專利名稱：用于通信建立模塊的自適應線性化技術的制作方法
背景技術：
圖1圖示通信系統(tǒng)內(nèi)信號處理模塊10的基本操作概念。信號處理模塊10通過信號放大、濾波和變頻來轉(zhuǎn)換輸入信號以生成所希望的輸出信號。因此，在實際的實現(xiàn)中，信號處理模塊10可以包括混頻器12、放大器16和濾波器14等中的任一個，甚至是兩個或多個這樣的功能建立模塊之組合。功能建立模塊的基本要求是提供高水平的信號完整性，或者對所希望的信號沒有附加損害。對所希望的輸出信號最常見的損害是設備非線性所導致的非線性。
當考慮非線性時，等式(1)的公式可表明這種非理想情況的影響Y(t)＝a1*x(t)+a2*x2(t)+a3*x3(t) 等式(1)其中x(t)是輸入信號和Y(t)是結果輸出信號。在圖2中圖形化地表示了上述等式。
如圖2所示，諸如三次諧波信號22的諧波相關信號比原始信號21增加地更快。這一事實導致通信接收機內(nèi)的互調(diào)和減敏問題，并導致發(fā)射機上相鄰信道內(nèi)的頻譜再生。應當指出非線性在三次諧波上較大，因而僅圖示了三次諧波信號22，盡管此問題可能涉及其它諧波和/或三次諧波。當輸入和輸出功率很大時，尤其在功率放大器的情況下，這些問題變得更加嚴重。因為無線系統(tǒng)內(nèi)的大部分功率由功率放大器消耗，所以功率放大器的線性化非常重要。
當前的線性化信號處理模塊的方法尤其是放大器的線性化具有諸多缺點。當前的方法不是可應用于多種線性化技術或非線性系統(tǒng)的通用方法。此外，這些方法導致成本增加，包括增加的尺寸和功率需求。因而，需要一種通用的和能夠在包括功率放大器應用設備的任意非線性系統(tǒng)中使用的設備和方法，最好能夠以最小的開銷來提高任意通信建立模塊的線性。
當適合于附加或替代細節(jié)、特征和/或技術背景的教導時，上述內(nèi)容在此引用作為參考。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是克服上述問題和/或缺點和至少提供下文中所描述優(yōu)點。
為了全部地或部分地實現(xiàn)至少上述的目的和優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，如所實施和廣泛描述的，一種線性化輸入信號x(t)的電路，包括主電路，接收輸入信號，并具有近似H1的主傳遞函數(shù)，并輸出主信號輸出；非線性附加電路，接收輸入信號，并具有近似H2的非線性輔助傳遞函數(shù)，并輸出非線性輔助信號輸出，其中H1(X＞～a1X+a3X3)和H2(X)b1X+b3X3，X是x(t)的轉(zhuǎn)換，a1xa3＜0，b1xb3＜0，a1-a3近似為a1，b1-b3近似為零；和耦合到所述主電路和所述非線性輔助電路的組合器，組合所述主信號和所述輔助信號以生成一個輸出信號。
為了進一步全部地或部分地實現(xiàn)至少上述的目的和優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，如所實施和廣泛描述的，一種線性化輸入信號的電路，包括主電路，接收輸入信號和輸出主輸出信號，及非線性的輔助輸出信號，耦合到所述主電路和所述非線性電路的組合器，組合主信號和輔助信號以生成一個輸出信號；和反饋環(huán)路，其中所述反饋環(huán)路接收輸出信號的一部分，并將非線性的反饋信號輸出給所述輔助非線性電路。
為了進一步全部地或部分地實現(xiàn)至少上述的目的和優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，如所實施和廣泛描述的，一種線性化輸入信號的方法，包括使用主信號處理電路處理輸入信號，使用非線性電路處理輸入信號，組合主信號處理電路與非線性電路的輸出信號以生成輸出信號，并確定對非線性輔助電路控制參數(shù)的調(diào)整以將其非線性遞增一或遞減一。
