用于振幅調(diào)變至相位調(diào)變失真補(bǔ)償?shù)难b置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的技術(shù)系用以針對一通訊裝置中的一功率放大器產(chǎn)生振幅調(diào)變至相位調(diào)變前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)。一測試信號被送入該功率放大器放大。藉由波形迭加，該放大后測試信號與一參考振蕩信號被結(jié)合為一組合信號。該組合信號為該放大后測試信號與該參考振蕩信號的一干涉結(jié)果。該組合信號的包絡(luò)被量測，用以表示該組合信號的功率。根據(jù)該量測結(jié)果，一前置補(bǔ)償相位偏移被決定。該前置補(bǔ)償相位偏移被施加于該測試信號時會最大化該干涉結(jié)果。接著，對應(yīng)于該前置補(bǔ)償相位偏移的振幅調(diào)變至相位調(diào)變前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)被產(chǎn)生。
【專利說明】用于振幅調(diào)變至相位調(diào)變失真補(bǔ)償?shù)难b置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明與射頻傳送器中的功率放大器的振幅調(diào)變至相位調(diào)變（AMPM)失真補(bǔ)償技 術(shù)相關(guān)。

【背景技術(shù)】
[0002] 無線通信科技的趨勢之一是在愈來愈窄的頻段中達(dá)到愈來愈高的數(shù)據(jù)傳輸率。提 高射頻通訊裝置（例如移動電話、筆記本電腦、桌面計(jì)算機(jī)）的頻譜效率往往是透過對各種 系統(tǒng)參數(shù)施以嚴(yán)格要求而達(dá)成。許多系統(tǒng)參數(shù)間存有相關(guān)性。通訊裝置中的一個重要系統(tǒng) 參數(shù)是傳送端的射頻功率放大器的線性度。一般而言，此類射頻功率放大器會被操作在飽 和狀態(tài)，或是接近于飽和狀態(tài)，因而使放大后信號有相當(dāng)程度的失真。振幅調(diào)變至振幅調(diào)變 (AMAM)失真會導(dǎo)致增益被壓縮，造成接收器的位錯誤率升高。振幅調(diào)變至相位調(diào)變（AMPM) 失真則是會使得接收端的調(diào)變?nèi)杭╟onstellation)偏斜，進(jìn)而造成解碼/解調(diào)錯誤。因 此，一種愈來愈普遍的做法是在放大前對傳送器數(shù)據(jù)的振幅和相位施以前置補(bǔ)償，使放大 后信號能隨著功率放大器的輸入信號線性變化。
[0003] 前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)須透過校正程序產(chǎn)生。即使采用相似的設(shè)計(jì)和制造程序，每個功率 放大器都存在些許差異。因此，在制造商出貨前，各通訊裝置都必須被施以校正。業(yè)界已投 入相當(dāng)高的設(shè)計(jì)和工程資源來尋找縮短校正時間的技術(shù)及/或在電路中自動進(jìn)行校正的 機(jī)制。為此，許多制造商開始將校正電路（包含用于產(chǎn)生測試信號、量測信號、信號處理/ 分析、參數(shù)產(chǎn)生、程序變量分派的電路）整合進(jìn)通訊裝置。新增的校正電路顯然會增加通訊 裝置的復(fù)雜度、尺寸及成本。因此，開發(fā)較小、較簡單但仍然準(zhǔn)確校正電路以及相對應(yīng)的校 正技術(shù)是有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了產(chǎn)生振幅調(diào)變至相位調(diào)變（AMPM)前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)，以補(bǔ)償通訊裝置的一功率 放大器中的相位失真，一測試信號透過該功率放大器被放大。透過波形迭加，該放大后測試 信號與一參考振蕩信號被結(jié)合為一組合信號。該組合信號為該放大后測試信號與該參考振 蕩信號的一干涉結(jié)果。根據(jù)量測該組合信號得到的結(jié)果，一前置補(bǔ)償相位偏移被決定。當(dāng) 該前置補(bǔ)償相位偏移被施加于該測試信號，能最大化該干涉結(jié)果。AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)系根 據(jù)該前置補(bǔ)償相位偏移被產(chǎn)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中的通訊裝置的功能方塊圖。
[0006] 圖2呈現(xiàn)的復(fù)數(shù)平面系用以說明本發(fā)明的特征。
[0007] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中的振幅調(diào)變至相位調(diào)變前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)產(chǎn)生程序 的流程圖。
[0008] 符號說明
[0009] 10:通訊裝置 11:外殼
[0010] 15:處理器 17:存儲器
[0011] 100:傳送器 107:乘法器
