用于在無線通信中降低信號失真的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 本公開要求于2014年3月26日提交的美國臨時(shí)專利申請第61/970, 632號的優(yōu) 先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容通過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)總體上涉及無線通信，并且更詳細(xì)地涉及信號失真的 降低。
【背景技術(shù)】
[0004] 在過去的幾十年中，無線通信技術(shù)已經(jīng)迅速發(fā)展起來。一種類型的第四代（4G) 無線通信標(biāo)準(zhǔn)是長期演進(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)在無線通信中引起信 號失真。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)，提供了用于在無線通信中降低信號失真的系統(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線通信的基帶信號和振蕩信號 來生成射頻信號；放大器，配置為放大射頻信號并且生成傳輸信號，該傳輸信號包括與上變 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 生成器，配置為將失真抵消信號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)的信號失真。
[0006] 在另一實(shí)施例中，用于在無線通信中降低信號失真的系統(tǒng)包括：上變頻器，配置為 至少部分地基于用于無線通信的基帶信號和振蕩信號來生成射頻信號；以及放大器，配置 為放大射頻信號并且生成傳輸信號，該傳輸信號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以 對在傳輸信號中的第一反交互調(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)的信號失真。
[0007] 在另一實(shí)施例中，提供了一種用于降低信號失真的方法。至少部分地基于用于無 線通信的基帶信號和振蕩信號來生成射頻信號。放大該射頻信號。生成傳輸信號。該傳輸 信號包括第一反交互調(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)的信號失真。
[0008] 在另一實(shí)施例中，提供了一種用于降低信號失真的方法。至少部分地基于用于無 線通信的基帶信號和振蕩信號來生成射頻信號。放大該射頻信號。生成傳輸信號。該傳輸 信號包括第一反交互調(diào)制分量和第二反交互調(diào)制分量。改變該射頻信號以對在傳輸信號中 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)的信號失真。
【附圖說明】
[0009] 圖1描繪了示出了一種用于降低信號失真的系統(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失真的示例圖。
[0013] 圖5描繪了用于降低信號失真的系統(tǒng)的另一示例圖。
[0014] 圖6(A)和圖6(B)描繪了用于降低信號失真的示例圖。
[0015] 圖7描繪了用于降低信號失真的示例流程圖。
[0016] 圖8描繪了用于降低信號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)的輸出信號中的三階非線性，例如反頂3((HM3)積，來 對發(fā)射機(jī)的性能進(jìn)行評估。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接收用于無線通信的基帶信號104,并且生成射頻（RF)信號106;而驅(qū)動(dòng)放大器108 放大RF信號106,以生成傳輸信號110。傳輸信號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)的信號失真。
[0019] 在一些實(shí)施例中，可以將失真抵消信號引入到上變頻器102中，以抵消在傳輸信 號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 消信號注入至傳輸路徑，上變頻器102對RF信號106進(jìn)行調(diào)節(jié)以使得反交互調(diào)制分量彼此 抵消，以降低信號失真。例如，上變頻器102包括：基帶濾波器112,其對基帶信號104進(jìn)行 濾波；以及混頻器114,其將基帶信號104乘以由本地振蕩器生成的適當(dāng)?shù)恼袷幮盘枴?br>[0020] 如上所論述，在傳輸信號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202(例如，三階諧波失真分量），并 且混頻器114將信號202轉(zhuǎn)換為在RF信號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110中生成反交互調(diào)制分量206 (CnOj。
[0021] 具體地，基帶信號104對應(yīng)于基帶頻率210 (BB)。諧波失真信號202對應(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202 與具有振蕩頻率212 (L0)的振蕩信號組合，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110中的反交互調(diào)制分量206對 應(yīng)于與在RF信號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208對應(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)的振蕩信號由本地振蕩器生成并且對應(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104與振蕩信號的三階諧波組合，生成諧波失真分 量302。諧波失真分量302對應(yīng)于大約等于（3L0+BB)的頻率。諧波失真分量302與所需信 號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110的信號失真與由上變頻器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)?？梢詫?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，以降低信號失真。在特定實(shí)施例中，將失真抵 消信號引入到上變頻器102中以在傳輸信號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失真的示例圖。如圖4(A)所示，總的反交 互調(diào)制分量對應(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失真的系統(tǒng)的另一示例圖。如圖5所示，信號生成器502 生成了至上變頻器506的失真抵消信號504。上變頻器506生成RF信號508,而驅(qū)動(dòng)放大 器510放大RF信號508以生成傳輸信號512。失真抵消信號504的引入導(dǎo)致在傳輸信號 512中生成注入的反交互調(diào)制分量514((HM3injeeted)。信號生成器502對失真抵消信號504 進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在傳輸信號512中降低與反交互調(diào)制分量相關(guān)聯(lián)的信號失真。
[0032] 具體地，在信號生成器502中，數(shù)字基帶單元516生成輸入信號518,而數(shù)模轉(zhuǎn)換器 520將輸入信號518轉(zhuǎn)換為失真抵消信號504,該失真抵消信號504對應(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對失真抵消信號504進(jìn)行 濾波，而混頻器524將信號504與具有振蕩頻率（L0)的振蕩信號組合，在RF信號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 512中的反交互調(diào)制分量51