專利名稱：基帶預(yù)失真裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明和非線性器件的預(yù)失真線性化技術(shù)相關(guān)，更具體地，和功率 放大器的線性化相關(guān)。
背景技術(shù)：
功率放大器(PA)是電子設(shè)備中的重要組成部分，它可以對微弱的 電信號實現(xiàn)功率放大，以滿足傳輸、發(fā)射的需要。其中，用于放大的能 量來自直流電源。即PA將直流能量轉(zhuǎn)化為交流信號，使得交流信號的功 率強(qiáng)度滿足需要。這里PA將直流能量轉(zhuǎn)換為交流能量的能力被稱作PA 的效率。PA的輸入輸出信號功率關(guān)系可以分為線性區(qū)、非線性區(qū)和飽和 區(qū)。
當(dāng)輸入信號的包絡(luò)僅在線性區(qū)內(nèi)波動時，輸入的信號被理想放大。 而當(dāng)輸入信號的包絡(luò)波動至非線性區(qū)時，輸出信號將被畸變。這種畸變 在時域上表現(xiàn)為輸出信號不是輸入信號的理想放大，在頻域上則表現(xiàn)為 輸出信號頻譜的旁瓣升高，主瓣畸變。這是不希望發(fā)生的。
由于物理上的原因，當(dāng)輸入信號的包絡(luò)波動深入至非線性區(qū)時，PA 的效率將會遠(yuǎn)高于僅在線性區(qū)波動時的情形。而且隨著新式調(diào)制方式的 出現(xiàn)，信號包絡(luò)的動態(tài)范圍越來越大，因此發(fā)生非線性畸變不可避免， 關(guān)鍵就在于如何克服這種非線性。
基帶預(yù)失真技術(shù)是一種有效克服PA非線性的手段。它通過模擬PA 非線性的逆特性，預(yù)先對基帶數(shù)字信號進(jìn)行預(yù)畸變，從而在PA輸出端獲 得理想放大信號。
基礎(chǔ)的PA逆特性可以通過測量獲得，并且作為預(yù)失真數(shù)據(jù)集成到 PA的預(yù)失真模塊中。但是由于溫度、濕度、器件老化等因素的影響，PA 逆特性將會發(fā)生變化。為了實時調(diào)整預(yù)失真數(shù)據(jù)，經(jīng)典方法(矢量法)需要在PA工作時，精確地比較PA的輸入數(shù)據(jù)和反饋的輸出數(shù)據(jù)，這就 帶來了精確同步、保障IQ平衡等問題。為解決這些問題往往需要在電路 上付出巨大的代價。
后來的研究者建議僅利用反饋的標(biāo)量信息作為選擇或者更新預(yù)失真 數(shù)據(jù)的依據(jù)。常用的標(biāo)量信息有頻譜的旁瓣功率或者主/旁瓣功率比等。 使用它們時不需要精確同步，也不存在IQ不平衡問題。其關(guān)鍵在于預(yù)失 真數(shù)據(jù)的設(shè)置。這類方法稱為標(biāo)量法。
傳統(tǒng)標(biāo)量法設(shè)置預(yù)失真數(shù)據(jù)的方法大致分為兩大類選擇類、更新類。
選擇類存儲大量的預(yù)失真數(shù)據(jù)或者其特征數(shù)據(jù)(例如多項式系數(shù)、 插值關(guān)鍵點(diǎn)等)，根據(jù)標(biāo)量信息選擇合適的預(yù)失真數(shù)據(jù)或者特征數(shù)據(jù)。
更新類根據(jù)標(biāo)量信息自適應(yīng)更新多項式系數(shù)、插值關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)值。 圖l一3給出了標(biāo)量法的原理和傳統(tǒng)標(biāo)量法的示意圖。 圖1示意性示出了標(biāo)量法基帶數(shù)字預(yù)失真方法的原理。其基本思路 是在振幅預(yù)失真數(shù)據(jù)庫101和相位預(yù)失真數(shù)據(jù)庫102中預(yù)先存儲若干組 預(yù)失真數(shù)據(jù)，根據(jù)反饋信號中畸變量的大小(例如旁瓣功率)選擇其中 的一組預(yù)失真數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)失真操作。
具體地，原始信號x(n)被分為兩路， 一路分別送入預(yù)失真單元(預(yù) 失真器)100中的幅度預(yù)失真數(shù)據(jù)庫單元101和相位預(yù)失真數(shù)據(jù)庫單元 102;另一路與來自幅度預(yù)失真數(shù)據(jù)庫單元101和相位預(yù)失真數(shù)據(jù)庫102 的輸出數(shù)據(jù)相乘，獲得預(yù)失真信號。該信號被送入功放103。功放輸出信 號y(n)。信號y(n)的一部分經(jīng)耦合器104反饋，并經(jīng)衰減器105削弱。此 后，功率檢測器106檢測經(jīng)衰減器105削弱后的信號的帶外功率或帶內(nèi) 帶外功率比?？刂破?07根據(jù)功率檢測器106的檢測結(jié)果，輸出控制量。 根據(jù)控制器107輸出的控制量和原始輸入的信號x(n),幅度預(yù)失真數(shù)據(jù)庫 單元101和相位預(yù)失真數(shù)據(jù)庫單元102從數(shù)據(jù)庫中選擇其中的一組預(yù)失 真數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)失真操作。
由于這種方法需要的存儲空間非常大，因此一般常用的標(biāo)量法主要 包含兩大類選擇類和更新類。
7圖2示意性示出了選擇類標(biāo)量法基帶數(shù)字預(yù)失真方法。在參數(shù)存儲
數(shù)據(jù)庫203中存儲大量的預(yù)失真數(shù)據(jù)的特征參數(shù)，例如多項式系數(shù)、插 值關(guān)鍵點(diǎn)。然后幅度預(yù)失真器201和相位預(yù)失真器202根據(jù)特征數(shù)據(jù)插 值(或采用其它計算方法)生成預(yù)失真數(shù)據(jù)。
