專利名稱：預(yù)失真模型裝置和信號的預(yù)失真處理裝置、系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號預(yù)失真處理技術(shù)，尤其涉及一種信號預(yù)失真模型裝置以 及對應(yīng)的信號預(yù)失真處理裝置、信號預(yù)失真處理系統(tǒng)、以及信號預(yù)失真處理 方法。
背景技術(shù)：
目前。信號放大設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各種電子領(lǐng)域，其中應(yīng)用較多的是功 率放大器。功率放大器簡稱功放，由于其信號具有非線性失真，因此需要對 其信號進(jìn)行線性化，目前常用的線性化技術(shù)包括前饋技術(shù)和預(yù)失真技術(shù)。前饋技術(shù)是比較成熟有效的功率放大器的線性化技術(shù)，但是其缺點是采 用了功率放大器來放大誤差信號以抵消主信號功率放大器產(chǎn)生的帶外發(fā)射， 因此功率放大器整機(jī)的效率比較低，采用前饋技術(shù)的功率放大器雖然解決了 帶外發(fā)射問題，但是非常消耗電能。前饋技術(shù)與模擬預(yù)失真技術(shù)聯(lián)合使用，因為采用了模擬預(yù)失真技術(shù)，可 以降低對誤差信號放大器的要求，可以有限度的提高功率放大器整機(jī)的工作 效率，但是由于采用的是模擬技術(shù)，因此前饋技術(shù)與模擬預(yù)失真技術(shù)聯(lián)合使 用不是目前提高功率放大器效率的最好方案。為了克服模擬技術(shù)的缺陷，現(xiàn)在業(yè)界大多采用數(shù)字預(yù)失真技術(shù)進(jìn)行處理。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)和信號峰均比控制技術(shù)聯(lián)合使用，是目前提高功率放大 器效率的較好方案，該技術(shù)不但可以實現(xiàn)高線性度的無失真發(fā)射系統(tǒng)，并且 可以大幅度的提高功放部件整機(jī)效率，因為采用這種技術(shù)的功率放大器不需 要誤差信號功率放大器，因此會降低整機(jī)的功耗。另外數(shù)字預(yù)失真部件和信號峰均比控制部件工作在基站的數(shù)字域，并且可以替換發(fā)信機(jī)的數(shù)字中頻部 件，因此簡化了基站發(fā)射鏈路。并且相對功率放大器而言數(shù)字部件功耗比較 小，因此可以進(jìn)一步降低功耗。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)與削波技術(shù)是一對聯(lián)合使用的技術(shù)，當(dāng)功率放大器的工 作點沒有進(jìn)入深度飽和區(qū)時，可以通過數(shù)字預(yù)失真模塊產(chǎn)生的非線性失真補(bǔ) 償功率放大器產(chǎn)生的非線性失真，達(dá)到無失真?zhèn)鬏數(shù)男Ч榱颂岣咄ㄐ畔?統(tǒng)的容量，往往采用多載波信號，高效率的信號調(diào)制技術(shù)和高速的數(shù)據(jù)傳輸 速率，這樣的通信信號往往占用比較寬的頻譜，峰均比很高，因此一定要采 用降低信號峰均比技術(shù)，防止功率放大器進(jìn)入深度飽和區(qū)，如果功率放大器 進(jìn)入深度飽和區(qū)，此時預(yù)失真補(bǔ)償效果會非常差。功率放大器的傳輸特性通常采用如下幾種模型來描述(1 ) Volterra級數(shù)模型(Volterra Model);(2) i己'I"乙多工頁式才莫型(Memory polynomial Model);(3 ) Wiener Hammerstein Model模型，模型結(jié)構(gòu)為 一個濾波器(one Filter) +準(zhǔn)記憶失真(Memory less Nonlinear)十一個濾波器(one Filter );(4 ) Wiener Model才莫型，其模型結(jié)構(gòu)為one Filter+ Memoryless Nonlinear;(5 ) Hammerstein Model才莫型，其才莫型結(jié)構(gòu)為Memoryless Nonlinear +one Filter 。上述模型中的Memoryless Nonlinear就是功率放大器的AM/AM失真和 AM/PM失真。從模型描述的完備性和技術(shù)可實現(xiàn)性上角度考慮，上述的記 憶多項式模型是當(dāng)前被采用最多的 一種模型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道，上述的每一個模型都可以表示為一個非線 性濾波器或多個非線性濾波器組合的形式，從現(xiàn)有的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)實現(xiàn)來 看，這些濾波器都是連接在功率放大器輸入信號通路中的，預(yù)失真處理過程 就是對功率放大器輸入信號進(jìn)行濾波處理。這種實現(xiàn)方法的缺點是預(yù)失真參 數(shù)提取困難，進(jìn)行預(yù)失真仿真驗證困難。在選擇數(shù)字預(yù)失真方案的時候，通常對所使用的功率放大器的失真特性 了解很少，也不能確定采用哪種預(yù)失真模型合適，為了解決這個問題一般采用下面三個步驟第 一 步驟用參數(shù)識別的方法提取功率放大器的非線性模型；第二步驟用上述功率放大器的非線性模型的輸入輸出響應(yīng)數(shù)據(jù)識別出預(yù)失真模型；第三步驟把輸入信號依次輸入到上述的預(yù)失真模型和功率放大器非線 性模型中，檢驗功率放大器非線性模型輸出信號的線性指標(biāo)是否符合要求。通常實現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真的上述三個步驟是關(guān)鍵的， 一個都不能少。這三個 步驟中第一步驟尤其重要，在這個步驟中如果功率放大器的非線性模型提取 不準(zhǔn)確，將直接影響第二步驟的預(yù)失真模型提取，但是在第一步驟的功率放 大器的非線性模型提取過程中產(chǎn)生誤差是不可避免的，而且第二步驟的預(yù)失 真模型提取還會產(chǎn)生新的誤差，因此需要對每一步進(jìn)行誤差控制，否則誤差 累積下去對預(yù)失真的實現(xiàn)將產(chǎn)生災(zāi)難性的影響。用通常采用的幾種模型實現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真并且想減少上述實現(xiàn)預(yù)失真的 步驟，直接完成預(yù)失真模型的參數(shù)提取是很困難的，其原因是現(xiàn)有的幾種預(yù) 失真模型都可以表示為一個或多個非線性濾波器組合的形式，輸出的預(yù)失真參數(shù)有多個，如果在仿真驗證預(yù)失真效果時把這種模型串聯(lián)在功率放大器的輸出端，自適應(yīng)調(diào)整濾波器的參數(shù)使功率放大器的輸出信號的帶外發(fā)射減小到與輸入信號相同，有可能造成非線性濾波器參數(shù)收斂錯誤，因為功率放大器的輸出信號的帶外發(fā)射減小完全有可能是非線性濾波器的帶外抑制造成的，而不是預(yù)失真模型的非線性特性抵消，如果把這樣提取出的模型串聯(lián)到功率放大器的輸入端，不會減小功率放大器輸出信號的帶外發(fā)射。綜上所述，采用現(xiàn)有的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)，在數(shù)字預(yù)失真方案制定和實現(xiàn)過程中都必須先提取功率放大器的非線性模型，再根據(jù)功率放大器的非線性模型的輸入輸出響應(yīng)數(shù)據(jù)識別出預(yù)失真模型。因此，現(xiàn)有的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜，誤差較大，功率放大器輸出信號的帶外發(fā)射較高，不能很好地校準(zhǔn)功率放大器產(chǎn)生的瞬時失真和記憶失真。 發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種預(yù)失真模型裝置，可以不必 提取信號放大設(shè)備的非線性模型，直接提取預(yù)失真模型，從而降低數(shù)字預(yù)失 真處理的復(fù)雜度，并可降低誤差。本發(fā)明的另一目的在于提供一種信號的預(yù)失真處理裝置，可以利用直接 提取的預(yù)失真模型的級聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理，從而可以降低數(shù)字預(yù)失 真處理的復(fù)雜度和處理誤差，并降低信號放大設(shè)備輸出信號的帶外發(fā)射。本發(fā)明的又一目的在于提供一種信號的預(yù)失真處理系統(tǒng)，可以在信號放 大設(shè)備的反饋通路上直接提取預(yù)失真模型，利用提取的預(yù)失真模型的級聯(lián)結(jié) 構(gòu)進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理，從而降低數(shù)字預(yù)失真處理的復(fù)雜度和處理誤差，并 降低信號放大設(shè)備輸出信號的帶外發(fā)射。本發(fā)明的又一目的在于提供一種利用所述預(yù)失真模型裝置對信號進(jìn)行 預(yù)失真處理的方法，可以降低數(shù)字預(yù)失真處理的復(fù)雜度和處理誤差，并降低 信號放大設(shè)備輸出信號的帶外發(fā)射。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)方案為一種預(yù)失真模型裝置，包括至少二個預(yù)失真模型單元，各個預(yù)失真模型 單元處于不同的并列分支上，每個預(yù)失真模型單元的輸入端接信號放大設(shè)備 的輸入信號，每個預(yù)失真模型單元輸出一預(yù)失真參數(shù)；其中每個預(yù)失真模型 單元包括 一以信號放大設(shè)備輸入信號的幅度值為自變量進(jìn)行瞬時預(yù)失真處 理的瞬時預(yù)失真支路、至少一個以信號放大設(shè)備輸入信號的幅度值為自變量 進(jìn)行相應(yīng)記憶深度預(yù)失真處理的記憶預(yù)失真支路、以及一累加器，所述各個 預(yù)失真支路的輸入端接信號放大設(shè)備的輸入信號，輸出端接所述累加器的輸 入端，累加器的輸出信號作為本預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)輸出。優(yōu)選的，所述瞬時預(yù)失真支路具體包括一函數(shù)計算單元和一參數(shù)查找 表，所述信號放大設(shè)備的 一部分輸入信號輸入到所述函數(shù)計算單元進(jìn)行瞬時功率包絡(luò)計算，函數(shù)計算結(jié)果輸出給所述參數(shù)查找表，所述參數(shù)查找表為所 述函數(shù)計算結(jié)果查找配置參數(shù)后，將配置參數(shù)后的函數(shù)計算結(jié)果作為預(yù)失真 參數(shù)輸出。優(yōu)選的，所述記憶預(yù)失真支路為非線性橫向濾波器，包括一函數(shù)計算單元、m級4黃向濾波單元、以及一累加器，所述m為該記憶預(yù)失真支^^的記 憶深度，m為大于等于l的整數(shù)；其中第k級橫向濾波單元包括延遲單元、第k級復(fù)數(shù)乘法器、以及一用于 確定該第k級濾波單元參數(shù)的第k級參數(shù)查找表，信號放大設(shè)備的一部分輸 入信號輸入到所述函數(shù)計算單元進(jìn)行瞬時功率包絡(luò)計算，所述函數(shù)計算單元 輸出的函數(shù)計算結(jié)果輸入到所述第k級參數(shù)查找表，第k級參數(shù)查找表為所 述函數(shù)計算結(jié)果查找并配置參數(shù)后，將配置參數(shù)后的函數(shù)計算結(jié)果輸出給所 述第k級復(fù)數(shù)乘法器，信號放大設(shè)備的一部分輸入信號經(jīng)過k個延遲單元延 遲后也輸入所述第k級復(fù)數(shù)乘法器，所述第k級復(fù)數(shù)乘法器的輸出結(jié)果輸入 給所述累加器；所述累加器的輸出信號為預(yù)失真參數(shù)；所述k取值為大于等 于1且小于等于m的整數(shù)。