用于在觀測環(huán)內(nèi)具有降低的采樣率的射頻發(fā)射器的數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在觀測環(huán)內(nèi)具有降低的采樣率的射頻發(fā)射器的數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)。一種系統(tǒng)，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、功率放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、濾波器、和預(yù)失真模塊。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)生成模擬數(shù)據(jù)。所述功率放大器基于所述模擬數(shù)據(jù)生成輸出數(shù)據(jù)。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器基于所述輸出數(shù)據(jù)以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本。所述濾波器對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波并生成濾波后數(shù)據(jù)。所述預(yù)失真模塊基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真。
【專利說明】用于在觀測環(huán)內(nèi)具有降低的采樣率的射頻發(fā)射器的數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年12月7日提交的美國臨時申請N0.61/734602的優(yōu)先權(quán)。上述引用的申請的全部公開內(nèi)容通過引用包括在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開內(nèi)容總地涉及通信系統(tǒng)并且更具體地涉及一種用于在觀測環(huán)(observation loop)內(nèi)具有降低的采樣率的射頻發(fā)射器的數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]此處提供的【背景技術(shù)】描述是用于概要地展示本公開內(nèi)容的上下文的目的。當(dāng)前提及的發(fā)明人的工作，就在該【背景技術(shù)】部分描述的程度而言，以及該說明書在提交時未被確認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)的方面，均不被明確地或隱含地承認(rèn)作為對抗本公開內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]數(shù)字預(yù)失真(DPD)系統(tǒng)被用于射頻(RF)發(fā)射器以在功率放大器級消除失真。DH)典型地在觀測環(huán)中使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。在Dro系統(tǒng)中，ADC轉(zhuǎn)換率必須遵循用于乘以Dro的階次的發(fā)射信號的帶寬的奈奎斯特(Nyquist)采樣要求。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，在觀測環(huán)中的ADC可能需要捕獲高至IGHz的帶寬。這一要求觸及當(dāng)前技術(shù)的限制并且增加了DPD系統(tǒng)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種系統(tǒng)，包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、功率放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、濾波器、和預(yù)失真模塊。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)生成模擬數(shù)據(jù)。所述功率放大器基于所述模擬數(shù)據(jù)生成輸出數(shù)據(jù)。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器基于所述輸出數(shù)據(jù)以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本。所述濾波器對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波并生成濾波后數(shù)據(jù)。所述預(yù)失真模塊基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真。
[0007]在其他特征中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括適配(adaptation)模塊,其包括用來基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)生成權(quán)重的所述功率放大器的失真模型。所述預(yù)失真模塊基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
[0008]在其他特征中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括適配模塊，其包括用來使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量的所述功率放大器的失真模型以及將所述失真分量與基于所述樣本和濾波后數(shù)據(jù)生成的誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)并生成權(quán)重的相關(guān)器。所述預(yù)失真模塊基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
