā)射信息，包括根據(jù)星座映射規(guī)則逆映射，由極化狀態(tài)得到相應的基帶信息； 按照傳統(tǒng)基帶解調方法，得到發(fā)射信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提升射頻放大器效率的認知極化狀態(tài)調制方法，適用于無線發(fā)射終端。所述方法包括將傳統(tǒng)基帶調制得到的信號分為相同的兩路，按照傳統(tǒng)發(fā)射鏈路對第一路基帶信號進行處理，并通入射頻放大器非線性區(qū)中，用分出的第二路基帶信號調制放大器輸出失真信號的極化狀態(tài)，使放大器輸出失真信號的極化狀態(tài)承載基帶信息，接收端根據(jù)識別接收信號的極化狀態(tài)解調出發(fā)射信息。通過該方法無線發(fā)射終端可以在保證有效傳輸效率的前提下顯著提高放大器的效率。
文檔編號H04B7/06GK102497224SQ20111041696
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者馮春燕, 吳曉彬, 曾志民, 郭彩麗, 魏冬 申請人:北京郵電大學