專利名稱：基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的自適應(yīng)均衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中的射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備，提出一種基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的自適 應(yīng)均衡裝置。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備以其應(yīng)用靈活、覆蓋范圍合理、成本低廉和性 能優(yōu)良等優(yōu)勢，在移動通信網(wǎng)絡(luò)中越來越受到重視，并且得到廣泛應(yīng)用。
如圖1所示，傳統(tǒng)射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備發(fā)射裝置，由數(shù)字電路、射頻電路、功率放大器和 天線組成。然而，由于射頻電路和功率放大器隨時(shí)間和溫度變化，特性改變明顯，從而引起 有效頻帶內(nèi)輸出信號非均衡。如圖2所示，數(shù)字域輸出有效頻帶內(nèi)信號是均衡的，經(jīng)過射頻 電路和功率放大器后，如圖3和圖4所示，有效信號帶內(nèi)狀態(tài)變?yōu)榉蔷?。這種由射頻電路 和功率放大器造成的載波信號非均衡特性，直接影響到數(shù)字預(yù)失真的運(yùn)行效果。同時(shí)，這樣 會給輸出信號的質(zhì)量以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍造成較大的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，可以校正下行鏈路 的非均衡特性。本發(fā)明提出的基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，包括數(shù)字電路、射頻電路、功率放大 器和天線，其中數(shù)字電路包含用于上變頻處理的數(shù)字上變頻單元、用于削峰處理的削峰單 元、用于預(yù)失真處理的數(shù)字預(yù)失真單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元以及反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。這些相關(guān)的 單元部件組成與現(xiàn)有技術(shù)相同。本發(fā)明的關(guān)鍵在于，還包括用于耦合所述功率放大器輸出 信號的耦合器和用于對反饋信號進(jìn)行下變頻處理的射頻反饋電路；所述數(shù)字電路還包含用于均衡濾波的均衡濾波單元、用于自適應(yīng)均衡計(jì)算的計(jì)算 單元、用于存儲濾波系數(shù)的存儲單元和用于產(chǎn)生更新觸發(fā)指令的更新控制單元；所述數(shù)字電路接收下行載波信號，由所述數(shù)字上變頻單元對該信號進(jìn)行上變頻處 理，所述削峰單元對上變頻后的信號進(jìn)行削峰處理，所述數(shù)字預(yù)失真單元對削峰后的信號 進(jìn)行預(yù)失真處理，然后所述數(shù)字預(yù)失真單元將輸出信號發(fā)送至所述均衡濾波單元進(jìn)行均衡 濾波處理，所述均衡濾波單元將均衡濾波后的信號發(fā)送至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn) 換，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元對數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號發(fā)送至所述射頻電路，該射頻電路對接收的信 號進(jìn)行放大、濾波和搬頻處理，然后輸出至功率放大器進(jìn)行放大，所述耦合器耦合所述功率 放大器的輸出信號至所述射頻反饋電路，所述射頻反饋電路對耦合的信號進(jìn)行下變頻處 理，然后發(fā)送至所述反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述計(jì)算單元接收預(yù)失真處理后的信號以及所述反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出信號， 采用自適應(yīng)均衡算法計(jì)算并發(fā)送計(jì)算結(jié)果至所述存儲單元；所述存儲單元根據(jù)計(jì)算結(jié)果查 找獲得均衡濾波系數(shù)；所述更新控制單元發(fā)送更新觸發(fā)指令至所述存儲單元，所述存儲單 元根據(jù)接收的更新觸發(fā)指令更新所述均衡濾波系數(shù)，所述均衡濾波單元從所述存儲單元讀取更新后的均衡濾波系數(shù)進(jìn)行均衡濾波處理。