專利名稱：用于產(chǎn)生放大信號(hào)或其版本的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放大一個(gè)信號(hào)，更特別地涉及一個(gè)能有效地線性放大一個(gè)信號(hào)的系統(tǒng)和方法。
一個(gè)理想的功率放大器放大一個(gè)輸入信號(hào)而波形不變。所以理想的功率放大器的特征是它有一個(gè)線性的無傳遞函數(shù)不連續(xù)性的傳遞函數(shù)(輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的關(guān)系)。然而，實(shí)際上，一個(gè)功率放大器有一個(gè)有諸非線性和“線性”區(qū)域的傳遞函數(shù)。功率放大器工作在一個(gè)線性區(qū)域還是工作在一個(gè)非線性區(qū)域決定于輸入信號(hào)的振幅。為了使功率放大器實(shí)現(xiàn)盡可能地接近線性的工作，我們?cè)O(shè)計(jì)功率放大器使它對(duì)于給定的可能的諸信號(hào)振幅的范圍工作在它的線性區(qū)域內(nèi)。如果輸入信號(hào)有一個(gè)使功率放大器工作在線性區(qū)域外的振幅，則功率放大器在信號(hào)中引入諸非線性分量或畸變。當(dāng)輸入信號(hào)具有許多使放大器壓縮，飽和(隨著輸入振幅的增加輸出振幅沒有顯著增加)或關(guān)閉(隨著輸入振幅的減小輸出振幅沒有顯著減小)的峰值振幅時(shí)，放大器正在被過度激勵(lì)，并以非線性方式使輸出信號(hào)受到限幅或畸變。一般地說，一個(gè)放大器的特征是有一個(gè)限幅閾值，振幅超出限幅閾值的諸輸入信號(hào)在放大器的輸出端被限幅。除了使信號(hào)畸變外，輸入信號(hào)的限幅或非線性畸變產(chǎn)生頻譜的再增長(zhǎng)或與一個(gè)相鄰頻率發(fā)生干擾的相鄰信道功率(ACP)。
在無線電通信系統(tǒng)中，通常為了進(jìn)行傳輸，信號(hào)的高功率放大會(huì)遇到非常大的峰值功率與平均功率之比(PAR)。例如，在一個(gè)時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)，如用于移動(dòng)通信的全球系統(tǒng)(GSM)或北美TDMA系統(tǒng)中，當(dāng)將多個(gè)載波信號(hào)組合起來以便用一個(gè)功率放大器對(duì)它進(jìn)行放大時(shí)，對(duì)于大量的載波得到的PAR約為9-10dB。在一個(gè)碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，單個(gè)負(fù)載的1.25MHz寬的載波典型地能有一個(gè)11.3dB的PAR。對(duì)于正交頻分多路復(fù)用(OFDM)，諸多載波信號(hào)能有一個(gè)高到20dB的PAR。為了避免產(chǎn)生ACP，這些信號(hào)必須被相當(dāng)好的線性地放大。
遺憾的是，基站放大器的效率是與它的線性逆向相關(guān)的。為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)高度的線性，在諸放大器上加上偏壓，使它們工作在A類或“輕度”AB類(這意味著與接近B類比較更接近于A類的AB類工作)。對(duì)于A類工作能夠達(dá)到的最大的AC比DC的效率(交流比直流的效率)是50％，而一個(gè)AB類放大器的最大的AC比DC的效率是在50％和78.5％之間(后者表示一個(gè)B類放大器的最大效率)。具體的AB類工作越接近A類，最大效率就越低。對(duì)于采用場(chǎng)效應(yīng)晶體管的放大器，根據(jù)所加的門電壓設(shè)置工作的類別，門電壓控制靜態(tài)(空閑)漏極電流。對(duì)于A類工作，使空閑漏極電流近似地在截止和飽和之間的范圍的中間那樣地設(shè)置門電壓。在B類放大器上加上接近截止的偏壓，導(dǎo)致一個(gè)被整流的漏極電流波形。在AB類放大器上加上在A類和B類的偏壓點(diǎn)之間的偏壓。
典型地，在現(xiàn)代無線電通信系統(tǒng)中嚴(yán)格的線性要求決定需要用相當(dāng)無效的A類或輕度AB類模式。結(jié)果，放大器消耗很大的DC功率，從而產(chǎn)生很大的熱量，為了避免降低放大器的性能和可靠性必須對(duì)這些熱量加以控制。所以，使用精心設(shè)計(jì)的散熱裝置和風(fēng)扇成為高線性系統(tǒng)的一個(gè)必需的副產(chǎn)品。自然，這些措施增加了基站設(shè)備的成本，尺寸和重量。因?yàn)闊o線電通信用戶的數(shù)量在不斷地增加，所以基站的數(shù)量在不斷地增加，使基站小，輕和廉價(jià)的要求在不斷地增加。于是，大量的研究工作已經(jīng)集中到改善在這些和諸其它系統(tǒng)中的放大器效率的需求上。
用諸不同的線性化方法使我們能夠用價(jià)格較便宜，功率效率較高的放大器而同時(shí)將線性保持在一個(gè)可以接受的水平上。為了改善有諸不同輸入方式的主放大器的線性我們照例地在現(xiàn)代放大器中部署前饋校正裝置。前饋校正裝置的實(shí)質(zhì)是隔斷主放大器在一條前饋路徑上產(chǎn)生的畸變。在前饋路徑上會(huì)將畸變提供給一個(gè)校正放大器，而校正放大器又放大了這個(gè)畸變。將在前饋路徑上的畸變與在主信號(hào)路徑上的畸變組合起來，抵消在主信號(hào)路徑上的畸變。諸預(yù)畸變技術(shù)考慮到放大器的諸傳遞函數(shù)特性使輸入信號(hào)在放大前先發(fā)生畸變。這樣，從預(yù)畸變輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)了希望的放大信號(hào)。這些技術(shù)有助于在保持線性的前提下改善放大器的效率，但是為了能夠處理一個(gè)信號(hào)的諸大的峰值，仍然使放大器工作在低效率的狀態(tài)中。也可以用其它的一些線性化技術(shù)。例如，諸基帶處理技術(shù)，如峰值限幅，使信號(hào)的峰值功率與平均功率之比(PAR)降低，但是這傾向于降低信號(hào)的質(zhì)量。PAR降低的量受到允許的質(zhì)量下降的量的限制。另一種技術(shù)用輸入信號(hào)包絡(luò)動(dòng)態(tài)地調(diào)整放大器的偏壓，使得只當(dāng)遇到一個(gè)大的峰值時(shí)才加上一個(gè)高偏壓。
由于可能會(huì)遇到高峰值功率，諸CDMA和TDMA基站典型地用工作在AB類模式并加上一個(gè)高電流偏壓以便能處理這些峰值功率的射頻(RF)放大器。這些放大器的效率典型地小于10％。這種低效率導(dǎo)致較高的功率消耗，較低的總體可靠性和較高的工作溫度。
因此，需要構(gòu)造更有效的功率放大器，它能以線性的方式放大可能有諸高峰值功率的諸信號(hào)。
本發(fā)明涉及將至少一個(gè)要被放大信號(hào)變換成至少一個(gè)被放大的經(jīng)變換的信號(hào)，并且能夠用得到的放大的經(jīng)變換的(諸)信號(hào)產(chǎn)生至少一個(gè)原始信號(hào)的一個(gè)(諸)版本。能夠通過用至少一個(gè)原始信號(hào)對(duì)至少一個(gè)原始信號(hào)進(jìn)行振幅和/或角(相位或頻率)調(diào)制從至少一個(gè)原始信號(hào)產(chǎn)生至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)。在放大至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)后，對(duì)得到的至少一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)進(jìn)行逆變換，去擴(kuò)展或重構(gòu)，以便產(chǎn)生至少一個(gè)信號(hào)的一個(gè)(諸)版本。在變換至少一個(gè)原始信號(hào)，產(chǎn)生至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)時(shí)，將至少一個(gè)原始信號(hào)變換成一個(gè)更加希望的形式，如一個(gè)功率效率較高的形式以便進(jìn)行放大。通過放大至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)，能夠用效率較高和/或價(jià)格較低的(諸)放大器以一種線性方式放大至少一個(gè)信號(hào)。與實(shí)施例有關(guān)，通過將至少一個(gè)原始信號(hào)的諸偏移的版本組合起來，產(chǎn)生使至少一個(gè)信號(hào)的能量在時(shí)間中擴(kuò)展的至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)和/或產(chǎn)生有一個(gè)(諸)降低的峰值功率與平均功率之比(PAR)的至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)，將至少一個(gè)要放大的信號(hào)變換成至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)。通過將諸多重信號(hào)組合起來，以便例如產(chǎn)生有一個(gè)(諸)降低的峰值功率與平均功率之比((諸)PAR)的至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)，能夠?qū)⒁环糯蟮闹T多重信號(hào)變換成至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)。在放大至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)后，能夠?qū)Φ玫降?諸)信號(hào)進(jìn)行逆變換，去擴(kuò)展或重構(gòu)，以便恢復(fù)(諸)原始信號(hào)的一個(gè)(諸)版本。
在參照諸圖讀了下面的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的諸其它的方面和優(yōu)點(diǎn)就可以變得很明顯了，其中

圖1表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)；圖2表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的實(shí)施例；圖3A-C表示一個(gè)信號(hào)S(t)和根據(jù)本發(fā)明諸原理按照一個(gè)變換得到的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)；圖4表示一個(gè)信號(hào)S(f)和根據(jù)本發(fā)明諸原理通過一個(gè)變換產(chǎn)生的在頻域中得到的經(jīng)變換的信號(hào)X1(f)和X2(f)；圖5表示一個(gè)雙載波信號(hào)S(f)和根據(jù)本發(fā)明諸原理按照一個(gè)變換在頻域中得到的經(jīng)變換的信號(hào)X1(f)和X2(f)；圖6表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間流程圖；圖7表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理用一個(gè)變換得到的PAR降低與延遲時(shí)間之間的關(guān)系；圖8表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理用一個(gè)變換得到的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的平均功率與延遲時(shí)間之間的關(guān)系；圖9表示根據(jù)本發(fā)明諸原理的一個(gè)變換的傳遞函數(shù)；圖10表示根據(jù)本發(fā)明諸原理的一個(gè)變換的相位響應(yīng)曲線；
圖11表示根據(jù)本發(fā)明諸原理一個(gè)實(shí)施變換的FIR(有限脈沖響應(yīng))濾波器的一個(gè)傳遞函數(shù)的響應(yīng)曲線(dB)；圖12表示根據(jù)本發(fā)明諸原理一個(gè)實(shí)施重構(gòu)的FIR濾波器的一個(gè)傳遞函數(shù)的響應(yīng)曲線(dB)；圖13表示根據(jù)本發(fā)明諸原理對(duì)于用一個(gè)變換變換了的一個(gè)信號(hào)脈沖的sin(x)/x振幅響應(yīng)曲線；圖14表示根據(jù)本發(fā)明諸原理原始信號(hào)與一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)的諸偏移的版本；圖15表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的實(shí)施例；圖16表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理在頻域中的經(jīng)變換的信號(hào)；圖17表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的實(shí)施例；圖18表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的實(shí)施例；圖19表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的多層變換/重構(gòu)實(shí)施例；圖20表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理能將信號(hào)分集發(fā)射給一個(gè)接收機(jī)的放大系統(tǒng)；圖21表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理重構(gòu)諸接收信號(hào)的接收機(jī)；圖22表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理用一個(gè)3π/2耦合器的放大系統(tǒng)的實(shí)施例；圖23表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理用一個(gè)可變組合器的放大系統(tǒng)的實(shí)施例；圖24表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理產(chǎn)生單個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)的放大系統(tǒng)的實(shí)施例；圖25表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理用于一個(gè)變換的裝置；圖26表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理用于一個(gè)前饋畸變降低系統(tǒng)的放大系統(tǒng)的實(shí)施例；和圖27表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明諸原理用于一個(gè)預(yù)畸系統(tǒng)的放大系統(tǒng)的實(shí)施例。