具體地，原始信號x(n)被分為兩路， 一路分別送入幅度預(yù)失真器201 和相位預(yù)失真器202;另一路與幅度預(yù)失真器201和相位預(yù)失真器202的 輸出數(shù)據(jù)相乘，獲得預(yù)失真信號。該信號經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器204進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn) 換和經(jīng)上變頻器205上變頻后送入功放103。功放輸出的信號y(n)。信號 y(n)的一部分經(jīng)耦合器104反饋，并經(jīng)衰減器105削弱后，經(jīng)下變頻器 206下變頻和模/數(shù)變換器207轉(zhuǎn)換后，成為基帶數(shù)字信號。該信號經(jīng)代 價函數(shù)計算器208轉(zhuǎn)換為代價函數(shù)，該代價函數(shù)將被送入選擇器209。選 擇器209根據(jù)代價函數(shù)值在預(yù)失真參數(shù)數(shù)據(jù)庫203中選擇合適的預(yù)失真 數(shù)據(jù)的特征參數(shù)送給幅度預(yù)失真器201和相位預(yù)失真器202。幅度預(yù)失真 器201和相位預(yù)失真器202根據(jù)這些參數(shù)和原始輸入信號產(chǎn)生出參與計 算生成預(yù)失真數(shù)據(jù)。在圖2中，幅度預(yù)失真器201、相位預(yù)失真器202和 預(yù)失真參數(shù)選擇器203構(gòu)成了預(yù)失真單元(預(yù)失真器)。
這種方法由于需要預(yù)先存儲預(yù)失真參數(shù)，因而也需要比較大的存儲
圖3示意性示出了常規(guī)的更新類標(biāo)量法基帶數(shù)字預(yù)失真方法。如圖 3所示，該方法根據(jù)標(biāo)量信息現(xiàn)場更新計算出特征參數(shù)(數(shù)據(jù)更新模塊 301)。其內(nèi)容大部分與圖2中相同，只是代價函數(shù)值被送給了數(shù)據(jù)更新 模塊301，該模塊將會根據(jù)代價函數(shù)值現(xiàn)場更新計算出參數(shù)，并將參數(shù)送 給預(yù)失真單元300的幅度預(yù)失真器201和相位預(yù)失真器202。
一般來說，根據(jù)特征量生成預(yù)失真數(shù)據(jù)都需要進(jìn)行比較復(fù)雜的計算。 因而這種方法存在計算量較大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上情況作出，用以克服現(xiàn)有技術(shù)的一個或更多個缺點(diǎn)， 至少提供一種有益的選擇。本發(fā)明提出了一種生成預(yù)失真數(shù)據(jù)的方法和裝置，可以用較少的存儲空間和較小的計算量生成豐富、細(xì)致的預(yù)失真 數(shù)據(jù)。
為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘韵掳l(fā)明。
發(fā)明1、 一種基帶預(yù)失真器，該基帶預(yù)失真器包括
地址生成器，用于根據(jù)輸入的信號計算相位基礎(chǔ)査詢表的地址和幅 度基礎(chǔ)查詢表的地址；
參數(shù)確定單元，根據(jù)反饋信號的標(biāo)量信息，確定相位平移量(j)、 幅度平移量(0、相位曲率調(diào)整量(v)以及幅度曲率調(diào)整量(U);
相位平移單元，根據(jù)所述參數(shù)確定單元所確定出的所述相位平移量 (j)，改變所述地址生成器所計算出的地址；
幅度平移單元，根據(jù)所述參數(shù)確定單元所確定出的所述幅度平移量 (i)，改變所述地址生成器所計算出的地址；
相位基礎(chǔ)査詢表查找部，根據(jù)經(jīng)所述相位平移單元改變后的所述地 址，查找相位基礎(chǔ)查詢表，確定所述相位基礎(chǔ)查詢表的相應(yīng)相位輸出；
幅度基礎(chǔ)查詢表查找部，根據(jù)經(jīng)所述幅度平移單元改變后的所述地 址，查找幅度基礎(chǔ)查詢表，確定所述幅度基礎(chǔ)查詢表的相應(yīng)幅度輸出；
相位曲率調(diào)整部，根據(jù)所述參數(shù)確定單元所確定出的所述相位曲率 調(diào)整量(V)，對所述相位基礎(chǔ)査詢表査找部所確定的相位輸出進(jìn)行調(diào)整； 以及
幅度曲率調(diào)整部(403A)，根據(jù)所述參數(shù)確定單元所確定出的所述幅 度曲率調(diào)整量(u)，對所述幅度基礎(chǔ)查詢表查找部所確定的幅度輸出進(jìn)
行調(diào)整。
發(fā)明2、根據(jù)發(fā)明1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述參數(shù)確定單 元包括參數(shù)選擇控制單元，參數(shù)選擇控制單元根據(jù)所述反饋信號的標(biāo)量 信息，從相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中選擇合適的相位平移量(j)、幅度平移量(i)、相 位曲率調(diào)整量(v)以及幅度曲率調(diào)整量(u)。
發(fā)明3、根據(jù)發(fā)明1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述參數(shù)確定單 元(404)包括參數(shù)計算單元，所述參數(shù)計算單元根據(jù)所述反饋信號的標(biāo) 量信息，計算合適的相位平移量(j)、幅度平移量(i)、相位曲率調(diào)整量(V)以及幅度曲率調(diào)整量(U)。
發(fā)明4、根據(jù)發(fā)明1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述相位平移單 元和所述幅度平移單元均為加法器，分別將所述參數(shù)確定單元確定出的 相位平移量(j)和幅度平移量(i)與所述地址生成器計算出的地址相加。
發(fā)明5、根據(jù)發(fā)明1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述相位曲率調(diào) 整部和幅度曲率調(diào)整部均包括第一參數(shù)計算單元、第二參數(shù)計算單元、 乘法器和加法器，
所述第一參數(shù)計算單元計算第一參數(shù)(l+U或l+V);
所述第二參數(shù)計算單元計算第二參數(shù)(-uLUT(0)或-vLUT(0));
所述乘法器將所述幅度基礎(chǔ)查詢表査找部或所述相位基礎(chǔ)查詢表查
找部的輸出與所述第一參數(shù)相乘；
所述加法器用于將所述乘法器的相乘結(jié)果與所述第二參數(shù)相加。