本發(fā)明的技術(shù)方案，通過耦合器與射頻反饋電路的引入，可以實(shí)時(shí)采樣下行信號 和反饋信號，然后由數(shù)字電路中的計(jì)算單元采樣自適應(yīng)均衡算法進(jìn)行計(jì)算，然后存儲單元 根據(jù)計(jì)算結(jié)果查找獲得均衡濾波系數(shù)，更新控制單元發(fā)出更新觸發(fā)信號至存儲單元，由存 儲單元更新均衡濾波系數(shù)，然后均衡濾波單元可以讀取更新后的均衡濾波系數(shù)進(jìn)行均衡濾 波處理。這樣，數(shù)字電路輸出相同功率不同頻率的信號，經(jīng)過射頻電路及功率放大器后，能 夠以相同功率輸出，非均衡特性得到校正，從而保證了射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備各個(gè)頻率載波覆蓋范 圍相同，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋正常。



圖1為傳統(tǒng)射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為數(shù)字域輸出的均衡有效頻帶內(nèi)信號示意圖；圖3為均衡信號經(jīng)過射頻電路和功率放大器后的示意圖；圖4為均衡信號經(jīng)過射頻電路和功率放大器后的示意圖；圖5是基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置示意圖；圖6是基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置中數(shù)字電路信號走向示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 本發(fā)明提出的基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，如圖5所示，包括數(shù)字電路、射頻電 路、功率放大器、天線，以及用于耦合所述功率放大器輸出信號的耦合器和用于對反饋信號 進(jìn)行下變頻處理的射頻反饋電路。數(shù)字電路，用于進(jìn)行下行載波信號的數(shù)字域處理，包括數(shù)字上變頻、削峰、數(shù)字預(yù) 失真、均衡濾波、自適應(yīng)均衡計(jì)算、濾波系數(shù)存儲、濾波系數(shù)更新控制等數(shù)字信號處理。該數(shù) 字電路包含用于上變頻處理的數(shù)字上變頻單元、用于削峰處理的削峰單元、用于預(yù)失真處 理的數(shù)字預(yù)失真單元、用于均衡濾波的均衡濾波單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、 用于自適應(yīng)均衡計(jì)算的計(jì)算單元、用于更新存儲的濾波系數(shù)的存儲單元和用于產(chǎn)生更新觸 發(fā)指令的更新控制單元。數(shù)字電路中各單元的信號走向如圖6所示。射頻電路，與傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)的射頻電路相同，主要對數(shù)字電路處理過的信號進(jìn)行放 大、濾波、搬頻等處理，然后發(fā)送給功率放大器。功率放大器，與傳統(tǒng)功率放大器相同，將射頻電路輸出的信號進(jìn)行放大。耦合器，用于耦合功率放大器的輸出信號，在不影響射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備下行輸出功率 的情況下，耦合一部分輸出信號，然后將其發(fā)送至射頻反饋電路。射頻反饋電路，將耦合的反饋信號進(jìn)行下變頻處理，包括濾波、增益調(diào)整、下變頻 等過程，再將處理后的信號送入數(shù)字電路進(jìn)行數(shù)字域處理。天線，與傳統(tǒng)天線相同，在此不再贅述。下面簡要介紹本裝置的工作過程首先數(shù)字電路接收下行載波信號，由數(shù)字電路中的數(shù)字上變頻單元對該信號進(jìn) 行上變頻處理，削峰單元對上變頻后的信號進(jìn)行削峰處理，數(shù)字預(yù)失真單元對削峰后的信號進(jìn)行預(yù)失真處理，然后數(shù)字預(yù)失真單元將輸出信號發(fā)送至均衡濾波單元進(jìn)行均衡濾波處 理；均衡濾波單元將均衡濾波后的信號發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元對數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號發(fā)送至射頻電路，該射頻電路對接收的信號進(jìn) 行放大、濾波以及搬頻的過程，然后輸出至功率放大器進(jìn)行放大。耦合器直通大部分功率放 大器的輸出信號，耦合小部分信號發(fā)送至射頻反饋電路，射頻反饋電路對耦合的信號進(jìn)行 濾波、增益調(diào)整以及下變頻處理，然后發(fā)送至反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。