在下面的說明書中將部分地闡述本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征，在閱讀下面的說明書之后，本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征對于本領域的普通技術人員來說部分上將是顯而易見的，并可以通過實施本發(fā)明來獲知。如權利要求書中具體指出的，可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的和優(yōu)點。


將參考附圖來詳細描述本發(fā)明，在附圖中相同的參考數(shù)字指相同的單元，其中圖1圖示一種示例性的相關技術的信號處理模塊；圖2圖示示例性的相關技術的信號和相應諧波特性；圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的用于信號處理模塊線性化的設備的優(yōu)選實施例的方框圖；圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的用于信號處理模塊線性化的包括線性化環(huán)路的優(yōu)選實施例的方框圖；圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的含有混頻器的線性化設備的優(yōu)選實施例的方框圖；圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的帶有前饋線性化系統(tǒng)的線性化設備的優(yōu)選實施例；圖7圖示根據(jù)本發(fā)明的帶有笛卡兒反饋環(huán)路系統(tǒng)的線性化設備的優(yōu)選實施例；圖8圖示根據(jù)本發(fā)明的帶有極環(huán)路校正系統(tǒng)的線性化設備的優(yōu)選實施例；圖9圖示用于放大器線性化的示例性數(shù)字自適應預失真系統(tǒng)；圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的用于信號處理模塊線性化的方法的優(yōu)選實施例。
具體實施例方式
圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的用于信號處理模塊的線性化設備的優(yōu)選實施例。如圖3所示，用于非線性消除的線性化設備的第一優(yōu)選實施例是通用的，并可以在包括功率放大器應用設備的任一非線性系統(tǒng)內(nèi)使用。根據(jù)本發(fā)明的線性化設備的第一優(yōu)選實施例可以提高信號處理通信建立模塊或系統(tǒng)的線性，最好在體積和功耗需求中的至少之一方面具有較低或最小開銷。
如圖3所示，線性化設備的第一優(yōu)選實施例具有信號處理模塊300或系統(tǒng)，它包括主信號處理模塊H1和輔助補償建立模塊H2。對于信號處理模塊300而言，X是輸入函數(shù)，Y是結果輸出函數(shù)。主信號模塊H1和輔助補償建立模塊H2具有可以表示為等式(2)的傳遞函數(shù)H1(X)和H2(X)。應當指出非線性在三次諧波上是最嚴重的，因此，等式(2)僅包含基波和三次諧波。然而，所公開的優(yōu)選實施例可以被一般化地擴展，本發(fā)明將不限制于三次諧波。
H1(X)＝a1X+a3X3，H2(X)＝b1X+b3X3................等式(2)在不失一般性的情況下，在所有的情況下都可以滿足表示為等式(3)的下述條件。
a1xa3＜0，b1xb3＜0..............................等式(3)如果使輔助補償建立模塊H2足夠非線性或非常不線性，可以滿足表示為等式(4)的下述條件。