發(fā)明6、根據(jù)發(fā)明1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述基帶預(yù)失真 器還包括縱向平移單元；
所述參數(shù)確定單元根據(jù)所述反饋信號的標(biāo)量信息確定縱向平移量 (m)，所述縱向平移單元根據(jù)所述參數(shù)確定單元所確定出來的所述縱向 平移量對所述相位曲率調(diào)整部和所述幅度曲率調(diào)整部的輸出、或經(jīng)幅度 平移單元和相位平移單元平移后的信號所述進(jìn)行縱向平移。
發(fā)明7、根據(jù)發(fā)明1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述相位平移單 元和幅度平移單元在改變后的地址超出有效地址范圍時，將改變后的地 址設(shè)置為與改變后的地址最接近的有效地址。
發(fā)明8、 一種放大器裝置，所述放大器裝置包括-
發(fā)明1 一7任一項所述的基帶預(yù)失真器；
乘法器，用于將所述基帶預(yù)失真器輸出的預(yù)失真信號與輸入信號相
乘；
數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于將所述乘法器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號； 上變頻器，用于對所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行上變頻； 放大單元，用于對所述上變頻器的輸出信號進(jìn)行放大； 反饋支路，用于反饋所述放大單元的輸出的一部分，即獲得反饋信號，并獲得所述反饋信號的標(biāo)量信息。
發(fā)明9、根據(jù)發(fā)明8所述的放大器裝置，其中，所述反饋支路包括: 濾波器，用于對所述反饋信號進(jìn)行濾波，獲得所述反饋信號的畸變
部分；
代價函數(shù)獲得部，用于根據(jù)所述濾波器所述獲得的畸變部分，確定 所述反饋信號的標(biāo)量信息。
發(fā)明10、根據(jù)發(fā)明8所述的放大器裝置，其中，所述反饋支路包括: 下變頻單元，用于對所述反饋信號進(jìn)行下變頻；
模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于對經(jīng)所述下變頻單元下變頻的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)
換；
頻域信息獲得單元，用于獲得經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換的信號的頻域信息；以及 代價函數(shù)獲得部，用于根據(jù)所獲得的頻域信息，確定所述反饋信號 的標(biāo)量信息。
發(fā)明ll、 一種基帶預(yù)失真方法，該基帶預(yù)失真方法包括-
地址計算步驟，用于根據(jù)輸入的信號計算基礎(chǔ)幅度查詢表的地址和 基礎(chǔ)相位査找表的地址；
參數(shù)確定步驟，根據(jù)反饋信號的標(biāo)量信息，確定相位平移量(j)、 幅度平移量(i)、相位曲率調(diào)整量(V)以及幅度曲率調(diào)整量(U);
相位平移步驟，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟所確定出的所述相位平移量 (j)，改變所述地址計算步驟所計算出的地址；
幅度平移步驟，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟所確定出的所述幅度平移量 (i)，改變所述地址計算步驟所計算出的地址；
相位基礎(chǔ)查詢表査找步驟，根據(jù)經(jīng)所述相位平移步驟改變后的所述 地址，査找相位基礎(chǔ)查詢表，確定所述相位基礎(chǔ)查詢表的相應(yīng)相位輸出；
幅度基礎(chǔ)查詢表査找步驟，根據(jù)經(jīng)所述幅度平移步驟改變后的所述 地址，査找幅度基礎(chǔ)査詢表，確定所述幅度基礎(chǔ)查詢表的相應(yīng)幅度輸出；
相位曲率調(diào)整步驟，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟所確定出的所述相位曲 率調(diào)整量(v)，對所述相位基礎(chǔ)查詢表查找步驟所確定的相位輸出進(jìn)行 調(diào)整；以及幅度曲率調(diào)整步驟，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟所確定出的所述幅度曲 率調(diào)整量(U)，對所述幅度基礎(chǔ)查詢表查找步驟所確定出的幅度輸出進(jìn) 行調(diào)整。
發(fā)明12、 一種機(jī)器可讀計算機(jī)程序，在被執(zhí)行時，使所述機(jī)器執(zhí)行 基帶預(yù)失真方法，該基帶預(yù)失真方法包括-
地址計算步驟，用于根據(jù)輸入的信號計算基礎(chǔ)幅度査詢表的地址和
基礎(chǔ)相位查找表的地址；
參數(shù)確定步驟，根據(jù)反饋信號的標(biāo)量信息，確定相位平移量(j)、
幅度平移量(i)、相位曲率調(diào)整量(V)以及幅度曲率調(diào)整量(U);
相位平移步驟，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟所確定出的所述相位平移量
(P，改變所述地址計算步驟所計算出的地址；
幅度平移步驟，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟所確定出的所述幅度平移量 (i)，改變所述地址計算步驟所計算出的地址；
相位基礎(chǔ)查詢表查找步驟，根據(jù)經(jīng)所述相位平移步驟改變后的所述 地址，査找相位基礎(chǔ)査詢表，確定所述相位基礎(chǔ)査詢表的相應(yīng)相位輸出；
幅度基礎(chǔ)査詢表査找步驟，根據(jù)經(jīng)所述幅度平移步驟改變后的所述 地址，查找幅度基礎(chǔ)查詢表，確定所述幅度基礎(chǔ)査詢表的相應(yīng)幅度輸出；
相位曲率調(diào)整步驟，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟所確定出的所述相位曲 率調(diào)整量(v)，對所述相位基礎(chǔ)査詢表查找步驟所確定的相位輸出進(jìn)行 調(diào)整；以及