一種包括權(quán)利要求1所述預(yù)失真模型裝置的信號預(yù)失真處理裝置，包括 級聯(lián)在一起的至少二級預(yù)失真處理單元，其中每一級預(yù)失真處理單元包括一復(fù)數(shù)乘法器和所述預(yù)失真模型裝置中的 一個分支的預(yù)失真模型單元，所述預(yù)失真模型單元輸出一預(yù)失真參數(shù)給所述 復(fù)數(shù)乘法器，所述復(fù)數(shù)乘法器還接收上一級預(yù)失真處理單元輸出的預(yù)失真信 號或信號放大設(shè)備的輸入信號，用于將接收到的預(yù)失真信號或信號放大設(shè)備 的輸入信號與收到的預(yù)失真參數(shù)相乘，輸出預(yù)失真信號；其中，第一級預(yù)失 真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器接收所述信號放大設(shè)備的輸入信號，非第一級預(yù)失 真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器接收上一級預(yù)失真處理單元輸出的預(yù)失真信號，最 后一級預(yù)失真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器輸出的預(yù)失真信號作為信號放大設(shè)備 的輸入信號。優(yōu)選的，所述預(yù)失真模型裝置中的瞬時預(yù)失真支路具體包括一函數(shù)計算單元和一參數(shù)查找表，所述信號放大設(shè)備的一部分輸入信號輸入到所述函數(shù) 計算單元進(jìn)行瞬時功率包絡(luò)計算，函數(shù)計算結(jié)果輸出給所述參數(shù)查找表，所述參數(shù)查找表為所述函數(shù)計算結(jié)果查找配置參數(shù)后，將配置參數(shù)后的函數(shù)計 算結(jié)果作為預(yù)失真參數(shù)輸出。優(yōu)選的，所述預(yù)失真模型裝置中的記憶預(yù)失真支路為非線性橫向濾波器，包括一函數(shù)計算單元、m級橫向濾波單元、以及一累加器，所述m為 該記憶預(yù)失真支路的記憶深度，m為大于等于l的整數(shù)；其中第k級橫向濾波單元包括延遲單元、第k級復(fù)數(shù)乘法器、以及一用于 確定該第k級濾波單元參數(shù)的第k級參數(shù)查找表，信號放大設(shè)備的一部分輸 入信號輸入到所述函數(shù)計算單元進(jìn)行瞬時功率包絡(luò)計算，所述函數(shù)計算單元 輸出的函數(shù)計算結(jié)果輸入到所述第k級參數(shù)查找表，第k級參數(shù)查找表為所 述函數(shù)計算結(jié)果查找并配置參數(shù)后，將配置參數(shù)后的函數(shù)計算結(jié)果輸出給所 述第k級復(fù)數(shù)乘法器，信號放大設(shè)備的一部分輸入信號經(jīng)過k- 1個延遲單 元延遲后也輸入所述第k級復(fù)數(shù)乘法器，所述第k級復(fù)數(shù)乘法器的輸出結(jié)果 輸入給所述累加器；所述累加器的輸出信號為預(yù)失真參數(shù)；所述k取值為大 于等于1且小于等于m的整數(shù)。一種包括所述預(yù)失真模型裝置的信號預(yù)失真處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 主信號通路單元，串聯(lián)在信號放大設(shè)備的輸入端，包括所述預(yù)失真模型 裝置，該主信號通路單元利用所述預(yù)失真模型裝置輸出的預(yù)失真參數(shù)對信號 放大設(shè)備的輸入信號進(jìn)行預(yù)失真處理，將預(yù)失真處理后的預(yù)失真信號輸入給 信號放大設(shè)備；反饋信號通路單元，串聯(lián)在信號放大設(shè)備的輸出端和輸入端之間，包括 所述預(yù)失真模型裝置，該反饋信號通路單元根據(jù)信號放大設(shè)備的輸入信號和 反饋信號提取所述預(yù)失真模型裝置中的具體預(yù)失真模型單元的參數(shù)，將所提 取的預(yù)失真模型單元參數(shù)更新到所述主信號通路單元中的預(yù)失真模型裝置 中。優(yōu)選的，所述主信號通路單元還包括削波模塊，用于對基帶信號進(jìn)行削波處理，將削波處理后的信號輸入給所述預(yù)失真處理裝置；數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器，用于將所述預(yù)失真處理裝置輸出的數(shù)字預(yù)失真信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；調(diào)制器，用于將數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的模擬信號調(diào)制為模擬中頻 信號；上變頻模塊，用于將調(diào)制器輸出的模擬中頻信號上變頻為射頻信號，將 所述射頻信號發(fā)送給信號放大設(shè)備。優(yōu)選的，所述反饋信號通路單元具體包括耦合器，用于從信號放大設(shè)備的輸出端耦合出一部分模擬信號，作為反饋信號發(fā)送給下變頻模塊；下變頻模塊，用于將所述反饋信號下變頻為模擬中頻反饋信號； 模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器，用于將所述模擬中頻反饋信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻反饋信號；解調(diào)器，用于將所述數(shù)字中頻反饋信號下變頻為基帶反饋信號；預(yù)失真模型提取模塊，其中包括預(yù)失真模型裝置，用于根據(jù)所述基帶反饋信號和信號放大設(shè)備的輸入信號從所述預(yù)失真模型裝置中提取指定的預(yù) 失真模型單元的參數(shù)。優(yōu)選的，所述預(yù)失真模型提取模塊包括預(yù)失真模型選擇單元，其中包括所述預(yù)失真模型裝置，預(yù)失真模型選擇 單元用于從所述預(yù)失真模型裝置中選擇一預(yù)失真模型單元，利用所選的預(yù)失 真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)對信號放大設(shè)備的反饋信號進(jìn)行校準(zhǔn)，輸出校準(zhǔn)信號；第一功率語分析模塊，用于對預(yù)失真模型選擇單元輸出的校準(zhǔn)信號進(jìn)行 功率譜分析；第 一 帶外發(fā)射功率比計算模塊，用于對第 一功率譜分析模塊的輸出結(jié)果 進(jìn)行計算，得到第一帶外發(fā)射功率比ACLRY;第二功率譜分析模塊，用于對信號放大設(shè)備的輸入信號進(jìn)行功率譜分析；第二帶外發(fā)射功率比計算模塊，用于對第二功率譜分析模塊的輸出結(jié)果進(jìn)行計算，得到第二帶外發(fā)射功率比ACLRX;差值計算模塊，用于計算ACLRY與ACLRX的差值e(n),并將e(n)輸 入給模型參數(shù)調(diào)整模塊；模型參數(shù)調(diào)整模塊，用于自適應(yīng)調(diào)整所選的預(yù)失真模型單元的參數(shù)，監(jiān) 測e(n)的值，當(dāng)e(n)達(dá)到最小值時，提取此時的預(yù)失真模型單元的參數(shù)。優(yōu)選的，所述預(yù)失真模型選擇單元具體包括至少二個預(yù)失真模型單元、 一個切換模塊和一個乘法器；所述每個預(yù)失真模型單元的輸入端接收信號放大設(shè)備的輸入信號，輸出 預(yù)失真參數(shù)給所述切換模塊，切換模塊用于選擇一個預(yù)失真模型單元輸出的 預(yù)失真參數(shù)給所述乘法器，所述乘法器將來自切換模塊的預(yù)失真參數(shù)和所述 信號放大設(shè)備的反饋信號相乘得到校準(zhǔn)信號輸出。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括平均功率檢測及量化模塊，用于檢測信號放大設(shè)備輸入信號的平均功率并量化為功率量化信號；溫度檢測及量化模塊，用于檢測信號放大設(shè)備的工作溫度并量化為溫度 量化信號；預(yù)失真模型存儲器，用于存儲所述提取出的預(yù)失真模型單元參數(shù)，接收 提取預(yù)失真模型單元參數(shù)時所述平均功率檢測及量化模塊和溫度檢測及量 化模塊輸出的功率量化信號和溫度量化信號，以所述功率量化信號和溫度量 化信號作為對應(yīng)提取的預(yù)失真模型單元參數(shù)的存儲地址信息。優(yōu)選的，所述預(yù)失真模型選擇單元進(jìn)一步與所述預(yù)失真模型存儲器連 接，用于根據(jù)當(dāng)前的信號放大設(shè)備輸入信號的平均功率和信號放大設(shè)備的工 作溫度從所述預(yù)失真存儲器中查找對應(yīng)的預(yù)失真模型單元參數(shù)，并更新到所 述預(yù)失真處理裝置中。一種所述的預(yù)失真模型裝置對信號進(jìn)行預(yù)失真處理的方法，包括A、 利用信號放大設(shè)備的主通路輸入信號和反饋通路信號從所述預(yù)失真 模型裝置中提取預(yù)失真模型單元；B、 將所提取的預(yù)失真模型單元接入到信號放大設(shè)備的主通路，利用所 提取的預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)對所述主通路輸入信號進(jìn)行預(yù)失 真處理，將處理得到的預(yù)失真信號輸入到信號放大設(shè)備。優(yōu)選地，所述步驟A具體為al、將預(yù)失真模型裝置中的各個預(yù)失真模型單元設(shè)置為通路狀態(tài)； a2、調(diào)整一個分支上的具體預(yù)失真模型單元的參數(shù)，將所述主通路輸入 信號輸入到所述分支的預(yù)失真模型單元中進(jìn)行處理，將輸出的預(yù)失真參數(shù)與 反饋通路信號相乘得到校準(zhǔn)信號，計算該校準(zhǔn)信號的帶外發(fā)射功率比 ACLRY，計算主通路輸入信號的帶外發(fā)射功率比ACLRX,計算ACLRY與 ACLRX的差值e (n);a3、判斷e(n)是否為最小，是則執(zhí)行步驟a4,否則返回步驟a2; a4、提取當(dāng)前的預(yù)失真模型單元的參數(shù)。 優(yōu)選地，所述方法在步驟al和步驟a2之間進(jìn)一步包括 al'、判斷信號放大設(shè)備的帶外發(fā)射功率是否符合要求，如果符合，則 重復(fù)執(zhí)行本步驟al'，否則執(zhí)行步驟a2。 優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括C、 判斷信號放大設(shè)備的帶外發(fā)射功率是否符合要求，在不符合時，重 新利用信號放大設(shè)備的主通路輸入信號和反饋通路信號提取下 一 分支的預(yù) 失真模型單元，并將提取到的預(yù)失真模型單元與已經(jīng)接入到信號放大設(shè)備主通路的預(yù)失真模型單元進(jìn)行級聯(lián)，利用級聯(lián)后預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真 參數(shù)對所述主通路輸入信號進(jìn)行預(yù)失真處理，將處理后的信號輸入到信號放 大設(shè)備，重復(fù)執(zhí)行步驟C。