[0009]在其他特征中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括對所述濾波后數(shù)據(jù)降采樣并生成與由模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的采樣時序一致的降采樣數(shù)據(jù)的降采樣模塊、基于所述采樣和降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號的減法器、用于使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量的所述功率放大器的失真模型、以及將所述失真分量與所述誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)并生成權(quán)重的相關(guān)器。所述預(yù)失真模塊基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
[0010]在其他特征，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括對所述濾波后數(shù)據(jù)以因子k降采樣并生成與由模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)的降采樣模塊以及基于所述樣本和降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號的減法器。所述濾波器包括有限脈沖響應(yīng)濾波器，其系數(shù)基于在由模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的每個第k樣本處的所述誤差信號進(jìn)行調(diào)整。
[0011]在進(jìn)一步的其他特征中，所述系統(tǒng)包括基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)生成輸出數(shù)據(jù)的功率放大器、基于所述輸出數(shù)據(jù)以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波并生成濾波后數(shù)據(jù)的濾波器、用于使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量的所述功率放大器的失真模型、將所述失真分量與基于所述采樣和濾波后數(shù)據(jù)生成的誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)并生成權(quán)重的相關(guān)器、以及基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真的預(yù)失真模塊。
[0012]在其他特征中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括對所述濾波后數(shù)據(jù)降采樣并生成與由模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)的降采樣模塊以及基于所述樣本和降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號的減法器。
[0013]在其他特征中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括對所述濾波后數(shù)據(jù)以因子k降采樣并生成與由模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)的降采樣模塊以及基于所述樣品和降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號的減法器。所述濾波器包括有限脈沖響應(yīng)濾波器，其系數(shù)基于在由模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的每個第k樣本處的所述誤差信號進(jìn)行調(diào)整。
[0014]在進(jìn)一步的其他特征中，一種方法，包括基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)生成模擬數(shù)據(jù)、使用功率放大器基于所述模擬數(shù)據(jù)生成輸出數(shù)據(jù)、基于所述輸出數(shù)據(jù)以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本、對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波以生成濾波后數(shù)據(jù)、以及基于所述采樣和所述濾波后數(shù)據(jù)使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真。
[0015]在其他特征中，所述方法進(jìn)一步包括基于所述樣本和濾波后數(shù)據(jù)采用所述功率放大器的失真模型來生成權(quán)重以及基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
[0016]在其他特征中，所述方法進(jìn)一步包括采用所述功率放大器的失真模型來使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量、將所述失真分量與基于樣本和濾波后數(shù)據(jù)生成的誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)以生成權(quán)重、以及基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
[0017]在其他特征中，所述方法進(jìn)一步包括對所述濾波后數(shù)據(jù)降采樣并生成與所述樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)、基于所述樣本和降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號、采用所述功率放大器的失真模型使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量、將所述失真分量與所述誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)并生成權(quán)重、以及基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