幅度曲率調(diào)整步驟，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟所確定出的所述幅度曲 率調(diào)整量(u)，對所述幅度基礎(chǔ)查詢表查找步驟所確定出的幅度輸出進(jìn) 行調(diào)整。
發(fā)明13、 一種機(jī)器可讀存儲介質(zhì)，其存儲由發(fā)明12所述的計算機(jī) 程序。


附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，構(gòu)成了說明書的一部分，用于與 文字說明一起進(jìn)一步詳細(xì)地闡釋本發(fā)明的原理。其中
1圖1是示出了標(biāo)量法預(yù)失真的原理的圖2示意性示出了常規(guī)的選擇類標(biāo)量法基帶數(shù)字預(yù)失真方法； 圖3示意性示出了常規(guī)的更新類標(biāo)量法基帶數(shù)字預(yù)失真方法； 圖4示意性示出了依據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的基帶數(shù)字預(yù)失真裝
置；
圖5示意性示出了依據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的基帶數(shù)字預(yù)失真
裝置；
圖6更詳細(xì)地示出了依據(jù)本發(fā)明一種實施方式的幅度預(yù)失真裝置的
實現(xiàn)；
圖7更詳細(xì)地示出了依據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的幅度預(yù)失真裝置 的實現(xiàn)；
圖8用圖形方式顯示了基礎(chǔ)LUT及其衍生LUT的內(nèi)容； 圖9顯示了利用本發(fā)明的方法和裝置對頻譜的校正效果； 圖10和圖11分別示出了依據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的相位預(yù)失真 裝置；以及
圖12示出了依據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的基帶預(yù)失真方法的流程圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述依據(jù)本發(fā)明的標(biāo)量法基帶預(yù)失真裝置和方 法的具體實施方式
。
在對這些具體實施方式
進(jìn)行描述之前，首先說明本發(fā)明的原理。 功放的基本特性(AM—AM， PM—PM)可以通過測量預(yù)先得到，根 據(jù)這些基本特性可以獲得基礎(chǔ)的預(yù)失真查詢表(LUT)，包括基礎(chǔ)幅度補(bǔ)償 LUT (幅度基礎(chǔ)査詢表)和基礎(chǔ)相位補(bǔ)償LUT (相位基礎(chǔ)查詢表)。由 功放基本特性構(gòu)造基礎(chǔ)預(yù)失真LUT的方法很多也很常見，這里就不再贅 述了。
基礎(chǔ)幅度補(bǔ)償LUT: A〗=[a。,ai，.."aK—,] (1)
基礎(chǔ)相位補(bǔ)償LUT: P?！?= [P。,P"…,Pk—,] (2)
13其中，K是LUT的長度。ak、 Pk分別代表基礎(chǔ)幅度補(bǔ)償LUT和基礎(chǔ)相位 補(bǔ)償LUT中的第k個元素(k=0， ...K-1)。這里Ag和B^采用了上下標(biāo)，
其中下標(biāo)表示"平移操作"(下文將解釋)的參數(shù)，上標(biāo)表示"彎曲操作" (下文將解釋)的參數(shù)。
根據(jù)基礎(chǔ)的預(yù)失真LUT，利用平移操作和/或彎曲操作，可以衍生獲 得很多其它的LUT。 平移操作
平移衍生出的幅度補(bǔ)償LUT: Af(k卜A。Q(k + i) (3)
平移衍生出的相位補(bǔ)償LUT: P"k) = PQ。(k +j) (4)
這里i， j為平移操作的參數(shù)，k表示第k個元素。
彎曲操作
彎曲衍生出的幅度補(bǔ)償LUT:
A0u(k) = U(AS(k)-AS(0)) + AS(k) =(1 + U)A》)-u<(0)
彎曲衍生出的相位補(bǔ)償LUT:
P0v(k) = v(P0。(k)-P00(0)) + P00(k) =(l + v)P00(k)-vP00(0)
這里u， v為彎曲操作的參數(shù)。
也就是說，聯(lián)合調(diào)整i、 j、 u、 v，就可以得到各種各樣的衍生LUT。 因此只需要存儲基礎(chǔ)LUT，然后根據(jù)反饋信號的標(biāo)量信息(旁瓣功
率或主旁瓣功率比等等)，調(diào)整選擇i、 j、 u、 v，就可以達(dá)到預(yù)失真，改
善功放非線性的目的。
此外，為了更加細(xì)致的刻畫衍生LUT的特性，可以對基礎(chǔ)LUT進(jìn)
行分段處理。以分兩段為例
A卜KA2" (7)
ACo,a,，…,aL] (8)
A2^ = [aL+1，aL+2,...，aK—] (9)
P00=[P1^] (10)
Pl卜[Po,H] (11)
P2S=[PL+1，H] (12)
幅度補(bǔ)償LUT:
前半段
后半段
基礎(chǔ)相位補(bǔ)償LUT:
前半段 后半段(14)
(15)
其中 L= round (K/2) (13)
是査詢表分段的位置。roimd()表示取整函數(shù)。
推而廣之，一般化地，用At， Pt代替Al， Pl， ......(t二l， 2)，有
根據(jù)平移操作
平移衍生出的幅度補(bǔ)償LUT: At〖(k) = A《(k + i,) 平移衍生出的相位補(bǔ)償LUT: Pt;(k) = Pak + jt) 這里it， jt表示第t段的平移參數(shù)。
根據(jù)彎曲操作-
彎曲衍生出的幅度補(bǔ)償LUT:
At: (k) = u,(A"k) - A《(0》+ At》)
=(l + Ut)Atg(k)-u,At00(0)
彎曲衍生出的相位補(bǔ)償LUT-
PC (k) = vt(Pt00(k) - Pt00(0》+ P《k)
=(l + Vt)P《(k)_vtP，) 這里ut， Vt表示第t段的彎曲參數(shù)。
根據(jù)具體的需要，還可以將基礎(chǔ)LUT分為更多段，即t=l, 2， 3......
