非線性系統(tǒng)失真校正裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非線性系統(tǒng)失真校正裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動通信的發(fā)展，頻譜資源越來越稀缺，運(yùn)營商往往很難在一個頻段拿到足 夠帶寬的頻譜。在未來，各個運(yùn)營商會越來越頻繁地建立跨頻段通信系統(tǒng)。這樣就會造成 通信設(shè)備系統(tǒng)需要處理跨頻段超寬帶信號。同時運(yùn)營商對于CAPEX (Capital Expenditure, 資本性支出）與OPEX (Operating Expense,運(yùn)營成本）的要求，會越來越成為選擇設(shè)備時的 首要考慮。對于無線通信基站系統(tǒng)，大約80%功耗是RRU(Radio Remote Unit，射頻拉遠(yuǎn)單 元）模塊中的射頻功率放大器（PA，PowerAmplifier)產(chǎn)生，因此隨著數(shù)字移動通信技術(shù)的 發(fā)展，高效率功率放大器（以下簡稱功放）成為各大系統(tǒng)設(shè)備制造商的一個必須滿足的要 求。高效率功放面臨的一個主要問題就是現(xiàn)代高效率調(diào)制方式使功率放大器工作在接近飽 和區(qū)時產(chǎn)生的交調(diào)干擾，這導(dǎo)致功率放大器產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)成為 當(dāng)前主流通信設(shè)備中RRU系統(tǒng)的一個基本的功放線性化功能模塊。綜合上述信息，當(dāng)前運(yùn) 營狀況下，RRU中的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)需要應(yīng)對跨頻段超寬帶信號。
[0003] 這一狀況對采用了功放線性化技術(shù)的系統(tǒng)帶來了一個挑戰(zhàn)。目前的數(shù)字預(yù)失真 技術(shù)均是基于離線自適應(yīng)迭代技術(shù)，該技術(shù)存在數(shù)字預(yù)失真信息總是不能完全跟隨實(shí)際鏈 路的變化情況。這一問題在跨頻段超寬帶信號配置下，顯得尤為突出。舉例來說，實(shí)際測 試可以發(fā)現(xiàn)，在 TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access， 時分同步碼分多址）信號和 TDD-LTE(Time Division Duplexing-Time Division Long Term Evolution，時分雙工-時分長期演進(jìn)）信號混?？珙l段應(yīng)用中，某些配置條件下，小區(qū)初建 時，由于某個頻段業(yè)務(wù)時隙沒有業(yè)務(wù)，預(yù)失真器用于提取線性化參數(shù)的數(shù)據(jù)是單頻段的，當(dāng) 該頻段業(yè)務(wù)多起來時，預(yù)失真器不能實(shí)時更新線性化參數(shù)，實(shí)際測試跨頻段信號經(jīng)過單頻 段提取的線性化參數(shù)，輸出功率會發(fā)生十幾 dB的突變，頻譜異常，極易造成系統(tǒng)的功放損 毀，對系統(tǒng)穩(wěn)健性有極大的危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種非線性系統(tǒng)失真校正裝置及方法，用以解決 現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)穩(wěn)健性差的問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種非線性系統(tǒng)失真校正裝置，包括：
[0006] 穩(wěn)健性信號源生成器，用于生成向自適應(yīng)器提供的穩(wěn)健性信號；
[0007] 自適應(yīng)器，用于采集信號發(fā)生器輸出的主鏈路信號和所述主鏈路信號經(jīng)反饋鏈路 返回的反饋信號，并根據(jù)所述主鏈路信號、反饋信號和穩(wěn)健性信號，生成校正參數(shù)；
[0008] 預(yù)校正器，用于根據(jù)所述校正參數(shù)，對信號發(fā)生器輸出的主鏈路信號進(jìn)行預(yù)校正 處理。