[0012] 110:加法器 115:數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器
[0013] 120:低通濾波器 125:升頻轉(zhuǎn)換器
[0014] 127:輸出級 130:傳送器鎖相回路
[0015] 132:傳送器本地振蕩信號 135:預(yù)備功率放大器
[0016] 140:功率放大器 145:帶通濾波器
[0017] 150:傳送/接收開關(guān) 153:天線
[0018] 155:耦合器 162s:正弦查找表
[0019] 162c:余弦查找表 164:數(shù)據(jù)區(qū)段
[0020] 165 :控制器 166 :程序代碼區(qū)段
[0021] 170:接收器 172:接收器本地振蕩信號
[0022] 180:校正電路 182 :開關(guān)
[0023] 184:開關(guān) 185:延遲組件
[0024] 187:衰減器 188:參考振蕩信號
[0025] 189:方文大后測試信號 190:結(jié)合器
[0026] 191:組合信號 192:包絡(luò)偵測器
[0027] 194:模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器 195 :測試信號產(chǎn)生器
[0028] 196:功率平均器 197:量測電路
[0029] 198:適性處理器 200:復(fù)數(shù)平面
[0030] 210:參考向量 215:目標(biāo)向量
[0031] 220 :測試向量 300 :AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)產(chǎn)生程序
[0032] 305?370 :流程步驟

【具體實(shí)施方式】
[0033] 以下各實(shí)施例及其相關(guān)圖式可充分說明本申請案的發(fā)明概念。各圖式中相似的組 件編號系對應(yīng)于相似的功能或組件。須說明的是，此處所謂本發(fā)明一辭系用以指稱該等實(shí) 施例所呈現(xiàn)的發(fā)明概念，但其涵蓋范疇并未受限于該等實(shí)施例本身。此外，本揭露書中的數(shù) 學(xué)表示式系用以說明與本發(fā)明的實(shí)施例相關(guān)的原理和邏輯，除非有特別指明的情況，否則 不對本發(fā)明的范疇構(gòu)成限制。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者可理解，有多種技術(shù) 可實(shí)現(xiàn)該等數(shù)學(xué)式所對應(yīng)的物理表現(xiàn)形式。
[0034] 本發(fā)明的圖式包含呈現(xiàn)多種彼此關(guān)聯(lián)的功能性模塊的功能方塊圖。該等圖式并非 細(xì)部電路圖，且其中的連接線僅用以表示信號流。功能性組件及/或程序間的多種互動關(guān) 系不一定要透過直接的電性連結(jié)始能達(dá)成。此外，個別組件的功能不一定要如圖式中繪示 的方式分配，且分布式的區(qū)塊不一定要以分布式的電子組件實(shí)現(xiàn)。
[0035] 本發(fā)明所提供的技術(shù)系用以針對功率放大器中的相位失真決定振幅調(diào)變至相位 調(diào)變（AMPM)前置補(bǔ)償權(quán)重。根據(jù)以下說明，本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者可理解 本發(fā)明的概念能用于其他失真補(bǔ)償場合。本發(fā)明的范疇涵蓋各種相關(guān)應(yīng)用。
[0036] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中的通訊裝置10的功能方塊圖。通訊裝置10包含 設(shè)置于一共同外殼（以邊框11表不）中的一傳送器1〇〇、一接收器170與一校正電路180。 本發(fā)明的范疇并不限于以某種特定組態(tài)或架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)通訊裝置10。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中 具有通常知識者可理解，另有多種電路組態(tài)和組件可在不背離本發(fā)明精神的情況下實(shí)現(xiàn)本 發(fā)明的概念。
[0037] 通訊裝置10可利用一處理器15來實(shí)現(xiàn)多種信號處理和控制功能。舉例而言，處 理器15可負(fù)責(zé)與傳送器100和接收器170相關(guān)的數(shù)字基頻處理工作，包含但不限于編碼/ 解碼、調(diào)變/解調(diào)、濾波，以及針對傳送器100和接收器170中的電路變異，例如同相/正交 相位（I/?不匹配、本地振蕩器泄漏（L0leakage)、功率放大器振幅、相位失真等，進(jìn)行補(bǔ) 償。無線【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者可理解，利用處理器15進(jìn)行數(shù)字基頻處理的細(xì)節(jié)為習(xí) 知技術(shù)，因此除了能增進(jìn)對于本發(fā)明精神的了解者，不再贅述。此外，須說明的是，本說明書 未明確指出的數(shù)字基頻處理程序亦可被納入本發(fā)明的實(shí)施例中的通訊裝置，以實(shí)現(xiàn)功能更 完整的通訊裝置。
