有關(guān)于振幅調(diào)變至振幅調(diào)變前置補(bǔ)償?shù)男盘?hào)處理裝置及方法
【專利摘要】成對(duì)的輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)被做為自變量，提供至一前置補(bǔ)償函數(shù)，以產(chǎn)生運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)。此外，藉由比較該輸入數(shù)據(jù)字語(yǔ)與一全幅值，附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)被產(chǎn)生。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)字語(yǔ)具有該全幅值，數(shù)字功率放大器產(chǎn)生一最大電流。附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)和運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)被相加，以產(chǎn)生前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)被提供至數(shù)字功率放大器，以產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的射頻模擬信號(hào)。
【專利說(shuō)明】有關(guān)于振幅調(diào)變至振幅調(diào)變前置補(bǔ)償?shù)男盘?hào)處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明與數(shù)字調(diào)變器中的前置補(bǔ)償(predistortion)相關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]振幅調(diào)變至振幅調(diào)變(AMAM)失真是一種三階交互調(diào)變失真(intermodulationdistortion, MD)，會(huì)造成輸出信號(hào)的振幅被壓縮或擴(kuò)張，其成因在于數(shù)字功率放大器或是射頻功率放大器中的電流振幅變化。高度線性放大器的失真最小，尤其適用于信號(hào)質(zhì)量的重要性高于成本的情況。然而，高度線性放大器的功耗相當(dāng)大、價(jià)格也相當(dāng)高昂，因此很少被使用在重視成本的無(wú)線設(shè)備中。
[0003]為了在效率、線性度和成本之間取得平衡，數(shù)字功率放大器可被設(shè)計(jì)為存在已知的非線性度，再利用前置補(bǔ)償消除此非線性度，使輸出信號(hào)被線性化。也就是說(shuō)，若能預(yù)先得知數(shù)字功率放大器的失真特性，便能在輸入數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)字功率放大器之前，對(duì)輸入數(shù)據(jù)施以反向操作，也就是所謂的前置補(bǔ)償。藉此，數(shù)字功率放大器造成的失真可被降低或是大致抵銷，輸出失真量較低的放大后輸出信號(hào)。
[0004]數(shù)字前置補(bǔ)償通常是利用查找方式來(lái)實(shí)現(xiàn)；查找表中存有多種對(duì)應(yīng)于不同輸入數(shù)據(jù)的前置補(bǔ)償后輸出數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，查找表的索引為輸入數(shù)據(jù)的取樣值。查找表通常是被整合在偵測(cè)AMAM失真的校正程序中。在數(shù)字傳送器的數(shù)字功率放大器中采用查找表進(jìn)行前置補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)之一在于，由于數(shù)據(jù)取樣以極高的速率被轉(zhuǎn)換、傳遞，前置補(bǔ)償器必須極快速地查找并擷取輸出值。另一個(gè)缺點(diǎn)則是，即使查找結(jié)果可被內(nèi)插，查找表仍有潛在的量化特性。這個(gè)問(wèn)題在低輸出電流時(shí)尤其嚴(yán)重，亦即當(dāng)數(shù)字功率放大器中導(dǎo)通的電流組件較少時(shí)。響應(yīng)于數(shù)據(jù)中增加的位數(shù)量而啟動(dòng)數(shù)字功率放大器中更多的電流組件，代表相較于高功率狀態(tài)時(shí)，每次電流變化的幅度較大。因此，量化效應(yīng)對(duì)于低功率狀態(tài)的影響較大。
[0005]就現(xiàn)行技術(shù)而言，存在有對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍前置補(bǔ)償技術(shù)的需求，期待于實(shí)現(xiàn)任意非線性前置補(bǔ)償函數(shù)時(shí)，能在整個(gè)輸入數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的不同功率等級(jí)間提供較平緩的轉(zhuǎn)換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]成對(duì)的輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)被做為自變量，提供至一前置補(bǔ)償函數(shù)，以產(chǎn)生運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)。此外，藉由比較該輸入數(shù)據(jù)字語(yǔ)與一全幅值，附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)被產(chǎn)生。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)字語(yǔ)具有該全幅值，數(shù)字功率放大器產(chǎn)生一最大電流。附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)和運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)被相加，以產(chǎn)生前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)被提供至數(shù)字功率放大器，以產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的射頻模擬信號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中的數(shù)字傳送器的功能方塊圖。[0008]圖2呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字傳送器的工作周期時(shí)序范例。
[0009]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中的前置補(bǔ)償處理器的功能方塊圖。
[0010]圖4呈現(xiàn)的前置補(bǔ)償曲線用以說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的前置補(bǔ)償處理器的運(yùn)作方式。
[0011]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中的前置補(bǔ)償程序的流程圖。
[0012]圖6繪示根據(jù)本發(fā)明的一數(shù)字傳送器的設(shè)計(jì)及制作程序。
【具體實(shí)施方式】 [0013]以下各實(shí)施例及其相關(guān)圖式可充分說(shuō)明本申請(qǐng)案的發(fā)明概念。各圖式中相似的組件編號(hào)對(duì)應(yīng)于相似的功能或組件。須說(shuō)明的是，此處所謂本發(fā)明一辭用以指稱該等實(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(shū)中的數(shù)學(xué)表示式用以說(shuō)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(duì)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(shí)者可理解，有多種技術(shù)可實(shí)現(xiàn)該等數(shù)學(xué)式所對(duì)應(yīng)的物理表現(xiàn)形式。