下面我們描述對(duì)于根據(jù)本發(fā)明諸原理的一個(gè)功率放大器方案的諸說明性的實(shí)施例，其中將至少一個(gè)要被放大信號(hào)變換成至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)，它們有一個(gè)較適合于放大的形式，用至少一個(gè)信號(hào)對(duì)至少一個(gè)信號(hào)進(jìn)行振幅和/或角(相位和/或頻率)調(diào)制。在放大至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)后，能夠?qū)χ辽僖粋€(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)進(jìn)行逆變換，以便重構(gòu)至少一個(gè)原始信號(hào)的一個(gè)(諸)版本。圖1表示一個(gè)放大器構(gòu)造10的一個(gè)一般的方框圖，其中一個(gè)變換方框12接收一個(gè)要被放大信號(hào)S(t)(或諸信號(hào)Si(t))。變換方框12將信號(hào)S(t)(或諸信號(hào)Si(t))變換成諸經(jīng)變換的信號(hào)X1…Xn，當(dāng)與原始信號(hào)S(t)(或諸信號(hào)Si(t))比較時(shí)它們有一個(gè)功率效率較高的形式。與實(shí)施例有關(guān)，變換12能夠在相對(duì)于(諸)原始信號(hào)的(諸)經(jīng)變換的信號(hào)之間和/或在諸經(jīng)變換的信號(hào)之間建立一個(gè)關(guān)系。這樣，(諸)經(jīng)變換的信號(hào)是相關(guān)的，能夠被組合起來降低重構(gòu)(諸)原始信號(hào)的一個(gè)(諸)版本時(shí)的損耗。能夠用要被放大的(諸)信號(hào)對(duì)(諸)信號(hào)本身進(jìn)行振幅和/或角(頻率和/或相位)調(diào)制，以一個(gè)更加希望的形式，如一個(gè)功率效率較高的形式，產(chǎn)生(諸)經(jīng)變換的信號(hào)。例如，能夠通過將有一個(gè)相對(duì)偏移，例如一個(gè)相對(duì)的時(shí)間和/或相位移動(dòng)的(諸)原始信號(hào)的諸版本組合起來，通過將(諸)原始信號(hào)的振幅信息變換成在(諸)經(jīng)變換的信號(hào)中的角信息，或通過將諸不同的原始信號(hào)組合起來，例如以便產(chǎn)生有一個(gè)降低了的(諸)PAR的(諸)經(jīng)變換的信號(hào)，形成(諸)經(jīng)變換的信號(hào)。
通過(諸)原始信號(hào)和(諸)經(jīng)變換的信號(hào)之間和/或在諸經(jīng)變換的信號(hào)之間建立起一個(gè)關(guān)系或相關(guān)性，能夠?qū)?諸)經(jīng)變換的信號(hào)進(jìn)行放大，和能夠以相當(dāng)?shù)偷膿p耗從放大后的(諸)經(jīng)變換的信號(hào)重構(gòu)原始信號(hào)的一個(gè)版本。然而，在某些實(shí)施例中，變換12是一個(gè)對(duì)(諸)原始信號(hào)執(zhí)行的可逆的功能，變換或操作。這樣，給出得到的(諸)信號(hào)，能夠恢復(fù)(諸)原始信號(hào)。在用放大器14(AMP1)和16(AMPn)對(duì)諸經(jīng)變換的信號(hào)進(jìn)行放大后，得到的(諸)信號(hào)受到一個(gè)逆的變換，功能或操作18，以便重構(gòu)(諸)原始信號(hào)的一個(gè)(諸)版本。在一個(gè)發(fā)射機(jī)和/或一個(gè)接收機(jī)上在放大后能夠?qū)嵤┠孀儞Q18的諸部分。
在一個(gè)圖1的實(shí)施例中，其中n=2，變換方框12能夠產(chǎn)生諸經(jīng)變換的信號(hào)X1=cos(ωct+φ+θ1)+cos(ωct+φ+θ2)和X2=cos(ωct+φ-θ1)+cos(ωct+φ-θ2)。在這個(gè)例子中，φ包含原始信號(hào)S(t)的相位信息，θ1=tan-1[V(t-d)V(t)]+1/2cos-1[V(t)2+V(t-d)22]]]>和θ2=tan-1[V(t-d)V(t)]-1/2cos-1[V(t)2+V(t-d)22-1],]]>其中V(t)是原始信號(hào)S(t)的振幅，包含原始信號(hào)S(t)的振幅信息，V(t-d)是原始信號(hào)S(t-d)的一個(gè)延遲或偏移的版本。這樣，在經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2中保持了原始信號(hào)S(t)的相位信息，將原始信號(hào)S(t)的振幅信息變換成在經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2中的振幅和/或相位信息。因?yàn)樵夹盘?hào)是由原始信號(hào)的一個(gè)版本組合起來的，該版本在時(shí)間上有效地?cái)U(kuò)展了原始信號(hào)的能量，而同時(shí)將原始信號(hào)的振幅和相位信息保持在諸經(jīng)變換的信號(hào)的變換后的振幅和相位信息中，所以這些經(jīng)變換的信號(hào)有一個(gè)降低的峰值功率與平均功率之比。
與實(shí)施例有關(guān)，變換12能產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2作為諸恒定包絡(luò)的信號(hào)。例如，如果n=2，則變換12能夠是X1=cos(ωct+φ+θ)和X2=cos(ωct+φ-θ)，其中θ=cos-1(S(t))。這樣，在經(jīng)變換的X1和X2中保持了原始信號(hào)S(t)的相位信息，將原始信號(hào)S(t)的振幅信息變換成在經(jīng)變換和相位調(diào)制的信號(hào)X1和X2中的相位信息。這些經(jīng)變換的信號(hào)有一個(gè)降低的峰值功率與平均功率之比(在這個(gè)例子中是一個(gè)恒定的包絡(luò))，而同時(shí)保持原始信號(hào)的振幅和相位信息。而且，與實(shí)施例有關(guān)，變換能夠發(fā)生在基帶，中頻(IF)和/或射頻(RF)中，而逆變換能夠在發(fā)射前發(fā)生在RF中或發(fā)生在一個(gè)接收機(jī)上。如果逆變換是在接收機(jī)上實(shí)施的，則能夠在發(fā)射和在接收機(jī)上實(shí)施逆處理前，對(duì)諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)進(jìn)行處理。
在時(shí)域中，原始信號(hào)到諸經(jīng)變換的信號(hào)的變換例如通過在時(shí)間中組合或平均原始信號(hào)的諸偏移的版本產(chǎn)生原始信號(hào)的能量在時(shí)間中的一個(gè)擴(kuò)展。在頻域中，對(duì)在時(shí)間中(諸)經(jīng)變換的信號(hào)的能量擴(kuò)展進(jìn)行的頻譜分析表示能夠?qū)嵤┰夹盘?hào)的頻譜成形，以便將原始信號(hào)變換成一個(gè)功率較有效的形式。例如，能夠通過降低原始信號(hào)的頻譜的諸相鄰部分，產(chǎn)生諸經(jīng)變換的信號(hào)?？紤]到制作，降低價(jià)格和功率損耗以及工程設(shè)計(jì)，可以用使用諸濾波器，諸耦合器，諸組合器的任何組合的諸系統(tǒng)變換一個(gè)信號(hào)使它適合于放大。為了對(duì)(諸)信號(hào)(例如，多音，高斯，QPSK(正交相移鍵控)等信號(hào))進(jìn)行變換，我們描述用延遲線，延遲濾波器(帶通)，梳齒濾波器，數(shù)字濾波器(有限脈沖響應(yīng)(FIR/梳齒))的諸例子?；蛘咴诎l(fā)射前或者在接收機(jī)上在放大后應(yīng)用逆成形，以便重構(gòu)原始的信息信號(hào)。在發(fā)射前重構(gòu)原始信號(hào)的一個(gè)放大版本的諸實(shí)施例中，能夠用諸耦合器(例如混合的，定向的，多端口的耦合器，和/或諸循環(huán)器)，諸延遲部件和/或諸濾波器(例如，帶通，多速率濾波器組)的諸不同的組合降低在信號(hào)放大后的高功率中的功率損耗。選擇諸部件的組合以便對(duì)放大的經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施一個(gè)逆變換，以便通過改變(諸信號(hào)或諸信號(hào)的諸部分的)功率的方向重構(gòu)原始信號(hào)，如果不改變功率的方向就會(huì)由于變換原始信號(hào)所需的頻譜成形而損失這部分功率。
圖2表示圖1的信號(hào)放大系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例50，其中將原始信號(hào)S(t)變換成經(jīng)變換的信號(hào)X1到Xn。在放大經(jīng)變換的信號(hào)X1到Xn后，將經(jīng)變換的信號(hào)X1到Xn組合起來產(chǎn)生用于發(fā)射的原始信號(hào)S(t)。在放大系統(tǒng)50中，通過平均或組合原始信號(hào)S(t)的諸時(shí)間延遲版本，產(chǎn)生分別由放大器AMP1到AMPn放大的有一個(gè)降低的PAR的經(jīng)變換的信號(hào)X1到Xn，方框52將原始信號(hào)S(t)變換成經(jīng)變換的信號(hào)X1到Xn。變換52提供(諸)經(jīng)變換的信號(hào)Xj=K*Σi=1nV(t-dij)cos(ωct+φ+ψij),]]>其中j=1…n，ψij是一個(gè)為了功率的有效組合或精細(xì)地調(diào)諧變換而引入的相移，能夠等于零，并且dij也能夠等于零。在一個(gè)實(shí)施例中，其中n=2，原始信號(hào)S(t)=V(t)cos(ωct+φ)，其中ωc是載頻，φ是相位，V(t)是包絡(luò)。變換52將原始信號(hào)S(t)變換成X1(t)=1/2[V(t)cos(ωct+φ)+V(t-d)sin(ωct+φ+ψ)]和X2(t)=1/2[V(t)cos(ωct+φ)-V(t-d)sin(ωct+φ+ψ)]。因此，變換52涉及將原始信號(hào)S(t)與它的延遲復(fù)制品組合起來。X1和X2的PAR與延遲量d以及原始信號(hào)S(t)的PAR有關(guān)。這樣，在經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2中保持了原始信號(hào)S(t)的相位信息，將原始信號(hào)S(t)的振幅信息變換成在經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2中的相位信息和振幅信息。因?yàn)榻?jīng)變換的信號(hào)X1和X2是從原始信號(hào)的諸延遲版本產(chǎn)生的，所以經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2保持原始信號(hào)的振幅和相位信息，并用與原始信號(hào)S(t)相同的頻譜內(nèi)容對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2進(jìn)行放大。在這個(gè)實(shí)施例中，在RF和高功率上放大后，在方框54對(duì)放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2進(jìn)行逆變換以便重構(gòu)原始信號(hào)S(t)的一個(gè)復(fù)制品。與實(shí)施例有關(guān)，可以用時(shí)間延遲平均，矢量平均，梳齒濾波，頻譜成形接著在放大后進(jìn)行組合來實(shí)施原始信號(hào)S(t)的諸變換。
在這個(gè)實(shí)施例中，組合器54接收經(jīng)變換的信號(hào)X1到Xn，一個(gè)N×N網(wǎng)絡(luò)56，如一個(gè)90度或180度的混合耦合器，相移和組合諸經(jīng)變換的信號(hào)以便產(chǎn)生諸處理過的信號(hào)S1=F1(S(t))sin(ωct+φ)和Sn=Fn(S(t-dn))cos(ωct+φ)，其中F1(S(t))=S(t)和Fn(S(t-dn))=S(t-dn)。用一個(gè)延遲裝置58對(duì)適當(dāng)處理過的信號(hào)S1到Sn進(jìn)行延遲，使得處理過的信號(hào)S1到Sn經(jīng)歷了相同的延遲并通過N×1網(wǎng)絡(luò)60將它們組合起來以便重構(gòu)原始信號(hào)S(t)的一個(gè)版本S′(t-dn)。以一種能稱為無損耗組合的方式重構(gòu)諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)以便產(chǎn)生原始信號(hào)的版本。例如，與在變換52中被延遲了一個(gè)量dn的原始信號(hào)S(t)的一部分對(duì)應(yīng)的處理過的信號(hào)Sn沒有被延遲，而與在變換52中未被延遲的原始信號(hào)的一部分對(duì)應(yīng)的處理過的信號(hào)S1被有一個(gè)延遲dn的延遲裝置62延遲。