而且還可以進(jìn)行非均勻的分段。
另外，在某些情況下，可能還需要進(jìn)行縱向的平移操作。于是可以
定義
縱向平移衍生幅度補(bǔ)償LUT: AS_m(k) = AS(k) + m (18) 縱向平移衍生相位補(bǔ)償LUT:PQ°—n(k) = P。。(k) + n (19) 這里m和n分別為控制平移量的參數(shù)。
下面說明依據(jù)上述原理的本發(fā)明的基帶數(shù)字預(yù)失真裝置和方法的具 體實施方式。
圖4示意性示出了依據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的基帶數(shù)字預(yù)失真裝
(16)
(17)
圖4的基帶數(shù)字預(yù)失真裝置與圖3的預(yù)失真裝置的不同之處主要在 于預(yù)失真單元400與圖3所示的預(yù)失真單元300不同。
如圖4所示，本發(fā)明的預(yù)失真單元400包括地址發(fā)生器405、幅度 地址平移器402A、相位地址平移器402P、基礎(chǔ)查詢表查找部401A和基
15礎(chǔ)査詢表查找部401P、幅度曲率調(diào)整器403A、相位曲率調(diào)整器403P和 控制單元404 (參數(shù)確定單元)。
原始輸入信號x(n)分成兩路， 一路被輸入地址發(fā)生器405生成查詢 表地址(查詢表地址例如如圖8的橫坐標(biāo)所示的指數(shù))；另一路用于與原始 預(yù)失真數(shù)據(jù)相乘。
第一路經(jīng)地址發(fā)生器405轉(zhuǎn)換為查詢表地址；例如可以通過計算輸 入信號的模值來計算查詢表地址。該地址被送給地址平移器402A和 402P。地址平移器402A和402P在控制器404的控制下，對地址進(jìn)行平 移修正，獲得新的地址信息。
根據(jù)平移修正后的地址信息，基礎(chǔ)查詢表査找部401A和基礎(chǔ)查詢表 查找部401P分別在存儲的基礎(chǔ)幅度補(bǔ)償LUT和基礎(chǔ)相位補(bǔ)償LUT中進(jìn) 行查找，分別輸出一個預(yù)失真值。如上所述，基礎(chǔ)幅度補(bǔ)償LUT和基礎(chǔ) 相位補(bǔ)償LUT可以預(yù)先獲得?；A(chǔ)查詢表查找部401A和401P輸出的預(yù) 失真值分別經(jīng)幅度曲率調(diào)整器403A和相位曲率調(diào)整器403P調(diào)整，獲得 新的原始預(yù)失真數(shù)據(jù)，它們的乘積將與原始輸入信號x(n)的另一路相乘 得到預(yù)失真信號。
預(yù)失真信號經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器204轉(zhuǎn)換后成為模擬信號，經(jīng)上變頻器205 轉(zhuǎn)換成射頻，然后經(jīng)功放PA103放大。放大后的信號y(n)的一部分發(fā)送 出去，另一部分則經(jīng)耦合器104反饋回來，并經(jīng)衰減器105削弱，再由 濾波器406濾出旁瓣(畸變部分)。該信號將送給代價函數(shù)生成模塊407。 該模塊將偵測輸入信號(即旁瓣)的功率，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送 給控制模塊404。在本文中，代價函數(shù)生成模塊407的輸出以及后文代價 函數(shù)生成模塊501的輸出都稱為反饋信號的標(biāo)量信息。
控制模塊404根據(jù)來自代價函數(shù)生成模塊407的信號決定送給地址 平移器402 (包括地址平移器402A和402P)和曲率調(diào)整器403 (包括幅 度曲率調(diào)整器403A和相位曲率調(diào)整器403P)的數(shù)據(jù)。而地址平移器402 和曲率調(diào)整器403將根據(jù)公式(l)-(6)衍生出相應(yīng)預(yù)失真數(shù)據(jù)。
另外，在本發(fā)明的一種實施方式中，地址平移器402具有保護(hù)地址 有效性的功能，即若生成的地址超出了預(yù)先設(shè)定的范圍(如0—255)，那么地址平移器402會將其修正為與它最接近的有效地址。
圖5示意性示出了依據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的基帶預(yù)失真裝
置。其與圖4所示的實施方式的差別在于代價函數(shù)的生成方法。此方法
在數(shù)字域計算代價函數(shù)。
如圖5所示，經(jīng)衰減器105削弱的信號經(jīng)濾波器206濾波后，由模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器207轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字信號。頻域信息獲得單元500對數(shù)字進(jìn)行 頻譜估計，得到反饋信號的頻譜。頻域信息獲得單元500可以由FFT、 DFT等實現(xiàn)。該頻譜輸入到代價函數(shù)計算器501，由它計算生成代價函 數(shù)。在數(shù)字域操作，可以比較方便地獲得各種代價函數(shù)。例如頻譜旁瓣 功率或主旁瓣功率比。
應(yīng)該注意，在反饋的信號本身就比較弱的情況下，可以省略衰減器
105。
圖6更詳細(xì)地示出了依據(jù)本發(fā)明一種實施方式的用于幅度補(bǔ)償?shù)南?關(guān)裝置(幅度預(yù)失真裝置)的實現(xiàn)。
如圖所示，來自代價函數(shù)計算單元601 (其對應(yīng)于圖4的代價函數(shù) 計算單元407和圖5的代價函數(shù)計算單元501)的代價函數(shù)將會輸入到參 數(shù)選擇控制單元602中，該單元會發(fā)出控制信號從參數(shù)I、U集合模塊603 和604中選取合適的i、 u參數(shù)。參數(shù)選擇控制單元602、參數(shù)I集合模塊 603和參數(shù)U集合模塊604對應(yīng)于圖4和圖5的控制單元404。
其中參數(shù)i直接送給加法器608 (對應(yīng)于地址平移器402A)與地址 發(fā)生器607 (其對應(yīng)于地址發(fā)生器405)生成的地址相加，生成新的地址 信號。根據(jù)該信號，由基礎(chǔ)查詢表查找部600 (其對應(yīng)于基礎(chǔ)查詢表查找 部401P)查找基礎(chǔ)查詢表，讀取數(shù)據(jù)并輸出。