[0018]在其他特征中，所述方法進(jìn)一步包括對所述濾波后數(shù)據(jù)以因子k降采樣并生成與所述樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)、基于所述樣本和降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號、以及基于在每個第k樣本處的所述誤差信號調(diào)整用于所述濾波的系數(shù)。
[0019]在進(jìn)一步的其他特征中，一種方法，包括使用功率放大器基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)生成輸出數(shù)據(jù)、基于所述輸出數(shù)據(jù)以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本、對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波以生成濾波后數(shù)據(jù)、采用所述功率放大器的失真模型使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量、將所述失真分量與基于所述樣本和濾波后數(shù)據(jù)生成的誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)以生成權(quán)重、以及基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真。
[0020]在其他特征中，所述方法進(jìn)一步包括對所述濾波后數(shù)據(jù)降采樣以生成與所述樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)、以及基于所述樣本和降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號。
[0021]在其他特征中，所述方法進(jìn)一步包括對所述濾波后數(shù)據(jù)以因子k降采樣以生成與所述樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)、基于所述樣本和降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號、以及基于在每個第k樣本處的所述誤差信號調(diào)整用于所述濾波的系數(shù)。
[0022]本公開內(nèi)容的進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)摹揪唧w實(shí)施方式】、權(quán)利要求和附圖中變得明顯。所述【具體實(shí)施方式】和特定示例僅用于說明的目的而并非為了限制本公開內(nèi)容的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]根據(jù)【具體實(shí)施方式】和附圖，本公開內(nèi)容將變得更加能夠被充分理解，其中:
[0024]圖1是包括工作在射頻(RF)域內(nèi)的直接學(xué)習(xí)的數(shù)字預(yù)失真(DPD)系統(tǒng)的發(fā)射器的功能性框圖；
[0025]圖2是包括工作在射頻RF域內(nèi)的間接學(xué)習(xí)的DH)系統(tǒng)的發(fā)射器的功能性框圖；
[0026]圖3是包括工作在基帶頻域內(nèi)的直接學(xué)習(xí)的DH)系統(tǒng)的發(fā)射器的功能性框圖；
[0027]圖4是包括工作在基帶頻域內(nèi)的間接學(xué)習(xí)的DH)系統(tǒng)的發(fā)射器的功能性框圖；
[0028]圖5是包括工作在比奈奎斯特采樣率低的采樣率的DH)系統(tǒng)的發(fā)射器的功能性框圖；
[0029]圖6是包括工作在比奈奎斯特采樣率低的采樣率且具有觀測環(huán)頻率響應(yīng)補(bǔ)償?shù)腄PD系統(tǒng)的發(fā)射器的功能性框圖；
[0030]圖7是用于仿真的預(yù)失真模型的示例；
[0031]圖8A和8B分別示出了用于第一 WCDMA仿真的不具有和具有DTO的頻譜圖；
[0032]圖9是示出用于第一 WCDMA仿真的預(yù)失真參數(shù)隨時間收斂的圖表；
[0033]圖1OA和IOB分別示出了用于第二 WCDMA仿真的不具有和具有DTO的頻譜圖；
[0034]圖11是示出用于第二 WCDMA仿真的預(yù)失真參數(shù)隨時間收斂的圖表；
[0035]圖12A和12B分別示出了用于GSM仿真的不具有和具有DTO的頻譜圖；
[0036]圖13是示出用于GSM仿真的預(yù)失真參數(shù)隨時間收斂的曲線圖；
[0037]圖14A和14B示出了包括工作在基帶頻域的數(shù)字預(yù)失真(DPD)系統(tǒng)的發(fā)射器；
[0038]圖15是用在圖14B的發(fā)射器中的適配模塊的功能性框圖；以及
[0039]圖16是用于以比奈奎斯特率小的采樣率對功率放大器輸出進(jìn)行采樣、使將要被發(fā)射的數(shù)據(jù)預(yù)失真以及為功率放大器失真進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D。
【具體實(shí)施方式】