[0038] 處理器15可利用多種電路組態(tài)和電路組件來實(shí)現(xiàn)，包含分布式與集合式邏輯組 件、固定式與可編程的邏輯電路，例如專用集成電路（applicationspecificintegrated circuit,ASIC)、場效可編程門陣列（field-programmablegatearray,FPGA)、復(fù)雜型可編 程邏輯組件（complexprogrammablelogicdevice,CPLD)、數(shù)字信號微控制器/微處理器， 以及前述裝置的組合。于一實(shí)施例中，處理器15可透過執(zhí)行經(jīng)適當(dāng)編輯且儲存于存儲器中 的處理器指令（例如存儲器17中的程序代碼區(qū)段166)來達(dá)成其功能。存儲器17可為各 種合適的揮發(fā)性或持久性儲存裝置，例如隨機(jī)存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、半導(dǎo) 體閃存、磁性儲存媒體、光學(xué)儲存媒體等等。
[0039] 通訊裝置10所執(zhí)行的各種功能和程序可受到一控制器165的控制?？刂破?65的 控制功能可利用電路來實(shí)現(xiàn)，亦可利用（例如由處理器15)執(zhí)行一軟件程序來實(shí)現(xiàn)。控制器 165可負(fù)責(zé)通訊裝置中多種傳統(tǒng)已知的控制功能，包含但不限于用戶接口操作、程序的執(zhí)行 與控制、存儲器分配與訪問控制、中斷信號處理、信號/數(shù)據(jù)總線的使用權(quán)仲裁、時鐘信號 控制和檔案處理。此外，控制器165亦可被用于監(jiān)看和控制以下將詳述的AMPM前置補(bǔ)償數(shù) 據(jù)產(chǎn)生程序。
[0040] 透過一信號處理鏈，傳送器100將信號自一端的調(diào)變器/解調(diào)變器（未繪示）傳 遞至另一端的傳送/接收（T/R)開關(guān)150。一復(fù)數(shù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號包含相同相位（I)和正交 相位（?信號成分可由前述數(shù)字基頻處理產(chǎn)生。該數(shù)字基頻信號被提供至數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換 器115i、115q(以下統(tǒng)稱數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器115)，以產(chǎn)生一模擬基頻信號。該模擬基頻信號 被提供至低通重建濾波器120i、120q(以下統(tǒng)稱低通濾波器120)，隨后再進(jìn)入一升頻轉(zhuǎn)換 調(diào)變器（簡稱升頻轉(zhuǎn)換器125)。升頻轉(zhuǎn)換器125自一傳送器鎖相回路振蕩器130接收一 傳送器本地振蕩（L0)信號，該本地振蕩信號的頻率系對應(yīng)于載波頻率。因此，升頻轉(zhuǎn)換器 125可包含一個或多個射頻混波電路，各自對應(yīng)于一種同相和正交相位信號通道。相似地， 亦可設(shè)置一個或多個濾波器和信號結(jié)合電路。在這個情況下，升頻轉(zhuǎn)換器125的輸出信號 為一帶寬有限的模擬信號，其中心頻率為傳送器的載波頻率。升頻轉(zhuǎn)換器125的輸出信號 隨后被提供至輸出級127 (包含預(yù)備功率放大器135、功率放大器140、帶通濾波器145、T/R 開關(guān)150和天線153)。傳送器100的該信號處理鏈可包含更少或更多處理程序，亦可采用 順序不同的信號處理程序，這些變化型態(tài)皆不脫本發(fā)明的范疇。
[0041] 本發(fā)明的實(shí)施例所提供的技術(shù)系用以產(chǎn)生AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)，補(bǔ)償輸出級127中 的相位失真，尤其是功率放大器140造成的相位失真。為此，校正電路180包含一測試 /[目號 產(chǎn)生器195,用以產(chǎn)生送入傳送器信號處理鏈的一測試信號。于一實(shí)施例中，測試信號產(chǎn)生 器195產(chǎn)生分別對應(yīng)于功率放大器140的多種功率等級的多個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語。某一功率等 級范圍可被納入考慮，以產(chǎn)生一組AMPM前置補(bǔ)償權(quán)重。舉例而言，測試信號產(chǎn)生器195可 產(chǎn)生對應(yīng)于一斜坡狀信號的多個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語，而根據(jù)本發(fā)明的校正技術(shù)可自一最低功率 開始，逐步增加功率等級至一最高功率，產(chǎn)生各功率等級的AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0042] 測試信號產(chǎn)生器195產(chǎn)生的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分別被提供至乘法器107i、107q(以下統(tǒng)稱 乘法器107)。