[0014]圖1為數(shù)字傳送器100的功能方塊圖。數(shù)字傳送器100用以將信息承載數(shù)字信號(hào)102調(diào)變?yōu)榫哂蓄l率F。的載波信號(hào)。載波信號(hào)頻率F?？捎杀镜卣袷幤?40提供。須說(shuō)明的是，數(shù)字傳送器100的組態(tài)僅為一種范例，本發(fā)明的精神及目的亦可透過(guò)其它組態(tài)實(shí)現(xiàn)。
[0015]數(shù)字傳送器100可包含處理器103和存儲(chǔ)器101，用以輔助執(zhí)行此處介紹的多種功能。也就是說(shuō)，某些信號(hào)處理操作可以是由處理器103執(zhí)行儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器101中的操作指令。須說(shuō)明的是，本發(fā)明的實(shí)施方式涵蓋多種固定式或可程序化的邏輯電路，亦涵蓋多種數(shù)字及模擬電路。
[0016]數(shù)字信號(hào)102被調(diào)變器105調(diào)變?yōu)榛l信號(hào)107?；l信號(hào)107可包含多個(gè)分別具有同相成分和正交成分(以下稱為同相數(shù)據(jù)字語(yǔ)和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)或兩者統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)字語(yǔ))的數(shù)據(jù)符號(hào)，表示基頻信號(hào)107隨著時(shí)間變化的相位和振幅。也就是說(shuō)，基頻信號(hào)107中的各筆數(shù)據(jù)可被分別視為一復(fù)數(shù)z=i+jq，其中i代表同相數(shù)據(jù)字語(yǔ)，q代表正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。在
各時(shí)間點(diǎn)，該信號(hào)的振幅為
【權(quán)利要求】
1.一種信號(hào)處理裝置，接收自同相數(shù)據(jù)路徑提供的多個(gè)輸入同相數(shù)據(jù)字語(yǔ)和自正交數(shù)據(jù)路徑提供的多個(gè)輸入正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)，該裝置包含: 數(shù)字功率放大器，用以根據(jù)有多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)的序列產(chǎn)生射頻模擬信號(hào)，該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)根據(jù)各別對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸入數(shù)據(jù)字語(yǔ)所產(chǎn)生，當(dāng)該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)任一具有全幅值，該數(shù)字功率放大器產(chǎn)生最大電流；以及 前置補(bǔ)償處理器，包含: 乘法級(jí)，以每一該多個(gè)輸入數(shù)據(jù)字語(yǔ)做為自變量，執(zhí)行預(yù)設(shè)前置補(bǔ)償函數(shù)，以產(chǎn)生運(yùn)算后數(shù)據(jù)字語(yǔ)； 附加級(jí)，根據(jù)每一該多個(gè)輸入數(shù)據(jù)字語(yǔ)與該全幅值的各別比較結(jié)果，以各別產(chǎn)生多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)；以及 加法器，用以各別將該附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)與相對(duì)應(yīng)的該運(yùn)算后數(shù)據(jù)字語(yǔ)相加，以各別產(chǎn)生該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，當(dāng)該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)小于預(yù)設(shè)門榲值，該運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)實(shí)質(zhì)等于該前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)。
3.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，當(dāng)該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)大于該預(yù)設(shè)門檻值，該 附加級(jí)產(chǎn)生不為零的附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
4.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，當(dāng)該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)大于該預(yù)設(shè)門檻值，該運(yùn)算級(jí)產(chǎn)生小于該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)的該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
5.如權(quán)利要求4所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，當(dāng)該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)大于該預(yù)設(shè)門檻值，該附加級(jí)產(chǎn)生的該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)為該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)和該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)間各別的多個(gè)差異。
6.如權(quán)利要求4所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，該附加級(jí)包含儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中的查找表，該查找表包含以該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)為多個(gè)索引值的該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
7.如權(quán)利要求6所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，該附加級(jí)進(jìn)一步包含內(nèi)插器，于儲(chǔ)存于該查找表中的該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字間進(jìn)行內(nèi)差，以從相鄰的多個(gè)附加數(shù)據(jù)字語(yǔ)產(chǎn)生附加數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
8.如權(quán)利要求4所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，該乘法級(jí)包含多項(xiàng)式處理器，用以根據(jù)對(duì)應(yīng)于該預(yù)設(shè)前置補(bǔ)償函數(shù)的多項(xiàng)式產(chǎn)生該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
9.如權(quán)利要求8所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，該該多項(xiàng)式的階數(shù)小于或等于五。
