用于數(shù)字預(yù)失真調(diào)適的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般來(lái)說(shuō)設(shè)及用于蜂窩式基站功率放大器的數(shù)字預(yù)失真調(diào)適技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)今的蜂窩式基站必須經(jīng)高效操作W使功率耗散最小化且減少對(duì)昂貴冷卻設(shè)備 的需要。數(shù)字預(yù)失真值PD)在校正功率放大器（PA)非線(xiàn)性行為W及使PA能夠W滿(mǎn)足嚴(yán)格 相鄰信道泄漏比（A化時(shí)規(guī)范所必需的高效率及線(xiàn)性度操作中發(fā)揮關(guān)鍵作用。使用經(jīng)主動(dòng) 發(fā)射信號(hào)的片段周期性地訓(xùn)練的自適應(yīng)非線(xiàn)性系統(tǒng)對(duì)經(jīng)選擇用于調(diào)適（訓(xùn)練）的信號(hào)樣本 極為敏感。用于功率放大器線(xiàn)性化的數(shù)字預(yù)失真是一個(gè)此系統(tǒng)。
[0003] 存在選擇信號(hào)片段W用于調(diào)適的數(shù)種常規(guī)方法。運(yùn)些方法常規(guī)地基于信號(hào)中的峰 值內(nèi)容及平均（M巧功率電平。然而，對(duì)于具有顯著非線(xiàn)性存儲(chǔ)器的系統(tǒng)，在能夠提供隨時(shí) 間而穩(wěn)定的最優(yōu)性能方面僅僅運(yùn)些度量通常會(huì)出現(xiàn)不足。
[0004] 在多載波無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中使用跳頻，W通過(guò)添加頻率分集而改進(jìn)鏈路中的信噪比。當(dāng) 來(lái)自無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)基站的信號(hào)從多個(gè)表面（例如，建筑物、交通工具）反射時(shí)，可發(fā)生信號(hào)衰落， 使得具有不同路徑長(zhǎng)度且因此不同相位的多個(gè)經(jīng)反射信號(hào)到達(dá)相同接收點(diǎn)。運(yùn)些多個(gè)經(jīng)反 射信號(hào)彼此干擾且取決于信號(hào)之間的相位關(guān)系，異相多個(gè)信號(hào)的添加可致使相長(zhǎng)及相消干 擾兩者。當(dāng)發(fā)生相消干擾時(shí)，信號(hào)振幅減小且因此發(fā)生信號(hào)衰落。頻率分集（即，改變載波 頻率）對(duì)抗此衰落，運(yùn)是因?yàn)樗鲱l率分集還改變經(jīng)反射信號(hào)之間的相位關(guān)系。在多載波 無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中，載波的頻率W重復(fù)模式隨時(shí)間不斷地彼此交換。此稱(chēng)為"跳頻"且所述重復(fù)模 式稱(chēng)為"跳變模式"。另外，跳變模式自身隨時(shí)間改變。載波頻率改變及模式改變?cè)陬A(yù)定時(shí) 間邊界上同步進(jìn)行。 陽(yáng)0化]在所有應(yīng)用的蜂窩式標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，與典型3G或4G系統(tǒng)相比，多載波無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)需要最 嚴(yán)格ACLR規(guī)章要求。如何設(shè)計(jì)用于多載波無(wú)線(xiàn)跳變系統(tǒng)的DPD組件已成為最近幾年中工 業(yè)所面臨的最具挑戰(zhàn)性問(wèn)題中的一者。很通常將多載波無(wú)線(xiàn)跳變系統(tǒng)中的DPD性能用作用 W評(píng)估跨越不同平臺(tái)使用的不同DPD解決方案的度量。
[0006] 如所提及的用于選擇信號(hào)的片段或捕獲W用于DPD調(diào)適的常規(guī)方法是將所述選 擇基于峰值及RMS功率內(nèi)容。此可借助圖式加W進(jìn)一步解釋。