乘法器107將候選相位偏移加諸于測試信號數(shù)據(jù)，其目的為在達(dá)成一可接受 的條件時找出一最終相位偏移值，細(xì)節(jié)容后詳述。被施以相位偏移后的測試信號數(shù)據(jù)被提 供至加法器ll〇i、ll〇q(以下統(tǒng)稱加法器110)，以針對本地振蕩泄漏補(bǔ)償該等數(shù)據(jù)字語。于 一實(shí)施例中，針對本地振蕩泄漏，直流偏移校正〇)COC)權(quán)重DCOCpDCOQ系經(jīng)由一校正程序 計(jì)算出來，并且被加入測試信號的相對應(yīng)的I/Q數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語中。在AMPM校正程序中消除 直流偏移能提供更正確的AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)，尤其是在根據(jù)接近頻率零進(jìn)行的量測結(jié)果 來計(jì)算AMPM前置補(bǔ)償權(quán)重時。
[0043] 接著，相位偏移后和直流補(bǔ)償后的測試信號數(shù)據(jù)會被送入后續(xù)的傳送器信號處理 鏈，其作用如先前所述。因此產(chǎn)生的傳送器信號可自傳送器信號處理鏈中的適當(dāng)位置被取 樣，例如功率放大器140的輸出端。于一實(shí)施例中，一個或多個耦合器155a-155c(以下統(tǒng) 稱耦合器155)被設(shè)置在輸出級127的多個節(jié)點(diǎn)，以取得射頻傳送器信號的取樣。于一實(shí)施 例中，要選擇自哪一個節(jié)點(diǎn)取得的取樣系透過開關(guān)184來控制。開關(guān)184有多個連接狀態(tài)。 舉例而言，控制器165可控制要將哪一個耦合器155連接至校正電路180。在以下說明中， 主要以連接耦合器155b和結(jié)合器190的狀況為例。實(shí)務(wù)上，耦合器155b和結(jié)合器190可 直接相連，亦可透過開關(guān)184相連。由耦合器155自傳送器信號處理鏈所擷取出的射頻傳 送器信號以下稱為放大后測試信號189。
[0044] 本實(shí)施例的結(jié)合器190將放大后測試信號189與一參考振蕩信號188的波形迭 力口，產(chǎn)生一組合信號191。具有物理領(lǐng)域基本知識者可理解，波形迭加會導(dǎo)致建設(shè)性干涉或 破壞性干涉，端視兩信號的相位相對關(guān)系為何。當(dāng)兩信號188、189的相位彼此對齊，結(jié)合器 190的輸出為最小或是最大會決定于結(jié)合器190的結(jié)構(gòu)以及輸入信號（亦即參考振蕩信號 188和放大后測試信號189)的輸入端口連接方式。于一實(shí)施例中，結(jié)合器190被設(shè)計(jì)為于 最大建設(shè)性干涉出現(xiàn)時產(chǎn)生最大功率等級的組合信號191，且于最大破壞性干涉出現(xiàn)時產(chǎn) 生最小功率等級的組合信號191。于另一實(shí)施例中，結(jié)合器190被設(shè)計(jì)為于最大破壞性干涉 出現(xiàn)時產(chǎn)生最大功率等級的組合信號191，且于最大建設(shè)性干涉出現(xiàn)時產(chǎn)生最小功率等級 的組合信號191。根據(jù)本揭露書，射頻電路領(lǐng)域中具有通常知識者可理解，有多種結(jié)合器架 構(gòu)和電路鏈接方式可在不背離本發(fā)明精神的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的概念。
[0045] 如圖1所示，傳送器本地振蕩信號132或接收器本地振蕩信號172可做為參考振 蕩信號188。實(shí)際上，本發(fā)明的技術(shù)可利用其他參考振蕩器。因傳送器本地振蕩信號132或 接收器本地振蕩信號172為通訊裝置10中原本既有的信號，因此不須另為校正目的設(shè)置專 用的振蕩器。于一實(shí)施例中，用于AMPM前置補(bǔ)償校正的本地振蕩信號系由開關(guān)182選擇。 或者，可省略開關(guān)182,直接將傳送器鎖相回路130或接收器鎖相回路（未繪示）連接可為 提供參考振蕩信號188。為便于說明但不構(gòu)成限制，以下實(shí)施例主要假設(shè)傳送器鎖相回路 130被直接連接或透過開關(guān)182間接連接至延遲組件185。
[0046] 延遲組件185提供一特定延遲量給傳送器本地振蕩信號132,藉此令參考振蕩信 號188具有一大小已知的相位偏移。相似地，衰減器187提供一特定衰減量給傳送器本地 振蕩信號132,藉此使令參考振蕩信號188具有一大小已知的功率等級，例如能針對特定大 小范圍的輸入信號將包絡(luò)偵測器192優(yōu)化的一個功率等級。延遲組件185貢獻(xiàn)的延遲量和 衰減器187貢獻(xiàn)的衰減可透過控制器165產(chǎn)生的控制信號來選擇。此外，控制器165選定 的延遲量和衰減量可被儲存于存儲器中，例如儲存于存儲器17的數(shù)據(jù)區(qū)段164,以協(xié)助計(jì) 算AMPM前置補(bǔ)償校正數(shù)據(jù)，容后詳述。