a1-a3≈a3，b1-b3≈0.............................等式(4)在這種情況下，信號處理模塊300的輸出信號Y(X)成為Y(X)≈a1X使用上述非線性消除技術的根據(jù)本發(fā)明的設備和方法的優(yōu)選實施例對于一般的情況，甚至對于低功率的PA應用設備來說特別有效，因為輔助補償建立模塊H2應當被設計地具有非常大的非線性。在實際的設計中，輔助補償建立模塊H2可能占用很小的區(qū)域，并消耗較低或很小的功率。而且，因為輔助補償建立模塊H2可以具有與主信號處理模塊H1相同的結構，如果信號處理模塊300具有一開始很好設計或預先確定的滿足等式(2)-(4)和一般化形式的參數(shù)，則跟蹤性能將被提高，或者非常好。因而，主信號處理模塊H1可以是所設計的帶有不希望的非線性的已經(jīng)存在的電路。
當參數(shù)的初始化估計(例如線性化和/或系統(tǒng))很困難時，當參數(shù)的確定很困難或者甚至當需要高性能的參數(shù)時，線性化設備或方法的優(yōu)選實施例可以分別包括校正環(huán)路或處理，如圖4所示。
如圖4所示，輔助補償建立模塊H2包括校正環(huán)路410。當在信號處理模塊內(nèi)存在過多的非線性或者當消除很差時，互調(diào)導致的頻譜泄漏出現(xiàn)在臨近信道上。校正環(huán)路410包括檢測器412，它最好檢測臨近信道內(nèi)頻譜分量的量值，并提供與模塊300的所檢測的非線性量值相對應的輸出信號。分析器414接收來自檢測器412的輸出信號，用于最好與預先確定的分量電平等相互比較。分析器414輸出輔助補償建立模塊H2的環(huán)路控制參數(shù)416。因而，如果分析器414確定頻譜泄漏分量過大，則修改輔助補償建立模塊H2的環(huán)路控制參數(shù)416以生成所期望的非線性內(nèi)的改變，從而降低輔助模塊H2的非線性。輔助補償建立模塊H2的環(huán)路控制參數(shù)416是影響模塊H2線性的參數(shù)。此外，如圖4所示，校正環(huán)路410能夠在確定系統(tǒng)性能(例如非線性或消除量值)之前修改信號處理模塊300的輸出信號420。因而，校正環(huán)路410可以包括濾波器418，例如接收模塊300的輸出信號420，它通過模塊300所期望信道的相鄰或臨近信道。
現(xiàn)在將描述如圖4所示的帶有校正環(huán)路的線性化設備的優(yōu)選實施例的操作。當存在過多非線性或者模塊300的消除很差時，互調(diào)等導致的頻譜泄漏可能出現(xiàn)在相鄰信道上。使用帶通濾波器作為濾波器418，最好能夠控制所期望的互調(diào)量值。作為檢測器412的功率檢測器測量這個從帶通濾波器418接收到的濾波后信道內(nèi)的頻譜分量，作為分析器414的閾值檢測器檢查它是否過大。如果到相鄰信道(例如邊帶)的頻譜泄漏過大，則校正環(huán)路410控制輔助模塊H2的參數(shù)以降低非線性。環(huán)路控制參數(shù)416可以是任何影響輔助模塊H2線性的參數(shù)。例如，環(huán)路控制參數(shù)416可以是輔助模塊的實際信號電平或偏離電平等。
如圖3-4所示的優(yōu)選實施例能夠被輕易地應用于各種線性化方法。在下文中提供根據(jù)本發(fā)明的若干詳細優(yōu)選實施例以更清楚地解釋本發(fā)明的某些方面。然而，本領域的技術人員將意識到這些實施例將是示例性的，本發(fā)明并不僅限制于這些詳細的例子。
當將校正環(huán)路應用于高頻單元，例如功率放大器時，在射頻上實現(xiàn)帶通濾波器可能是相當困難的。例如當在1GHz上以1MHz的帶寬工作時，帶通濾波器應當具有1000的品質(zhì)因子，這非常困難，幾乎不可能實現(xiàn)。在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)使用混頻器等的頻率轉(zhuǎn)換。在功率檢測器的輸入上使用附加增益級能夠?qū)崿F(xiàn)性能的進一步改進。如果到邊帶的頻譜泄漏很小，則應當使用精確的功率檢測器和閾值檢測器等。附加的增益級能夠克服隨后的檢測器偏移，從而提高信號處理通信建立模塊的分辨率。
圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的線性化設備的第二優(yōu)選實施例。如圖5所示，線性化設備的第二優(yōu)選實施例具體可應用于功率放大器。
圖9圖示這個例子，其中將所推薦的線性化技術應用于前饋線性化器。
如圖5所示，輔助補償建立模塊H2耦合到校正環(huán)路。因而，校正環(huán)路可以包括混頻器522，它接收模塊300的射頻輸出信號520，并使用最好具有頻率fLO的的本振信號524降低射頻輸出信號的頻率。因而，使用混頻器522由頻率fLO將混頻器522的輸出信號的頻率降低到基帶或中頻?；祛l器522的輸出通過帶通濾波器518，它最好使模塊300所期望信道的相鄰或臨近信道通過。放大器526接收帶通濾波器518的輸出信號。功率檢測器512接收來自放大器526的放大輸出信號。閾值檢測器514接收來自功率檢測器512的放大輸出信號以與預定電平相比較。閾值檢測器514輸出輔助補償建立模塊H2的控制參數(shù)516。因而，如果閾值檢測器514確定頻譜泄漏分量過大，則修改輔助補償建立模塊H2的控制參數(shù)516以生成所期望的非線性內(nèi)的改變，從而降低輔助模塊H2的非線性，并降低相鄰信道內(nèi)的頻譜泄漏，直到閾值檢測器514確定它低于預定量值。
圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的線性化設備的第三優(yōu)選實施例。如圖6所示，線性化設備的第三優(yōu)選實施例包括前饋線性化器630和線性化環(huán)路610。前饋線性化器630接收輸入信號632，它可以包括兩個不同的載波信號，每個載波信號具有不同的頻率F1和F2。輸入信號632通過第一耦合器640經(jīng)支路A被提供到主放大器650，并通過支路B到移相器655。主放大器650的輸出信號通過第二耦合器660提供給移相器670，移相器670具有提供給第三耦合器680的輸出信號。由第二耦合器660接收移相器655的輸出信號。第一耦合器640、主放大器650、移相器655和第二耦合器660組成消除環(huán)路1。因此，經(jīng)支路B來自第二耦合器660的消除環(huán)路1的輸出將輸入信號632消除，并僅包含因為設備非線性所生成的失真和噪聲，所述設備非線性例如是主放大器650的不良放大和互調(diào)產(chǎn)物。然而，因為包括不理想頻率響應的和至少主放大器650的匹配方面的誤差，在消除環(huán)路1內(nèi)并未完全消除輸入信號632。
第二耦合器660的輸出經(jīng)支路A輸入到移相器670，移相器670的輸出輸入第三耦合器680。經(jīng)支路B的第二耦合器660的輸出輸入輔助放大器675，所述輔助放大器675放大由主放大器630引入到輸入信號632內(nèi)的已調(diào)整失真和噪聲分量。輔助放大器675的輸出信號是第三耦合器680的輸入。第二耦合器660、移相器670、輔助放大器675和第三耦合器680組成失真消除環(huán)路2，它可操作地降低或消除來自主放大器650輸出信號的失真和噪聲分量以生成最佳放大的輸出信號634，該信號具有降低的由主放大器650引入的噪聲和失真。
前饋線性化器630的操作通過例如從主放大器650的放大輸出中減去輸入信號632在消除環(huán)路1內(nèi)隔離主放大器650所生成的失真和噪聲。信號662是經(jīng)支路B來自第二耦合器660的輸出并由輔助放大器675放大，然后，例如在第三耦合器680上從主放大器650的移相放大輸出信號672中減去，所述移相放大輸出信號672包含主放大器650所引入的失真和噪聲。因而，來自前饋線性化器630的放大輸出信號634已經(jīng)降低了失真和噪聲。