與實(shí)施例有關(guān)，處理過的信號(hào)S1到Sn有一個(gè)(諸)相對(duì)的延遲，當(dāng)接收原始信號(hào)時(shí)通過諸分開的天線發(fā)射這些處理過的信號(hào)，以便提供延遲并發(fā)射分集。在一個(gè)例子中，其中n=2，2×2網(wǎng)絡(luò)56相移和組合放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2，產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的一個(gè)第一個(gè)版本S′(t)和一個(gè)第二個(gè)延遲版本S′(t-d)，在它們之間對(duì)于發(fā)射有一個(gè)相對(duì)的延遲。如上面提到的那樣，與實(shí)施例有關(guān)，能將原始信號(hào)變換成多于兩個(gè)的有附加延遲的經(jīng)變換的信號(hào)，以便為了原始信號(hào)S(t)的發(fā)射和/或重構(gòu)產(chǎn)生原始信號(hào)的多個(gè)延遲版本Si′(t-dn)。通過發(fā)射原始信號(hào)的一個(gè)版本與原始信號(hào)的一個(gè)(諸)延遲版本，系統(tǒng)50能夠提供發(fā)射和延遲分集以便改善信號(hào)的接收。在接收機(jī)方面，能夠建造一個(gè)檢測(cè)和接收原始信號(hào)的諸不同的版本和利用分集發(fā)射的接收機(jī)。例如，接收機(jī)能夠是一個(gè)RAKE(分離多徑)或多指接收機(jī)或任何其它的接收機(jī)，它從發(fā)射信號(hào)的諸延遲版本構(gòu)造接收信號(hào)。能夠在諸分開的天線上接收版本S′(t)和S′(t-d)，接收機(jī)執(zhí)行用于將原始信號(hào)S(t)變換成經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的逆變換的余下部分。這樣，接收機(jī)相移和組合第一和第二個(gè)版本S′(t)和S′(t-d)，以便重構(gòu)原始信號(hào)的一個(gè)版本S′(t-d)。也可以有諸其它的實(shí)施例。
圖3A表示一個(gè)要被放大信號(hào)64，它是一個(gè)5MHz的高斯信號(hào)。對(duì)信號(hào)64進(jìn)行變換，產(chǎn)生如圖3B所示的經(jīng)變換的信號(hào)X1(65)和如圖3C所示的經(jīng)變換的信號(hào)X2(66)。信號(hào)64的變換產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2，當(dāng)與原始信號(hào)比較時(shí)它們有降低的峰值功率與平均值功率之比。圖3A-3C表示原始信號(hào)的能量如何有效地在經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2中在時(shí)間上擴(kuò)展。因?yàn)橹T經(jīng)變換的信號(hào)是從相互對(duì)應(yīng)的原始信號(hào)的諸版本產(chǎn)生的，所以在諸經(jīng)變換的信號(hào)和原始信號(hào)之間存在一個(gè)相關(guān)性，可以從經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2重構(gòu)原始信號(hào)。在這個(gè)實(shí)施例中，原始信號(hào)的諸版本被延遲或偏移，原始信號(hào)的諸版本和/或有一個(gè)被選擇地成形的頻譜的原始信號(hào)的諸版本。彼此相對(duì)地相移和組合原始信號(hào)的諸版本，產(chǎn)生因此是相關(guān)的諸經(jīng)變換的信號(hào)。
對(duì)于一個(gè)n=2的實(shí)施例的諸模擬顯示PAR約有3dB的降低。在這個(gè)例子中，N×N網(wǎng)絡(luò)56是一個(gè)4端網(wǎng)絡(luò)，例如有一個(gè)散射系數(shù)矩陣S的一個(gè)T形波導(dǎo)支路或環(huán)形波導(dǎo)混合耦合器(180度) N×1網(wǎng)絡(luò)60是一個(gè)組合器，它有一個(gè)與考慮到延遲裝置62的損耗的兩個(gè)輸入之比成正比的耦合因子。在網(wǎng)絡(luò)56和60中幾乎沒有損耗。
圖5表示一個(gè)信號(hào)67的功率譜分布(PSD)，信號(hào)67有兩個(gè)載波67A和67B以及經(jīng)變換的信號(hào)X1(68)和X2(69)。如上所述，通過將被一個(gè)延遲裝置偏移的原始信號(hào)的諸版本組合起來產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。在頻域中，通過降低載波67B的振幅產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1，和通過降低載波67A的振幅形成經(jīng)變換的信號(hào)X2。在這個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)67的PAR是11.7，用一個(gè)10nsec的延遲產(chǎn)生PAR分別為10.2和10.6的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。
圖6表示圖2的信號(hào)放大系統(tǒng)50的一個(gè)實(shí)施例70的一個(gè)時(shí)間流程圖，其中n=2。在這個(gè)實(shí)施例中，使信號(hào)S(t)分離，以便向一個(gè)第一條路徑72提供信號(hào)S(t)的一個(gè)第一個(gè)版本1/2]]>*S(t)和向一個(gè)第二條路徑74提供信號(hào)S(t)的一個(gè)第二個(gè)版本1/2]]>*S(t)。在第二條路徑74上，一個(gè)延遲裝置76使信號(hào)S(t)在時(shí)間上延遲一個(gè)量d，從而，使信號(hào)S(t)的包絡(luò)發(fā)生位移。這樣，延遲裝置76產(chǎn)生信號(hào)S(t)的一個(gè)時(shí)間延遲版本1/2]]>*S(t-d)。延遲裝置76能夠是一條延遲線(例如，一條低損耗的50nsec的延遲線，損耗小于1dB)，一個(gè)有恒定群延遲(例如，對(duì)于一個(gè)在2.10到2.17GHz之間的頻帶有一個(gè)200nsec的延遲)的帶通濾波器。在某些實(shí)施例中，濾波器應(yīng)該有一個(gè)線性的相位響應(yīng)(由濾波器引起的相位變化在一個(gè)頻率范圍上是線性的)以便不引起畸變。與信號(hào)S(t)和調(diào)制類型，如正交相移鍵控(QPSK)有關(guān)，也可以用諸其它形式的有所希望的特征的延遲部件或?yàn)V波器。
一個(gè)組合器78將原始信號(hào)S(t)的第一個(gè)版本和原始信號(hào)S(t)的第二個(gè)時(shí)間延遲版本組合起來，為一個(gè)第一條放大器路徑80產(chǎn)生一個(gè)第一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)，為一個(gè)第二條放大器路徑82產(chǎn)生一個(gè)第二個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X2(t)。在這個(gè)實(shí)施例中，組合器78將第一個(gè)版本1/2]]>S(t)和第二個(gè)時(shí)間延遲版本1/2]]>S(t-d)組合起來，在到第一條放大器路徑80的一個(gè)第一個(gè)端口(+)上產(chǎn)生一個(gè)第一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)=1/2(S(t)+S(t-d))，在到第二條放大器路徑82的一個(gè)第二個(gè)端口(-)上產(chǎn)生一個(gè)第二個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X2(t)=1/2(S(t)-S(t-d))。這樣，因?yàn)橹T經(jīng)變換的信號(hào)是原始信號(hào)和原始信號(hào)的一個(gè)時(shí)間延遲版本的一個(gè)平均，所以當(dāng)與原始信號(hào)S(t)的PAR比較時(shí)，第一和第二個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)的PAR降低了。此外，經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)保持原始信號(hào)S(t)的振幅和相位信息。能夠在數(shù)字域，中頻(IF)或RF中實(shí)施變換或變換的諸部分。如果原始信號(hào)是在RF上，則可以用一個(gè)分離器在第一和第二條路徑72和74上提供原始信號(hào)S(t)的第一個(gè)和第二個(gè)版本。如果原始信號(hào)是在數(shù)字域中，則能夠用一個(gè)數(shù)字梳齒濾波器或有限脈沖響應(yīng)濾波器從原始信號(hào)產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的第一個(gè)和第二個(gè)版本，接著在放大前將它們上變換到RF。
用一個(gè)放大器84(AMP1)對(duì)在第一條放大器路徑80上的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)進(jìn)行放大，和用一個(gè)放大器86(AMP2)對(duì)在第二條放大器路徑82上的第二個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X2(t)進(jìn)行放大。因?yàn)橹T經(jīng)變換的信號(hào)有一個(gè)比原始信號(hào)S(t)小的峰值功率與平均功率之比，所以放大器84和86能夠在保持線性性能時(shí)有較高的功率有效性和較低的價(jià)格。對(duì)諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)進(jìn)行逆變換，產(chǎn)生原始信號(hào)S的一個(gè)放大的版本。在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)逆組合器88接收放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)，逆組合器88以一種在逆組合器88的一個(gè)第一個(gè)端口(+)上產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的一個(gè)第一個(gè)放大的版本1/2]]>S′(t)和在逆組合器88的一個(gè)第二個(gè)端口(-)上產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的一個(gè)放大的延遲版本1/2]]>S′(t-d)的方式，將放大信號(hào)X1(t)和X2(t)組合起來。
一個(gè)延遲裝置90使來自第一個(gè)端口(+)的原始信號(hào)的第一個(gè)放大的版本1/2]]>S′(t)延遲一個(gè)與延遲裝置76的延遲量相應(yīng)的延遲量，延遲裝置76產(chǎn)生了原始信號(hào)的延遲版本1/2]]>S(t-d)。因此，延遲裝置90產(chǎn)生原始信號(hào)的一個(gè)第二個(gè)放大的延遲版本1/2]]>S′(t-d)。將原始信號(hào)的二個(gè)放大的延遲版本組合起來，重構(gòu)原始信號(hào)的一個(gè)延遲版本S′(t-d)。
原始信號(hào)的諸組合版本在時(shí)間上偏移一個(gè)延遲量產(chǎn)生諸經(jīng)變換的信號(hào)，這些組合版本在時(shí)間中擴(kuò)展了原始信號(hào)的能量。我們能夠?yàn)榱说玫接霉β史糯笃鞯男?輸出功率與消耗的DC功率之比)，線性增益(例如通過測(cè)量ACP來度量)，或與(諸)原始信號(hào)的PAR比較(諸)經(jīng)變換的信號(hào)的PAR的降低來度量的最佳的總性能那樣地確定延遲量。圖7表示相對(duì)一個(gè)5MHz的高斯信號(hào)S(91)的PAR經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的諸PAR的降低。圖8表示經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的平均功率與時(shí)間延遲之間的關(guān)系。能夠確定和設(shè)置，周期地確定和改變，與某些性能閾值有關(guān)地確定和改變或動(dòng)態(tài)地確定和改變延遲量。
(諸)經(jīng)變換的信號(hào)的能量擴(kuò)展的頻譜分析顯示出原始信號(hào)的頻譜的選擇成形。能夠通過成形一個(gè)信號(hào)的頻率特征曲線實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的諸原理為變換諸信號(hào)的頻率(頻譜)成形，能夠?qū)⑿盘?hào)變換成一個(gè)功率較有效的形式?；蛘咴诎l(fā)射前或者在接收機(jī)上，在放大后應(yīng)用逆成形，重構(gòu)原始信息信號(hào)。
在這個(gè)實(shí)施例中，從原始信號(hào)S(t)到經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)的變換是用一個(gè)有兩個(gè)端口(+)和(-)的梳齒濾波器來完成的。在頻域中，用于根據(jù)本發(fā)明的諸原理對(duì)原始信號(hào)S(t)進(jìn)行變換的梳齒濾波器的第一個(gè)端口(+)能夠有一個(gè)傳遞函數(shù)H+(f)=1+cos(2πfd)+jsin(2πfd)；｜H+(f)｜2=4cos2(πfd)；功率譜密度(PSD)=S+(f)=4cos2(πfd)S(f)。
梳齒濾波器的第二個(gè)端口(-)能夠有一個(gè)傳遞函數(shù)H-(f)=1-cos(2πfd)+jsin(2πfd)；｜H-(f)｜2=4sin2(πfd)；
PSD=S-(f)=4sin2(πfd)S(f)。
因此，｜H+(f)｜=2cos(πfd)；H+(f)=2cos(πfd)e-jπfd；｜H-(f)｜=2sin(πfd)；H-(f)=2sin(πfd)e-jπfd。
能夠通過在每個(gè)分支或端口(+)和(-)上設(shè)置平均功率使∫PSD+=∫PSD-確定延遲量d。為了降低PAR能夠用H+或H-復(fù)蓋頻譜的諸不同的部分，包括復(fù)蓋諸頻帶的諸不同的載波或諸部分。例如，通過改變延遲量復(fù)蓋頻譜的諸不同的部分，和通過增加迭代的次數(shù)或放大器的數(shù)量，能夠得到有諸不同的PAR的諸經(jīng)變換的信號(hào)。
圖9表示如何能用梳齒濾波器的第一個(gè)和第二個(gè)端口(+)和(-)的諸輸出將諸經(jīng)變換的信號(hào)如下地表示為一個(gè)頻率的函數(shù)若｜f｜在帶寬(BW)內(nèi)，H+(f)=2cos(πfd)e-jπfd，否則為0，和若｜f｜在帶寬(BW)內(nèi)，H-(f)=2sin(πfd)e-jπfd，否則為0。