[0040]現(xiàn)在參照圖1，一種RF發(fā)射器100包括預(yù)失真模塊102、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 104、功率放大器106、反饋模塊108、ADC110、減法器112、以及適配模塊114。待發(fā)射的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)X (η)被輸入到預(yù)失真模塊102。所述預(yù)失真模塊102輸出數(shù)據(jù)y (η)到DAC104。所述預(yù)失真模塊102使待發(fā)射的數(shù)據(jù)X (η)失真并生成失真后數(shù)據(jù)I (η)。DAC104將失真后數(shù)據(jù)y (η)從數(shù)字格式轉(zhuǎn)換到模擬格式。功率放大器106以增益G放大由DAC104輸出的模擬數(shù)據(jù)。功率放大器106輸出放大數(shù)據(jù)P (t)。發(fā)射器100發(fā)射該放大數(shù)據(jù)P (t)。[0041]反饋模塊108以增益1/G調(diào)節(jié)(scale)由功率放大器106輸出的放大數(shù)據(jù)p (t)。所述反饋模塊108輸出待發(fā)射的數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)版本。所述反饋模塊108輸出調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)到ADC110。ADCllO將調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)從模擬格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。ADCllO輸出模擬數(shù)據(jù)X?(η)。減法器112從輸入到預(yù)失真模塊102的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)X (η)中減去模擬數(shù)據(jù)χ?(η)。減法器112生成誤差信號e (η)。適配模塊114基于誤差信號e (η)控制預(yù)失真模塊102。
[0042]數(shù)字預(yù)失真(DPD)技術(shù)被用于RF發(fā)射器中以消除在功率放大器106中生成的非線性失真(PA失真)。適配模塊114調(diào)整預(yù)失真模塊102的參數(shù)從而使得誤差信號e (η)最小化。當(dāng)誤差號e (η)變得等于零時，預(yù)失真模塊102生成消除PA失真的失真。
[0043]為滿足奈奎斯特要求，在觀測環(huán)中ADCllO需要工作在大于發(fā)射信號的帶寬乘以預(yù)失真模塊102的階次的兩倍的轉(zhuǎn)換率下。在新興標(biāo)準(zhǔn)中，ADC轉(zhuǎn)換率可需要達(dá)到2GHz。特別地，在觀測環(huán)中ADCllO可需要捕獲高至IGHz的帶寬。相應(yīng)地，ADCllO可需要工作在2GHz以上的轉(zhuǎn)換率下。工作在2GHz以上的轉(zhuǎn)換率下觸及當(dāng)前技術(shù)的限制并且增加了 DPD系統(tǒng)的成本。
[0044]本公開內(nèi)容涉及降低用于RF發(fā)射器中的數(shù)字預(yù)失真(DPD)系統(tǒng)中ADC在觀測環(huán)中的采樣率。降低ADC的采樣率可降低功率消耗和DB)系統(tǒng)的成本。本公開內(nèi)容引入了Dro架構(gòu)，其中在觀測環(huán)中的采樣率能夠任意低并且僅由適配收斂時間要求所決定。
[0045]本公開內(nèi)容應(yīng)用于在射頻(RF)發(fā)射器中使用的DH)系統(tǒng)。特別地，本公開內(nèi)容可應(yīng)用于在蜂窩基站收發(fā)信臺(BTS)和其他通信系統(tǒng)中使用的發(fā)射器。在RF發(fā)射器中使用的功率放大器(PA)是非線性設(shè)備。功率放大器的非線性致使發(fā)射信號的失真和增加的帶外功率泄露，其導(dǎo)致相鄰信道干擾的增加?？傮w的功率效率和滿足系統(tǒng)要求(如:誤差向量幅度(EVM)和頻譜遮罩)主要由功率放大器的非線性特性決定。因此，一些線性化技術(shù)對于不犧牲功率放大器的效率來最小化發(fā)射信號的失真是必要的。
[0046]數(shù)字預(yù)失真在使用的線性化技術(shù)中是最有效的。在DPD中，發(fā)射信號被有意地以這種方式失真，使得引入的失真消除由功率放大器生成的失真。預(yù)失真在將發(fā)射信號輸入到功率放大器之前被引入到數(shù)字域中。發(fā)射信號基于非線性PA模型而被預(yù)失真。針對最好的失真消除將模型參數(shù)最優(yōu)化。
[0047]采用適配算法將PA模型參數(shù)最優(yōu)化。例如，直接學(xué)習(xí)適配系統(tǒng)如圖1所示。在直接學(xué)習(xí)適配系統(tǒng)中，功率放大器的輸出信號通過使用ADC被轉(zhuǎn)換回數(shù)字域并且與未失真的信號進(jìn)行比較。然后失真模型參數(shù)被最優(yōu)化從而使得在未失真的信號和測量的輸出信號之間的差異最小化。
[0048]現(xiàn)在參照圖2，示出了一種間接學(xué)習(xí)適配系統(tǒng)。該間接學(xué)習(xí)適配系統(tǒng)比直接學(xué)習(xí)適配系統(tǒng)更加魯棒并且對失真模型不準(zhǔn)確性更不敏感。在這兩種情況下，適配過程使用最小均方(LMS)或遞歸最小二乘(RLS)算法。
[0049]在圖2中，RF發(fā)射器150包括第一預(yù)失真模塊102_1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 104、功率放大器106、反饋模塊108、ADC110、第二預(yù)失真模塊102-2、減法器112、以及適配模塊114。第一預(yù)失真模塊102-1可與第二預(yù)失真模塊102-2相似。也就是說，第一和第二預(yù)失真模塊102-1和102-2使用相同的非線性PA模型和模型參數(shù)。
[0050]待發(fā)射的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)χ (η)被輸入到第一預(yù)失真模塊102-1。第一預(yù)失真模塊102_1使待發(fā)射的數(shù)據(jù)x(n)失真并輸出失真后數(shù)據(jù)y (η)到DAC104。DAC104將失真后數(shù)據(jù)y (η)從數(shù)字格式轉(zhuǎn)換為模擬格式。功率放大器106以增益G放大由DAC104輸出的模擬數(shù)據(jù)。功率放大器106輸出放大數(shù)據(jù)P (t)。發(fā)射器150發(fā)射該放大數(shù)據(jù)P (t)。