在數(shù)字電路中，數(shù)字預(yù)失真單元對削峰后的信號進(jìn)行預(yù)失真處理，然后有一路信 號會發(fā)送至計(jì)算單元；計(jì)算單元接收預(yù)失真處理后的信號以及反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出信 號，采用自適應(yīng)均衡算法計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送至存儲單元，存儲單元根據(jù)計(jì)算結(jié)果查找 獲得均衡濾波系數(shù)。更新控制單元實(shí)時(shí)監(jiān)測下行鏈路，然后發(fā)送更新觸發(fā)指令至存儲單元， 存儲單元根據(jù)接收的更新觸發(fā)指令更新均衡濾波系數(shù)，均衡濾波單元從存儲單元讀取更新 后的均衡濾波系數(shù)進(jìn)行均衡濾波處理。為了取得更好的效果，更新控制單元實(shí)時(shí)監(jiān)測下行鏈路后，可以在下行鏈路空閑 時(shí)隙或保護(hù)時(shí)隙等時(shí)刻，發(fā)送更新觸發(fā)指令至存儲單元。因?yàn)檫@樣的時(shí)刻是不影響下行信 號傳輸?shù)臅r(shí)刻，更新過程更佳。其中，計(jì)算單元接收預(yù)失真處理后的信號以及反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出信號，計(jì) 算獲得均衡濾波系數(shù)的具體步驟如下假設(shè)數(shù)字預(yù)失真單元預(yù)失真處理后的下行信號幅度或下行信號功率為a，反饋模 數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的反饋信號幅度或反饋信號功率為b。首先按照公式C = 進(jìn)行計(jì)算，獲得歸一化斜率C。然后對所有采樣數(shù)據(jù)計(jì)算出
a
C的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以采取累加或者取其平均的方法來進(jìn)行。再根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，即累加或者平均的結(jié)果，在存儲單元中進(jìn)行查找，由于存儲單元 中已經(jīng)預(yù)置歸一化斜率和均衡濾波系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，通過查找可以獲得一組與其對應(yīng)計(jì)算 結(jié)果相對應(yīng)的均衡濾波系數(shù)。其中，均衡濾波系數(shù)的計(jì)算，可以根據(jù)實(shí)際測試情況，或者預(yù)先計(jì)算出多種不均衡 模式的濾波器，將該均衡濾波系數(shù)存入存儲單元中，完成預(yù)置歸一化斜率和均衡濾波系數(shù) 的對應(yīng)關(guān)系的過程。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要，將均衡濾波單元設(shè)計(jì)成一級 濾波器，或者二級以上濾波器等多級濾波器。通過多級濾波器的引入，使裝置的可擴(kuò)展性更佳。由于時(shí)間、溫度和器件老化等因素的變化，射頻電路以及功率放大器的非均衡性 是不斷變化的。本發(fā)明通過采用下行信號和反饋信號進(jìn)行自適應(yīng)均衡計(jì)算，并不斷更新均 衡濾波系數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)對下行鏈路非均衡特性的校正。這樣，數(shù)字電路輸出相同功率不同頻 率的信號，經(jīng)過射頻電路及功率放大器后，能夠以相同功率輸出，非均衡特性得到校正，從 而保證了射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備各個(gè)頻率載波覆蓋范圍相同，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋正常。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，包括數(shù)字電路、射頻電路、功率放大器和天線，所述數(shù)字電路包含用于上變頻處理的數(shù)字上變頻單元、用于削峰處理的削峰單元、用于預(yù)失真處理的數(shù)字預(yù)失真單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元以及反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；其特征在于，所述基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置還包括用于耦合所述功率放大器輸出信號的耦合器和用于對反饋信號進(jìn)行下變頻處理的射頻反饋電路；所述數(shù)字電路還包含用于均衡濾波的均衡濾波單元、用于自適應(yīng)均衡計(jì)算的計(jì)算單元、用于存儲濾波系數(shù)的存儲單元和用于產(chǎn)生更新觸發(fā)指令的更新控制單元；所述數(shù)字電路接收下行