10.一種信號(hào)處理方法,包含: 以多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)做為自變量，執(zhí)行預(yù)設(shè)前置補(bǔ)償函數(shù)，以產(chǎn)生多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)； 將該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)各別與全幅值進(jìn)行比較，以產(chǎn)生多個(gè)附加數(shù)據(jù)字語(yǔ)，其中該全幅值使數(shù)字功率放大器產(chǎn)生最大電流； 將該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)與相對(duì)應(yīng)的該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)相加，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)；以及 將該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)以序列提供至該數(shù)字功率放大器，以產(chǎn)生射頻模擬信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，當(dāng)該輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)小于預(yù)設(shè)門檻值，該預(yù)設(shè)前置補(bǔ)償函數(shù)令該運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)實(shí)質(zhì)等于對(duì)應(yīng)的該前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)。
12.如權(quán)利要求11所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，產(chǎn)生該附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)包括當(dāng)該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)各別大于該預(yù)設(shè)門檻值，產(chǎn)生不為零的該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
13.如權(quán)利要求11所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，當(dāng)被做為自變量的該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)大于該預(yù)設(shè)門檻值，定義該預(yù)設(shè)前置補(bǔ)償函數(shù)使該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)小于該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)。
14.如權(quán)利要求13所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，當(dāng)該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)大于該預(yù)設(shè)門檻值，該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)為該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)和該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)間各別的多個(gè)差異。
15.如權(quán)利要求13所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，產(chǎn)生該附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)包含:以該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)做為多個(gè)索引值，自儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中的查找表擷取該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
16.如權(quán)利要求13所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)前置補(bǔ)償函數(shù)根據(jù)多項(xiàng)式產(chǎn)生該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
17.一種有形非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀取媒體，包含多個(gè)編碼后處理器指令，當(dāng)該多個(gè)編碼后處理器指令被處理器執(zhí)行，該多個(gè)編碼后處理器指令驅(qū)動(dòng)該處理器: 以多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)做為自變量，執(zhí)行預(yù)設(shè)前置補(bǔ)償函數(shù)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)； 各別比較該多個(gè)輸入數(shù)據(jù)字語(yǔ)與全幅值，以決定多個(gè)附加數(shù)據(jù)字語(yǔ)，其中該全幅值使數(shù)字功率放大器產(chǎn)生最大電流； 將該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)與相對(duì)應(yīng)的該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)相加，以產(chǎn)生多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)；以及 樹(shù)共該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字觀字語(yǔ)至繼字功率放大器，以產(chǎn)娜備以信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的有形非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀取媒體，其特征在于，該多個(gè)編碼后處理器指令包含指令，用以驅(qū)動(dòng)該處理器根據(jù)對(duì)應(yīng)于該預(yù)設(shè)前置補(bǔ)償函數(shù)的多項(xiàng)式產(chǎn)生該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
19.如權(quán)利要求18所述的有形非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀取媒體，其特征在于，該多個(gè)編碼后處理器指令包含指令，用以驅(qū)動(dòng)該處理器以該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)做為多個(gè)索引值，自儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中的查找表擷取該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)。
20.如權(quán)利要求19所述的有形非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀取媒體，其特征在于，于該查找表中，對(duì)于大于預(yù)設(shè)門檻值的該多個(gè)輸入同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)，該多個(gè)附加同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)實(shí)質(zhì)等于該多個(gè)運(yùn)算后同相和正交數(shù)據(jù)字語(yǔ)和該多個(gè)前置補(bǔ)償后同相和正交數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字語(yǔ)間各別的多個(gè)差異。
【文檔編號(hào)】H04L25/02GK103973604SQ201410045036
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】丹尼斯·馬歐尼, 胡拉姆·穆罕默德 申請(qǐng)人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司