[0051]反饋模塊108以增益1/G調(diào)節(jié)由功率放大器106輸出的放大數(shù)據(jù)P (t)。所述反饋模塊108輸出待發(fā)射的數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)版本。所述反饋模塊108輸出調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)到ADC110。ADCllO將調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)從模擬格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。ADCllO輸出模擬數(shù)據(jù)。第二預(yù)失真模塊102-2使由ADCllO輸出的模擬數(shù)據(jù)失真并生成失真后數(shù)據(jù)y?(η)。減法器112從失真后數(shù)據(jù)y(n)中減去失真后數(shù)據(jù)y?(η)。減法器112生成誤差信號e (η)。適配模塊114基于誤差/[目號e (η)控制第一和第二預(yù)失真模塊102-1和102-2。
[0052]數(shù)字預(yù)失真(DPD)技術(shù)被用來消除在功率放大器106中生成的非線性失真(PA失真)。適配模塊114調(diào)整第二預(yù)失真模塊102-2的參數(shù)從而使得誤差信號e (η)最小化。當(dāng)誤差信號e(n)變得等于零時，第二預(yù)失真模塊102-2生成用來消除PA失真的失真。第一預(yù)失真模塊102-1采用與第二預(yù)失真模塊102-2相同的模型和參數(shù)來使所述發(fā)射信號失真以進(jìn)一步增強(qiáng)對由功率放大器106生成的失真的消除。
[0053]在圖1和2中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 104和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 110兩者都工作在射頻信號路徑中。轉(zhuǎn)換器采樣率需要滿足奈奎斯特準(zhǔn)則的這一要求給轉(zhuǎn)換器速度強(qiáng)加了不可接受的要求。轉(zhuǎn)換器采樣率可通過將Dro操作移到基帶頻域內(nèi)而被降低。
[0054]現(xiàn)在參照圖3和4，示出了使用基帶頻域內(nèi)的DH)系統(tǒng)的發(fā)射器。圖3示出了包括在基帶頻域內(nèi)的直接學(xué)習(xí)的Dro系統(tǒng)的發(fā)射器200。圖4示出了包括在基帶頻域內(nèi)的間接學(xué)習(xí)的Dro系統(tǒng)的發(fā)射器250。
[0055]在圖3中，發(fā)射器200包括圖1中示出的發(fā)射器100的所有部件并且額外地包括調(diào)制器202和頻率下變頻器204。在圖4中，發(fā)射器250包括圖2中示出的發(fā)射器150的所有部件并且額外地包括調(diào)制器202和頻率下變頻器204。
[0056]在圖3和圖4中，調(diào)制器202將DAC104的輸出進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制器202的輸出被輸入到功率放大器106。在觀測環(huán)內(nèi)，頻率下變頻器204將反饋模塊108的輸出從RF降頻到基帶頻域。預(yù)失真模塊102和適配模塊114工作在基帶頻域。通過將DH)操作移到基帶頻域，DAC104和ADCllO的采樣率能夠被降低。
[0057]在Dro系統(tǒng)中，ADC轉(zhuǎn)換率必須滿足奈奎斯特采樣定理的要求。相應(yīng)地，ADC需要工作在比輸入信號帶寬的兩倍還要高的采樣率上。因?yàn)檫@一要求，如果Dro在基帶頻域執(zhí)行，則ADC需要工作在比PA輸出處的信號帶寬的兩倍還要高的采樣率上。(可替換地，用于I和Q信號分量的兩個ADC可工作在采樣率的一半。)
[0058]PA輸出處的信號包括由于PA非線性帶來的互調(diào)分量。因此，需要被ADC捕獲的整個信號帶寬比發(fā)射器帶寬要寬N倍，N是被DH)校正的PA失真的階次。在現(xiàn)代BTS發(fā)射器中，發(fā)射帶寬可以寬至200MHz并具有要求的第五階次預(yù)失真。這將導(dǎo)致IGHz的DTO帶寬，其需要被ADC捕獲。對于ADC性能的這一要求觸及當(dāng)前技術(shù)的限制并且增加了發(fā)射器的成本。
[0059]本公開內(nèi)容提出了在對誤差信號e (η)進(jìn)行采樣的過程中并不需要遵循奈奎斯特要求。特別地，由于迫使誤差信號e (η)變?yōu)镺等同于迫使誤差信號e (η)的功率變?yōu)?，因此測量誤差信號e(n)的功率就足夠了。發(fā)射信號和誤差信號能夠通過有限帶寬噪聲來逼近，其中隨著時間增加其自動相關(guān)函數(shù)接近于零。相應(yīng)地，通過收集足夠數(shù)量的樣本，誤差信號e(n)的功率能夠被估計，并且采樣率是與之無關(guān)的。
[0060]在新提出的Dro架構(gòu)中，ADC轉(zhuǎn)換率能夠任意低，并且ADC的較低轉(zhuǎn)換率將僅影響適配模塊的收斂時間。新的Dro方案基于以下觀察:最小均方適配算法基于誤差信號功率的最小化而工作以及隨機(jī)信號的功率能夠以任意低的采用率進(jìn)行測量。數(shù)字通信系統(tǒng)中的發(fā)射信號可被認(rèn)為是隨機(jī)的，因此可作為提供給適配模塊的誤差信號。
[0061]現(xiàn)在參照圖5，發(fā)射器300包括具有任意低的轉(zhuǎn)換率的ADC。發(fā)射器300包括預(yù)失真模塊102、DAC104以及功率放大器106。ADCllO將功率放大器106的輸出p(t)從模擬格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式并輸出數(shù)據(jù)y (η)。所述發(fā)射器包括延遲模塊304，其將待發(fā)射數(shù)據(jù)χ (η)延遲并輸出延遲的發(fā)射數(shù)據(jù)到預(yù)失真模型302。失真模型302如下面解釋的那樣生成向量