[0009] 進(jìn)一步，所述自適應(yīng)器包括：
[0010] 數(shù)據(jù)采集單元，用于采集信號發(fā)生器輸出的主鏈路信號和所述主鏈路信號經(jīng)反饋 鏈路返回的反饋信號；
[0011] 矩陣合成單元，用于根據(jù)所述主鏈路信號和反饋信號，生成線性化參數(shù)提取矩陣 Rr和目標(biāo)矩陣Zr ;以及根據(jù)穩(wěn)健性信號生成線性化參數(shù)提取矩陣Rs和目標(biāo)矩陣Zs ;對Rs、 Zs和Rr、Zr進(jìn)行矩陣合成，得到矩陣R和Z ;
[0012] 校正參數(shù)生成單元，用于根據(jù)所述矩陣R和Z，提取線性化參數(shù)，將所述線性化參 數(shù)作為校正參數(shù)加載到預(yù)校正器中。
[0013] 進(jìn)一步，所述預(yù)校正器包括：
[0014] 索引地址獲取單元，用于獲取所述主鏈路信號的幅值或功率，得到校正信號的索 引地址；
[0015] 校正信號獲取單元，用于根據(jù)所述索引地址查找對應(yīng)查找表，根據(jù)查找表內(nèi)容生 成校正信號；
[0016] 預(yù)校正處理單元，用于根據(jù)所述校正信號和校正參數(shù)，對信號發(fā)生器輸出的主鏈 路信號進(jìn)行預(yù)校正處理。
[0017] 進(jìn)一步，所述預(yù)校正處理單元根據(jù)公式（1)、（2)和（3)進(jìn)行預(yù)校正處理：
[0018] y (n) = Fu>x(U, X) (1)
[0019] U = [U(n)，U(n_l),…，U(n_K) ] (2)
[0020] X = [x(n), x(n-l), ..., x(n-J)] (3)
[0021] 其中，y為預(yù)校正后信號；n為信號采樣時間序號；Fu>x( ·)為預(yù)校正函數(shù)，所述校 正參數(shù)為預(yù)校正函數(shù)Fu>x(·)中的系數(shù)；U為所述校正信號的向量；X為主鏈路信號的向量； K為校正信號的最大延遲；J為主鏈路信號的最大延遲。
[0022] 進(jìn)一步，所述矩陣合成單元采用公式（4)和（5)進(jìn)行矩陣合成：
[0023] R = aXRs + bXRr (4)
[0024] Z = aXZs+bXZr (5)
[0025] 其中，a、b為加權(quán)系數(shù)。
[0026] 進(jìn)一步，所述裝置還包括：
[0027] 信號處理器，用于對所述穩(wěn)健性信號源生成器輸入的主鏈路信號進(jìn)行數(shù)據(jù)特性處 理；其中，所述穩(wěn)健性信號源生成器對基帶信號進(jìn)行變頻、濾波和移頻處理后，得到主鏈路 信號，該主鏈路信號經(jīng)過數(shù)據(jù)特性處理后得到穩(wěn)健性信號。進(jìn)一步，所述信號處理器還用于 對所述自適應(yīng)器輸入的主鏈路信號和反饋信號進(jìn)行數(shù)據(jù)特性處理。
[0028] 進(jìn)一步，所述信號處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)特性處理是指對輸入所述信號處理器的信號進(jìn) 行時延對齊和能量對齊。
[0029] 進(jìn)一步，所述裝置還包括：
[0030] 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于將所述預(yù)校正器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號；
[0031] 非線性系統(tǒng)，用于對所述模擬信號進(jìn)行非線性處理；
[0032] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于在非線性系統(tǒng)輸出的信號中耦合出一路，將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號 后作為反饋信號輸入自適應(yīng)器。
[0033] 另一方面，本發(fā)明還提供一種非線性系統(tǒng)失真校正方法，包括：
[0034] 生成向自適應(yīng)器提供的穩(wěn)健性信號；
[0035] 采集信號發(fā)生器輸出的主鏈路信號和所述主鏈路信號經(jīng)反饋鏈路返回的反饋信 號，并根據(jù)所述主鏈路信號、反饋信號和穩(wěn)健性信號，生成校正參數(shù)；