[0047] 結(jié)合器190的輸出信號被提供至一量測電路197,以判定組合信號191的各種特 征（例如功率等級）。如圖1所示，做為范例的量測電路包含一包絡(luò)偵測器192,用以追蹤 組合信號191的峰值。包絡(luò)偵測器192產(chǎn)生的包絡(luò)信號被提供至一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器194， 以產(chǎn)生一相對應(yīng)的數(shù)字包絡(luò)信號。該數(shù)字包絡(luò)信號被傳送至一功率平均器196,以濾除其中 的小波動。功率平均器196產(chǎn)生的信號被提供至一適性處理器198,做為一量測信號或量測 數(shù)據(jù)。適性處理器198負(fù)責(zé)進(jìn)行一適性相位偏移決定程序，容后詳述。
[0048] 圖2呈現(xiàn)一復(fù)數(shù)平面200,參考振蕩信號188在其中被表示為參考向量210,而各 種功率等級的放大后測試信號189被表示為測試向量220a-220n(以下統(tǒng)稱測試向量220)。 參考向量210在復(fù)數(shù)平面200中相對于正實(shí)部軸存在一夾角（K此角度系延遲組件185對 參考振蕩信號188所貢獻(xiàn)的。復(fù)數(shù)平面200中亦呈現(xiàn)一目標(biāo)向量215,其振幅AK等于參考 向量210的振福，其相位角則是與參考向量210存在180°的差異。如圖2所示，振幅/相 位與目標(biāo)向量215相同的該放大后測試信號189以及以參考向量210表示的參考振蕩信號 188將會在結(jié)合器190中因破壞性干涉彼此相消（假設(shè)結(jié)合器190具有適當(dāng)?shù)募軜?gòu)且放大 后測試信號189和參考振蕩信號188皆被提供至結(jié)合器190的適當(dāng)?shù)妮斎氩海Ｔ谶@個情 況下，組合信號191將為零。
[0049] 于一實(shí)施例中，針對功率放大器140的各種輸出功率等級，會分別產(chǎn)生AMPM前置 補(bǔ)償校正數(shù)據(jù)，例如透過前述斜坡狀測試信號。在圖2中，用以表示放大后測試信號189的 測試向量220便是對應(yīng)于這樣的斜坡狀測試信號；由圖2可看出。此外，各測試向 量220與目標(biāo)向量215間的相位差分別是角度a^an(統(tǒng)稱相位失真角度a)，其導(dǎo)因?yàn)?功率放大器140中的相位失真。因此，本發(fā)明的實(shí)施例所具有的功能包含確認(rèn)相位失真角 度a，并據(jù)此產(chǎn)生能抵銷功率放大器140此非線性相位表現(xiàn)的AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)。AMPM 前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)可被儲存于存儲器17,例如數(shù)據(jù)區(qū)段164中，并且配合通訊裝置10的常態(tài)運(yùn) 作（例如做為配合無線收發(fā)器的前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)）。AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)可指出一般通訊數(shù)據(jù) (例如透過一相位偏移器）應(yīng)被偏移的角度。此角度可為絕對值，亦即相對于復(fù)數(shù)平面200 的正實(shí)部軸的角度9cT0n，或者亦可為相對值，例如相位失真角度AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù) 亦可為（例如透過前述乘法器107)應(yīng)施于同相和正交相位信號通道中的數(shù)據(jù)的前置補(bǔ)償 權(quán)重。另有其他形式的前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)可在不背離本發(fā)明精神的情況被實(shí)現(xiàn)。
[0050] 回到圖1，針對某一放大器功率等級，適性處理器198可產(chǎn)生具有單位振幅和角度 9 的一候選相位偏移。利用正弦查找表162s和余弦查找表162c，該候選相位偏移可由 極坐標(biāo)被轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)。該候選相位偏移的直角坐標(biāo)成分可被提供至乘法器107,各 自乘上相對應(yīng)的同相/正交相位數(shù)字測試信號字語。相位偏移后測試信號透過傳送器信號 處理鏈被傳遞，而相對應(yīng)的放大后測試信號189會被耦合器155取樣并提供至結(jié)合器190 與參考振蕩信號188結(jié)合。對應(yīng)于目前的候選相位偏移0 PD的組合信號191透過量測電路 197被提供至適性處理器198,做為一 "目標(biāo)"信號（亦即對應(yīng)于最大建設(shè)性干涉的參考向 量210或是對應(yīng)于最大破壞性干涉的目標(biāo)向量215)與被施以候選相位偏移0 PD的放大后 測試信號間的一錯誤信號。