這樣，圖9表示在頻域中作為例子的變換的周期的cos/sin振幅特性曲線。圖10是一個(gè)表示變換的線性相位響應(yīng)的圖。能夠用諸其它的有這種正交特性的濾波器，例如進(jìn)行為了頻率分解的多速率濾波。
圖11表示用一個(gè)有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器構(gòu)成的數(shù)字梳齒濾波器的(+)端口的一條曲線92和(-)端口的一條曲線93。濾波器通過在某個(gè)(些)頻率位置上成為零(特性曲線下凹)將一個(gè)信號(hào)S(t)變換成經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)，以便產(chǎn)生有降低的PAR的一個(gè)(諸)經(jīng)變換的信號(hào)。例如，相對(duì)于一個(gè)載波頻帶從該載波頻帶的中心頻率fc偏移π/2或-π/2處的諸下凹在PAR中產(chǎn)生一個(gè)3dB的降低。能夠循環(huán)地或平行地加上濾波作用。能用有類似特性的或產(chǎn)生相似效果的諸其它的濾波器(在時(shí)間或頻率中)，如一條漸變的延遲線，升余弦或正弦濾波器，將原始信號(hào)變換到一個(gè)功率更有效的格式。
圖12表示一個(gè)用于從經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2重構(gòu)原始信號(hào)S(t)的數(shù)字梳齒濾波器的一個(gè)逆濾波器響應(yīng)。逆濾波器是由與圖11的數(shù)字梳齒濾波器響應(yīng)曲線的諸下凹對(duì)應(yīng)的諸極點(diǎn)組成的。能夠構(gòu)成用來在低損耗下變換原始信號(hào)和/或從諸功率有效的中間信號(hào)重構(gòu)原始信號(hào)的諸濾波器的諸例子是延遲線，延遲濾波器(帶通)，梳齒濾波器(+/-)，數(shù)字濾波器(有限脈沖響應(yīng)(FIR/梳齒)，諸正弦/余弦濾波器，諸升余弦或正弦濾波器，諸帶通濾波器，諸特性曲線下凹的濾波器，諸帶阻濾波器，諸正交濾波器，諸子波濾波器，諸漸變的延遲(線)濾波器和/或諧振器。為了降低信號(hào)放大后在高功率上的功率損耗，可以用諸其它的部件如諸耦合器(例如，混合的，定向的，多端口的耦合器，和/或諸循環(huán)器)，諸延遲部件和/或諸濾波器(例如，帶通，多速率的濾波器組)的諸不同的組合。用這些部件重新定向功率(諸信號(hào)或諸信號(hào)的諸部分)，否則這些功率會(huì)由于變換原始信號(hào)和重構(gòu)諸經(jīng)變換的或中間的信號(hào)所需的頻譜成形而損失。通過分別調(diào)整這些濾波器的頻率特性，如，fc，fcutoff和群延遲，可以進(jìn)行諸變換和諸重構(gòu)降低PAR。
為了提供希望的PAR，能夠與要被變換的信號(hào)S(t)，例如多載波，多音或高斯信號(hào)，或所用的調(diào)制，如QPSK有關(guān)地改變或調(diào)整變換。例如，圖13表示一個(gè)要被變換的信號(hào)S(t)的一個(gè)脈沖的包絡(luò)94。在這個(gè)例子中，信號(hào)94是一個(gè)如在一個(gè)碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中成形的信號(hào)脈沖。一個(gè)CDMA信號(hào)攜帶已經(jīng)通過將信息信號(hào)與一個(gè)擴(kuò)展代碼序列(“加擾代碼序列”)，如一個(gè)是一個(gè)隨機(jī)出現(xiàn)的但是能被想要的接收站再生的二進(jìn)制序列的偽噪聲(PN)代碼相乘被擴(kuò)展和/或被加擾的基帶數(shù)據(jù)。我們將加擾的代碼序列的單個(gè)脈沖稱為一塊碼片。信號(hào)脈沖94有一個(gè)sin(x)/x的振幅響應(yīng)曲線?？梢詫⑿盘?hào)脈沖94表征為一個(gè)有一個(gè)如[sin(x)/x]2那樣的功率分布的碼分多址(CDMA)信號(hào)脈沖，該功率分布有一個(gè)等于擴(kuò)展代碼的時(shí)鐘速率或碼片速率的主瓣帶寬(BW)和一個(gè)等于1/BW的碼片時(shí)間間隔Tc。
可以用一個(gè)濾波器，如一個(gè)有一個(gè)濾波器脈沖響應(yīng)在時(shí)域?yàn)閔(t)=[S(t)+/-S(t-Td)]/2，在頻域?yàn)閔+(f)=cos(πfTd)e-jπfTd]]>和 h-(f)=sin(πfTd)e-jπfTd的梳齒濾波器實(shí)施信號(hào)S(t)的一個(gè)變換。圖14表示信號(hào)脈沖S(t)(94)與信號(hào)脈沖94的一個(gè)延遲版本95。變換產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)96，在該信號(hào)中在多于一個(gè)碼片間隔的時(shí)間上擴(kuò)展原始信號(hào)S(t)的能量。在這個(gè)例子中，經(jīng)變換的信號(hào)等于[S(t)+S(t-Td)]/2。
有同相(I)和正交(Q)分量的信號(hào)S(t)，例如一個(gè)用QPSK調(diào)制的信號(hào)的帶通表示可以是VIcos(ωct)-VQsin(ωct)和延遲版本S(t-Td)的帶通表示可以是VIdcos(ωct+ψi)+VQdsin(ωct+ψi)，其中VI和VQ是I和Q分量的包絡(luò)，VId和VQd是延遲的I和Q分量的包絡(luò)，ψi是一個(gè)相位，它能夠?yàn)榱悖撓辔皇菫榱司?xì)調(diào)諧變換或提供功率有效的組合。該變換產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)，X2(t)=[S(t)+/-S(t-Td)1/2。如果已經(jīng)將信號(hào)的同相(I)和正交(Q)分量組合起來，該變換能夠產(chǎn)生信號(hào)X1(t)=1/2[g(t)+e-jθg(t-Td)]和X2(t)=1/2[g(t)-e- jθg(t-Td)]，其中g(shù)(t)是經(jīng)調(diào)制的信號(hào)的復(fù)包絡(luò)，等于VI(t)+jVQ(t)和θ=(π/4，π/2，π……)。與實(shí)施例有關(guān)，能夠在基帶上對(duì)VI(t)和VQ(t)實(shí)施變換。在這個(gè)例子中，諸經(jīng)變換的信號(hào)的平均功率等于原始信號(hào)的平均功率的二分之一，或Pave(X1)=Pave(X2)=12∫Xi2(t)=Pave(S)/2]]>。峰值包絡(luò)功率(PEP)=︱max[g(t)]︱2/2=[V2Imax+V2Qmax]/2。這樣，PEP(X)=PEP(S)/4，如果Td=Tc，則這導(dǎo)致PAR(X)=PAR(S)-3dB的結(jié)論。當(dāng)延遲量小于或大于碼片時(shí)間間隔時(shí)，也可以有諸其它的實(shí)施例。在另一個(gè)實(shí)施例中，能夠通過將彼此偏移的，例如彼此偏移一個(gè)碼片時(shí)間間隔的二分之一或更小的諸不同的信號(hào)Si(t)組合起來產(chǎn)生(諸)經(jīng)變換的信號(hào)。在某些實(shí)施例中，如在用二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制信號(hào)時(shí)，一個(gè)等于π/2的延遲量能給出一個(gè)3dB的峰值降低。
圖15表示一個(gè)實(shí)施例100，其中在用兩個(gè)放大器102和104進(jìn)行放大前以一種相關(guān)方式對(duì)一個(gè)多音信號(hào)S(t)實(shí)施變換，和在放大后重構(gòu)原始信號(hào)的一個(gè)版本。在這個(gè)實(shí)施例中，分離器106在一條第一個(gè)放大器路徑108和一條第二個(gè)放大器路徑110上提供信號(hào)S(t)的諸復(fù)制品。在第二個(gè)放大器路徑110上的信號(hào)相對(duì)于在第一個(gè)放大器路徑108上的信號(hào)被延遲裝置112延遲和被一個(gè)移相器114移相。移相器114移動(dòng)在路徑110上的信號(hào)的相位一個(gè)量，以便保證耦合器將原始信號(hào)S(t)在路徑108和110上的諸版本以一種希望的關(guān)系組合起來，能對(duì)在諸不同分量之間的任何失匹進(jìn)行調(diào)整和/或改善性能。一個(gè)耦合器116，如一個(gè)3dB的混合耦合器，接收在第一條路徑108上的信號(hào)和在第二條路徑110上的經(jīng)延遲和相移的信號(hào)，并將這些信號(hào)組合起來產(chǎn)生中間的或經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。在這個(gè)實(shí)施例中，通過加減原始信號(hào)的諸版本，耦合器116產(chǎn)生X1。與實(shí)施例有關(guān)，信號(hào)S(t)能夠在基帶中，并在基帶上，例如在一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理機(jī)中實(shí)施諸部件的諸功能，但是信號(hào)S(t)也能夠在IF或RF頻帶中。
能夠?qū)⑿盘?hào)S(t)有選擇地分成中間的或經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2以便進(jìn)行更有效的功率放大。例如，信號(hào)S(t)能夠包含兩個(gè)例如分開10MHz的音調(diào)，延遲裝置112能夠?qū)υ诘诙l路徑110上的信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)50nsec的延遲。在某些實(shí)施例中，在頻域中，d秒的延遲能夠每隔1/d Hz產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn)。這樣，能夠使經(jīng)變換的信號(hào)X1與第一個(gè)載波對(duì)應(yīng)和經(jīng)變換的信號(hào)X2與第二個(gè)載波對(duì)應(yīng)那樣地選擇地分開信號(hào)S(t)。例如，X1包含第一個(gè)載波的能量和第二個(gè)載波的一個(gè)降低了的能量，和X2包含第二個(gè)載波的能量和第一個(gè)載波的一個(gè)降低了的能量。被選擇地選出或變換的諸信號(hào)在PAR中有一個(gè)3dB的改善。在一個(gè)有8個(gè)音調(diào)或載波的信號(hào)S(t)中，例如被分離成兩組4個(gè)音調(diào)的信號(hào)，它們分開10MHz并有一個(gè)50nsec的延遲，信號(hào)S(t)能被選擇地分開成兩個(gè)中間信號(hào)X1和X2，它們每個(gè)大致與4個(gè)音調(diào)對(duì)應(yīng)。例如，X1包含第一組4個(gè)音調(diào)的能量和第二組4個(gè)音調(diào)的一個(gè)降低了的能量，和X2包含第二組4個(gè)音調(diào)的能量和第一組4個(gè)音調(diào)的一個(gè)降低了的能量。在這樣一個(gè)例子中，我們達(dá)到在PAR中一個(gè)近似2.8dB的降低。
放大器102放大經(jīng)變換的信號(hào)X1，而放大器104放大經(jīng)變換的信號(hào)X2。在這個(gè)實(shí)施例中，諸經(jīng)變換的信號(hào)到原始信號(hào)的逆變換或重構(gòu)包括一個(gè)耦合器120，如一個(gè)3dB的混合耦合器，它接收來自放大器102和104的諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)。耦合器120相移和組合諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的一個(gè)延遲的放大的版本1/2]]>S′(t-d)和原始信號(hào)S(t)的一個(gè)放大的版本1/2]]>S′(t)。將放大的延遲的版本1/2]]>S′(t-d)饋送給一個(gè)組合器122。用一個(gè)延遲裝置124使放大的版本1/2]]>S′(t)延遲，例如，一個(gè)與延遲裝置112對(duì)應(yīng)的量，以便產(chǎn)生一個(gè)延遲的放大的版本1/2]]>S′(t-d)。一個(gè)移相器126能夠移動(dòng)來自延遲裝置124的延遲的放大的版本1/2]]>S′(t-d)的相位，以便調(diào)整在諸組合信號(hào)之間的相關(guān)的相位，除去任何失匹或改善性能。組合器122接收放大的延遲的版本1/2]]>S′(t-d)和來自移相器126的延遲的放大的版本1/2]]>S′(t-d)，并將這些信號(hào)組合起來產(chǎn)生原始信號(hào)的放大的版本S′(t-d)。
圖16表示一個(gè)8個(gè)音調(diào)的信號(hào)的一條曲線，通過選擇地成形原始信號(hào)或組合原始信號(hào)的諸偏移版本對(duì)該信號(hào)進(jìn)行變換，產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X1(128)。在產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1時(shí)，變換選擇地成形信號(hào)頻譜的一部分129，以便降低8個(gè)音調(diào)中的4個(gè)的振幅。在這個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100(圖15)產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X2(圖中未畫出)，在信號(hào)X2中有選擇地成形信號(hào)頻譜的其它部分，以便降低8個(gè)音調(diào)的信號(hào)中的其它4個(gè)音調(diào)。這樣，能夠以一種功率更有效的方式放大經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。對(duì)于一個(gè)8個(gè)音調(diào)的信號(hào)，在諸經(jīng)變換的信號(hào)中選擇地降低其中的4個(gè)音調(diào)，能夠?qū)⒔?jīng)變換的信號(hào)的PAR從9dB降低到約6dB，在PAR中有一個(gè)近似2.8dB的降低。一個(gè)2個(gè)音調(diào)的信號(hào)，在經(jīng)變換的信號(hào)中降低其中的1個(gè)音調(diào)，產(chǎn)生有恒定包絡(luò)和在PAR中產(chǎn)生一個(gè)3dB降低的諸經(jīng)變換的信號(hào)。