[0007] 圖1展示使用峰值及MS功率闊值來(lái)選擇用于訓(xùn)練的信號(hào)捕獲的常規(guī)DPD調(diào)適系 統(tǒng)的系統(tǒng)100。
[0008] 系統(tǒng)100包含DPD組件104、發(fā)射器/PA組件113、信號(hào)分接組件117、捕獲濾波器 組件118及調(diào)適組件134。發(fā)射器/PA組件113包含發(fā)射器108及PA 112。信號(hào)分接組件 117包含禪合器120及接收器124。捕獲濾波器組件118進(jìn)一步包含比較器128及存儲(chǔ)組 件 130。
[0009] DPD組件104經(jīng)布置W在線(xiàn)102上輸入用于發(fā)射的信號(hào)且在線(xiàn)106上將信號(hào)輸出 到發(fā)射器108。發(fā)射器108經(jīng)布置W經(jīng)由線(xiàn)110連接到PA 112。PA 112經(jīng)布置W經(jīng)由線(xiàn) 114連接到天線(xiàn)116,線(xiàn)114還通過(guò)禪合器120。接收器124經(jīng)布置W在線(xiàn)122上輸入來(lái)自 禪合器120的信號(hào)且經(jīng)由線(xiàn)126連接到比較器128。存儲(chǔ)組件130經(jīng)由線(xiàn)129連接到捕獲 組件128。比較器128經(jīng)布置W在線(xiàn)132上將信號(hào)輸出到調(diào)適組件134。調(diào)適組件134在 線(xiàn)136上將信號(hào)輸出到DPD組件104。
[0010] DPD組件104可操作W使輸入信號(hào)預(yù)失真。發(fā)射器108可操作W提供數(shù)/模值/ A)轉(zhuǎn)換及頻率上轉(zhuǎn)換功能。PA 112可操作W提供RF信號(hào)放大。天線(xiàn)116可操作W經(jīng)由空 氣發(fā)射RF信號(hào)。禪合器120可操作W分接輸入信號(hào)的功率的小部分且使功率的其余部分 通過(guò)。接收器124可操作W提供下轉(zhuǎn)換及模/數(shù)（A/D)轉(zhuǎn)換功能。比較器128可操作W及 時(shí)捕獲輸入信號(hào)的片段，W將捕獲的性質(zhì)與預(yù)定闊值進(jìn)行比較且濾除不期望捕獲。存儲(chǔ)組 件130可操作W存儲(chǔ)并提供信號(hào)性質(zhì)闊值。調(diào)適組件134可操作W基于其輸入處的信號(hào)捕 獲而提供DPD調(diào)適信號(hào)且提供調(diào)適定時(shí)及同步。
[0011] DPD組件104、發(fā)射器108、PA 112及天線(xiàn)116形成蜂窩式基站無(wú)線(xiàn)電的發(fā)射鏈。 線(xiàn)102載運(yùn)打算用于經(jīng)由發(fā)射鏈發(fā)射的數(shù)字信號(hào)輸入。發(fā)射器108在線(xiàn)110上將數(shù)字信號(hào) 轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)且將模擬信號(hào)上轉(zhuǎn)換為射頻（RF)。經(jīng)上轉(zhuǎn)換信號(hào)接著發(fā)送到PA 112 W用 于在通過(guò)天線(xiàn)116而經(jīng)由空氣發(fā)射之前放大。然而，由于PA 112在其最高效區(qū)域（即，非 線(xiàn)性高增益區(qū)域）操作，因此必須調(diào)節(jié)其輸入W便補(bǔ)償PA的增益響應(yīng)的非線(xiàn)性。此補(bǔ)償由 DPD組件104執(zhí)行。DPD組件104在線(xiàn)102上修改輸入信號(hào)W在線(xiàn)106上產(chǎn)生經(jīng)補(bǔ)償信號(hào)。 所述補(bǔ)償使得當(dāng)線(xiàn)110上的信號(hào)（其為信號(hào)106的經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換及上轉(zhuǎn)換版本）于PA 112 的非線(xiàn)性區(qū)域中通過(guò)PA 112時(shí)，結(jié)果近似通過(guò)PA的具有線(xiàn)性增益響應(yīng)的未失真信號(hào)。