參數(shù)u分別送給數(shù)據(jù)生成模塊605和606以及乘法器610和加法器 611，讓它們根據(jù)公式(5)和來自基礎(chǔ)査詢表查找部600的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行操 作，最后得到預(yù)失真數(shù)據(jù)。
具體地，數(shù)據(jù)生成模塊606計算l+u，其中u為參數(shù)選擇控制單元 602從參數(shù)U集合模塊604中選出的。數(shù)據(jù)生成模塊606的計算結(jié)果被 輸出到乘法器609，與基礎(chǔ)查詢表査找部600的輸出結(jié)果相乘。另一方面，
17數(shù)據(jù)生成模塊605計算-u與LUT (0)(這里L(fēng)UT (0)對應(yīng)基礎(chǔ)LUT中 的第一個數(shù)據(jù))的乘積，并由加法器610對數(shù)據(jù)生成模塊605的輸出和 乘法器609的輸出進(jìn)行相加，從而得到幅度預(yù)失真數(shù)據(jù)。最后此預(yù)失真 數(shù)據(jù)與原始信號由乘法器611相乘，獲得最后的幅度預(yù)失真信號。此處， 數(shù)據(jù)生成模塊605和606。以及乘法器610和加法器611 —起對應(yīng)于圖4 和圖5的曲率調(diào)整器403A。
用于相位補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)裝置(相位預(yù)失真裝置)的實現(xiàn)與用于幅度補(bǔ) 償?shù)南嚓P(guān)裝置的實現(xiàn)基本類似。因為所利用的公式不同，因而所使用的 硬件可能稍有不同，并且應(yīng)該注意，對于相位預(yù)失真裝置來說，在幅度 預(yù)失真裝置已經(jīng)具有乘法器611的情況下，不必再使用另外的乘法器， 只需將輸出輸入該乘法器即可。本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全能夠根據(jù)用于幅 度補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)裝置的實現(xiàn)來實現(xiàn)用于相位補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)裝置，因而本文不 予贅述。
應(yīng)該注意，以上的實施方式只是示例性的，可以構(gòu)思出其他的裝置 實現(xiàn)本發(fā)明的圖4和圖5所示的預(yù)失真單元的各部件。
圖7更詳細(xì)地示出了依據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的幅度預(yù)失真裝置 的實現(xiàn)。
圖7的內(nèi)容與圖6相似，但是還考慮了縱向平移操作。所以增加了 M參數(shù)集合模塊613等模塊。這里參數(shù)選擇控制單元602增加了一路控 制信號，它將控制M參數(shù)集合模塊613輸出m參數(shù)，該參數(shù)與經(jīng)i、 u 參數(shù)處理過的信號在加法器614相加獲得新的預(yù)失真數(shù)據(jù)。利用圖7的 幅度地址平移器和幅度曲率調(diào)節(jié)器可以實現(xiàn)公式(18)和(19)的幅度地址平 移器和幅度曲率調(diào)節(jié)器，其中加法器614和M參數(shù)集合模塊613構(gòu)成縱 向平移單元。
縱向平移操作的位置是靈活的，也可以在橫向平移操作之后、曲率 調(diào)整之前進(jìn)行。
圖8用圖形方式顯示了基礎(chǔ)LUT及其衍生LUT。
在圖8中，橫坐標(biāo)表示查詢表地址，縱坐標(biāo)是該地址處的內(nèi)容。其 中的1到255表示有效地址，這只是示例性的，可以為其它的范圍，如0從圖8可以看出，正如公式(3)-(6)所描述的，調(diào)整i，j,u，v就可以衍 生出不同的原始預(yù)失真數(shù)據(jù)A:， P/，其中i， j描述了査詢地址的平移，u，
v則描述了對輸出數(shù)據(jù)的修正。A〗，P。n則表示基礎(chǔ)的原始預(yù)失真數(shù)據(jù)。 圖9顯示了利用本發(fā)明的方法和裝置對頻譜的校正效果。 圖中實線描述了源信號的頻譜，點(diǎn)劃線描述了直接由功放輸出的信 號的頻譜，斷線描述了校正得到的頻譜。從圖中可以看出，通過調(diào)整衍 生參數(shù)(i，j,u,v等)以產(chǎn)生合適的預(yù)失真數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)功放線性化。
關(guān)于衍生參數(shù)(i， j， U， V)的選擇，可以按照選擇類標(biāo)量法的思路
預(yù)先存儲若干組衍生參數(shù)，然后通過計算不同參數(shù)下的代價函數(shù)(例如 旁瓣高度)，選擇對應(yīng)代價函數(shù)最小的一組參數(shù)進(jìn)行預(yù)失真。 此外，若按照更新類標(biāo)量法的思路，則可以現(xiàn)場更新衍生參數(shù)
ik+i=ik+Yiek (20)
Jk+i=Jk+Yjek (21)
uk+1=uk+yuek (22)
vk+1=vk+yvek (23)
其中k表示步驟，u」,Yu，n表示各個參數(shù)的更新步長， 表示代價函數(shù) 在第k步迭代時的值。 '
圖10和圖11分別示出了依據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的相位預(yù)失真 裝置。圖10和圖11中所示的相位預(yù)失真裝置相對于圖6和圖7的結(jié)構(gòu) 取消I集合模塊604、 U集合模塊603和M集合模塊613，但此時參數(shù)計 算控制單元602要對以上公式進(jìn)行計算，計算出合適的參數(shù)。在這種情 況下，與圖6和圖7的情況相比，其負(fù)荷將加重。
圖12示出了依據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的基帶預(yù)失真方法的流程圖。