圖17表示一個(gè)用于放大一個(gè)信號(hào)S的實(shí)施例130，它能夠用一個(gè)濾波器組132通過在頻域中有選擇地成形信號(hào)S(或諸信號(hào)Si)的諸不同部分，以便在時(shí)域中擴(kuò)展(諸)原始信號(hào)的能量或產(chǎn)生有降低的PAR的(諸)信號(hào)，將原始信號(hào)S(或諸信號(hào)Si)變換成功率較有效的(諸)信號(hào)。這樣，能夠通過降低頻譜的n個(gè)部分的(諸)振幅，這些振幅例如與某個(gè)載波或諸音調(diào)頻率對(duì)應(yīng)，將一個(gè)有諸不同載波或音調(diào)的信號(hào)選擇地分開，以便產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)要被放大然后被重構(gòu)的經(jīng)變換的信號(hào)。與實(shí)施例有關(guān)，濾波器組132能夠包含單個(gè)濾波器134或136或多個(gè)濾波器。在某些實(shí)施例中，一個(gè)分離器138將信號(hào)S(t)的諸復(fù)制品分別提供給兩個(gè)正交濾波器134和136。濾波器134和136對(duì)信號(hào)S(t)的諸不同的版本的頻率內(nèi)容進(jìn)行成形以便與原始信號(hào)S(t)的功率效率比較改善經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的功率效率。與實(shí)施例有關(guān)，一個(gè)耦合器或附加的變換電路140能夠進(jìn)一步對(duì)諸經(jīng)濾波的信號(hào)進(jìn)行變換和/或使它們相關(guān)起來，以便產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)。在另一些實(shí)施例中，通過以一種能重構(gòu)諸原始信號(hào)Si的諸版本的控制方式，成形和/或組合或平均諸不同的信號(hào)Si(t)或它們的諸版本，用濾波器組132(和(諸)耦合器，與裝置有關(guān))對(duì)多重信號(hào)Si進(jìn)行變換。
在一個(gè)多載波的系統(tǒng)中，通過將信號(hào)S(t)變換為一個(gè)大的帶寬(例如，在諸相同的，分開的或重疊的頻帶中變換諸多重信號(hào))和/或選擇的分開(在頻域中)或成形諸不同的頻率帶寬，例如濾波器134和136能夠在產(chǎn)生每一個(gè)都包含一個(gè)載波或一組載波的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)中選擇地成形頻譜的諸不同部分，能改善對(duì)于放大信號(hào)S(t)的總的功率效率。在時(shí)域中，(諸)濾波器134和/或136能夠在原始信號(hào)S(t)的(諸)版本上加上一個(gè)(諸)延遲，耦合器140對(duì)得到的原始信號(hào)的諸版本進(jìn)行組合和使它們相關(guān)起來，以便產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。在用放大器142和144分別放大經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2后，一個(gè)逆濾波器組146對(duì)重新組合起來產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施一個(gè)逆變換。例如，放大器142和144放大經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)，這些信號(hào)能與(諸)載波1和(諸)載波2對(duì)應(yīng)。
與實(shí)施例有關(guān)，逆濾波器組146能夠包括單個(gè)濾波器148或150或多個(gè)濾波器148和150。(諸)濾波器148和/或150能夠在(諸)放大的經(jīng)變換的信號(hào)上加上分別與由濾波器136和/或134加上的延遲對(duì)應(yīng)的一個(gè)(諸)延遲。與實(shí)施例有關(guān)，濾波器148能夠與濾波器136對(duì)應(yīng)，和/或?yàn)V波器150能夠與濾波器134對(duì)應(yīng)。另一方面，濾波器148能夠是濾波器134的逆濾波器；和/或?yàn)V波器150能夠是濾波器136的逆濾波器。在這個(gè)實(shí)施例中，濾波器148和150對(duì)諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施一個(gè)逆變換。將得到的諸信號(hào)再次組合起來，產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)。在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)組合器152將諸經(jīng)逆變換的信號(hào)組合起來產(chǎn)生原始信號(hào)的一個(gè)版本S′。如果用一個(gè)耦合器或變換電路140，則能夠?qū)Ⅰ詈掀骰蚰孀儞Q電路154用作將諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)再次組合或逆變換成原始信號(hào)S(t)的再次組合或逆變換的一部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，能夠?qū)⒅T原始載波或諸原始載波組在放大前直接提供給變換電路。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，使得諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)能在放大后同相地組合起來那樣地對(duì)(諸)載波信號(hào)，諸經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)進(jìn)行變換。變換(諸)載波信號(hào)，以便在諸載波信號(hào)之間建立一個(gè)相對(duì)的相位關(guān)系或相關(guān)性。
圖18表示一個(gè)實(shí)施例160，其中一個(gè)變換裝置162用一個(gè)包含一個(gè)耦合器164，濾波器168和170，移相器172和174，和耦合器176的一個(gè)組合的耦合器-濾波器組裝置，將原始信號(hào)S變換成諸經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2以便進(jìn)行放大。與實(shí)施例有關(guān)，能夠用諸部件的諸不同的組合和/或用諸附加的耦合器或諸部件或略去某些部件，如濾波器168或170和移相器172和/或174，實(shí)施變換。在這個(gè)實(shí)施例中，耦合器164向一條第一個(gè)放大器路徑178和一條第二個(gè)放大器路徑180提供信號(hào)S的的諸復(fù)制品。用濾波器168對(duì)來自耦合器164的原始信號(hào)的一個(gè)第一個(gè)版本進(jìn)行濾波，和用濾波器170對(duì)原始信號(hào)的一個(gè)第二個(gè)版本進(jìn)行濾波。濾波器168和/或170選擇地成形原始信號(hào)的第一個(gè)和第二個(gè)版本以便在頻域中降低在諸不同的頻率部分中的能量和/或在時(shí)域中產(chǎn)生原始信號(hào)的諸版本之間的一個(gè)相對(duì)延遲，以便在時(shí)間中擴(kuò)展原始信號(hào)的能量。移相器172和174能夠調(diào)整在信號(hào)S的兩個(gè)版本之間的相對(duì)相位以便由耦合器176提供原始信號(hào)的諸版本的希望的組合。例如，移相器172和/或174能夠?qū)υ跒V波器168和170之間的失匹進(jìn)行調(diào)整，以便為了改變諸工作參量進(jìn)行調(diào)整和/或提供諸經(jīng)變換的信號(hào)的希望的組合。與實(shí)施例有關(guān)，移相器172和/或174能夠在反饋的基礎(chǔ)上調(diào)整相位。例如，耦合器177和/或178能夠?qū)⑿盘?hào)X1和/或X2的(諸)樣品提供給控制電路179，控制電路179向(諸)移相器172和/或174提供諸控制信號(hào)以便例如通過改善(諸)信號(hào)的功率效率來改善變換。
用放大器180對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)X1進(jìn)行放大，和用放大器182對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)X2進(jìn)行放大。由一個(gè)逆變換裝置184接收諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)，以便在時(shí)間中去擴(kuò)展諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)的能量并再產(chǎn)生原始信號(hào)。與實(shí)施例或上面實(shí)施的變換有關(guān)，能夠用諸部件的諸不同的組合和/或用諸附加的耦合器或諸部件或略去某些部件，如濾波器188或190和移相器192和/或194實(shí)施逆變換。在這個(gè)實(shí)施例中，耦合器164向一條第一個(gè)放大器路徑178和一條第二個(gè)放大器路徑180提供信號(hào)S的諸復(fù)制品。在這個(gè)實(shí)施例中，由一個(gè)逆耦合器-濾波器組接收諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)，逆耦合器-濾波器組包含一個(gè)耦合器186它相移和組合諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)以便提供處理過的信號(hào)S1和S2。將信號(hào)S1提供給一個(gè)濾波器188，將信號(hào)S2提供給一個(gè)濾波器190。與實(shí)施例有關(guān)，濾波器188能夠與濾波器170對(duì)應(yīng)，和/或?yàn)V波器190能夠與濾波器168對(duì)應(yīng)。另一方面，濾波器188能夠是濾波器168的逆濾波器，和/或?yàn)V波器190能夠是濾波器170的逆濾波器。
在任何情形中，濾波器188和/或190對(duì)諸處理過的信號(hào)實(shí)施一個(gè)如由濾波器168和/或170實(shí)施的變換相同的逆變換。諸移相器192接收諸經(jīng)過濾波的信號(hào)和對(duì)諸經(jīng)過濾波的信號(hào)實(shí)施一個(gè)相對(duì)的相位調(diào)整，在諸信號(hào)之間提供一個(gè)希望的相位關(guān)系，以便由一個(gè)耦合器196提供諸信號(hào)的希望的組合，重構(gòu)或在時(shí)間中去擴(kuò)展信號(hào)S的能量。移相器192和/或194能夠?qū)υ跒V波器188和190之間的諸失匹進(jìn)行調(diào)整，對(duì)諸工作參數(shù)的改變進(jìn)行調(diào)整，和/或提供諸經(jīng)變換的信號(hào)的希望的組合。與實(shí)施例有關(guān)，移相器192和/或194能夠在反饋的基礎(chǔ)上調(diào)整相位和/或提供一個(gè)與移相器170和/或168的相移對(duì)應(yīng)的相移。例如，一個(gè)耦合器198能夠向控制電路179提供信號(hào)S的一個(gè)樣品，控制電路179向(諸)移相器192和/或194提供諸控制信號(hào)以便改善重構(gòu)。
圖19表示一個(gè)用一個(gè)變換裝置201的實(shí)施例200，變換裝置201用多層變換或一個(gè)循環(huán)變換，提供用于放大的諸經(jīng)變換的信號(hào)。對(duì)要被放大信號(hào)S(t)實(shí)施一個(gè)第一個(gè)變換或第一個(gè)變換層202。第一個(gè)變換裝置202將信號(hào)S(t)的一個(gè)版本與一個(gè)延遲的版本(S(t-d1))組合起來，其中選擇延遲量d1以便在經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2中產(chǎn)生一個(gè)降低的PAR。在這個(gè)實(shí)施例中，第一個(gè)變換裝置202產(chǎn)生一個(gè)第一組或?qū)拥慕?jīng)變換的信號(hào)X1(t)=1/2[S(t-d1)+S(t)]和X2(t)=1/2[S(t-d1)-S(t)]。將第一組經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)提供給一個(gè)第二個(gè)變換204或第二個(gè)變換層，它將經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)的(諸)延遲的版本組合起來，以便在時(shí)間上擴(kuò)展經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)的能量。
在這個(gè)實(shí)施例中，將經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)提供給一個(gè)嵌套變換裝置206，它產(chǎn)生一個(gè)第二組或?qū)拥亩鄠€(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X11(t)=1/2[X1(t-d2)+X1(t)]和X12(t)=1/2[X1(t-d2)-X1(t)]，其中d2是由經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)的一個(gè)版本經(jīng)受的延遲量。為了降低經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)的PAR，選擇延遲量d2。將經(jīng)變換的信號(hào)X2(t)提供給一個(gè)變換裝置208，它是一個(gè)變換的一個(gè)第二個(gè)或嵌套的層，產(chǎn)生一組經(jīng)變換的信號(hào)X21(t)=1/2[X2(t-d3)+X2(t)]和X22(t)=1/2[X2(t-d3)-X2(t)]，其中d3是經(jīng)變換的信號(hào)X2(t)的一個(gè)版本經(jīng)受的延遲量。為了降低經(jīng)變換的信號(hào)X2(t)的PAR，選擇延遲量d3。這樣，諸經(jīng)多層變換的信號(hào)有一個(gè)通過放大器210，212，214和216的降低的總的PAR。因?yàn)樵赬1和X2中的諸峰值脈沖比在S(t)中的平坦，可能需要d2和d3比d1大。統(tǒng)計(jì)地，d2和d3可以有相同的值。在諸經(jīng)變換的信號(hào)的諸較大組的情形中，di能夠與S(t)的特性有關(guān)地改變。為了進(jìn)一步降低PAR或在時(shí)間中擴(kuò)展能量能夠增加層的數(shù)量，隨著在諸延遲部件中的諸損耗成為一個(gè)制約因素應(yīng)該增加放大器的數(shù)量。