并輸出該向量到適配模塊114。減法器112基于由ADCllO輸出的數(shù)據(jù)y (η)和由延遲模塊304輸出的延遲的發(fā)射信號之間的差生成誤差信號e (η)。如下面解釋的，適配模塊114基于誤差信號e(n)和向量控制預(yù)失真模塊102。
[0062]在圖5中，以低采樣率采樣的信號不能通過任何線性的或非線性的具有存儲器的動態(tài)模塊，因此其時間信息是無關(guān)的。這使得在Dro觀測環(huán)中的采樣率能夠降低。
[0063]在圖5中，理想輸入信號χ (η)被分為兩路。主要路徑通過預(yù)失真模塊102、DAC104、以及功率放大器106。次級路徑被用來生成期望的失真分量的向量。在經(jīng)過延遲模塊304后，理想信號X(n)進(jìn)入失真模型302。失真模型302生成用在沃爾泰拉級數(shù)展開中的所有信號分量并將其輸出為向量(如圖16中所不的向量dn)。
[0064]向量ν(?)可被定義如下。令向量‘彳...)作為的單位基本向量。[(?)可被寫作:
[0065]
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)生成模擬數(shù)據(jù)； 功率放大器，其基于所述模擬數(shù)據(jù)生成輸出數(shù)據(jù)； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其基于所述輸出數(shù)據(jù)而以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本； 濾波器，其對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波并生成濾波后數(shù)據(jù)；以及預(yù)失真模塊，其基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 適配模塊，其包括所述功率放大器的失真模型，所述失真模型被用來基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)來生成權(quán)重， 其中所述預(yù)失真模炔基于所述權(quán)重來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括適配模塊，所述適配模塊包括: 所述功率放大器的失真模型，其被用來使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量；以及相關(guān)器，其將所述失真分量與基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)生成的誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)并生成權(quán)重， 其中所述預(yù)失真模炔基于所述權(quán)重來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 降采樣模塊，其對所述濾波 后數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣并生成與由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)； 減法器，其基于所述樣本和所述降采樣數(shù)據(jù)來生成誤差信號； 所述功率放大器的失真模型，其被用于使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量；以及 相關(guān)器，其將所述失真分量與所述誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)并生成權(quán)重， 其中所述預(yù)失真模炔基于所述權(quán)重來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 降采樣模塊，其以因子k對所述濾波后數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣并生成與由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)；以及 減法器，其基于所述樣本和所述降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號， 其中所述濾波器包括有限脈沖響應(yīng)濾波器，所述有限脈沖響應(yīng)濾波器具有基于在由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的每個第k樣本處的所述誤差信號而進(jìn)行調(diào)整的系數(shù)。
6.一種系統(tǒng),包括: 功率放大器,其基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)生成輸出數(shù)據(jù)； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其基于所述輸出數(shù)據(jù)而以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本； 濾波器，其對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波并生成濾波后數(shù)據(jù)； 所述功率放大器的失真模型，其被用于使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量；相關(guān)器，其將所述失真分量與基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)生成的誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)并生成權(quán)重；以及 預(yù)失真模塊，其基于所述權(quán)重來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:降采樣模塊，其對所述濾波后數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣并生成與由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)；以及 減法器，其基于所述樣本和所述降采樣數(shù)據(jù)來生成所述誤差信號。