載波信號，由所述數(shù)字上變頻單元對該信號進(jìn)行上變頻處理，所述削峰單元對上變頻后的信號進(jìn)行削峰處理，所述數(shù)字預(yù)失真單元對削峰后的信號進(jìn)行預(yù)失真處理，然后所述數(shù)字預(yù)失真單元將輸出信號發(fā)送至所述均衡濾波單元進(jìn)行均衡濾波處理，所述均衡濾波單元將均衡濾波后的信號發(fā)送至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號發(fā)送至所述射頻電路，該射頻電路對接收的信號進(jìn)行放大、濾波和搬頻處理，然后輸出至功率放大器進(jìn)行放大，所述耦合器耦合所述功率放大器的輸出信號至所述射頻反饋電路，所述射頻反饋電路對耦合的信號進(jìn)行下變頻處理，然后發(fā)送至所述反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述計(jì)算單元接收預(yù)失真處理后的信號以及所述反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出信號，采用自適應(yīng)均衡算法計(jì)算并發(fā)送計(jì)算結(jié)果至所述存儲單元；所述存儲單元根據(jù)計(jì)算結(jié)果查找獲得均衡濾波系數(shù)；所述更新控制單元發(fā)送更新觸發(fā)指令至所述存儲單元，所述存儲單元根據(jù)接收的更新觸發(fā)指令更新所述均衡濾波系數(shù)，所述均衡濾波單元從所述存儲單元讀取更新后的均衡濾波系數(shù)進(jìn)行均衡濾波處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，其特征在于，所述存儲單元中預(yù)置歸一化斜率和均衡濾波系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，其特征在于，所述計(jì)算單元采用自適應(yīng)均衡算法計(jì)算獲得均衡濾波系數(shù)的過程包括按照公式<formula>formula see original document page 2</formula>進(jìn)行計(jì)算，獲得歸一化斜率c，其中數(shù)字預(yù)失真單元預(yù)失 a真處理后的下行信號幅度或下行信號功率為a，反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的反饋信號幅 度或反饋信號功率為b ；然后采用累加或者取平均值的方法對所有歸一化斜率c進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；再根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果在 存儲單元中歸一化斜率和均衡濾波系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系里進(jìn)行查找，獲得一組與統(tǒng)計(jì)結(jié)果相對 應(yīng)的均衡濾波系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，其特征在于，所述更新控制 單元在下行鏈路空閑時(shí)隙或保護(hù)時(shí)隙發(fā)送更新觸發(fā)指令至所述存儲單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，其特征在于，所述均衡濾波單 元包括一級均衡濾波器或二級以上均衡濾波器。
全文摘要
本發(fā)明提出的基于射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備的均衡裝置，包括數(shù)字電路、射頻電路、功率放大器、天線，以及用于耦合所述功率放大器輸出信號的耦合器和用于對反饋信號進(jìn)行濾波、增益調(diào)整及下變頻處理的射頻反饋電路；其中，數(shù)字電路包含上變頻單元、削峰單元、數(shù)字預(yù)失真單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、均衡濾波單元、計(jì)算單元、存儲單元和更新控制單元。本發(fā)明通過采用下行信號和反饋信號進(jìn)行自適應(yīng)均衡計(jì)算，并不斷更新均衡濾波系數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)對下行鏈路非均衡特性的校正，從而保證了射頻拉遠(yuǎn)設(shè)備各個(gè)頻率載波覆蓋范圍相同，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋正常。
文檔編號H04L25/03GK101834816SQ20101013668
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者楊俊 , 楊志濤, 賴文強(qiáng) 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司