如圖12所示，首先，在步驟1201進(jìn)行模值計算，計算輸入的信號 的模值。然后，在步驟1202，根據(jù)反饋信號的標(biāo)量信息，確定相應(yīng)參數(shù)， 即，確定相位平移量j、幅度平移量i、相位曲率調(diào)整量v以及幅度曲率 調(diào)整量u。在步驟1203，進(jìn)行平移操作，具體地，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟1202 所確定出的所述相位平移量j，改變所述模值計算步驟1201所計算出的 模值；并根據(jù)所述參數(shù)確定步驟1202所確定出的所述幅度平移量i，改 變所述模值計算步驟1201所計算出的模值。
然后，在步驟1204進(jìn)行基礎(chǔ)表查找，具體地，根據(jù)經(jīng)所述相位平移 步驟1203平移后的所述模值，査找相位基礎(chǔ)查詢表，確定所述相位基礎(chǔ) 查詢表的相應(yīng)相位輸出；并根據(jù)經(jīng)所述幅度平移步驟1202平移后的所述 模值，査找幅度基礎(chǔ)查詢表，確定所述幅度基礎(chǔ)查詢表的相應(yīng)幅度輸出。
最后，在步驟1205進(jìn)行曲率調(diào)整。根據(jù)所述參數(shù)確定步驟1202所 確定出的所述相位曲率調(diào)整量v，對所述相位基礎(chǔ)查詢表查找步驟1204 所確定的相位輸出進(jìn)行調(diào)整；以及根據(jù)所述參數(shù)確定步驟1202所確定出 的所述幅度曲率調(diào)整量u，對所述相位基礎(chǔ)査詢表査找步驟1204所確定 出的幅度輸出進(jìn)行調(diào)整。
然后，在步驟1206判斷代價函數(shù)是否滿足要求，如果已經(jīng)滿足要求， 則，固定所選的參數(shù)，而如果代價函數(shù)未滿足要求，則漢會步驟1202， 從新進(jìn)行參數(shù)選擇/計算以及后續(xù)的步驟。
在另選的實施方式中，基帶預(yù)失真方法還可以包括縱向平移的步驟。
需要說明的是，本發(fā)明的范圍還包括用于執(zhí)行上述基帶預(yù)失真方法 的計算機(jī)程序以及記錄有該程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。作為記錄介質(zhì)， 這里可以使用計算機(jī)可讀的軟盤、硬盤、半導(dǎo)體存儲器、CD-ROM、 DVD、 磁光盤(MO)以及其它介質(zhì)。
盡管以上僅選擇了優(yōu)選實施例來例示本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員 根據(jù)這里公開的內(nèi)容，很容易在不脫離由所附權(quán)利要求限定的發(fā)明范圍 的情況下進(jìn)行各種變化和修改。上述實施例的說明僅是例示性的，而不 構(gòu)成對由所附權(quán)利要求及其等同物所限定的發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種基帶預(yù)失真器，該基帶預(yù)失真器包括地址生成器(405)，用于根據(jù)輸入的信號計算相位基礎(chǔ)查詢表的地址和幅度基礎(chǔ)查詢表的地址；參數(shù)確定單元(404)，根據(jù)反饋信號的標(biāo)量信息，確定相位平移量(j)、幅度平移量(i)、相位曲率調(diào)整量(v)以及幅度曲率調(diào)整量(u)；相位平移單元(402P)，根據(jù)所述參數(shù)確定單元(404)所確定出的所述相位平移量(j)，改變所述地址生成器(405)所計算出的地址；幅度平移單元(402A)，根據(jù)所述參數(shù)確定單元(404)所確定出的所述幅度平移量(i)，改變所述地址生成器(405)所計算出的地址；相位基礎(chǔ)查詢表查找部(401P)，根據(jù)經(jīng)所述相位平移單元(402P)改變后的所述地址，查找相位基礎(chǔ)查詢表，確定所述相位基礎(chǔ)查詢表的相應(yīng)相位輸出；幅度基礎(chǔ)查詢表查找部(401A)，根據(jù)經(jīng)所述幅度平移單元(402A)改變后的所述地址，查找幅度基礎(chǔ)查詢表，確定所述幅度基礎(chǔ)查詢表的相應(yīng)幅度輸出；相位曲率調(diào)整部(403P)，根據(jù)所述參數(shù)確定單元(404)所確定出的所述相位曲率調(diào)整量(v)，對所述相位基礎(chǔ)查詢表查找部(401P)所確定的相位輸出進(jìn)行調(diào)整；以及幅度曲率調(diào)整部(403A)，根據(jù)所述參數(shù)確定單元(404)所確定出的所述幅度曲率調(diào)整量(u)，對所述幅度基礎(chǔ)查詢表查找部(401A)所確定的幅度輸出進(jìn)行調(diào)整。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述參數(shù)確定單元 (404)包括參數(shù)選擇控制單元(602),參數(shù)選擇控制單元(602)根據(jù)所述反饋信號的標(biāo)量信息，從相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中選擇合適的相位平移量(j)、 幅度平移量(i)、相位曲率調(diào)整量(v)以及幅度曲率調(diào)整量(u)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述參數(shù)確定單元 (404)包括參數(shù)計算單元，所述參數(shù)計算單元根據(jù)所述反饋信號的標(biāo)量信息，計算合適的相位平移量(j)、幅度平移量(i)、相位曲率調(diào)整量(V) 以及幅度曲率調(diào)整量(U)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述相位平移單元(402P)和所述幅度平移單元(402A)均為加法器，分別將所述參數(shù)確 定單元(404)確定出的相位平移量(j)和幅度平移量(i)與所述地址 生成器(405)計算出的地址相加。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述相位曲率調(diào)整 部(403P)和幅度曲率調(diào)整部(403A)均包括第一參數(shù)計算單元(606)、 第二參數(shù)計算單元(605)、乘法器(610)和加法器(611)，所述第一參數(shù)計算單元(606)計算第一參數(shù)(l+u或l+v);所述第二參數(shù)計算單元(605 )計算第二參數(shù)(-uLUT(O)或-vLUT(O));所述乘法器(610)將所述幅度基礎(chǔ)査詢表査找部(401A)或所述相 位基礎(chǔ)查詢表查找部(401P)的輸出與所述第一參數(shù)相乘；所述加法器(611)用于將所述乘法器(610)的相乘結(jié)果與所述第 二參數(shù)相加。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基帶預(yù)失真器，其中，所述基帶預(yù)失真器 還包括縱向平移單元；所述參數(shù)確定單元(404)根據(jù)所述反饋信號的標(biāo)量信息確定縱向平 移量(m)，所述縱向平移單元根據(jù)所述參數(shù)確定單元(404)所確定出來 的所述縱向平移量(m)對所述相位曲率調(diào)整部(403P)和所述幅度曲率 調(diào)整部(403A)的輸出、或經(jīng)幅度平移單元(402A)和相位平移單元(402P) 平移后的信號所述進(jìn)行縱向平移。