[0012] 由于輸入信號(hào)性質(zhì)的改變及模擬系統(tǒng)、尤其PA中的行為隨時(shí)間改變，因此由DPD 組件104施加的預(yù)失真需要隨時(shí)間而調(diào)適。為實(shí)現(xiàn)此，捕獲所發(fā)射信號(hào)的一部分且將其性 質(zhì)用于調(diào)適。禪合器120分接信號(hào)114的功率的一部分且此經(jīng)由接收器124饋送，所述接 收器施加頻率下轉(zhuǎn)換及A/D轉(zhuǎn)換W產(chǎn)生信號(hào)126,此實(shí)際上針對(duì)經(jīng)分接出信號(hào)，"撤銷(xiāo)"由發(fā) 射器/PA 113執(zhí)行的D/A轉(zhuǎn)換及上轉(zhuǎn)換。因此，信號(hào)126可被視為信號(hào)106的副本。比較 器128捕獲并存儲(chǔ)信號(hào)126的切片或片段，接著確定所述片段內(nèi)的峰值及平均RMS值。片 段中的峰值及平均MS值（其表示信號(hào)106的那些值）可接著作為性質(zhì)而用W執(zhí)行DPD調(diào) 適。
[0013] 實(shí)證測(cè)試已展示并非所有捕獲在用于調(diào)適時(shí)均可產(chǎn)生良好結(jié)果且出于此目的而 需要對(duì)捕獲進(jìn)行個(gè)別選擇。在此常規(guī)系統(tǒng)中，基于捕獲中所含有的峰值及平均MS功率W 及運(yùn)些性質(zhì)的闊值（其已經(jīng)確定為選擇的準(zhǔn)則、使其自身W實(shí)證方式確定）而選擇捕獲。
[0014] 在操作中，存儲(chǔ)組件130保持所使用的峰值及RMS闊值且將所述值供應(yīng)到比較器 128,所述比較器接著通過(guò)將所述值與經(jīng)由信號(hào)126從片段獲得的值進(jìn)行比較而使用所述 值來(lái)確定用于調(diào)適用途的捕獲的適合性。比較器128接著濾除不滿(mǎn)足闊值且因此已發(fā)現(xiàn)并 不適合的那些捕獲。將其余捕獲傳遞到調(diào)適組件134,所述調(diào)適組件確定調(diào)適方法所需的改 變且經(jīng)由信號(hào)136將運(yùn)些改變傳遞到DPD組件104。
[0015] 對(duì)于尤其具有顯著非線(xiàn)性存儲(chǔ)器的系統(tǒng)，在能夠提供隨時(shí)間而穩(wěn)定的最優(yōu)性能方 面僅僅運(yùn)些度量（峰值及MS功率）可通常會(huì)出現(xiàn)不足。
[0016] 在例如多載波無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的跳頻系統(tǒng)中，對(duì)不同跳變模式的DPD調(diào)適也可存在問(wèn) 題?，F(xiàn)有解決方案可使用同步存儲(chǔ)器及處理密集型方法或使用快速重新調(diào)適連同PA回 退（一種提供顯著較低功率效率的方法）。用W克服此類(lèi)問(wèn)題的常規(guī)方法稱(chēng)為"強(qiáng)力 化rute化rce)"方法，借此每當(dāng)發(fā)射新的跳變模式時(shí)，必須針對(duì)每一跳變模式應(yīng)用不同DPD 解決方案。
[0017] 圖2展示圖解說(shuō)明通過(guò)"強(qiáng)力"方法對(duì)不同跳變模式的處理的框圖200。
[0018] 在圖中，框圖200包含系統(tǒng)100、系統(tǒng)202及系統(tǒng)204。如針對(duì)圖1所描述，系統(tǒng) 100包含DPD組件104、發(fā)射器/PA 113、信號(hào)分接組件117、捕獲濾波器組件118及調(diào)適組 件134。系統(tǒng)202及系統(tǒng)204兩者均包含系統(tǒng)100的組件。系統(tǒng)202及系統(tǒng)204表示在跳 頻模式序列中的稍后時(shí)間處的系統(tǒng)100。
[0019] 系統(tǒng)100、系統(tǒng)202及系統(tǒng)204的線(xiàn)102、線(xiàn)106、線(xiàn)110、線(xiàn)114、線(xiàn)132及線(xiàn)136 W 與針對(duì)圖1的系統(tǒng)100相同的方式布置。