將來自放大器210，212，214和216的諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)提供給一個(gè)逆變換裝置218，它去擴(kuò)展放大的多個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)的能量，產(chǎn)生放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。在這個(gè)實(shí)施例中，將放大的多個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X11′(t)和X12′(t)提供給一個(gè)耦合器220，它相移和組合放大的多個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)并提供放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1的諸組合的版本。在路徑222上的一個(gè)第一個(gè)版本等于1/2]]>*X1′(t-d2)，在路徑224上的一個(gè)第二個(gè)版本等于1/2]]>*X1′(t)。在路徑224上的一個(gè)延遲裝置226向第二個(gè)版本提供一個(gè)延遲量d2，以便在路徑224上產(chǎn)生放大信號(hào)的一個(gè)版本1/2]]>*X1′(t-d2)。延遲量d2抵消或除去在變換裝置206中引入的延遲量d2，有效地去擴(kuò)展放大的經(jīng)變換的信號(hào)X11′(t)和X12′(t)的諸版本。這樣，延遲裝置226產(chǎn)生放大信號(hào)的一個(gè)版本1/2]]>*X1′(t-d2)。一個(gè)組合器228將在路徑222上的放大信號(hào)的版本1/2]]>*X1′(t-d2)與來自延遲裝置226的放大信號(hào)的版本1/2]]>*X1′(t-d2)組合起來，產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1′(t-d2)。
此外，在這個(gè)實(shí)施例中，將來自放大器214和216的放大的經(jīng)變換的信號(hào)X21′(t)和X22′(t)提供給一個(gè)耦合器220，它相移和組合放大的多個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)并提供放大的經(jīng)變換的信號(hào)的諸版本X2′(t)。在一條路徑230上產(chǎn)生一個(gè)第一個(gè)版本等于1/2]]>*X2′(t-d3)，在一條路徑232上產(chǎn)生一個(gè)第二個(gè)版本等于1/2]]>*X2′(t)。在路徑232上的一個(gè)延遲裝置234向第二個(gè)版本提供一個(gè)延遲量d3，在路徑234上產(chǎn)生放大信號(hào)的一個(gè)版本1/2]]>*X2′(t-d3)。延遲量d3抵消了在變換裝置208中引入的延遲量d3，有效地去擴(kuò)展放大的經(jīng)變換的信號(hào)X21′(t)和X22′(t)的能量。這樣，延遲裝置234產(chǎn)生放大信號(hào)的一個(gè)版本1/2]]>*X2′(t-d3)。一個(gè)組合器236將在路徑230上的放大信號(hào)的版本1/2]]>*X2′(t-d3)與來自延遲裝置234的放大信號(hào)的版本1/2]]>*X2′(t-d3)組合起來，產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X2′(t-d3)。
將來自逆變換裝置218的放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1′(t-d2)和X2′(t-d3)提供給一個(gè)第二個(gè)逆變換裝置240或逆變換的第二層，進(jìn)一步在時(shí)間中去擴(kuò)展諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)的能量，重構(gòu)放大的原始信號(hào)。在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)耦合器242接收第一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1′(t-d2)和第二個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)X2′(t-d3)。耦合器242相移和組合放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1′(t-d2)和X2′(t-d3)，產(chǎn)生原始信號(hào)的一個(gè)第一個(gè)版本。如果d2=d3，能夠在一條路徑244上產(chǎn)生原始信號(hào)的第一個(gè)版本為2]]>*S′(t-d1-d2)，和能夠在一條路徑246上產(chǎn)生原始信號(hào)的第二個(gè)版本為2]]>*S′(t-d2)。在路徑246上的一個(gè)延遲裝置248能夠延遲原始信號(hào)的第二個(gè)版本2]]>*S′(t-d2)一個(gè)與第一個(gè)變換裝置202的延遲量d1對(duì)應(yīng)的延遲量d1，產(chǎn)生一個(gè)版本2]]>*S′(t-d1-d2)。一個(gè)組合器250接收在路徑244上的版本2]]>*S′(t-d1-d2)和來自延遲裝置248的版本2]]>*S′(t-d1-d2)，并將這些版本組合起來，以便去擴(kuò)展諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)的能量，產(chǎn)生原始信號(hào)的一個(gè)放大的版本S′(t-d1-d2)。與實(shí)施例有關(guān)，能夠平行地實(shí)施變換201以便產(chǎn)生經(jīng)變換信號(hào)X11(t)，X12(t)，X21(t)和X22(t)及重構(gòu)218以便產(chǎn)生信號(hào)S。
圖20表示一個(gè)信號(hào)放大系統(tǒng)270，其中方框272將原始信號(hào)S(t)(或諸信號(hào)Si(t))變換成諸經(jīng)變換的信號(hào)X1-Xn，以一種功率更有效的方式對(duì)它們進(jìn)行放大，將諸經(jīng)變換的信號(hào)或它們的處理過的版本發(fā)射出去，以便為在接收機(jī)上進(jìn)行(諸)原始信號(hào)的諸接收版本的重構(gòu)提供發(fā)射分集。在一個(gè)n=2和變換方框272接收一個(gè)原始信號(hào)S(t)的實(shí)施例中，變換方框272產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1=cos(ωct+φ+θ)和X2=cos(ωct+φ-θ)，其中θ=cos-1(S(t))。在這個(gè)例子中，φ保持原始信號(hào)S(t)的相位信息和θ保持原始信號(hào)S(t)的振幅信息。這樣，原始信號(hào)S(t)的相位信息被保持在經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2中，而原始信號(hào)的振幅信息被變換成經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2中的相位信息。這樣，在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)被相位調(diào)制，并有一個(gè)恒定的包絡(luò)，它說明對(duì)于諸經(jīng)變換的信號(hào)一個(gè)峰值功率與平均功率之比為0dB。也可以有諸其它的實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的諸原理產(chǎn)生諸經(jīng)變換的信號(hào)。例如，能夠?qū)嵤┲T信號(hào)Si(t)的一個(gè)變換，以便例如為了進(jìn)行放大和在任何進(jìn)一步的處理后通過多個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)射，降低諸經(jīng)變換的信號(hào)的PAR。將得到的諸要被發(fā)射的信號(hào)發(fā)射出去，例如在多個(gè)天線上發(fā)射諸不同的信號(hào)，和例如在多個(gè)天線上收到諸信號(hào)后在接收機(jī)上對(duì)諸信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)。
分別用放大器274(AMP1)到放大器276(AMPn)對(duì)諸經(jīng)變換的信號(hào)X1到Xn進(jìn)行放大。在n=2的例子中，因?yàn)橹T經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2有一個(gè)恒定的包絡(luò)，所以放大器AMP1到AMPn能夠有較低的價(jià)格并能夠以一個(gè)功率有效的并且線性的方式進(jìn)行工作。例如，能夠用諸不同的用于發(fā)射給一個(gè)接收機(jī)的發(fā)射天線將得到的放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2發(fā)射出去，該接收機(jī)對(duì)諸信號(hào)進(jìn)行逆變換，以便重構(gòu)原始信號(hào)。另一方面，能夠在放大后在發(fā)射前對(duì)諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施逆變換。在這個(gè)實(shí)施例中，將諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)提供給一個(gè)N×N網(wǎng)絡(luò)278，如一個(gè)包括一個(gè)90度混合耦合器和/或一個(gè)180度混合耦合器的耦合裝置。例如，如果n=2，將放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2提供給一個(gè)2×2網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)例子中，2×2網(wǎng)絡(luò)278提供諸處理過的信號(hào)S1=F1(S(t))*sin(ωct+φ)和S2=F2(S(t))*cos(ωct+φ)，其中F1(S(t))=S(t)和F2(S(t))=[1-S2(t)]1/2。
能夠?qū)⑻幚磉^的信號(hào)S1和S2提供給發(fā)射電路和(諸)天線以便進(jìn)行發(fā)射。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，能夠在接收機(jī)上從(諸)接收天線接收諸處理過的信號(hào)，并使它們受到重構(gòu)280的作用以便重構(gòu)原始信號(hào)S的一個(gè)版本S′，如圖21所示。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，由網(wǎng)絡(luò)278進(jìn)行的處理能夠是逆變換的一部分或一個(gè)附加的處理步驟。如果在網(wǎng)絡(luò)278上實(shí)施一個(gè)附加的處理，則接收信號(hào)S1和S2的到信號(hào)S′的重構(gòu)280能夠包括在將處理過的信號(hào)S1和S2變換成經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的一個(gè)版本的逆變換以外的進(jìn)一步的處理。在這個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)278對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2進(jìn)行處理作為逆變換的一部分，重構(gòu)280取處理過的信號(hào)S1和S2并實(shí)施用于將原始信號(hào)S(t)變換成在方框272中的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的變換的逆的剩余部分284。這樣，逆變換裝置284相移和組合處理過的信號(hào)S1和S2產(chǎn)生原始信號(hào)S的一個(gè)版本S′。另一方面，能夠發(fā)射放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2而不需附加的處理，并且能夠在接收機(jī)上實(shí)施逆變換，用在接收機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)或處理方框278(圖20)從發(fā)射的放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2重構(gòu)原始信號(hào)。另一些實(shí)施例也是是可能的，在這些實(shí)施例中從發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)加上或刪除附加的處理或處理。