優(yōu)選地，步驟C中，信號放大設(shè)備的帶外發(fā)射功率符合要求時，進(jìn)一步 包括cl、記錄信號放大設(shè)備反饋信號的帶外發(fā)射指標(biāo)；c2、實時監(jiān)測信號放大設(shè)備反饋信號的帶外發(fā)射指標(biāo)與所記錄的帶外發(fā) 射指標(biāo)相比是否符合要求，如果符合則重新執(zhí)行步驟c2，否則執(zhí)行步驟c3;c3、重新提取至少一個分支的預(yù)失真模型單元，用重新提取的預(yù)失真模型 單元更新主信號通路中對應(yīng)分支的預(yù)失真模型單元，返回步驟cl。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括當(dāng)提取預(yù)失真模型時，檢測信號放大設(shè)備 的平均功率和工作溫度，對應(yīng)存儲所提取的預(yù)失真模型單元以及檢測到的平均 功率和工作溫度；步驟c2中，如果信號放大設(shè)備反饋信號的帶外發(fā)射指標(biāo)與所記錄的帶外 發(fā)射指標(biāo)相比不符合要求時，進(jìn)一步執(zhí)行以下步驟根據(jù)信號放大設(shè)備當(dāng)前的平均功率和工作溫度查找所存儲的預(yù)失真模型單 元，如果查找到，則將查找到的預(yù)失真模型單元接入到主信號通路，返回步驟 c2;如果查找不到，則執(zhí)行步驟c3。由于本發(fā)明所述的預(yù)失真模型單元可以在一個時刻只生成一個預(yù)失真 參數(shù)，因此不會造成非線性濾波器參數(shù)收斂錯誤，可以不必提取信號放大設(shè) 備例如功率放大器的非線性模型，直接提取預(yù)失真模型參數(shù)，從而降低數(shù)字預(yù)失真處理的復(fù)雜度和處理誤差，并可以校準(zhǔn)信號放大設(shè)備的瞬時失真和記 憶失真，降低信號放大設(shè)備輸出信號的帶外發(fā)射。本發(fā)明所述預(yù)失真模型單元所實現(xiàn)的預(yù)失真模型可以對信號放大設(shè)備 的輸入信號進(jìn)行預(yù)失真處理，以抵消信號放大設(shè)備的瞬時失真和記憶失真， 達(dá)到改善信號放大設(shè)備輸出信號的帶外發(fā)射指標(biāo)。該模型支持從信號放大設(shè) 備輸入端到出端的互換，且預(yù)失真效果不會改變，因此可以很方便的提取預(yù) 失真模型的參數(shù)。由于本發(fā)明對信號進(jìn)行預(yù)失真處理的部件是復(fù)數(shù)乘法器，因此本發(fā)明的 預(yù)失真模型單元支持從功放輸入端的主通路到功放輸出端的反饋通路互換，且預(yù)失真效果不會改變，因此特別有利于預(yù)失真模型單元的提取、預(yù)失真效 果仿真驗證或離線提取預(yù)失真模型單元參數(shù)。具體的，在提取預(yù)失真模型單元的參數(shù)時，所述的預(yù)失真模型單元放置在反饋鏈路，通過參數(shù)識別算法使反饋信號的帶外發(fā)射減小，當(dāng)預(yù)失真模型單元參數(shù)提取完成后，把提取到的 預(yù)失真模型單元放置在主鏈路，完成對輸入信號的預(yù)失真處理。所述離線就是自適應(yīng)調(diào)節(jié)預(yù)失真參數(shù)時不需要在線實時檢測信號放大設(shè)備輸出信號的 帶外發(fā)射信號的大小變化，只需要采集一些訓(xùn)練數(shù)據(jù)，在自適應(yīng)調(diào)節(jié)參數(shù)時 只需要使訓(xùn)練數(shù)據(jù)的帶外發(fā)射減小就可以。由于本發(fā)明在預(yù)失真處理裝置和系統(tǒng)中采用復(fù)數(shù)乘法器進(jìn)行預(yù)失真處 理，因此可以在輸入信號通路上把各級預(yù)失真處理單元進(jìn)行級聯(lián)，每個預(yù)失 真處理單元使用的預(yù)失真參數(shù)對應(yīng)各自的預(yù)失真模型單元的輸出。預(yù)失真處 理單元進(jìn)行級聯(lián)的效果是可以更多地降低信號放大設(shè)備輸出信號的帶外發(fā) 射信號功率。也就是在信號放大設(shè)備的輸入信號鏈路，即主通路，串聯(lián)多個 復(fù)數(shù)乘法器，每個復(fù)數(shù)乘法器把每一級預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)分 別與信號放大設(shè)備的輸入信號相乘就完成了多次預(yù)失真處理，這樣多次預(yù)失 真處理的好處是可以更多的降低信號放大設(shè)備輸出信號的帶外發(fā)射信號功 率。為了降低數(shù)字預(yù)失真成本，本發(fā)明中的預(yù)失真模型提取的自適應(yīng)過程可 以離線執(zhí)行，多個信號放大設(shè)備可以共享一個反饋信號通路單元。為了進(jìn)一 步降低數(shù)字預(yù)失真成本，反饋信號通路單元在工廠測試時與信號放大設(shè)備進(jìn) 行連接，執(zhí)行預(yù)失真模型的提取和下載，完成所述工作后連接斷開，反饋信 號通路單元不作為產(chǎn)品的 一部分進(jìn)行銷售，因此本發(fā)明還可以適用于各種簡 化設(shè)計，降低生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明所述的功率放大器預(yù)失真處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為所述預(yù)失真處理裝置的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為所述預(yù)失真處理裝置的一種簡化結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為所述預(yù)失真模型單元中的非線性橫向濾波器的 一種結(jié)構(gòu)圖；圖5為所述預(yù)失真模型提取模塊的一種結(jié)構(gòu)圖； 圖6為所述預(yù)失真模型選擇單元的一種結(jié)構(gòu)圖； 圖7為本發(fā)明所述預(yù)失真處理方法的一種流程圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一 步詳細(xì)說明。 本發(fā)明適用于所有具有非線性失真的信號放大設(shè)備，例如功率放大器, 以下實施例以應(yīng)用到功率放大器領(lǐng)域為例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。 本發(fā)明所要實現(xiàn)的數(shù)字預(yù)失真模型的表達(dá)式如下 —(/) = /。。(.) +<formula>formula see original document page 20</formula>表達(dá)式(1)中<formula>formula see original document page 20</formula>Z=2, 3， 4，，表示時刻；w=l， 2, 3,......,表示功率放大器的記憶深度，且/〉m;&=1， 2, 3，......，表示瞬時功率包絡(luò)的冪， 一般k小于等于3;/=1， 2， 3,......,表示/^0多項式的階數(shù)， 一般H、于等于5;/^(0為輸入信號瞬時功率的多項式； X(7〗為Z時刻輸入到功率放大器的信號；/7wZ)(X)為/時刻的預(yù)失真參數(shù)，是Z， /-1， ...... ， /-m時刻輸入信號功率包絡(luò)的函數(shù)；C油是一個復(fù)數(shù)，包括實部r^(C油.)和虛部Z畫g(C油.)，C油.為預(yù)失真 模型的參數(shù)，需要用參數(shù)識別法進(jìn)行確定。本發(fā)明所述預(yù)失真模型的特點之一是這個模型的自變量是輸入信號當(dāng) 前時刻和過去幾個時刻的瞬時幅度值，與輸入信號本身的相位沒有關(guān)系。所述預(yù)失真模型的特點之二是在某個時刻數(shù)字預(yù)失真模型只產(chǎn)生一個 預(yù)失真參數(shù)，這個參數(shù)只用于修正該時刻的功率放大器的輸入信號的幅度和 相位，用一個復(fù)數(shù)乘法器把預(yù)失真參數(shù)與功率放大器的輸入信號相乘就完成 了預(yù)失真處理。因為預(yù)失真處理裝置是一個復(fù)數(shù)乘法器，因此在輸入信號鏈路上把預(yù)失 真處理裝置進(jìn)行級聯(lián)，每個預(yù)失真裝置使用的預(yù)失真參數(shù)對應(yīng)各自的預(yù)失真 模型的輸出。預(yù)失真處理裝置進(jìn)行級聯(lián)的效果是可以更多的降低功率放大器 輸出信號的帶外發(fā)射信號功率。也就是在功率放大器的輸入信號鏈路串聯(lián)多 個乘法器，每個乘法器把每一級預(yù)失真模型輸出的預(yù)失真參數(shù)分別與功率放 大器的輸入信號相乘就完成了多次預(yù)失真處理，這樣多次預(yù)失真處理的好是可以更多的降低功率放大器輸出信號的帶外發(fā)射信號功率。所述預(yù)失真模型的特點之四是這個數(shù)字預(yù)失真模型可以從功率放大器 的輸出端到功率放大器的輸入端互換，且預(yù)失真效果不會改變，通常采用的四種子貞失真模型 (Volterra Model ， Memory polynomial Model, one Filter+AM/AM+AM/PM+one Filter, one Filter+AM/AM+AM/PM)不具備上 述特點。這個模型與通常采用的四種預(yù)失真模型相比，其優(yōu)勢在于可以把這 些模型直接施加到反饋信號上，通過自適應(yīng)算法獲取模型參數(shù)，當(dāng)預(yù)失真模 型參數(shù)提取完成后，再把預(yù)失真模型施加到功率放大器的輸入端，因此在數(shù) 字預(yù)失真仿真階段不需要提取功率放大器的模型。本發(fā)明提供的是數(shù)字預(yù)失真處理方案，包括預(yù)失真模型裝置，預(yù)失真處 理裝置、系統(tǒng)和方法。在本發(fā)明的預(yù)失真模型裝置中所包括的預(yù)失真模型單 元采用的預(yù)失真模型如表達(dá)式(1)所示。本發(fā)明可對輸入到功率放大器的 信號進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理，預(yù)失真后的信號被功率放大器處理后，可以校準(zhǔn) 功率放大器的瞬時失真和記憶失真，使功率放大器輸出信號的帶外發(fā)射減 小。圖1為本發(fā)明所述的功率放大器預(yù)失真處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖 1,所述預(yù)失真處理系統(tǒng)包括主信號通路單元，反饋信號通路單元和其他 輔助裝置組成。其中主信號通路單元用于完成對基帶數(shù)字信號的預(yù)失真處理，并把基帶數(shù)字 信號處理為功率放大器的射頻輸入信號。主信號通路單元包括削波模塊100、預(yù)失真處理裝置101、數(shù)字模擬 信號轉(zhuǎn)換器(DAC) 120、調(diào)制器102、以及上變頻模塊。所述上變頻模塊 由混頻器103，本振源115組成。為了利用數(shù)字電路的精確性和低成本，本發(fā)明最好在數(shù)字基帶部分完成 對信號的預(yù)失真處理。數(shù)字基帶信號首先必須經(jīng)過削波模塊100進(jìn)行削波處 理，使其峰均比盡可能的減小，這樣可以防止當(dāng)功率放大器的工作點進(jìn)入深 度飽和區(qū)，如果功率放大器的工作點進(jìn)入深度飽和區(qū)，由于此時功率放大已經(jīng)不能提供足夠的增益，不論預(yù)失真處理裝置101給予信號多大的預(yù)失真補(bǔ) 償，也不能改善發(fā)射鏈路的非線性特性。