[0020] 系統(tǒng)100可完全如針對(duì)圖1的系統(tǒng)100所描述而操作。系統(tǒng)202及系統(tǒng)204兩者 均可與系統(tǒng)100相同地操作。
[0021] 如較早所描述，在多載波無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中，跳頻是多個(gè)載波的頻率W重復(fù)模式隨時(shí)間 彼此交換的實(shí)踐且跳變模式自身隨時(shí)間改變。舉例來(lái)說(shuō)，可給無(wú)線(xiàn)信道指派四個(gè)載波頻率 fl、f2、f3及f 4且將在預(yù)定時(shí)間邊界上在那些頻率之間按次序改變且所述模式將不斷地重 復(fù)。在另一時(shí)間處，信道可具有跳變模式片、fe、fVSf 8且將W相同方式表現(xiàn)。應(yīng)注意，頻 率模式經(jīng)選擇使得相同頻率在任一時(shí)間處不被使用兩次。另外，模式自身可隨時(shí)間改變，使 得存在重復(fù)模式序列。舉例來(lái)說(shuō)，信道可從模式fi、f2、f3、f4改變到模式f 5、fe、fV、fs，接著 改變到fi、f3、fs、fV，接著改變到f2、f4、fe、fs。還可存在額外模式。模式改變（就頻率改變 而論）必須在預(yù)定時(shí)間邊界上同步進(jìn)行。
[0022] 再次參考圖，系統(tǒng)100、系統(tǒng)202及系統(tǒng)204盡管可相同地操作，但其不同之處在于 每一系統(tǒng)經(jīng)配置W處置來(lái)自N個(gè)模式序列的不同跳頻模式。系統(tǒng)100經(jīng)配置W處置跳變模 式206 (第一跳變模式），系統(tǒng)212經(jīng)配置W處置跳變模式208 (第二跳變模式）且系統(tǒng)222 經(jīng)配置W處置跳變模式210 (第N跳變模式）。
[0023] 依據(jù)圖，在針對(duì)系統(tǒng)100的時(shí)間ti處，對(duì)跳變模式206的性質(zhì)的DPD調(diào)適在發(fā)生跳 變模式改變且開(kāi)始跳變模式206的時(shí)間處起始。一段時(shí)間后，在時(shí)間t2處，跳變模式從跳 變模式206改變到跳變模式208且DPD調(diào)適也改變，由系統(tǒng)202圖解說(shuō)明。DPD調(diào)適改變接 著針對(duì)每一跳變模式改變而發(fā)生，直到在時(shí)間ts處，跳變模式改變到跳變模式208 (第N跳 變模式）（由系統(tǒng)204圖解說(shuō)明）為止。跳變序列自身接著起始重復(fù)。
[0024] 應(yīng)注意，在蜂窩式常規(guī)系統(tǒng)中，參考可用系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)邊界（例如編號(hào)帖或超帖 邊界）來(lái)進(jìn)行跳變模式改變。另外，實(shí)施跳頻改變所必需的信道頻率指派信息可用于需要 其的所有組件。
[00巧]每當(dāng)存在跳變模式改變時(shí)，必須將新方法加載到DPD組件104中且反饋處理器113 必須加載有新闊值，如由調(diào)適組件134所引導(dǎo)。此類(lèi)改變必須瞬時(shí)發(fā)生，從而使得將方法及 闊值預(yù)加載到準(zhǔn)備就緒（ready-to-go)緩沖器中成為必需。改變還必須同步發(fā)生，需要定 時(shí)組件134內(nèi)的定時(shí)電路。因此，多載波無(wú)線(xiàn)跳頻解決方案的常規(guī)解決方案可需要相對(duì)大 量資源W用于處理、存儲(chǔ)及定時(shí)。
[00%] 常規(guī)DPD調(diào)適技術(shù)的一個(gè)問(wèn)題是結(jié)果可通常遠(yuǎn)達(dá)不到最優(yōu)性能。另外，在使用常 規(guī)DPD調(diào)適技術(shù)的多載波無(wú)線(xiàn)跳頻應(yīng)用中，實(shí)施常規(guī)強(qiáng)力技術(shù)所需的處理、存儲(chǔ)器及定時(shí) 電路可為極密集的。
[0027] 需要一種可針對(duì)信號(hào)捕獲用于DPD調(diào)適的適合性而評(píng)估所述信號(hào)捕獲的消除常 規(guī)系統(tǒng)及方法的許多性能問(wèn)題的系統(tǒng)及方法。在存在跳頻的情況下，還需要一種將消除常