[0051] 于一實(shí)施例中，在進(jìn)行AMPM前置補(bǔ)償校正時，參考振蕩信號188和放大后測試信 號189的振幅差異被忽略。本發(fā)明的實(shí)施例中的AMPM前置補(bǔ)償校正可于忽略前述振幅差 異的情況下進(jìn)行，因此可被用于單一通道量測電路，亦即僅使用一個包絡(luò)偵測器192和一 個模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器194,藉此降低校正電路的尺寸和成本（相較于使用多個信號偵測器和 多個模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)）。
[0052] 由圖2可看出，若測試向量220的振幅未被補(bǔ)償為等于八!^，則即使當(dāng)測試向量220 與目標(biāo)向量215對齊，組合信號191也會存在有限的非零功率。當(dāng)測試向量220與參考向 量210對齊，組合信號191會具有最大振幅。換句話說，當(dāng)參考振蕩信號188和放大后測試 信號189的相位一致，便會在結(jié)合器190中形成建設(shè)性干涉。當(dāng)測試向量220與目標(biāo)向量 215對齊，組合信號191會具有最小振幅；換句話說，當(dāng)參考振蕩信號188和放大后測試信 號189的相位有180°的相位差，便會在結(jié)合器190中形成破壞性干涉。候選相位偏移ero 和組合信號191的功率等級間的關(guān)系可被特征化為一曲線函數(shù)（或表面函數(shù)），且于角度 0 =cp+ 180°具有一總體最小值，于角度0 =(p具有一總體最大值。因此，適性處理器198可 利用一最小化或最大化技術(shù)來找出各相位失真角度a。該最小化或最大化技術(shù)可采用迭代 程序，根據(jù)本次迭代中的一誤差信號（例如組合信號191)產(chǎn)生下一個候選相位偏移0 PD。 舉例而言，本發(fā)明的某些實(shí)施例采用最小均方（leastmeansquare)程序，并藉由最速下降 法（steepestdescentapproach)尋找最小誤差。在前述范例中，最小誤差出現(xiàn)在a= 〇°或是當(dāng)Q= (P+]80°。本發(fā)明的范疇并未限于任一種在表面函數(shù)（convexsurface)中找 出最大/最小值的特定方法。
[0053] 圖3呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中的AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)產(chǎn)生程序300的流程圖。 步驟305為固定參考振蕩信號的相位偏移9,例如透過設(shè)定延遲組件185貢獻(xiàn)的延遲量。此 夕卜，參考振蕩信號的振幅亦可透過衰減器187被設(shè)定（即使如先前所述，采用根據(jù)本發(fā)明的 方法決定AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)不需要考慮參考振蕩信號188和放大后測試信號189間的振 幅差異）。步驟310為產(chǎn)生對應(yīng)于功率放大器140的某一被選出的功率等級的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，例 如透過測試信號產(chǎn)生器195。步驟315為指派一數(shù)字相位偏移數(shù)據(jù)字語為一初始候選相位 偏移。步驟320為將該相位偏移數(shù)據(jù)字語施加于測試信號數(shù)據(jù)，例如利用乘法器107。在步 驟325中，該相位偏移后測試信號數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為模擬信號，并且升頻轉(zhuǎn)換為一射頻測試信 號。步驟330為透過傳送器信號處理鏈傳遞該射頻測試信號。步驟335為取得該放大后測 試信號的一取樣數(shù)據(jù)，例如透過耦合器155。該取樣數(shù)據(jù)在步驟340中與參考振蕩信號188 結(jié)合，例如透過結(jié)合器190。將放大后測試信號189和參考振蕩信號188的波形迭加后，結(jié) 合器190的輸出為一組合信號，也是一建設(shè)性或破壞性干涉的結(jié)果。步驟345為產(chǎn)生一電 子信號，例如透過包絡(luò)偵測器192,以取得組合信號的特征之一。步驟350為將該電子信號 轉(zhuǎn)換為一數(shù)字字語，例如透過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器194。該數(shù)字字語可做為適性處理器198的 適性相位偏移程序中的一個誤差值。該數(shù)字字語可首先被提供至功率平均器（在提供至適 性處理器198前）。步驟355為決定該數(shù)字誤差字語是否符合一可接受的標(biāo)準(zhǔn)，例如一最小 誤差值。若已達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)，程序300接著會進(jìn)行步驟365,亦即判斷是否功率放大器140的 所有功率等級都已經(jīng)過校正，亦即是否已各自具有一AMPM前置補(bǔ)償權(quán)重。若還需要校正其 他功率等級，程序300接著會進(jìn)行步驟370以提_功率等級，并針對該功率等級重新執(zhí)行步 驟310。若步驟355的判定結(jié)果為未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則程序300會進(jìn)行步驟360,以調(diào)整該相位 偏移數(shù)據(jù)字語為一新的候選相位偏移值，例如透過適性處理器198的適性程序。接著，步驟 320被執(zhí)行，亦即施加新的候選相位偏移至測試信號，并自此重復(fù)程序300。