信號的峰均比控制范圍與功率放大 器的回退量有關(guān)系， 一般而言，為了滿意的線性改善，要求功率放大器的回退量比信號的峰均比高0.5dB，也就是說當(dāng)功率放大器的回退量已知時，削 峰模塊對信號峰均比的控制量小于(功率放大器的回退量-0.5dB)。所述預(yù)失真處理裝置101包括級聯(lián)在一起的至少二級預(yù)失真處理單元， 其中每一級預(yù)失真處理單元包括一復(fù)數(shù)乘法器和所述預(yù)失真模型裝置中的 一個分支的預(yù)失真模型單元，所述預(yù)失真模型單元輸出一預(yù)失真參數(shù)給所述 復(fù)數(shù)乘法器，所述復(fù)數(shù)乘法器還接收上一級預(yù)失真處理單元輸出的預(yù)失真信 號或信號放大設(shè)備的輸入信號，用于將接收到的預(yù)失真信號或信號放大設(shè)備 的輸入信號與收到的預(yù)失真參數(shù)相乘，輸出預(yù)失真信號；其中，第一級預(yù)失 真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器接收所述信號放大設(shè)備的輸入信號，非第 一級預(yù)失 真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器接收上一級預(yù)失真處理單元輸出的預(yù)失真信號，最 后一級預(yù)失真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器輸出的預(yù)失真信號作為信號放大設(shè)備 的輸入信號。所述預(yù)失真模型單元所中實現(xiàn)的就是上述公式(1) 、 (2)所 示的預(yù)失真模型。預(yù)失真處理裝置101中級聯(lián)的預(yù)失真模型單元實現(xiàn)了多次參數(shù)識別產(chǎn) 生的不同預(yù)失真模型的級聯(lián)，預(yù)失真處理裝置101的級聯(lián)結(jié)構(gòu)如圖2所示。 第一次識別出的預(yù)失真模型，應(yīng)用于功率放大器后，至少需要一次或多次修 正調(diào)整，修正調(diào)整的目的是使功率放大器產(chǎn)生的帶外發(fā)射功率進(jìn)一步減小， 直到滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求為止。每一次修正調(diào)整不是否定第一次或前面幾次修 正調(diào)整識別出的預(yù)失真模型，而是把第一次識別出的預(yù)失真模型以及后面多 次修正調(diào)整時產(chǎn)生的修正模型進(jìn)行級聯(lián)，形成一個預(yù)失真模型組。預(yù)失真模 型組中需要級聯(lián)的預(yù)失真模型數(shù)量的多少是這樣判斷的，當(dāng)輸入信號通過預(yù) 失真模型組進(jìn)行預(yù)失真處理后，使功率放大器輸出信號的帶外發(fā)射要求滿足系統(tǒng)指標(biāo)，否則就要再進(jìn)行一次修正調(diào)整，將預(yù)失真模型組再增加一級預(yù)失 真模型。所述DAC120用于把預(yù)失真處理裝置101輸出的數(shù)字預(yù)失信號轉(zhuǎn)換為模 擬預(yù)失真信號。調(diào)制器102用于把模擬預(yù)失真信號調(diào)制到模擬中頻信號，如果選用的調(diào) 制器可以把基帶模擬信號直接調(diào)制到射頻，那么主通路中可以減少 一個射頻 混頻器。上變頻模塊包括一個混頻器103和一個本振信號發(fā)生裝置115,用于把 預(yù)失真后的模擬中頻信號上變頻為射頻信號，并發(fā)送給功率放大器(PA) 104。削波模塊IOO輸出的數(shù)字基帶信號X (n)同時被送入預(yù)失真處理裝置 101和預(yù)失真模型提取模塊110中，在預(yù)失真處理裝置101進(jìn)行預(yù)失真處理， 預(yù)失真處理裝置101輸出的預(yù)失真后的數(shù)字基帶信號X、 n )通過DAC120， 調(diào)制器102,上變頻模塊處理后形成射頻預(yù)失真信號X' (t)并被送入非線 性的功率放大器104處理，因為預(yù)失真處理裝置101的非線性特性恰好與功 率放大器104的非線性特性相反，因此預(yù)失真處理裝置101產(chǎn)生的失真信號 可以抵消功率放大器104產(chǎn)生的失真信號，使發(fā)射鏈路具有更線性的傳輸特 性。所述預(yù)失真反饋信號通路單元用于從功率放大器的輸出信號中耦合出 一部分信號，經(jīng)下變頻，解調(diào)，ADC處理后形成數(shù)字中頻信號，并發(fā)送給 預(yù)失真模型提取模塊提取預(yù)失真模型。參見圖1，所述反饋信號通路單元的主要硬件實現(xiàn)包括耦合器105、 下變頻模塊、模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器(ADC) 130、解調(diào)器109和預(yù)失真模型 提取模塊IIO組成。其中下變頻模塊由混頻器106和本振源115組成，解調(diào) 器，預(yù)失真模型提取模塊的硬件實現(xiàn)可用現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)或 專用集成電路(ASIC)或數(shù)字信號處理器(DSP)實現(xiàn)。耦合器105用于從功率放大器的輸出端耦合出一部分模擬信號，作為反 饋信號發(fā)送給下變頻模塊。下變頻模塊包括一個混頻器106和一個用于發(fā)生本振信號的本振源115,主信號通路單元中和反饋信號通路單元中的本振源公用一個參考時鐘 源。下變頻模塊把上述模擬的反饋信號下變頻為模擬中頻反饋信號，并發(fā)送給ADC 130。ADC 130用于把模擬中頻反饋信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻反饋信號。解調(diào)器109用于把ADC 130輸出的數(shù)字中頻反饋信號下變頻為基帶反饋 信號，并發(fā)送給預(yù)失真模型提取模塊110，用于提取功率放大器的非線性特 性。所述解調(diào)器即FPGA中NCO和對應(yīng)的濾波器組。預(yù)失真模型提取模塊HO用于根據(jù)所述基帶反饋信號和功率放大器的 輸入信號，從所述預(yù)失真模型裝置中提取指定的預(yù)失真模型單元或監(jiān)測主信 號通路單元非線性特性是否發(fā)生變化。所述的提取預(yù)失真模型單元是指提取 具體預(yù)失真模型單元的參數(shù)。所述反饋信號通路單元具體的處理流程是耦合器105從功率放大器 104的輸出端耦合出 一部分信號作為射頻采樣信號Y〃(t)，射頻采樣信號Y〃(t) 的功率至少比功率放大器104輸出信號的功率低30dB,當(dāng)反饋信號功率很 高時，反饋鏈路的就會產(chǎn)生明顯的失真，因此這部分失真會影響預(yù)失真補(bǔ)償 的效果。當(dāng)功率放大器輸出信號的功率為30W時，通常采樣信號的功率比 功率放大器104輸出信號的功率低50dB，因為射頻采樣信號Y〃(t)功率過高 將造成功率放大器輸出信號功率的降低，造成不必要的浪費同時會引起反饋 鏈路的非線性失真。耦合器105輸出的射頻采樣信號Y〃(t)經(jīng)下變頻模塊、 模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC) 130處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號，然后再解調(diào)器109處理 后形成(經(jīng)過數(shù)字混頻器下變頻為)基帶采樣信號Y〃(n)，并被送入預(yù)失真 模型提取模塊110中。預(yù)失真模型提取模塊IIO提取預(yù)失真參數(shù)的過程是，以削波處理后的數(shù) 字基帶信號X (n)作為參考，并把預(yù)失真模型輸出的預(yù)失真參數(shù)與基帶采 樣信號Y〃(n)進(jìn)行復(fù)數(shù)相乘處理，相乘后的結(jié)果為Y'(n)，通過調(diào)節(jié)預(yù)失真模 型的參數(shù)使Y'(n)的帶外發(fā)射減小到最小，即完成了一次預(yù)失真模型提取。本發(fā)明所述預(yù)失真處理系統(tǒng)的輔助裝置的功能是完成當(dāng)前輸入信號平均功率和當(dāng)前工作溫度的檢測，保存不同輸入信號平均功率和不同工作溫度 的多種組合情況下的預(yù)失真模型單元。所述的存儲預(yù)失真模型單元其實就是 存儲預(yù)失真模型單元的參數(shù)。輔助裝置所述包括預(yù)失真模型存儲器113、平均功率檢測模塊111及量化模塊112以及溫度檢測模塊107及量化模塊108。所述預(yù)失真模型存儲器113的硬件實現(xiàn)通常采用FLASH, EEPROM這 些非易失存儲器，保證預(yù)失真處理系統(tǒng)斷電后所述預(yù)失真模型數(shù)據(jù)不會丟 失，用于存儲預(yù)失真模型提取模塊IIO提取出的預(yù)失真模型單元參數(shù)，接收 提取預(yù)失真模型單元參數(shù)時所述平均功率檢測模塊lll及量化模塊112和溫 度檢測模塊107及量化模塊108輸出的功率量化信號和溫度量化信號，以所 述功率量化信號和溫度量化信號作為對應(yīng)提取的預(yù)失真模型單元參數(shù)的存 儲地址信息，從而最終存儲不同信號平均功率和不同功率放大器工作溫度組 合條件下的預(yù)失真模型組。預(yù)失真模型存儲器113用于保存不同平均功率和不同溫度對應(yīng)的預(yù)失 真模型，當(dāng)輸入信號的平均功率或工作溫度發(fā)生變化時，預(yù)失真模型存儲器 113中對應(yīng)的模型會快速的更新預(yù)失真處理裝置101中的模型。另外預(yù)失真模型存儲器113中的預(yù)失真模型(具體的說是預(yù)失真模型參 數(shù))會被預(yù)失真模型提取模塊110自動更新。當(dāng)所述預(yù)失真模型存儲器113 更新了預(yù)失真處理裝置101中的預(yù)失真模型后，系統(tǒng)的反饋數(shù)據(jù)Y〃(n)的帶 外發(fā)射指標(biāo)依然超標(biāo)，則說明預(yù)失真模型存儲器113中的模型已經(jīng)不適用 了 ，預(yù)失真模型提取模塊IIO會重新提取對應(yīng)平均功率和工作溫度的預(yù)失真 模型，并更新預(yù)失真模型存儲器113中對應(yīng)的模型。當(dāng)所述預(yù)失真模型存儲器113中沒有對應(yīng)平均功率和工作溫度的預(yù)失 真模型時，預(yù)失真模型提取模塊IIO則提取對應(yīng)平均功率和工作溫度的預(yù)失 真模型，并保存在預(yù)失真模型存儲器113中對應(yīng)的位置上，供所述預(yù)失真處 理裝置101調(diào)用。功率放大管的工作溫度，這樣可以提取多個關(guān)于不同平均功率和工作溫度組 合條件下的預(yù)失真模型組，即對預(yù)失真模型進(jìn)行關(guān)于平均功率和工作溫度的 標(biāo)定，當(dāng)圖1所示的預(yù)示真處理系統(tǒng)檢測到輸入信號的平均功率或功率放大 器的工作溫度發(fā)生變化時，則從所述預(yù)失真模型存儲器113中加載相應(yīng)的預(yù) 失真模型，目的是使圖1所示的預(yù)示真處理系統(tǒng)可以快速的跟蹤功率放大的非線性特性。要求輸入信號的平均功率的檢測分辨率不小于ldB，功率放器 的工作溫度的檢測分辨率不小于5°C。所述平均功率檢測模塊111及量化模塊112就是用于檢測輸入信號的平 均功率并量化為預(yù)失真模型存儲器113的一部分地址信號，包括一個平均功 率檢測模塊111和一個量化模塊112,平均功率檢測模塊對輸入信號進(jìn)行 RMS檢波，量化模塊把平均功率檢測模塊輸出的信號進(jìn)行量化處理，形成 預(yù)失真模型存儲器113的地址信號，此處的輸入信號為數(shù)字信號，因此平均 功率4企測模塊111及量化模塊112可用DSP或FPGA或ASIC實現(xiàn)。