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 降采樣模塊，其以因子k對所述濾波后數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣并生成與由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)；以及 減法器，其基于所述樣本和所述降采樣數(shù)據(jù)來生成所述誤差信號， 其中所述濾波器包括有限脈沖響應(yīng)濾波器，所述有限脈沖響應(yīng)濾波器具有基于在由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的每個第k樣本處的所述誤差信號而進(jìn)行調(diào)整的系數(shù)。
9.一種方法，包括: 基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來生成模擬數(shù)據(jù)； 使用功率放大器基于所述模擬數(shù)據(jù)來生成輸出數(shù)據(jù)； 基于所述輸出數(shù)據(jù)而以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本； 對所述數(shù)據(jù)信號進(jìn)行濾波以生成濾波后數(shù)據(jù)；以及 基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真。
10.如權(quán)利要求9所`述的方法，進(jìn)一步包括: 使用所述功率放大器的失真模型基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)來生成權(quán)重；以及 基于所述權(quán)重使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括: 采用所述功率放大器的失真模型來使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量； 將所述失真分量與基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)生成的誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)以生成權(quán)重；以及 基于所述權(quán)重來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括: 對所述濾波后數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣并生成與所述樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)； 基于所述樣本和所述降采樣數(shù)據(jù)生成誤差信號； 采用所述功率放大器的失真模型使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量； 將所述失真分量與所述誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)并生成權(quán)重；以及 基于所述權(quán)重來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括: 以因子k對所述濾波后數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣并生成與所述樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)； 基于所述樣本和所述降采樣數(shù)據(jù)來生成誤差信號；以及 基于在每個第k樣本處的所述誤差信號來調(diào)整用于所述濾波的系數(shù)。
14.一種方法,包括: 使用功率放大器基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來生成輸出數(shù)據(jù)； 基于所述輸出數(shù)據(jù)而以比奈奎斯特采樣率小的采樣率生成樣本； 對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行濾波以生成濾波后數(shù)據(jù)； 采用所述功率放大器的失真模型來使所述濾波后數(shù)據(jù)失真以生成失真分量；將所述失真分量與基于所述樣本和所述濾波后數(shù)據(jù)生成的誤差信號的非線性分量進(jìn)行相關(guān)以生成權(quán)重；以及 基于所述權(quán)重來使所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)失真以補(bǔ)償由所述功率放大器生成的失真。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括: 對所述濾波后數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣以生成與所述采樣時序一致的降采樣數(shù)據(jù)；以及 基于所述樣本和所述降采樣數(shù)據(jù)來生成所述誤差信號。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括: 以因子k對所述濾波后數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣以生成與所述樣本時序一致的降采樣數(shù)據(jù)；以及 基于所述樣本和所述降采樣數(shù)據(jù)來生成所述誤差信號；以及 基于在每個第 k樣本處的所述誤差信號來調(diào)整用于所述濾波的系數(shù)。
【文檔編號】H04L25/49GK103873407SQ201310757155
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】J·A·特特爾瓦克 申請人:馬克西姆綜合產(chǎn)品公司