圖22表示一個(gè)放大器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例300，其中在一個(gè)變換裝置302中組合原始信號(hào)S(t)的諸相移版本，產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)。放大器304和306放大經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)，提供放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)。在這個(gè)實(shí)施例中，變換裝置302能夠產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)=1/2 cos(ωct+φ+θ)和X2(t)=1/2cos(ωct+φ-θ-π/2)，其中θ=cos-1(S(t))。在這個(gè)例子中，φ包含原始信號(hào)S(t)的相位信息，θ包含原始信號(hào)S(t)的振幅信息和π/2是在變換裝置中對(duì)經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)引入的相移。在放大后，對(duì)放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)實(shí)施一個(gè)重構(gòu)308，產(chǎn)生原始信號(hào)S的一個(gè)版本S′。在這個(gè)實(shí)施例中，在發(fā)射前在RF上實(shí)施放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)的重構(gòu)。為了這樣做，重構(gòu)裝置308包括一個(gè)3π/2耦合器310，它將有一個(gè)3π/2和π/2的相對(duì)相位差的諸輸入組合起來，以便在路徑312上產(chǎn)生V(t)cos(ωct+φ)和在路徑314上產(chǎn)生V(t)sin(ωct+φ)。在路徑314上，一個(gè)移相器316移動(dòng)在路徑314上的信號(hào)的相位一個(gè)π/2的量，得到一個(gè)信號(hào)V(t)cos(ωct+φ)。將在路徑312上的信號(hào)V(t)cos(ωct+φ)和來自移相器316信號(hào)V(t)cos(ωct+φ)提供給一個(gè)組合器318，它將諸信號(hào)組合起來產(chǎn)生原始信號(hào)S的一個(gè)相移的放大的版本S′。
圖23表示一個(gè)放大器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例330，其中在一個(gè)變換裝置332中組合原始信號(hào)S(t)的諸相移版本，產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)。放大器334和336放大經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)，提供放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)。在這個(gè)實(shí)施例中，變換裝置332能夠產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)=1/2 cos(ωct+φ+θ)和X2(t)=1/2 cos(ωct+φ-θ)，其中θ=cos-1(S(t))。在這個(gè)例子中，φ包含原始信號(hào)S(t)的相位信息，θ包含原始信號(hào)S(t)的振幅信息。在放大后，對(duì)放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)實(shí)施一個(gè)重構(gòu)338或逆變換，產(chǎn)生原始信號(hào)S。在這個(gè)實(shí)施例中，用一個(gè)如重構(gòu)方框338的能夠組合有變化的功率比的諸信號(hào)的可變組合器，在發(fā)射前在RF上實(shí)施放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)的重構(gòu)?？勺兘M合器338的一個(gè)完成例包括一個(gè)180度的混合耦合器340，它接收諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)并產(chǎn)生諸信號(hào)S1=cosθsinωt和S2=sinθcosωt。一個(gè)耦合器341，如一個(gè)90度的混合耦合器將S1和S2的諸相移版本組合起來。諸組合的相移信號(hào)被移相器342相移一個(gè)是θ的函數(shù)的量，以便有效地組合來自耦合器341的諸信號(hào)，使一個(gè)耦合器344以一種能夠稱為諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)的無損耗組合的方式完成逆變換，產(chǎn)生放大信號(hào)的一個(gè)版本S′。
除了上面描述的實(shí)施例外，根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的另一些配置和方法是可能的，它們忽略和/或加上諸部件和/或用所描述的系統(tǒng)的諸變化或諸部分。例如，圖24表示一個(gè)信號(hào)放大系統(tǒng)360，其中原始信號(hào)S(t)(或諸信號(hào)Si(t))被方框362變換成一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)X(t)，它通過當(dāng)，例如，在時(shí)間中擴(kuò)展(諸)原始信號(hào)的能量和/或提供一個(gè)有一個(gè)比(諸)原始信號(hào)低的PAR的經(jīng)變換的信號(hào)時(shí)，用(諸)原始信號(hào)自己對(duì)(諸)原始信號(hào)進(jìn)行振幅和/或角調(diào)制，保持原始信號(hào)S(t)(或諸信號(hào)Si(t))的振幅和相位信息。變換裝置362能夠是一個(gè)濾波器，例如包括一個(gè)(諸)特性曲線下凹的濾波器，帶阻濾波器和/或帶通濾波器，或一個(gè)相關(guān)的濾波器組，如一個(gè)特性曲線下凹的濾波器，帶阻濾波器或帶通濾波器組。在這個(gè)實(shí)施例中，變換裝置362能夠產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X(t)=V(t) cos(ωct+φ)-V(t-d)sin(ωct+φd)或V(t)cos(ωct+φ)+V(t-d)sin(ωct+φd)，其中φd是原始信號(hào)的時(shí)間延遲版本的相位信息。一個(gè)放大器364放大經(jīng)變換的信號(hào)X，在方框366，例如，用一個(gè)逆濾波器，如一個(gè)單極或極濾波器，或一個(gè)逆相關(guān)的濾波器組，如一個(gè)單極或逆濾波器組，對(duì)放大的經(jīng)變換的信號(hào)X進(jìn)行逆變換，以便恢復(fù)原始信號(hào)S(t)。在放大后在射頻(RF)上進(jìn)行逆變換366，重構(gòu)原始信號(hào)S(t)。與實(shí)施例有關(guān)，變換能夠發(fā)生在基帶，中頻(IF)和/或射頻(RF)上，而逆變換能夠發(fā)生在RF上或發(fā)生在一個(gè)接收機(jī)上。
圖25表示一個(gè)變換裝置370的一個(gè)特殊的完成例，其中一個(gè)循環(huán)器372接收原始信號(hào)S(t)，并且循環(huán)器372將信號(hào)S(t)提供給一個(gè)特性曲線下凹的濾波器374，濾波器374通過降低頻譜的一部分對(duì)信號(hào)S(t)進(jìn)行變換，產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)S(t)。頻譜的一個(gè)反射部分被反射回到循環(huán)器370，它產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X2，經(jīng)變換的信號(hào)X2反射被特性曲線下凹的濾波器374通過的頻譜部分中的一個(gè)降低，而同時(shí)保留被特性曲線下凹的濾波器374拒絕的頻譜部分。能夠?qū)嵤┮粋€(gè)逆變換，重構(gòu)原始信號(hào)的一個(gè)版本。
與實(shí)施例有關(guān)，能夠以上面描述的任何一種方式和上面描述的任何一種重構(gòu)完成諸變換。因此，能夠用諸不同的部件或方法變換原始信號(hào)，和用諸不同的部件或方法重構(gòu)諸經(jīng)變換的信號(hào)，這些變換與重構(gòu)裝置不一定與上面一起描述的組合裝置，或諸變換和諸重構(gòu)的諸裝置相同。
此外，我們已經(jīng)描述了放大系統(tǒng)和方法的諸實(shí)施例作為一種用于以一個(gè)功率有效的和/或線性的方式放大一個(gè)信號(hào)的方法和系統(tǒng)。該放大系統(tǒng)能夠與諸其它的放大器結(jié)構(gòu)或裝置一起使用，以便提供改善了線性和/或功率有效性的工作。例如，圖26表示如何能將根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例用于一個(gè)前饋的畸變降低的系統(tǒng)380中。在一條主信號(hào)路徑382和一條前饋路徑384上重現(xiàn)要被放大信號(hào)S(t)。在主信號(hào)路徑382上，一個(gè)變換方框386接收信號(hào)S(t)，在時(shí)間中擴(kuò)展信號(hào)S(t)的能量，以便產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。在這個(gè)實(shí)施例中，變換裝置386包括一個(gè)分離器388，分離器388在一條第一個(gè)放大器路徑390和一條第二個(gè)放大器路徑392上提供信號(hào)S(t)的諸復(fù)制品。相對(duì)于在第一個(gè)放大器路徑390上的信號(hào)，在第二個(gè)放大器路徑392上的信號(hào)被一個(gè)濾波器394延遲和被一個(gè)移相器396相移。一個(gè)耦合器398，如一個(gè)3dB的混合耦合器，接收在第一條路徑390上的信號(hào)和在第二條路徑392上的經(jīng)延遲和相移的信號(hào)，將這些信號(hào)組合起來產(chǎn)生中間的或經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。
將經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2加到增益和相位電路400上。增益和相位電路400根據(jù)控制信號(hào)402相對(duì)于在前饋路徑384上的信號(hào)S(t)調(diào)整經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的相位和增益。一個(gè)放大器404放大經(jīng)變換的信號(hào)X1，和一個(gè)放大器406放大經(jīng)變換的信號(hào)X2。將放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2提供給一個(gè)逆變換裝置或重構(gòu)裝置408，去擴(kuò)展諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)的能量，以便重構(gòu)原始信號(hào)的一個(gè)版本S(t-d)。在這個(gè)實(shí)施例中，重構(gòu)裝置408包括一個(gè)耦合器410，如一個(gè)3dB的混合耦合器，耦合器410接收來自放大器404和106的諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)。耦合器410相移和組合諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)，產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的一個(gè)延遲的放大版本S′(t-d)和原始信號(hào)S(t)的一個(gè)放大版本S′(t)。將放大的延遲版本S′(t-d)饋送給一個(gè)組合器412。放大版本S′(t)被一個(gè)濾波器414延遲或成形，例如被延遲一個(gè)與濾波器394對(duì)應(yīng)的量或被實(shí)施與濾波器394對(duì)應(yīng)的逆成形，以便產(chǎn)生一個(gè)延遲的放大版本S′(t-d)。一個(gè)移相器416能夠移動(dòng)來自延遲裝置394的延遲的放大版本S′(t-d)的相位，以便調(diào)整諸組合信號(hào)之間的相對(duì)相位。組合器412接收放大的延遲版本S′(t-d)和來自移相器416的延遲的放大版本S′(t-d)，并將諸信號(hào)組合起來產(chǎn)生原始信號(hào)的放大版本S′(t-d)。
從一個(gè)耦合器418得到原始信號(hào)的放大版本S′(t-d)的一部分，并在一個(gè)組合器420上將它和在前饋路徑384上信號(hào)S(t)的一個(gè)延遲版本組合起來，以便隔離在前饋路徑384上的畸變。在前饋路徑384上的輸入信號(hào)被延遲電路422足夠地延遲，使得這個(gè)信號(hào)經(jīng)受與通過路徑424在耦合器420上出現(xiàn)的信號(hào)相同的延遲。在這個(gè)實(shí)施例中，通過控制路徑402用諸控制信號(hào)對(duì)增益和相位電路400進(jìn)行控制，以便調(diào)整諸經(jīng)變換的信號(hào)的增益和/或相位，使得通過路徑30在耦合器28上出現(xiàn)的信號(hào)S(t)基本上是在耦合器420上的延遲信號(hào)S(t)的逆信號(hào)(振幅相等但是相位差180°)。換句話說，能夠在分離器388前調(diào)整信號(hào)S(t)的增益和相位。如一位熟練的技術(shù)人員所知道的那樣，出現(xiàn)在增益和相位電路400的控制路徑402上(諸)控制信號(hào)是用一個(gè)檢測(cè)電路426從在耦合器420的輸出端上的信號(hào)導(dǎo)出的。
將在耦合器420的輸出端的畸變(它能夠包括一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào))饋送給增益和相位電路430，將增益和相位電路430的輸出饋送給放大器432，將放大器432的輸出加到一個(gè)耦合器434上。將由逆變換或重構(gòu)裝置408產(chǎn)生的信號(hào)饋送給一個(gè)延遲電路436，將延遲電路436的輸出饋送給耦合器434。使得來自重構(gòu)裝置408的加到耦合器434上的放大信號(hào)S(t-d)經(jīng)受與來自放大器432的輸出端加到耦合器434上的諸信號(hào)基本上相同的延遲，以便基本上消除來自放大信號(hào)S(t-d)的畸變那樣地設(shè)計(jì)延遲電路436。一般地，檢測(cè)電路438將從一個(gè)耦合器440接收耦合器434的輸出的一部分，以便確定畸變(導(dǎo)頻信號(hào))被多么好地消除了。在這個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)電路438產(chǎn)生在路徑442上的諸控制信號(hào)使增益和相位電路430改變?cè)谇梆伮窂?84上的畸變，使得在耦合器434的輸出上的畸變基本上是在耦合器434的前饋路徑384上的畸變的逆(振幅相等但是相位差180°)。在耦合器434上對(duì)應(yīng)的畸變(和諸導(dǎo)頻信號(hào)，如果存在的話)基本上相互抵消了，在系統(tǒng)的輸出端留下了放大信號(hào)S′(t-d)。在一個(gè)前饋裝置中能夠用諸其它的變換裝置和重構(gòu)裝置，產(chǎn)生信號(hào)S的諸相同的或不同的放大版本。