如圖6所示，使用線性化環(huán)路610來控制第二路徑(即支路B)內(nèi)輔助放大器的增益和移相器的實際相移。線性化環(huán)路610提供線性化的通用性，它能夠控制影響前饋線性化器630線性的任意一個或多個參數(shù)。如圖6所示，校正環(huán)路610包括混頻器622，它接收前饋線性化器630的射頻輸出信號634，并使用最好具有頻率fLO的本振信號來降低射頻輸出信號的頻率。因而，使用混頻器622將混頻器622的輸出信號的頻率降低頻率fLO到基帶或中頻?；祛l器622的輸出信號通過帶通濾波器618到功率檢測器612，功率檢測器612檢測在通過放大器626的前饋線性化器630所期望信道的相鄰或臨近信道的頻譜分量量值。由閾值檢測器614接收功率檢測器612的輸出信號，所述閾值檢測器614輸出前饋線性化器630的控制參數(shù)616。如圖6所示，前饋線性化器630的控制參數(shù)包括相位控制和幅度控制。因而，如果線性化環(huán)路610確定頻譜泄漏分量超過規(guī)定范圍，則修改前饋線性化器630的控制參數(shù)616以生成在非線性補償內(nèi)所期望的改變，最好使用移相器655和輔助放大器675中的至少之一。
圖7圖示根據(jù)本發(fā)明的線性化設備的第四優(yōu)選實施例。如圖7所示，線性化設備的第四優(yōu)選實施例包括用于放大器線性化的笛卡兒反饋環(huán)路730和線性化環(huán)路710。用于放大器線性化的笛卡兒反饋環(huán)路730可以接收不同放大器710內(nèi)基帶頻率上的相應I和Q輸入。最好由I-Q調(diào)制器720A將放大器710的輸出信號上變頻到射頻。由放大器730(例如功率放大器PA)放大調(diào)制信號，并通過耦合器740發(fā)送線性化后的輸出信號。耦合器740還將一部分線性化輸出信號提供給反饋路徑。反饋路徑可以包括可控制的衰減器750、I-Q解調(diào)器720B和放大器760。衰減器750的輸出信號通過I-Q解調(diào)器720B下變頻到基帶和中頻，并在放大器760放大之后，分別輸入給差分放大器710。差分放大器710將反饋路徑信號從I和Q輸入信號中減去以生成誤差信號，從而降低笛卡兒反饋環(huán)路操作中的非線性。
如圖7所示，使用線性化環(huán)路710至少可以控制反饋路徑內(nèi)的衰減器。線性化環(huán)路710顯示了線性化的通用性，其中它可以控制影響用于放大器線性化的笛卡兒反饋環(huán)路730的線性的任意一個或多個參數(shù)。如圖7所示，校正環(huán)路710在結構上最好類似于校正環(huán)路610。因而，如果線性化環(huán)路710確定頻譜泄漏分量過大，則至少使用衰減器760修改用于放大器線性化的笛卡兒反饋環(huán)路730的控制參數(shù)716，從而生成非線性補償內(nèi)所期望的改變，盡管諸如衰減器單元和放大器的附加噪聲控制設備可附加地耦合在前饋或反饋路徑內(nèi)，并使用控制參數(shù)716來控制。
圖8圖示根據(jù)本發(fā)明的線性化設備的第五優(yōu)選實施例。如圖7所示，線性化設備的第五優(yōu)選實施例包括極性環(huán)路校正系統(tǒng)830和線性化環(huán)路810。極性環(huán)路校正系統(tǒng)830可接收中頻信號，該信號分成極性分量、幅度和相位，并與功率放大器PA輸出信號內(nèi)的相應分量相比較。將所得到的相位誤差輸入給VCO，由其向功率放大器饋送一個受控(例如相位)輸入信號。幅度誤差信號調(diào)制功率放大器的控制輸入。鎖相環(huán)可以跟蹤相位，反饋電路跟蹤幅度?？梢杂芍T如反饋路徑內(nèi)的振蕩器的射頻源來設置信道頻率。