所述溫度檢測模塊107及量化模塊108用于檢測功率放大器的工作溫度 并量化為預(yù)失真模型存儲器113的另一部分地址信號，包括一個溫度檢測模 塊107和一個量化模塊108,溫度檢測模塊檢測功率放大器的工作溫度，并 輸出隨溫度變化的模擬電壓量，所述量化模塊為一個ADC，所述模擬電壓 量被ADC量化為數(shù)字電壓量，這個數(shù)字電壓量作為預(yù)失真模型存儲器113 的另一部分地址信號。把上述兩部分地址信號組合后形成預(yù)失真模型存儲器113的地址信號， 作為預(yù)失真模型單元組的存儲地址和索引地址，所述預(yù)失真模型組就是各個 預(yù)失真模型單元參數(shù)的集合。當(dāng)功率放大器輸入信號的平均功率和工作溫度發(fā)生變化時，預(yù)失真處理系統(tǒng)會根據(jù)索引地址快速地從所述預(yù)失真模型存儲 器113中提取相應(yīng)的預(yù)失真模型單元組，并更新主鏈路的預(yù)失真模型單元。圖1所述的數(shù)字預(yù)失真處理系統(tǒng)是一個完整的系統(tǒng)，可以在基站的每一 條發(fā)信通中路都裝配這個系統(tǒng)，完成前向信號的預(yù)失真處理。為了筒化設(shè)計，可以把多個功率放大器共享一個預(yù)失真反饋通道，因為本發(fā)明使用的數(shù)字預(yù)失真模型單元的特點是支持從功率放大器輸出端到功 率放大器輸入端的互換，因此可以從功率放大器輸出端耦合出一部分信號， 作為反饋信號，并采集這個信號，然后斷開預(yù)失真反饋鏈路與功率放大器輸 出端連接，預(yù)失真模型提取模塊110離線提取預(yù)失真模型。另一方面，功率 放大器的特性變化緩慢， 一個預(yù)失真反饋裝置和一個預(yù)失真模型提取模塊 110通過時分的方式分別檢測各個功率放大器的特性變化，并分別提取預(yù)失 真模型來跟蹤功率放大裝置的時變特性。簡化設(shè)計的另一個方面，可以把預(yù)失真模型提取模塊110和預(yù)失真反饋 信號通路單元作為可選部件，當(dāng)不選用這個部件時，預(yù)失真模型提取模塊 110和預(yù)失真反饋裝置在工廠測試時與功率放大器進(jìn)行連接，執(zhí)行預(yù)失真模 型的提取和下載，完成所述工作后連接斷開，預(yù)失真模型提取模塊IIO和預(yù) 失真反饋信號通路單元可以不作為產(chǎn)品的 一部分進(jìn)行銷售。簡化設(shè)計的第三個方面，可以把預(yù)失真模型存儲器113，平均功率檢測 模塊111及量化模塊112，溫度檢測模塊107及量化模塊108這幾個部件作 為可選部件，當(dāng)不選用這些部件時，需要預(yù)失真模型提取模塊110實時更新 主鏈路中的預(yù)失真模型組，以適應(yīng)功率放大器的工作溫度和輸入信號平均功 率變化，因此需要基站的每一條發(fā)信通中路都裝配預(yù)失真模型提取模塊110。圖l所示虛線框內(nèi)的裝置114為一個預(yù)失真反饋通道單元。為了簡化設(shè) 計，多個發(fā)射鏈路完全可以公用這個裝置114。為了便于描述，本文將裝置 114稱為離線調(diào)整裝置。裝置114通過時分的方式分別監(jiān)測每條發(fā)射的線性 指標(biāo)是否符合要求。為了實現(xiàn)這個簡化設(shè)計，具體的先以一個發(fā)射鏈路的預(yù)失真模型提取過 程為例，當(dāng)應(yīng)用離線調(diào)整裝置114校準(zhǔn)功率放大器104輸出信號的失真，并使該 失真信號功率減小時，離線調(diào)整裝置114需要同時采集功率放大器的輸入信 號X(n)和反饋信號Y〃(n),輸入信號平均功率Pmean,工作溫度Tmean, 并保存在離線調(diào)整裝置114中，然后離線調(diào)整裝置114自適應(yīng)提取預(yù)失真型的參數(shù)，直至校準(zhǔn)后的反饋信號Y'(n)的帶外發(fā)射功率減小到最小為止， 然后把預(yù)失真模型參數(shù)下載到預(yù)失真模型存儲器113中，被Pmean和Tmean 指定的位置處保存。離線調(diào)整裝置114進(jìn)行反饋信號失真校準(zhǔn)時，不需要實 時監(jiān)測功率放大器輸出信號的帶外發(fā)射是否減小，只需要判斷校準(zhǔn)后的反饋 信號Y'(n)的帶外發(fā)射是否減小。當(dāng)離線調(diào)整裝置114把規(guī)定的輸入信號 平均功率Pmean和工作溫度Tmean不同組合條件下的預(yù)失真模型都提取完 成，并下載到預(yù)失真模型存儲器113中的指定位置后，離線調(diào)整裝置114與 這個發(fā)射鏈路的預(yù)失真裝置的脫離，然后連接到下一個發(fā)射鏈路，重復(fù)上述 步驟完成該條鏈路的失真檢測或預(yù)失真模型提取。之所以對功率放大器產(chǎn)生的帶外發(fā)射可以進(jìn)行離線校準(zhǔn)，是因為表達(dá)式 (1)支持從功率放大器輸入端到發(fā)射端的互換，而且離線調(diào)整裝置114進(jìn) 行離線校準(zhǔn)(應(yīng)用于功率放大器發(fā)射端)與在線預(yù)失真處理(應(yīng)用于功率放 大器輸入端)二者對帶外發(fā)射功率的減小效果相同。圖2為所述預(yù)失真處理裝置101的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖，所述預(yù)失真處 理裝置101的硬件可以由FPGA， ASIC或DSP等實現(xiàn)。本發(fā)明所述的預(yù)失 真處理裝置101主要包括級聯(lián)在一起的多個預(yù)失真處理單元，每一級預(yù)失真 處理單元就是一個預(yù)失真分支。參見圖2,每一級預(yù)失真處理單元201、 202、 203都包括一復(fù)數(shù)乘法器 和預(yù)失真模型單元，該預(yù)失真模型單元包括多個支路，第一個支路為瞬時預(yù) 失真支路，其它支路為記憶預(yù)失真支路，所述預(yù)失真模型單元輸出一預(yù)失真 參數(shù)給所述復(fù)數(shù)乘法器，所述復(fù)數(shù)乘法器還接收上一級預(yù)失真處理單元輸出 的預(yù)失真信號或信號放大設(shè)備的輸入信號，用于將接收到的預(yù)失真信號或信 號放大設(shè)備的輸入信號與收到的預(yù)失真參數(shù)相乘，輸出預(yù)失真信號；其中， 第一級預(yù)失真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器接收所述信號放大設(shè)備的輸入信號，非 第一級預(yù)失真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器接收上一級預(yù)失真處理單元輸出的預(yù) 失真信號，最后一級預(yù)失真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器輸出的預(yù)失真信號作為信 號放大設(shè)備的輸入信號。如圖2所示。預(yù)失真處理裝置101的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)中包含了不少于三個 預(yù)失真分支，分別為第一預(yù)失真分支201,第二預(yù)失真分支202,后續(xù)的預(yù) 失真分支203為上述預(yù)失真分支201和202的重復(fù)結(jié)構(gòu)，所述一個預(yù)失真分 支就是一級預(yù)失真處理單元。多個預(yù)失真分支組成了一預(yù)失真模型的級聯(lián)結(jié) 構(gòu)。上述的每一個預(yù)失真分支就是表達(dá)式(1)的一種完整實現(xiàn)，以第一個 預(yù)失真分支為例，函數(shù)計算單元211和參數(shù)查找表212組成了瞬時預(yù)失真支 路，實現(xiàn)了表達(dá)式(1)中的/ooC)。非線性橫向濾波器213是第一級記憶預(yù) 失真支路，實現(xiàn)了表達(dá)式(1)中的/u(.)， &(.)， ，/ml(.)。非線性橫向濾波器 214是第二級記憶預(yù)失真支路，實現(xiàn)了表達(dá)式(l)中的^(.),A(.)，…，4(.)。依 此類推非線性濾波器215是第三級記憶預(yù)失真支路，實現(xiàn)了表達(dá)式(l)中 的厶O，第二預(yù)失真分支202和更多重復(fù)的預(yù)失真分支203中與第一個分支中相 應(yīng)的模塊實現(xiàn)的功能完全相同，所不同的只是多項式/。。(.)，…，U.)的參數(shù)不 同。圖3為圖2所述預(yù)失真處理裝置的一種簡化結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)數(shù)字預(yù)失真 模型表達(dá)式(1)的bl時，圖2將獲得簡化，簡化的預(yù)失真模型組的硬件 實現(xiàn)框圖如圖3所示。圖2中的第一分支中的記憶預(yù)失真支路即非線性橫向濾波器213、 214、 215,以及第二分支中的非線性橫向濾波器223、 224、 225,以及重復(fù)分支 中對應(yīng)的模塊的硬件實現(xiàn)如圖4所示。圖4為非線性橫向濾波器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖，包括多個延遲單元401，對應(yīng) 每個延遲單元抽頭的復(fù)數(shù)乘法器403,以及累加器404和參數(shù)查找表402。實現(xiàn)了濾波器的參數(shù)可變，濾波器的參數(shù)是關(guān)于輸入信號瞬時功率包絡(luò)的函 數(shù)，可用多個查找表實現(xiàn)，查找表中的內(nèi)容就是表達(dá)式(1)中/ (.)，...， 的具體實現(xiàn)。圖4實現(xiàn)了一個線性特性與非線性特性的混合，描述了功率放30大器的記憶效應(yīng)。這個橫向濾波器中的延遲單元的多少表征了功率放大器的 記憶深度，圖4所示非線性橫向濾波器應(yīng)用于不同的預(yù)失真分中時，其延遲 單元的數(shù)量，和每個延遲單元對應(yīng)的查找表中的內(nèi)容是不同的。表達(dá)式(1 )的輸出weD(/)就是作用于輸入信號X(/)預(yù)失真參數(shù)，預(yù)失真 參數(shù)可以改變輸入信號X(Z)的幅度和相位。；^D(Z)是輸入信號的瞬時功率(即 包絡(luò)功率)的函數(shù)，為了使預(yù)失真處理裝置的非線性特性和與其相連接的功 率放大器的非線性特性相反，本發(fā)明的數(shù)字預(yù)失真模型表達(dá)式(2)中的參 數(shù)C,…C^需要通過參數(shù)識別的方法來確定。識別參數(shù)的具體方法很多，本 文經(jīng)常采用的方法是改進(jìn)的單純型算法，單純型算法在識別表達(dá)式(2)中 的參數(shù)時，判斷C。。?！瑿威參數(shù)是否符合要求的目標(biāo)函數(shù)為低邊帶5M處的 臨道泄漏比(ACLI^L5M)+低邊帶IOM處的臨道泄漏比(ACLR—L10M) + 高邊帶5M處的臨道泄漏比(ACLRJJ5M) +高邊帶IOM處的臨道泄漏比 (ACLRJJ10M)。識別參數(shù)的收斂準(zhǔn)則之一就是使上述目標(biāo)函數(shù)值最小化。上述的每個預(yù)失真分支即預(yù)失真模型單元都完整的描述了本發(fā)明提供 的預(yù)失真模型，即表達(dá)式(1)的實現(xiàn)。每條分支中描述的預(yù)失真模型的參 數(shù)是不同的，這樣多條分支進(jìn)行級聯(lián)，形成了預(yù)失真模型組，可以更好的校 準(zhǔn)功率放大器產(chǎn)生的瞬時失真和記憶失真。上述預(yù)失真分支合在一起組成了預(yù)失真模型組。