[0054] 本發(fā)明的實(shí)施例的概念所呈現(xiàn)的功能性組件可被編碼并儲存為計(jì)算機(jī)可讀取媒 體中的處理器指令，以進(jìn)行制造、運(yùn)輸、營銷及/或販賣。無論該等處理器指令被執(zhí)行的處 理平臺為何，亦無論該等處理器指令的編碼方式為何，本發(fā)明的概念皆可被實(shí)現(xiàn)。須說明的 是，只要儲存于其中的指令可被一處理器依序擷取、解碼、執(zhí)行，上述計(jì)算機(jī)可讀取媒體可 為任一種非瞬時媒體。非瞬時計(jì)算機(jī)可讀取媒體包含但不限于：只讀存儲器（ROM)、隨機(jī)存 取存儲器（RAM)和其他電子儲存裝置、CD-ROM、DVD和其他光學(xué)儲存裝置、磁帶、軟盤、硬盤 及其他磁性儲存裝置。該等處理器指令可利用各種程序語言實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0055] 藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，系希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希 望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的范疇內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種裝置，用W針對通訊裝置中的功率放大器產(chǎn)生振幅調(diào)變至相位調(diào)變AMPM前置 補(bǔ)償數(shù)據(jù)，W補(bǔ)償該功率放大器中的相位失真，該裝置包含： 測試信號產(chǎn)生器，用W產(chǎn)生基頻測試信號，并將該基頻測試信號升頻轉(zhuǎn)換后提供至該 功率放大器，藉此產(chǎn)生放大后測試信號； 參考振蕩器，用W產(chǎn)生參考振蕩信號； 禪合器，用W自該功率放大器取得該放大后測試信號； 結(jié)合器，禪接至該參考振蕩器與該禪合器，用W將該放大后測試信號與該參考振蕩信 號結(jié)合為組合信號，該組合信號代表該放大后測試信號與該參考振蕩信號間的干涉結(jié)果； W及 處理器，禪接至該結(jié)合器，用W : 根據(jù)組合信號，決定前置補(bǔ)償相位偏移W施加于該測試信號，使得該干涉結(jié)果被最大 化；W及 產(chǎn)生對應(yīng)于該前置補(bǔ)償相位偏移的該AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含： 相位偏移器，根據(jù)該處理器提供的相位偏移數(shù)據(jù)，施加相位偏移至該基頻測試信號；W 及 量測電路，禪接于該處理器，用W根據(jù)該組合信號產(chǎn)生量測信號； 其中該處理器被進(jìn)一步用W: 產(chǎn)生對應(yīng)于多個候選相位偏移的多個相位偏移數(shù)據(jù)； 取得該多個候選相位偏移對應(yīng)的該多個量測信號；W及 將具有最大干擾結(jié)果的該量測信號所對應(yīng)的該候選相位偏移做為該AMPM前置補(bǔ)償相 位偏移。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該處理器被進(jìn)一步用W : 產(chǎn)生該相位偏移數(shù)據(jù)W適性地增加該候選相位偏移，其系根據(jù)該量測信號中的梯度， 該梯度相關(guān)于該相位偏移器施加的該候選相位偏移。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該處理器被進(jìn)一步用W : 根據(jù)最小均方差程序，計(jì)算該候選相位偏移的增加量，該梯度與該增加量有關(guān)。
5. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該量測電路包含： 包絡(luò)偵測器，用W產(chǎn)生包絡(luò)電壓，指出該組合信號的信號包絡(luò)；W及 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用W產(chǎn)生對應(yīng)于該包絡(luò)電壓的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，其中該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被提供 至該處理器，做為該量測信號。