如圖8所示，使用線性化環(huán)路810可以至少控制幅度和相位極性分量。線性化環(huán)路810最好提供線性化通用性，其中它可以控制影響極性環(huán)路校正系統(tǒng)830的線性的任意一個或多個參數(shù)。如圖8所示，校正環(huán)路810最好在結構上類似于校正環(huán)路610。因此，修改極性環(huán)路校正系統(tǒng)830的控制參數(shù)816以在極性分量內(nèi)產(chǎn)生所期望的改變，盡管可以添加附加的非線性控制單元。
圖9圖示示例性的數(shù)字自適應預失真系統(tǒng)900。數(shù)字自適應預失真系統(tǒng)900的操作類似于笛卡兒環(huán)路，但是不同點在于使用數(shù)字信號處理(DSP)和查找表(LUT)進行非線性消除。盡管系統(tǒng)900的校正是自適應的，因而是非?？煽康?，但它需要很大的區(qū)域和功率。因而，該系統(tǒng)不適用于低功率放大器(PA)應用設備。
圖10圖示根據(jù)本發(fā)明的信號處理系統(tǒng)的輸出信號的線性化方法。如圖10所示，在處理開始之后，控制前進到步驟S1010，其中在步驟S1010確定主信號處理模塊的傳遞函數(shù)。主信號處理模塊可以是包括混頻器、放大器和濾波器等的功能建立模塊中的一個、多個或其組合?？刂茝牟襟ES1010前進到步驟S1020，其中確定非線性輔助模塊的傳遞函數(shù)。確定主信號處理模塊和非線性輔助模塊的傳遞函數(shù)以滿足上述的等式2-4?？刂茝牟襟ES1020前進到步驟S1030。因為系統(tǒng)的設備非線性的累積導致主信號模塊對輸入函數(shù)的期望信號處理，在步驟S1030確定信號處理系統(tǒng)的組合輸出信號是否在所期望的參數(shù)內(nèi)。步驟S1030的確定可以是一次、多次或周期確定。如果在步驟S1030的確定結果為是，則控制前進到步驟S1050，在此結束處理。
如果步驟S1030的確定為否，則控制前進到步驟S1042，其中提取一部分輸出信號來分析。例如，在步驟S1042，濾波器等可使輸出信號的選定信道通過，同時降低或阻斷輸出信號的其余部分。控制從步驟1042前進到步驟S1044，其中分析輸出信號的選定部分。例如，在步驟S1044，分析選定信道內(nèi)的功率電平以確定其電平。例如，信號分析基于輸出信號的平均?？刂茝牟襟ES1044前進到步驟S1046。
在步驟S1046，如果輸出信號的選定部分的信號電平大于諸如閾值電平的規(guī)定量值，則修改非線性輔助模塊的控制參數(shù)。非線性輔助模塊控制參數(shù)的修改可降低或提高非線性，從而修改系統(tǒng)內(nèi)設備非線性所生成噪聲的消除。控制從步驟S1046跳回到步驟S1030。
通常，多種方法能夠提高線性。因為功率放大器消耗了無線系統(tǒng)內(nèi)的大部分功率，已經(jīng)投入大量的努力來設計功率放大器。放大器線性化的方法可能涉及下述技術之一笛卡兒環(huán)路、極性環(huán)路、前饋和預失真。當與極性環(huán)路相比時，笛卡兒反饋環(huán)路可能具有對稱的結構，因而不太可能在AM-AM和AM-PM處理之間引入影響所有校正系統(tǒng)的相移。然而，視頻帶寬和穩(wěn)定性限制了處理多載波信號的能力。
與笛卡兒和極性環(huán)路反饋拓撲結構不同，前饋線性化系統(tǒng)具有很低的不穩(wěn)定性和帶寬限制。然而，前饋線性化系統(tǒng)需要增益和相位上的精確匹配以實現(xiàn)對諧波信號的充分抑制。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例可應用于需要高度線性的任一通信系統(tǒng)。優(yōu)選實施例可在無線應用內(nèi)使用，由此可以使用所推薦的技術以最小開銷來線性化功率放大器。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例是在通信系統(tǒng)內(nèi)線性化所期望的。本發(fā)明的一個優(yōu)點，如圖3所示，是使用輔助非線性模塊來提高線性。輔助模塊的存在所導致的開銷非常小，因為可以將輔助非線性模塊設計得非常小，并具有很低的功耗。而且，不存在反饋路徑，因而不會由于反饋延遲導致任何穩(wěn)定性問題或性能上的降低。圖3至圖5中所描述的優(yōu)選實施例實現(xiàn)了上述優(yōu)點，因為附加的硬件對性能并不是決定性的。