預(yù)失真模型組的功能是接收功率放大器的輸入信號和功率放大器的反 饋信號，產(chǎn)生多個預(yù)失真參數(shù)，這些預(yù)失真參數(shù)是復(fù)數(shù)，包括實部和虛部。發(fā)生失真，帶外發(fā)射功率增加，但是預(yù)失真模型組的非線性傳輸特性恰好與 功率放大器的非線性傳輸特性相反，因此功率放大器的輸入信號產(chǎn)生的失真 恰好與功率放大器產(chǎn)生的失真相反，預(yù)失真后輸入信號被功率放大器處理后，其輸出信號的帶外發(fā)射則會減小。預(yù)失真模型組的工作過程是首先計算輸入信號瞬時幅度的某種函數(shù)，比如計算瞬時幅度的平方和計算瞬時幅度的四次方等，計算出的結(jié)果分別作為 每條分支的多個查找表的索引值，多個查找表的輸出相加后形成預(yù)失真參 數(shù)，并被送到相應(yīng)的乘法器與輸入信號相乘產(chǎn)生預(yù)失真信號，這個預(yù)失真參 數(shù)是一個復(fù)數(shù)，包括實部和虛部，與輸入信號相乘后可以調(diào)整輸入信號的幅 度和相位。上述的預(yù)失真模型組構(gòu)成了本發(fā)明所要保護(hù)的預(yù)失真模型裝置200。該 預(yù)失真模型裝置200包括至少二個預(yù)失真模型單元，各個預(yù)失真模型單元處 于不同的并列分支上，每個預(yù)失真模型單元的輸入端接信號放大設(shè)備的輸入 信號，每個預(yù)失真模型單元輸出一預(yù)失真參數(shù)；其中每個預(yù)失真模型單元包 括 一以信號放大設(shè)備輸入信號的幅度值為自變量進(jìn)行瞬時預(yù)失真處理的瞬 時預(yù)失真支路、至少一個以信號放大設(shè)備輸入信號的幅度值為自變量進(jìn)行相 應(yīng)記憶深度預(yù)失真處理的記憶預(yù)失真支路、以及一累加器，所述各個預(yù)失真 支路的輸入端接信號放大設(shè)備的輸入信號，輸出端接所述累加器的輸入端， 累加器的輸出信號作為本預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)輸出。圖5為所述預(yù)失真模型提取模塊110的結(jié)構(gòu)圖。參見圖5,預(yù)失真模型 提取模塊110主要包括預(yù)失真模型選擇單元501,其中包括所述預(yù)失真模型裝置200,預(yù)失真 模型選擇單元501用于從所述預(yù)失真模型裝置中選擇一預(yù)失真模型單元，使 用功率放大器的輸入信號X(n)和反饋信號Y〃(n),把選擇的預(yù)失真模型單元 施加到功率放大器的反饋信號Y〃(n)上，提取預(yù)失真模型的參數(shù)，利用所選 的預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)對信號放大設(shè)備的反饋信號Y〃(n)進(jìn)行 校準(zhǔn)，輸出校準(zhǔn)信號Y'(n);第一功率鐠分析模塊502，用于對預(yù)失真模型選擇單元501輸出的校準(zhǔn) 信號進(jìn)行功率譜分析；第 一 帶外發(fā)射功率比計算模塊503,用于對第 一 功率譜分析模塊的輸出 結(jié)果進(jìn)行計算，得到第一帶外發(fā)射功率比ACLRY;第二功率鐠分析模塊507,用于對信號放大設(shè)備的輸入信號進(jìn)行功率譜分析；第二帶外發(fā)射功率比計算模塊506，用于對第二功率譜分析模塊的輸出 結(jié)果進(jìn)行計算，得到第二帶外發(fā)射功率比ACLRX;差值計算模塊504，用于計算ACLRY與ACLRX的差值e(n)，并將e(n) 輸入給模型參數(shù)調(diào)整模塊；模型參數(shù)調(diào)整模塊505，用于自適應(yīng)調(diào)整所選的預(yù)失真模型單元的參數(shù)， 監(jiān)測e(n)的值，當(dāng)e(n)達(dá)到最小值時，提取此時的預(yù)失真模型單元的參數(shù)。所述預(yù)失真模型提取模塊110還根據(jù)提取預(yù)失真模型參數(shù)時的信號平 均功率Pmean和功率放大器工作溫度Tmean的量化值，把提取的預(yù)失真模 型參數(shù)放置在預(yù)失真模型存儲器113的相應(yīng)位置保存。預(yù)失真模型選擇單元501的輸入為反饋信號Y〃(n),輸入信號X(n)，輸 出為失真校準(zhǔn)后的信號Y'(n)。首先把反饋信號Y〃(n)和輸入信號X(n)輸入 到預(yù)失真模型選擇單元501中，輸出的Y乂n)在第一功率譜分析模塊502中 做功率譜分析，在第一帶外發(fā)射功率比計算模塊503中計算出Y'(n)的帶外 泄漏功率比，用ACLRY表示。與此同時把輸入信號X(n)在第二功率譜分析 模塊507中做功率譜分析，在第二帶外發(fā)射功率比計算模塊506中計算出 X(n)的帶外泄漏功率比，用ACLRX表示。然后在差值計算模塊504計算出 ACLRY和ACLRX的誤差e(n)=abs(ACLRY-ACLRX)。然后模型參數(shù)調(diào)整模 塊505不斷的自適應(yīng)調(diào)整預(yù)失真模型選擇單元501所選預(yù)失真模型的預(yù)失真 模型參數(shù)，直至上述誤差e(n)的值最小為止。圖6為所述預(yù)失真模型選擇單元501的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖，其結(jié)構(gòu)具體可 用FPGA, ASIC或DSP等實現(xiàn)。參見圖6，所述預(yù)失真模型選擇單元501 包括預(yù)失真模型裝置200,圖6中的預(yù)失真模型裝置200即預(yù)失真模型組與 圖2所示的預(yù)失真模型組200完全相同，不同的是每個分支中的預(yù)失真模型 單元輸出的預(yù)失真參數(shù)Al+j*Bl, A2+j*B2,…，Ax+j*Bx進(jìn)入一個切換裝 置601， 一個Branch swith控制信號選擇Al+j求Bl， A2+j*B2，…，Ax+j*Bx 中的一個參數(shù)輸入到復(fù)數(shù)乘法器602與反饋信號Y〃(n)進(jìn)行復(fù)數(shù)相運算，運算后的結(jié)果為校準(zhǔn)信號Y'(n)。如圖6所示，預(yù)失真模型選擇單元501中的預(yù)失真模型輸出的預(yù)失真參 數(shù)與反饋信號進(jìn)行復(fù)乘運算，完成對反饋信號失真校準(zhǔn)。具體的說，圖6中 包括一套完整的預(yù)失真模型，即圖6中的每一個預(yù)失真分支201、 202、 203 都包括一個瞬時失真校準(zhǔn)支路和多個記憶失真校準(zhǔn)支路，以預(yù)失真分支201 為例，所述函數(shù)計算單元211和參數(shù)查找表212組成的一個瞬時失真校準(zhǔn)支 路，非線性濾波器213、 214和215形成的多個記憶失真校準(zhǔn)支路。圖6中 的預(yù)失真分支201、 202、 203與圖2中對應(yīng)預(yù)失真分支201、 202、 203完全 相同，每個預(yù)示真分支輸出的預(yù)失真參數(shù)通過切換裝置601后與反饋信號 Y'(n)進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法運算，完成對反饋信號的失真校準(zhǔn)。所述預(yù)失真模型提取模塊110的工作步驟如下首先，提取第一條預(yù)失真分支201的預(yù)失真模型，具體方法是用切換裝 置601把第一個預(yù)失真分支201輸出的預(yù)失真參數(shù)與反饋信號Y〃(n)相乘， 然后模型參數(shù)調(diào)整模塊505不斷的自適應(yīng)調(diào)節(jié)第一個分支中預(yù)失真模型參 數(shù)，直至所述誤差e(n)的值最小為止。然后把第一個預(yù)失真分支的預(yù)失真模 型參數(shù)下載到所述1的預(yù)失真模型存儲器113中，然后預(yù)失真模型參數(shù)再從 所述預(yù)失真模型存儲器113中下載到圖2的第一級預(yù)失真分支201的參數(shù)查 找表中?；蛘咧苯訉⑺鎏崛〉牡谝粋€預(yù)失真分支的預(yù)失真模型參數(shù)更新下 載到所述圖2中的第一級預(yù)失真分支201的參數(shù)查找表中。然后，再提取第二條預(yù)失真分支202的預(yù)失真模型。具體方法是用切換 裝置601把第二條預(yù)失真分支輸出的預(yù)失真參數(shù)與反饋信號Y〃(n)相乘，然 后模型參數(shù)調(diào)整單元505不斷的自適應(yīng)調(diào)節(jié)第二個分支中預(yù)失真模型參數(shù)， 直至所述誤差e(n)的值最小為止。然后把第二個分支的預(yù)失真模型參數(shù)下載 到圖1所示的預(yù)失真模型存儲器113中，然后預(yù)失真模型參數(shù)再從所述預(yù)失 真模型存儲器113中下載到圖2的第二級預(yù)失真分支202中?；蛘咧苯訉⑺?述提取的第二個分支的預(yù)失真模型參數(shù)更新下載到所述圖2中的第二級預(yù) 失真分支202中。依次類推完成其余的預(yù)失真模型分支203的參數(shù)提取并下載到所述預(yù) 失真模型存儲器113中，然后對應(yīng)的預(yù)失真模型再從所述預(yù)失真模型存儲器 113中下載到圖2對應(yīng)的預(yù)失真分支203中。圖7為本發(fā)明所述預(yù)失真處理方法的流程圖。參見圖7，該流程包括步驟701、把主信號通路單元設(shè)置為直通狀態(tài)。具體的操作就是把圖2所示的查找表LUT中的內(nèi)容設(shè)置為l+j0,把圖 4所示的查找表LUT的內(nèi)容設(shè)置為0+j0，此時不論輸入信號X(n)如何變化，圖2所示的每個分支的預(yù)失真才莫型的輸出Al+j*Bl, A2+j*B2,......，Ax+j*Bx都是常數(shù)l+j0，這里的j是(-1)的平方根，此時主信號通路為直通狀態(tài)， 沒有預(yù)失真功能。步驟702、采集輸入信號和反饋信號。此步驟可以用訓(xùn)練信號來完成。訓(xùn)練信號就是主通路基帶數(shù)字信號，訓(xùn) 練信號同時被發(fā)送到所述預(yù)失真模型提取模塊110和主信號通路單元，訓(xùn)練 信號在預(yù)失真模型提取模塊110中被采集和保存，訓(xùn)練信號在主信號通路單 元中被上變頻到射頻并被功率放大器放大處理。功率放大器輸出的信號被耦 合器取樣后被送入反饋信號處理通路，反饋信號處理通路把射頻反饋信號下 變頻為中頻反饋信號，再經(jīng)ADC轉(zhuǎn)化為數(shù)字中頻反饋信號，并在FPGA內(nèi)， 通過數(shù)字下變頻轉(zhuǎn)化為基帶反饋信號，并發(fā)送給所述預(yù)失真模型提取模塊 110進(jìn)行采樣和保存。此處要求訓(xùn)練信號的帶寬、鋒均比和平均功率都能不低于正常工作時的 輸入信號的帶寬、鋒均比和平均功率。訓(xùn)練信號的中心頻率一般與正常工作 時的輸入信號的中心頻率相同。如果訓(xùn)練信號的中心頻率與正常工作時的輸 入信號的中心頻率不同，那么提取出的預(yù)失真模型對功率放大器帶外發(fā)射的 改善效果就會變差，如果這種變差是可以接受的，也可以把訓(xùn)練信號的中心 頻率與正常工作時的輸入信號的中心頻率不同，這樣可以減少訓(xùn)練的次數(shù)和LUT的數(shù)量。為了簡化訓(xùn)練信號的操作過程，完全可把正常工作時的輸入信號采集一段，作為功率放大器失真特性提取的訓(xùn)練信號。步驟703、根據(jù)輸入信號和反饋信號的差異判斷功率放大器輸出信號的 帶外發(fā)射指標(biāo)是否符合要求。如果符合，則返回步驟702;否則，執(zhí)行步驟 704。步驟704、提取第x條分支的預(yù)失真模型。如果首次提取預(yù)失真模型或 重新提取預(yù)失真模型時，x=l。否則x為預(yù)先給定的分支號。