此外，圖27表示如果能將根據(jù)本發(fā)明諸原理的放大系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例用于一個(gè)饋送預(yù)畸變的畸變降低系統(tǒng)450中。在數(shù)字域中將要被放大信號(hào)S(t)表示在基帶上，將它輸入一個(gè)基帶裝置或處理電路452。處理電路452通過擴(kuò)展經(jīng)變換的信號(hào)的能量對(duì)信號(hào)S(t)進(jìn)行變換，產(chǎn)生經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2。與實(shí)施例有關(guān)，處理電路452能夠根據(jù)與每個(gè)放大器454和456或放大器路徑有關(guān)的傳遞函數(shù)個(gè)別地對(duì)諸經(jīng)變換的信號(hào)進(jìn)行預(yù)畸變。能夠?qū)鬟f函數(shù)定義為與各個(gè)放大器454或456的輸入與輸出關(guān)系有關(guān)的函數(shù)。這樣，給出對(duì)下行放大器454和456的傳遞函數(shù)，處理電路452調(diào)整諸經(jīng)變換的信號(hào)的各個(gè)振幅，以便得到諸線性放大的經(jīng)變換的信號(hào)。
在這個(gè)實(shí)施例中，將經(jīng)預(yù)畸變和變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)提供給一個(gè)射頻裝置(RFU)458，該裝置將經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)從基帶(或一個(gè)中頻如果發(fā)生一個(gè)預(yù)先的變換的話)變換到模擬射頻(RF)。將經(jīng)變換的信號(hào)X1(t)和X2(t)在放大前提供給增益和相位調(diào)整電路460。增益和相位電路460根據(jù)來自控制器464的控制信號(hào)462彼此相關(guān)地調(diào)整經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2的相位和增益，以便與放大器454和456中的差別匹配。放大器454放大經(jīng)變換的信號(hào)X1，而放大器456放大經(jīng)變換的信號(hào)X2。
將放大的經(jīng)變換的信號(hào)X1和X2提供給一個(gè)逆變換或重構(gòu)裝置468，以便去擴(kuò)展諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)的能量，重構(gòu)原始信號(hào)的一個(gè)版本S(t-d)。在這個(gè)實(shí)施例中，重構(gòu)裝置包括一個(gè)耦合器470，如一個(gè)3dB的混合耦合器，耦合器470接收來自放大器454和456的諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)。耦合器470相移和組合諸放大的經(jīng)變換的信號(hào)，產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的一個(gè)延遲的放大版本S′(t-d)和原始信號(hào)S(t)的一個(gè)放大版本S′(t)。將放大的延遲版本S′(t-d)饋送給一個(gè)組合器472。放大版本S′(t)被一個(gè)濾波器474延遲或成形，例如被延遲一個(gè)與在處理電路452中對(duì)原始信號(hào)S(t)實(shí)施的變換對(duì)應(yīng)的量或被實(shí)施與在處理電路452中對(duì)原始信號(hào)S(t)實(shí)施的變換對(duì)應(yīng)的逆成形，以便產(chǎn)生原始信號(hào)S(t)的一個(gè)延遲的放大版本S′(t-d)。一個(gè)移相器476能夠移動(dòng)來自延遲裝置474的延遲的放大版本S′(t-d)的相位，以便調(diào)整諸組合信號(hào)之間的相對(duì)相位。組合器472接收放大的延遲版本S′(t-d)和來自移相器476的延遲的放大版本S′(t-d)，并將這些信號(hào)組合起來產(chǎn)生原始信號(hào)的放大版本S′(t-d)。
從一個(gè)耦合器478得到原始信號(hào)的放大版本S′(t-d)的一部分并將它提供給控制器464。在這個(gè)實(shí)施例中，通過控制路徑462用諸控制信號(hào)對(duì)增益和相位調(diào)整電路460進(jìn)行控制，以便調(diào)整諸經(jīng)變換的信號(hào)的增益和/或相位，使得出現(xiàn)在耦合器478上的信號(hào)S(t)有一個(gè)降低的畸變量或反映出一個(gè)相對(duì)線性的傳遞函數(shù)。如一位熟練的技術(shù)人員所知道的那樣，出現(xiàn)在增益和相位電路400的控制路徑402上的(諸)控制信號(hào)是用一個(gè)檢測(cè)電路從在耦合器478的輸出端的信號(hào)導(dǎo)出的。能夠?qū)⒅T其它的變換裝置或重構(gòu)裝置用于一個(gè)畸變裝置中，產(chǎn)生信號(hào)S的諸相同或不同的放大版本。于是，我們能夠與諸其它的降低畸變或放大器線性化的技術(shù)一起使用放大系統(tǒng)，以便在提供一個(gè)放大后的信號(hào)的過程中提供改善的效率和/或線性性能。
此外，我們已經(jīng)將放大系統(tǒng)描述為變換和放大一個(gè)信號(hào)S(t)的系統(tǒng)，但是我們能夠用該放大系統(tǒng)放大單個(gè)信號(hào)，變化的信號(hào)，被調(diào)制的(例如，用相移鍵控(PSK)，如QPSK和頻移鍵控(FSK))信號(hào)，諸多重組合信號(hào)，諸多重信號(hào)和諸分立信號(hào)。例如，在通過組合原始信號(hào)的被偏移的或被頻率成形的諸版本，變換一個(gè)信號(hào)S(t)產(chǎn)生諸經(jīng)變換的信號(hào)的情形中，能夠通過組合或平均有或沒有延遲，相移或任何其它偏移的諸多重信號(hào)，對(duì)諸多重信號(hào)Si(t)進(jìn)行變換。我們已經(jīng)描述了放大系統(tǒng)有某些延遲裝置，移相器，耦合器，組合器，處理電路和/或?yàn)V波器，但是也可以有諸其它的部件和諸部件的諸裝置或有諸不同響應(yīng)的諸濾波器，它們實(shí)施所描述的或諸其它的變換和/或重構(gòu)。例如，我們已經(jīng)描述了系統(tǒng)用諸耦合器，但是也能夠用諸其它的裝置，如諸3dB的分離器和諸其它的耦合，信號(hào)分離或取樣裝置以及諸其它的組合裝置，如諸加法器。然而，在這里描述的諸耦合器或諸網(wǎng)絡(luò)中，能夠?qū)⒅T輸入端描述為是與諸輸出端的位置對(duì)應(yīng)地放置的，但是，如一位熟練的技術(shù)人員所知道的那樣，所描述的諸方框工作的方式是變化的并與這里描述的實(shí)施例和功能有關(guān)。
與應(yīng)用有關(guān)，在所描述的諸實(shí)施例中能夠?qū)⒃鲆婧?或相位電路和/或諸移相器放置在諸不同的位置和/或諸路徑上。我們已經(jīng)進(jìn)一步將放大系統(tǒng)描述為用諸分立部件的諸不同配置的系統(tǒng)，但是我們應(yīng)該懂得能夠用諸部件和諸功能的不同安排實(shí)現(xiàn)諸不同的實(shí)施例和它們的諸部分，而這些部件和功能都用了諸專用的集成電路，由軟件驅(qū)動(dòng)的處理電路，硬件或諸分立的部件的諸其它的安排，如從本專利的揭示受益的一位普通的熟練的技術(shù)人員所知道的那樣。已經(jīng)描述的內(nèi)容只是用于說明本發(fā)明諸原理的應(yīng)用。那些熟練的技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到能夠?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行這些和各種不同的其它的修改并使用這些和各種不同的其它的安排和方法，而不需嚴(yán)格地遵循這里說明和描述的作為例子的諸應(yīng)用，并且沒有偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一個(gè)產(chǎn)生至少一個(gè)信號(hào)((S′(t))的方法，所述的方法的特征是通過在時(shí)間中擴(kuò)展所述的信號(hào)(S(t))的能量將至少一個(gè)要被放大信號(hào)S(t)變換成至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)((X(t))；和放大所述的至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)((X(t))。
2．權(quán)利要求1的方法，它的特征在于所述的變換和放大進(jìn)一步將所述的至少一個(gè)信號(hào)變換成至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)((X(t))，每個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)都有一個(gè)與所述的信號(hào)比較降低的峰值功率與平均功率之比；和將所述的至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)放大成所述的至少一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)。
3．權(quán)利要求2的方法，它的特征在于所述的變換進(jìn)一步包括用所述的至少一個(gè)信號(hào)(S(t))的一個(gè)可逆變換(12)將所述的至少一個(gè)信號(hào)(S(t))變換成至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)((X(t))。
4．權(quán)利要求2的方法，它的特征在于所述的變換進(jìn)一步包括將所述的至少一個(gè)信號(hào)(S(t))變換成相關(guān)的諸經(jīng)變換的信號(hào)(X1(t)…Xn(t))。
5．權(quán)利要求2的方法，它的特征在于所述的變換進(jìn)一步包括通過將所述的至少一個(gè)信號(hào)(S(t))的諸延遲的版本組合起來將所述的至少一個(gè)信號(hào)(S(t))變換成諸經(jīng)變換的信號(hào)(X1(t)…Xn(t))。
6．權(quán)利要求2的方法，它的特征在于所述的變換進(jìn)一步包括產(chǎn)生所述的至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)((X(t))作為所述的信號(hào)(S(t))的一個(gè)可逆的函數(shù)(12)。
7．權(quán)利要求2的方法，它的特征在于提供所述的至少一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)用于發(fā)射。
8．權(quán)利要求7的方法，它的特征在于在一個(gè)接收機(jī)上實(shí)施所述的至少一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)的一個(gè)逆變換(18)，產(chǎn)生所述的至少一個(gè)信號(hào)(S(t))的一個(gè)版本(S′(t))。
9．權(quán)利要求1的方法，它的特征在于對(duì)所述的至少一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)實(shí)施一個(gè)逆變換(18)，產(chǎn)生一個(gè)放大信號(hào)(S′(t))。
10．權(quán)利要求9的方法，它的特征在于提供所述的至少一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)用于發(fā)射。
11．權(quán)利要求9的方法，它的特征在于所述的變換包括在時(shí)間中去擴(kuò)展所述的至少一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào)的能量。
12．一個(gè)從諸接收的信號(hào)，它們是從所述的信號(hào)(S(t))的一個(gè)變換(12)得到的，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)(S(t))的一個(gè)版本(S′(t))，以便產(chǎn)生已被放大的諸經(jīng)變換的信號(hào)(X1(t)…Xn(t))的方法，所述的方法的特征在于用所述的諸接收信號(hào)實(shí)施所述的信號(hào)(S(t))的所述的版本(S′(t))的一個(gè)重構(gòu)(18)。
全文摘要
一個(gè)信號(hào)放大系統(tǒng)涉及將至少一個(gè)要被放大信號(hào)變換成至少一個(gè)被放大的經(jīng)變換的信號(hào)和能夠用得到的(諸)放大的經(jīng)變換的信號(hào)產(chǎn)生至少一個(gè)原始信號(hào)的一個(gè)(諸)版本。能夠通過用至少一個(gè)原始信號(hào)對(duì)至少一個(gè)原始信號(hào)進(jìn)行振幅和/或角(相位或頻率)調(diào)制,從至少一個(gè)原始信號(hào)產(chǎn)生至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)。在放大至少一個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)后,解調(diào)得到的至少一個(gè)放大的經(jīng)變換的信號(hào),產(chǎn)生至少一個(gè)信號(hào)的一個(gè)(諸)版本。
文檔編號(hào)H03F1/32GK1298225SQ0012854
公開日2001年6月6日 申請(qǐng)日期2000年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月19日
發(fā)明者雷扎·加納丹, 基里亞基·康斯坦丁諾夫, 諾爾曼·杰拉德·茲耶塞 申請(qǐng)人:朗迅科技公司