盡管根據(jù)本發(fā)明的選定優(yōu)選實施例使用反饋路徑，但是因為消除設備和處理以平均為基礎，并僅處理非線性所導致的邊帶內(nèi)的功率泄漏，所以它并未導致任何穩(wěn)定性問題。因此，在本發(fā)明中并不存在笛卡兒環(huán)路等的延遲效應。
而且，當與預失真技術相比時，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例需要較少的硬件，并且實現(xiàn)起來更容易。相反，因為優(yōu)選實施例僅處理非線性所產(chǎn)生的功率，所推薦的線性化方法并不需要任何復雜的算法和大型的數(shù)字硬件。因而，所推薦的方法甚至可以應用于低功率的功率放大器(PA)應用設備。
上述實施例和優(yōu)點僅僅是示例性的，并不構成對本發(fā)明的限制。本教導可輕易地應用于其它類型的設備。本發(fā)明的描述將是說明性的，并不限制權利要求書的范圍。對于本領域的技術人員來說，許多替代、修改和變型將是顯而易見的。在權利要求書中，功能性限定的技術特征將涵蓋在此所述的執(zhí)行所述功能的結構，并且不僅僅包含結構的等價物，而且還包含等價的結構。
權利要求
1.一種用于線性化輸入信號x(t)的電路，包括一個主電路，接收輸入信號，具有近似H1的主傳遞函數(shù)，并輸出一個主輸出信號；一個非線性輔助電路，接收輸入信號，并具有近似H2的非線性輔助傳遞函數(shù)，輸出非線性的輔助輸出信號，其中H1(X)＝a1X+a3X3和H2(X)＝b1X+b3X3，X是x(t)的變換，a1×a3＜0，b1×b3＜0，a1-a3近似為a1，b1-b3近似為0；和一個耦合到所述主電路和所述非線性輔助電路的組合器，它組合所述主信號和所述非線性輔助信號以生成一個輸出信號。
2.根據(jù)權利要求1的電路，還包括一個耦合到所述組合器的反饋環(huán)路。
3.根據(jù)權利要求2的電路，其中所述反饋環(huán)路還包括一個耦合到所述組合器的帶通濾波器，接收所述輸出信號；一個耦合以接收帶通濾波器的輸出信號的增益級；一個耦合以接收增益級輸出信號的功率檢測器；一個耦合以接收功率檢測器輸出信號的閾值檢測器，其中由非線性輔助電路接收閾值檢測器的一個輸出；和一個耦合到帶通濾波器的輸入的混頻器。
4.根據(jù)權利要求1的電路，還包括一個反饋環(huán)路，其中所述反饋環(huán)路接收一部分輸出信號，并將非線性控制信號輸出給所述輔助非線性電路。
5.根據(jù)權利要求4的電路，還包括一個非線性檢測器，檢測輸出信號內(nèi)非線性的量值，其中非線性控制信號基于所述非線性檢測器所檢測的非線性的量值。
6.根據(jù)權利要求5的電路，其中所述非線性輔助電路與非線性控制信號成比例地提高所述非線性輔助輸出信號的功率電平。
7.根據(jù)權利要求4的電路，還包括一個非線性檢測器，它檢測輸出信號內(nèi)非線性的量值，其中非線性反饋信號與非線性檢測器所檢測的非線性量值成比例。
8.根據(jù)權利要求7的電路，其中所述反饋環(huán)路還包括一個耦合到組合器的帶通濾波器，接收所述輸出信號；一個耦合以接收帶通濾波器的輸出信號的增益級；一個耦合以接收增益級輸出信號的功率檢測器；一個耦合以接收功率檢測器輸出信號的閾值檢測器，其中由非線性輔助電路接收閾值檢測器的輸出。
9.根據(jù)權利要求7的電路，其中所述主電路包括一個線性化電路。
10.根據(jù)權利要求9的電路，其中所述線性化電路包括前饋線性化器、笛卡兒反饋環(huán)路、極性環(huán)路校正系統(tǒng)和數(shù)字自適應預失真系統(tǒng)之一。