7、 一種放大器裝置，所述放大器裝置包括 權(quán)利要求l一6任一項所述的基帶預(yù)失真器；乘法器，用于將所述基帶預(yù)失真器輸出的預(yù)失真信號與輸入信號相乘；數(shù)模轉(zhuǎn)換器(204)，用于將所述乘法器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬y士 口上變頻器(205)，用于對所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(204)的輸出進(jìn)行上變頻；放大單元(103)，用于對所述上變頻器(205)的輸出信號進(jìn)行放大;反饋支路，用于反饋所述放大單元(103)的輸出的一部分，即獲得反饋信號，并獲得所述反饋信號的標(biāo)量信息。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的放大器裝置，其中，所述反饋支路包括濾波器(406)，用于對所述反饋信號進(jìn)行濾波，獲得所述反饋信號 的畸變部分；代價函數(shù)獲得部(407)，用于根據(jù)所述濾波器(406)所述獲得的畸 變部分，確定所述反饋信號的標(biāo)量信息。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的放大器裝置，其中，所述反饋支路包括 下變頻單元(206)，用于對所述反饋信號進(jìn)行下變頻； 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(207)，用于對經(jīng)所述下變頻單元(206)下變頻的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；頻域信息獲得單元(500)，用于獲得經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換的信號的頻域信息；以及代價函數(shù)獲得部(407)，用于根據(jù)所獲得的頻域信息，確定所述反 饋信號的標(biāo)量信息。
10、 一種基帶預(yù)失真方法，該基帶預(yù)失真方法包括 地址計算步驟(1201)，用于根據(jù)輸入的信號計算基礎(chǔ)幅度查詢表的地址和基礎(chǔ)相位查找表的地址；參數(shù)確定步驟(1202)，根據(jù)反饋信號的標(biāo)量信息，確定相位平移量(j)、幅度平移量(i)、相位曲率調(diào)整量(V)以及幅度曲率調(diào)整量(U);相位平移步驟(1203)，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟(1202)所確定出的 所述相位平移量(p，改變所述地址計算步驟(1201)所計算出的地址；幅度平移步驟(1203)，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟(1202)所確定出的 所述幅度平移量(i)，改變所述地址計算步驟(1201)所計算出的地址；相位基礎(chǔ)查詢表查找步驟(1204)，根據(jù)經(jīng)所述相位平移步驟(1203) 改變后的所述地址，查找相位基礎(chǔ)査詢表，確定所述相位基礎(chǔ)査詢表的 相應(yīng)相位輸出；改變后的所述地址，査找幅度基礎(chǔ)查詢表，確定所述幅度基礎(chǔ)查詢表的 相應(yīng)幅度輸出；相位曲率調(diào)整步驟(1205)，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟(1202)所確定 出的所述相位曲率調(diào)整量(v)，對所述相位基礎(chǔ)查詢表査找步驟(1204) 所確定的相位輸出進(jìn)行調(diào)整；以及幅度曲率調(diào)整步驟(1205)，根據(jù)所述參數(shù)確定步驟(1202)所確定 出的所述幅度曲率調(diào)整量(u)，對所述幅度基礎(chǔ)查詢表查找步驟(1204) 所確定出的幅度輸出進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開了基帶預(yù)失真器和基帶預(yù)失真方法。該基帶預(yù)失真器包括地址生成器，用于根據(jù)輸入的信號計算相位基礎(chǔ)查詢表和幅度基礎(chǔ)查詢表的地址；參數(shù)確定單元，根據(jù)反饋信號的標(biāo)量信息，確定相位平移量、幅度平移量、相位曲率調(diào)整量及幅度曲率調(diào)整量；相位平移單元，根據(jù)相位平移量，改變所述地址；幅度平移單元，根據(jù)幅度平移量，改變所述地址；相位基礎(chǔ)查詢表查找部，根據(jù)改變后的地址，查找相位基礎(chǔ)查詢表，確定相應(yīng)相位輸出；幅度基礎(chǔ)查詢表查找部，根據(jù)改變后的地址，查找幅度基礎(chǔ)查詢表，確定相應(yīng)幅度輸出；相位曲率調(diào)整部，根據(jù)相位曲率調(diào)整量，對所述相位輸出進(jìn)行調(diào)整；以及幅度曲率調(diào)整部，根據(jù)幅度曲率調(diào)整量，對所述幅度輸出進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號H04B1/62GK101621305SQ200810127248
公開日2010年1月6日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者周建民, 剛 孫, 展 施, 輝 李 申請人:富士通株式會社