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該量測電路包含不超過一個包絡(luò)偵測器和 不超過一個模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含： 存儲器，用W儲存該AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)； 其中該處理器被進(jìn)一步用W: 調(diào)整該基頻測試信號，W達(dá)成該功率放大器對應(yīng)于被選定的多個功率等級應(yīng)提供的放 大效果； 對每一被選定的該多個功率等級，決定該前置補(bǔ)償相位偏移；W及 儲存每一被選定的該多個功率等級對應(yīng)于該前置補(bǔ)償相位偏移的該ampm前置補(bǔ)償數(shù) 據(jù)于該存儲器中。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該處理器于針對每一被選定的該多個功率 等級決定該前置補(bǔ)償相位偏移時，不考慮該放大后測試信號與該參考振蕩信號間的任何振 幅差異。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該參考振蕩器為該通訊裝置中傳送器的本 地振蕩器。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該參考振蕩器為該通訊裝置中接收器的本 地振蕩器。
11. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該禪合器和該參考振蕩器禪接至該結(jié)合 器，使得該組合信號的最大化對應(yīng)于該放大后測試信號與該參考振蕩信號間的最大破壞性 干涉。
12. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該禪合器和該參考振蕩器禪接至該結(jié)合 器，使得該組合信號的最大化對應(yīng)于該放大后測試信號與該參考振蕩信號間的最大建設(shè)性 干涉。
13. -種方法，用W針對通訊裝置中的功率放大器產(chǎn)生振幅調(diào)變至相位調(diào)變AMPM前置 補(bǔ)償數(shù)據(jù)，W補(bǔ)償該功率放大器中的相位失真，該方法包含： 放大測試信號； 結(jié)合該放大后測試信號與參考振蕩信號而成為組合信號，該組合信號代表該放大后測 試信號與該參考振蕩信號間的干涉結(jié)果； 根據(jù)該組合信號，決定前置補(bǔ)償相位偏移，該前置補(bǔ)償相位偏移被施加于該測試信號 時能最大化該干涉結(jié)果；W及 產(chǎn)生對應(yīng)于該前置補(bǔ)償相位偏移的該AMPM前置補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，決定該前置補(bǔ)償相位偏移包含： 對該測試信號施W候選相位偏移； 量測該組合信號產(chǎn)生W產(chǎn)生量測結(jié)果； 逐步調(diào)整該候選相位偏移，直到該量測結(jié)果顯示該干涉結(jié)果被最大化；W及 建立具有最大干擾結(jié)果的該量測結(jié)果所對應(yīng)的該候選相位偏移，作為該前置補(bǔ)償相位 偏移。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，調(diào)整該候選相位偏移包含： 計(jì)算該候選相位偏移的多個增量，其系根據(jù)該量測信號中的梯度，該梯度相關(guān)于施加 的該候選相位偏移。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，計(jì)算該多個增量包含： 根據(jù)最小均方差，計(jì)算施于該候選相位偏移的該多個增量。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，量測該組合信號包含： 產(chǎn)生電子信號，W利用電壓大小特征化該組合信號的信號包絡(luò)； 將該電子信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；W及 提供該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，做為該量測結(jié)果。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含： 調(diào)整該基頻測試信號，w達(dá)成該功率放大器對應(yīng)于被選定的多個功率等級應(yīng)提供的放 大效果； 對每一被選定的該多個功率等級，決定該前置補(bǔ)償相位偏移；W及 儲存每一被選定的該多個功率等級對應(yīng)于該前置補(bǔ)償相位偏移的該AMPM前置補(bǔ)償數(shù) 據(jù)于該存儲器中。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，決定該前置補(bǔ)償相位偏移包含于針對被 選定的該多個功率等級決定該前置補(bǔ)償相位偏移時，不考慮該放大后測試信號與該參考振 蕩信號間的任何振幅差異。
20. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含： 選擇該通訊裝置中的傳送器本地振蕩信號或接收器本地振蕩信號，做為該參考振蕩信 號。
【文檔編號】H03F1/32GK104348428SQ201410352569
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】偉爾·歐奎克, 丹尼斯·馬歐尼 申請人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司