具體的提取過程為如圖6所示把預(yù)失真模型組連接在反饋信號鏈路中，在自適應(yīng)提取數(shù)字預(yù)失真模型參數(shù)時， 一個Branch swith控制信號選擇第x分支輸出的預(yù)失真參數(shù)Ax+j*Bx與反饋信號Y〃(n)相乘，相乘后的值為Y'(n)。調(diào)整第x分支的預(yù)失真模型的參數(shù)使信號Y'(n)的帶外發(fā)射減小到最小，即完成了第x分支的預(yù)失真模型的提取，然后更新圖2所示的第x分支的預(yù)失真模型參數(shù)和圖1所示的預(yù)失真模型存儲器113。步驟705:釆集輸入信號和反饋信號，根據(jù)輸入信號和反饋信號的差異 判斷功率放大器輸出信號的帶外發(fā)射指標(biāo)是否符合要求，如果符合，則執(zhí)行步驟709,否則執(zhí)行步驟706。步驟706、 x是否小于預(yù)定的數(shù)目，即給定的模型分支是否沒有全部用 完，如果是，表示還有可用的預(yù)失真模型分支，則執(zhí)行步驟707,否則執(zhí)行 步驟708。步驟707、將x加l,返回步驟704。步驟708、向系統(tǒng)提示預(yù)失真處理失敗，保存當(dāng)前最好的預(yù)失真參數(shù)， 并然后更新圖2所示的預(yù)失真模型參數(shù)和圖1所示的預(yù)失真模型存儲器113, 結(jié)束本流程。以下幾個步驟主要是自適應(yīng)調(diào)節(jié)預(yù)失真模型，跟蹤功率放大器特性隨溫 度或輸入信號平均功率的變化，具體如下。步驟709、檢測并記錄功率放大器輸出信號的帶外發(fā)射指標(biāo)，具體記為 低邊帶1OM處的臨道泄漏比(ACLR_L 10M_STEP9 ), 低邊帶5M處的臨道泄漏比(ACLR_L5M_STEP9 ),高邊帶5M處的臨道泄漏比(ACLRJJ5M—STEP9 ), 高邊帶IOM處的臨道泄漏比(ACLR_U10M_STEP9 )。 步驟710、采集功率放大器輸出信號的反饋數(shù)據(jù)Y〃(n),計算Y〃(n)功率 譜，然后計算Y〃(n)信號的帶外發(fā)射指標(biāo)，具體記為低邊帶IOM處的臨道泄漏比(ACLR_L10M_STEP10 )， 低邊帶5M處的臨道泄漏比(ACLR_L5M_STEP10)， 高邊帶5M處的臨道泄漏比(ACLRJJ5M—STEP10), 高邊帶IOM處的臨道泄漏比(ACLR_U10M_STEP10)。 判斷反饋數(shù)據(jù)Y〃(n)的帶外發(fā)射指標(biāo)與步驟709記錄的帶外發(fā)射指標(biāo)相比是否符合要求，具體的說就是判斷ACLR—L10M_STEP10〉(ACLR—L10M—STEP9+ER) 或ACLR—L5M—STEP10〉(ACLR—L5M—STEP9+ER) 或ACLR—U5M—STEP10〉(ACLRJJ5M一STEP9十ER) 或ACLR—U10M_STEP10>(ACLR—U10M—STEP9+ER) 上式中ER是誤差的域值，為正值，通常采用的值為3dB。 如果上式中的任何一個為"真"，則說明功率放大器的輸出信號的帶外發(fā) 射指標(biāo)不符合要求，執(zhí)行步驟711;如果上式中的所有值都為"假"，則說明 功率放大器的輸出信號的帶外發(fā)射指標(biāo)超標(biāo)滿足要求，則需重復(fù)執(zhí)行步驟 710，繼續(xù)監(jiān)測功率放大器的輸出信號的帶外發(fā)射指標(biāo)是否符合要求。步驟711、判斷預(yù)失真模型存儲器113中是否保留有相應(yīng)溫度和相應(yīng)功 率的模型，如果有，則執(zhí)行步驟712，否則，執(zhí)行步驟714。步驟712、將這個所存儲的預(yù)失真模型的參數(shù)下載到主信號通路單元的 預(yù)失真模型單元中，也可以說是將存儲的預(yù)失真模型接入到主信號通路單元中。步驟713、判斷反饋數(shù)據(jù)Y〃(n)的帶外發(fā)射指標(biāo)與步驟709所記錄相比 是否符合要求，如果符合要求，則返回步驟710,否則說明預(yù)失真模型存儲 器113中的預(yù)失真模型已經(jīng)不能使用了，需要重新訓(xùn)練預(yù)失真模型，執(zhí)行步驟714。步驟714、重新訓(xùn)練并提取至少一個分支的預(yù)失真模型，將提取的預(yù)失 真模型更新到主信號通路單元。此處假設(shè)重新訓(xùn)練提取所述預(yù)失真模型組的 最后一個預(yù)失真分支，具體包括首先，把預(yù)失真模型組的最后一個預(yù)失真分支設(shè)置為直通狀態(tài)，即使預(yù) 失真模型組的最后一個分支的輸出An+j*Bn為常數(shù)1+jO,方法與第一步的 相應(yīng)部分相同。然后，采集訓(xùn)練信號和反饋信號，信號采集完畢恢復(fù)主信號通路單元中 的預(yù)失真模型組的最后一個預(yù)失真分支。然后提取最后一個預(yù)失真分支的預(yù) 失真模型，即提取該預(yù)失真分支的預(yù)失真模型參數(shù)，提取完成后，更新圖2 所示的最后一個分支的模型和圖1所示的預(yù)失真模型存儲器113。最后，返回步驟710,繼續(xù)監(jiān)測功率放大器的輸出信號的帶外發(fā)射是否 符合要求。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種預(yù)失真模型裝置，其特征在于，包括至少二個預(yù)失真模型單元，各個預(yù)失真模型單元處于不同的并列分支上，每個預(yù)失真模型單元的輸入端接信號放大設(shè)備的輸入信號，每個預(yù)失真模型單元輸出一預(yù)失真參數(shù)；其中每個預(yù)失真模型單元包括一以信號放大設(shè)備輸入信號的幅度值為自變量進(jìn)行瞬時預(yù)失真處理的瞬時預(yù)失真支路、至少一個以信號放大設(shè)備輸入信號的幅度值為自變量進(jìn)行相應(yīng)記憶深度預(yù)失真處理的記憶預(yù)失真支路、以及一累加器，所述各個預(yù)失真支路的輸入端接信號放大設(shè)備的輸入信號，輸出端接所述累加器的輸入端，累加器的輸出信號作為本預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)失真模型裝置，其特征在于，所述瞬時預(yù) 失真支路具體包括一函數(shù)計算單元和一參數(shù)查找表，所述信號放大設(shè)備的一 部分輸入信號輸入到所述函數(shù)計算單元進(jìn)行瞬時功率包絡(luò)計算，函數(shù)計算結(jié) 果輸出給所述參數(shù)查找表，所述參數(shù)查找表為所述函數(shù)計算結(jié)果查找配置參 數(shù)后，將配置參數(shù)后的函數(shù)計算結(jié)果作為預(yù)失真參數(shù)輸出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)失真模型裝置，其特征在于，所述記憶預(yù) 失真支路為非線性橫向濾波器，包括一函數(shù)計算單元、m級橫向濾波單元、 以及一累加器，所述m為該記憶預(yù)失真支路的記憶深度，m為大于等于1 的整數(shù)；其中第k級橫向濾波單元包括延遲單元、第k級復(fù)數(shù)乘法器、以及一用于 確定該第k級濾波單元參數(shù)的第k級參數(shù)查找表，信號放大設(shè)備的一部分輸 入信號輸入到所述函數(shù)計算單元進(jìn)行瞬時功率包絡(luò)計算，所述函數(shù)計算單元 輸出的函數(shù)計算結(jié)果輸入到所述第k級參數(shù)查找表，第k級參數(shù)查找表為所 述函數(shù)計算結(jié)果查找并配置參數(shù)后，將配置參數(shù)后的函數(shù)計算結(jié)果輸出給所 述第k級復(fù)數(shù)乘法器，信號放大設(shè)備的一部分輸入信號經(jīng)過k個延遲單元延 遲后也輸入所述第k級復(fù)數(shù)乘法器，所述第k級復(fù)數(shù)乘法器的輸出結(jié)果輸入給所述累加器；所述累加器的輸出信號為預(yù)失真參數(shù)；所述k取值為大于等 于1且小于等于m的整數(shù)。
4、 一種包括權(quán)利要求1所述預(yù)失真模型裝置的信號預(yù)失真處理裝置， 其特征在于，包括級聯(lián)在一起的至少二級預(yù)失真處理單元，其中每一級預(yù)失真處理單元包括一復(fù)數(shù)乘法器和所述預(yù)失真模型裝置中的 一個分支的預(yù)失真模型單元，所述預(yù)失真模型單元輸出一預(yù)失真參數(shù)給所述 復(fù)數(shù)乘法器，所述復(fù)數(shù)乘法器還接收上一級預(yù)失真處理單元輸出的預(yù)失真信 號或信號放大設(shè)備的輸入信號，用于將接收到的預(yù)失真信號或信號放大設(shè)備 的輸入信號與收到的預(yù)失真參數(shù)相乘，輸出預(yù)失真信號；其中，第一級預(yù)失 真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器接收所述信號放大設(shè)備的輸入信號，非第一級預(yù)失 真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器接收上一級預(yù)失真處理單元輸出的預(yù)失真信號，最 后一級預(yù)失真處理單元的復(fù)數(shù)乘法器輸出的預(yù)失真信號作為信號放大設(shè)備 的輸入信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)失真處理裝置，其特征在于，所述預(yù)失真 模型裝置中的瞬時預(yù)失真支路具體包括一函數(shù)計算單元和一參數(shù)查找表，所 述信號放大設(shè)備的一部分輸入信號輸入到所述函數(shù)計算單元進(jìn)行瞬時功率 包絡(luò)計算，函數(shù)計算結(jié)果輸出給所述參數(shù)查找表，所述參數(shù)查找表為所述函 數(shù)計算結(jié)果查找配置參數(shù)后，將配置參數(shù)后的函數(shù)計算結(jié)果作為預(yù)失真參數(shù) 輸出。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)失真模型裝置，其特征在于，所述預(yù)失真 模型裝置中的記憶預(yù)失真支路為非線性橫向濾波器，包括一函數(shù)計算單元、 m級橫向濾波單元、以及一累加器，所述m為該記憶預(yù)失真支路的記憶深 度，m為大于等于l的整數(shù)；其中第k級橫向濾波單元包括延遲單元、第k級復(fù)數(shù)乘法器、以及一用于 確定該第k級濾波單元參數(shù)的第k級參數(shù)查找表，信號放大設(shè)備的一部分輸 入信號輸入到所述函數(shù)計算單元進(jìn)行瞬時功率包絡(luò)計算，所述函數(shù)計算單元 輸出的函數(shù)計算結(jié)果輸入到所述第k級參數(shù)查找表，第k級參數(shù)查找表為所述函數(shù)計算結(jié)果查找并配置參數(shù)后，將配置參數(shù)后的函數(shù)計算結(jié)果輸出給所 述第k級復(fù)數(shù)乘法器，信號放大設(shè)備的一部分輸入信號經(jīng)過k- 1個延遲單 元延遲后也輸入所述第k級復(fù)數(shù)乘法器，所述第k級復(fù)數(shù)乘法器的輸出結(jié)果輸入給所述累加器；所述累加器的輸出信號為預(yù)失真參數(shù)；所述k取值為大 于等于1且小于等于m的整數(shù)。