[0036] 根據(jù)所述校正參數(shù)，對信號發(fā)生器輸出的主鏈路信號進(jìn)行預(yù)校正處理。
[0037] 進(jìn)一步,生成校正參數(shù)，具體包括：
[0038] 采集信號發(fā)生器輸出的主鏈路信號和所述主鏈路信號經(jīng)反饋鏈路返回的反饋信 號；
[0039] 根據(jù)所述主鏈路信號和反饋信號，生成線性化參數(shù)提取矩陣Rr和目標(biāo)矩陣Zr ;以 及根據(jù)穩(wěn)健性信號生成線性化參數(shù)提取矩陣Rs和目標(biāo)矩陣Zs ;對Rs、Zs和Rr、Zr進(jìn)行矩 陣合成，得到矩陣R和Z;
[0040] 根據(jù)所述矩陣R和Z，提取線性化參數(shù)，將所述線性化參數(shù)作為校正參數(shù)加載到預(yù) 校正器中。
[0041] 進(jìn)一步，所述預(yù)校正處理具體包括：
[0042] 獲取所述主鏈路信號的幅值或功率，得到校正信號的索引地址；
[0043] 根據(jù)所述索引地址查找對應(yīng)查找表，根據(jù)查找表內(nèi)容生成校正信號；
[0044] 根據(jù)所述校正信號和校正參數(shù)，對信號發(fā)生器輸出的主鏈路信號進(jìn)行預(yù)校正處 理。
[0045] 進(jìn)一步，根據(jù)公式（1)、（2)和（3)進(jìn)行預(yù)校正處理：
[0046] y (n) = Fu>x(U, X) (1)
[0047] U = [U(n)，U(n_l),…，U(n_K) ] (2)
[0048] X = [x(n)，x(n-l)，...，x(n-J)] (3)
[0049] 其中，y為預(yù)校正后信號；n為信號采樣時間序號；Fu>x( ·)為預(yù)校正函數(shù)，所述校 正參數(shù)為預(yù)校正函數(shù)Fu>x(·)中的系數(shù)；U為所述校正信號的向量；X為主鏈路信號的向量； K為校正信號的最大延遲；J為主鏈路信號的最大延遲。
[0050] 進(jìn)一步，采用的公式（4) (5)進(jìn)行矩陣合成：
[0051] R = aXRs + bXRr (4)
[0052] Z = aXZs+bXZr (5)
[0053] 其中，a、b為加權(quán)系數(shù)。
[0054] 進(jìn)一步，生成穩(wěn)健性信號包括：
[0055] 對基帶信號進(jìn)行變頻、濾波和移頻處理，得到主鏈路信號，對該主鏈路信號進(jìn)行數(shù) 據(jù)特性處理，得到穩(wěn)健性信號。
[0056] 進(jìn)一步，采集所述主鏈路信號和所述反饋信號后，還包括：
[0057] 對所述主鏈路信號和所述反饋信號進(jìn)行數(shù)據(jù)特性處理。
[0058] 進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)特性處理是指對采集的信號進(jìn)行時延對齊和能量對齊的操作。
[0059] 進(jìn)一步，將預(yù)校正處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號；
[0060] 對所述模擬信號進(jìn)行非線性處理；
[0061] 在非線性處理后的信號中耦合出一路，將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后作為反饋信號返 回。
[0062] 本發(fā)明有益效果如下：
[0063] 本發(fā)明通過提供穩(wěn)健性信號，保證了系統(tǒng)在各種動態(tài)配置下，都不會因?yàn)榍耙环N 配置的信號特性與后一種差異過大，造成實(shí)際鏈路信號通過預(yù)失真模塊后，帶來不可知的 功率突變或輸出頻譜異常的問題，從而極大地提升了系統(tǒng)動態(tài)運(yùn)行情況下的穩(wěn)健性，可以 滿足運(yùn)營商的各種頻段配置需求和不同區(qū)域的話務(wù)量動態(tài)變化需求。
【附圖說明】
[0064] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種非線性系統(tǒng)失真校正裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；