11.根據(jù)權利要求7的電路，其中所述非線性輔助電路與非線性反饋信號成比例地提高所述非線性輔助輸出信號的功率電平。
12.一種用于線性化輸入信號的電路，包括一個主電路，接收輸入信號并輸出一個主輸出信號；一個非線性輔助輸出信號；一個耦合到所述主電路和所述非線性電路的組合器，它組合主信號和輔助信號以生成一個輸出信號；和一個反饋環(huán)路，其中所述反饋環(huán)路接收一部分輸出信號，并將非線性反饋信號輸出給所述輔助非線性電路。
13.一種用于線性化輸入信號的方法，包括使用主信號處理電路處理輸入信號；使用非線性電路處理輸入信號；組合主信號處理電路和非線性電路的輸出信號以生成一個輸出信號；和確定對非線性輔助電路控制參數(shù)的調(diào)整以修改其非線性。
14.一種在信號處理系統(tǒng)內(nèi)改善信號質(zhì)量的方法，包括(a)根據(jù)傳遞函數(shù)H1處理輸入信號；(b)根據(jù)傳遞函數(shù)H2處理輸入信號；和(c)相減步驟(a)和(b)的已處理信號；其中當在步驟(c)中相減已處理信號時，步驟(b)包括將傳遞函數(shù)H2的非線性提高一個量值，使得足以抑制步驟(a)的已處理信號輸出內(nèi)的至少一個預定諧波和步驟(b)的已處理信號輸出內(nèi)的至少一次和三次諧波。
15.根據(jù)權利要求14的方法，其中提高傳遞函數(shù)H2的非線性的步驟包括調(diào)整環(huán)路控制參數(shù)，由此提高傳遞函數(shù)H2的非線性。
16.根據(jù)權利要求14的方法，其中所述至少一個預定諧波是三次諧波。
17.一種用于改善信號處理系統(tǒng)內(nèi)信號質(zhì)量的系統(tǒng)，包括第一信號處理模塊，它根據(jù)傳遞函數(shù)H1修改輸入信號；第二信號處理模塊，它根據(jù)傳遞函數(shù)H2修改輸入信號；一個組合器，它組合來自第一和第二信號處理模塊的已處理信號，其中當由組合器組合已處理信號時，第二信號處理模塊將傳遞函數(shù)H2的非線性提高一個量值，使得足以抑制第一信號處理模塊的已處理信號輸出內(nèi)的至少一個預定諧波和第二信號處理模塊的已處理信號輸出內(nèi)的至少一次和三次諧波。
18.根據(jù)權利要求17的系統(tǒng)，其中第二信號處理模塊調(diào)整環(huán)路控制參數(shù)，提高傳遞函數(shù)H2的非線性。
19.根據(jù)權利要求17的系統(tǒng)，其中所述組合器是一個減法器，其中當在減法器內(nèi)相減已處理信號時，第二信號處理模塊將傳遞函數(shù)H2的非線性提高一個量值，使得足以抑制第一信號處理模塊的已處理信號輸出內(nèi)除了一次諧波之外的所有諧波，并抑制第二信號輸出模塊的已處理信號輸出內(nèi)的所有諧波。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線性化設備和方法。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例可以組合輔助非線性模塊(300)與諸如通信系統(tǒng)的系統(tǒng)的功能模塊(520)。因為電路結構、成本和低功耗，非線性輔助模塊所導致的系統(tǒng)開銷可以很小。此外，可以設計非線性輔助模塊以便不需要反饋路徑。其它的優(yōu)選實施例通過使用基于輸出信號平均檢測的消除設備或處理，在不損失穩(wěn)定性的情況下，可以使用反饋路徑。例如，反饋環(huán)路可以檢測通信系統(tǒng)的非線性所導致的邊帶內(nèi)的功率泄漏。
文檔編號H03F1/32GK1561571SQ02819087
公開日2005年1月5日 申請日期2002年8月29日 優(yōu)先權日2001年8月29日
發(fā)明者鄭會三, 樸畯培, 李京浩 申請人:Gct半導體公司