7、 一種包括權(quán)利要求1所述預(yù)失真模型裝置的信號預(yù)失真處理系統(tǒng)， 其特征在于，該系統(tǒng)包括主信號通路單元，串聯(lián)在信號放大設(shè)備的輸入端，包括所述預(yù)失真模型 裝置，該主信號通路單元利用所述預(yù)失真模型裝置輸出的預(yù)失真參數(shù)對信號 放大設(shè)備的輸入信號進(jìn)行預(yù)失真處理，將預(yù)失真處理后的預(yù)失真信號輸入給 信號放大設(shè)備；反饋信號通路單元，串聯(lián)在信號放大設(shè)備的輸出端和輸入端之間，包括 所述預(yù)失真模型裝置，該反饋信號通路單元根據(jù)信號放大設(shè)備的輸入信號和 反饋信號提取所述預(yù)失真模型裝置中的具體預(yù)失真模型單元的參數(shù)，將所提 取的預(yù)失真模型單元參數(shù)更新到所述主信號通路單元中的預(yù)失真模型裝置 中。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)失真處理系統(tǒng)，其特征在于，所述主信號 通路單元還包括削波模塊，用于對基帶信號進(jìn)行削波處理，將削波處理后的信號輸入給 所述預(yù)失真處理裝置；數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器，用于將所述預(yù)失真處理裝置輸出的數(shù)字預(yù)失真信 號轉(zhuǎn)換為模擬信號；調(diào)制器，用于將數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的模擬信號調(diào)制為模擬中頻 信號；上變頻模塊，用于將調(diào)制器輸出的模擬中頻信號上變頻為射頻信號，將 所述射頻信號發(fā)送給信號放大設(shè)備。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)失真處理系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋信號通路單元具體包括耦合器，用于從信號放大設(shè)備的輸出端耦合出一部分模擬信號，作為反饋信號發(fā)送給下變頻模塊；下變頻模塊，用于將所述反饋信號下變頻為模擬中頻反饋信號； 模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器，用于將所述模擬中頻反饋信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻反饋信號；解調(diào)器，用于將所述數(shù)字中頻反饋信號下變頻為基帶反饋信號； 預(yù)失真模型提取模塊，其中包括預(yù)失真模型裝置，用于根據(jù)所述基帶反饋信號和信號放大設(shè)備的輸入信號從所述預(yù)失真模型裝置中提取指定的預(yù) 失真模型單元的參數(shù)。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)失真處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)失真 模型提取模塊包括預(yù)失真模型選擇單元，其中包括所述預(yù)失真模型裝置，預(yù)失真模型選擇 單元用于從所述預(yù)失真模型裝置中選擇一預(yù)失真模型單元，利用所選的預(yù)失 真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)對信號放大設(shè)備的反饋信號進(jìn)行校準(zhǔn)，輸出校 準(zhǔn)信號；第一功率譜分析模塊，用于對預(yù)失真模型選擇單元輸出的校準(zhǔn)信號進(jìn)行 功率譜分析；第一帶外發(fā)射功率比計算模塊，用于對第 一功率譜分析模塊的輸出結(jié)果 進(jìn)行計算，得到第一帶外發(fā)射功率比ACLRY;第二功率譜分析模塊，用于對信號放大設(shè)備的輸入信號進(jìn)行功率語分析；第二帶外發(fā)射功率比計算模塊，用于對第二功率譜分析模塊的輸出結(jié)果 進(jìn)行計算，得到第二帶外發(fā)射功率比ACLRX;差值計算模塊，用于計算ACLRY與ACLRX的差值e(n),并將e(n)輸 入給模型參數(shù)調(diào)整模塊；模型參數(shù)調(diào)整模塊，用于自適應(yīng)調(diào)整所選的預(yù)失真模型單元的參數(shù)，監(jiān)測e(n)的值，當(dāng)e(n)達(dá)到最小值時，提取此時的預(yù)失真模型單元的參數(shù)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的預(yù)失真處理系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)失真 模型選擇單元具體包括至少二個預(yù)失真模型單元、 一個切換模塊和一個乘法 器；所述每個預(yù)失真模型單元的輸入端接收信號放大設(shè)備的輸入信號，輸出 預(yù)失真參數(shù)給所述切換模塊，切換模塊用于選擇一個預(yù)失真模型單元輸出的 預(yù)失真參數(shù)給所述乘法器，所述乘法器將來自切換模塊的預(yù)失真參數(shù)和所述 信號放大設(shè)備的反饋信號相乘得到校準(zhǔn)信號輸出。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)失真處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn) 一步包括平均功率檢測及量化模塊，用于檢測信號放大設(shè)備輸入信號的平均功率 并量化為功率量化信號；溫度檢測及量化模塊，用于檢測信號放大設(shè)備的工作溫度并量化為溫度 量化信號；預(yù)失真模型存儲器，用于存儲所述提取出的預(yù)失真模型單元參數(shù)，接收 提取預(yù)失真模型單元參數(shù)時所述平均功率檢測及量化模塊和溫度檢測及量 化模塊輸出的功率量化信號和溫度量化信號，以所述功率量化信號和溫度量 化信號作為對應(yīng)提取的預(yù)失真模型單元參數(shù)的存儲地址信息。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的預(yù)失真處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)失 真模型選擇單元進(jìn)一步與所述預(yù)失真模型存儲器連接，用于根據(jù)當(dāng)前的信號 放大設(shè)備輸入信號的平均功率和信號放大設(shè)備的工作溫度從所述預(yù)失真存 儲器中查找對應(yīng)的預(yù)失真模型單元參數(shù)，并更新到所述預(yù)失真處理裝置中。
14、 一種利用權(quán)利要求1所述的預(yù)失真模型裝置對信號進(jìn)行預(yù)失真處理 的方法，其特征在于，A、 利用信號放大設(shè)備的主通路輸入信號和反饋通路信號從所述預(yù)失真 模型裝置中提取預(yù)失真模型單元；B、 將所提取的預(yù)失真模型單元接入到信號放大設(shè)備的主通路，利用所提取的預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真參數(shù)對所述主通路輸入信號進(jìn)行預(yù)失 真處理，將處理得到的預(yù)失真信號輸入到信號放大設(shè)備。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的預(yù)失真處理方法，其特征在于，所述步驟 A具體為al、將預(yù)失真模型裝置中的各個預(yù)失真模型單元設(shè)置為通路狀態(tài)；a2、調(diào)整一個分支上的具體預(yù)失真模型單元的參數(shù)，將所述主通路輸入 信號輸入到所述分支的預(yù)失真模型單元中進(jìn)行處理，將輸出的預(yù)失真參數(shù)與 反饋通路信號相乘得到校準(zhǔn)信號，計算該校準(zhǔn)信號的帶外發(fā)射功率比 ACLRY，計算主通路輸入信號的帶外發(fā)射功率比ACLRX，計算ACLRY與 ACLRX的差值e (n);a3、判斷e(n)是否為最小，是則執(zhí)行步驟a4，否則返回步驟a2;a4、提取當(dāng)前的預(yù)失真模型單元的參數(shù)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的預(yù)失真處理方法，其特征在于，所述方法 在步驟al和步驟a2之間進(jìn)一步包括al'、判斷信號放大設(shè)備的帶外發(fā)射功率是否符合要求，如果符合，則 重復(fù)執(zhí)行本步驟al，，否則執(zhí)行步驟a2。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的預(yù)失真處理方法，其特征在于，所述方法 進(jìn)一步包括C、判斷信號放大設(shè)備的帶外發(fā)射功率是否符合要求，在不符合時，重 新利用信號放大設(shè)備的主通路輸入信號和反饋通路信號提取下 一 分支的預(yù) 失真模型單元，并將提取到的預(yù)失真模型單元與已經(jīng)接入到信號放大設(shè)備主 通路的預(yù)失真模型單元進(jìn)行級聯(lián)，利用級聯(lián)后預(yù)失真模型單元輸出的預(yù)失真 參數(shù)對所述主通路輸入信號進(jìn)行預(yù)失真處理，將處理后的信號輸入到信號放 大設(shè)備，重復(fù)執(zhí)行步驟C。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的預(yù)失真處理方法，其特征在于， 步驟C中，信號放大設(shè)備的帶外發(fā)射功率符合要求時，進(jìn)一步包括 cl、記錄信號放大設(shè)備反饋信號的帶外發(fā)射指標(biāo)；c2、實時監(jiān)測信號放大設(shè)備反饋信號的帶外發(fā)射指標(biāo)與所記錄的帶外發(fā) 射指標(biāo)相比是否符合要求，如果符合則重新執(zhí)行步驟c2,否則執(zhí)行步驟c3;c3、重新提取至少一個分支的預(yù)失真模型單元，用重新提取的預(yù)失真模型 單元更新主信號通路中對應(yīng)分支的預(yù)失真模型單元，返回步驟cl。
19、根據(jù)權(quán)利要求18所述的預(yù)失真處理方法，其特征在于，所述方法進(jìn) 一步包括當(dāng)提取預(yù)失真模型時，檢測信號放大設(shè)備的平均功率和工作溫度， 對應(yīng)存儲所提取的預(yù)失真模型單元以及^r測到的平均功率和工作溫度；步驟c2中，如果信號放大設(shè)備反饋信號的帶外發(fā)射指標(biāo)與所記錄的帶外 發(fā)射指標(biāo)相比不符合要求時，進(jìn)一步執(zhí)行以下步驟根據(jù)信號放大設(shè)備當(dāng)前的平均功率和工作溫度查找所存儲的預(yù)失真模型單 元，如果查找到，則將查找到的預(yù)失真模型單元接入到主信號通路，返回步驟 c2;如果查找不到，則執(zhí)行步驟c3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預(yù)失真模型裝置、一種信號的預(yù)失真處理裝置、一種信號的預(yù)失真處理系統(tǒng)、以及一種利用所述預(yù)失真模型裝置對信號進(jìn)行預(yù)失真處理的方法。本發(fā)明實現(xiàn)的預(yù)失真模型可以只輸出一個預(yù)失真參數(shù)，并且可以用復(fù)數(shù)乘法器級聯(lián)，并可以同時對信號放大設(shè)備的瞬時失真和記憶失真進(jìn)行校準(zhǔn)。利用本發(fā)明，可以不必提取信號放大設(shè)備的非線性模型，直接提取預(yù)失真模型，從而降低數(shù)字預(yù)失真處理的復(fù)雜度，并可降低誤差。
文檔編號H03F3/20GK101330481SQ200710111529
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者戴征堅, 茍春茂, 郭天生 申請人:中興通訊股份有限公司