專利名稱：增強(qiáng)型預(yù)失真方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及預(yù)失真方法，尤其涉及結(jié)合放大器使用的預(yù)失真方法。
背景技術(shù)：
目前的寬帶碼分多址(W-CDMA)第三代(3G)系統(tǒng)很有可能構(gòu)成一種用于移動語音、視頻和高速數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著固定網(wǎng)絡(luò)中寬帶因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的數(shù)量的不斷增長，習(xí)慣了家里具有寬帶環(huán)境的人們現(xiàn)在也開始期待一種類似寬帶的移動環(huán)境。因此，3G系統(tǒng)不斷發(fā)展，以容納更多的用戶和提供寬帶移動數(shù)據(jù)通信。
目前已開發(fā)了第三代系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和基站發(fā)收信機(jī)(BTS)；然而，這些BTS并不具備提供全部3G移動業(yè)務(wù)所需的性能。下一階段的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能支持更大的容量和更快的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，比如W-CDMA和CDMA2000系統(tǒng)的高速下行鏈路分組接入(HSDPA)。然而，高容量BTS所需的總功耗要比現(xiàn)有較低容量BTS所需的總功耗高，這是因?yàn)椋呷萘緽TS使用了更多的射頻(RF)載波并且具有更多的基帶信號處理單元。這種增加的功耗使得難以利用現(xiàn)有BTS基礎(chǔ)設(shè)施來實(shí)現(xiàn)高容量BTS。具體地說，高容量BTS中所實(shí)現(xiàn)的功率放大器所產(chǎn)生的熱量大大高于現(xiàn)有BTS基礎(chǔ)設(shè)施的排放熱量。提升高容量BTS中所用的功率放大器的線性度使得它們可用于現(xiàn)有BTS基礎(chǔ)設(shè)施中。
理論上，放大器在其整個動態(tài)范圍內(nèi)提供一致的增益，這樣，放大器的輸出信號才會是輸入信號的正確的放大形式。然而，實(shí)際上，放大器將呈現(xiàn)出非理想特性，比如非線性幅度和相位失真，這些失真不是所希望的并且可能導(dǎo)致使用這種放大器的系統(tǒng)的性能下降。
這種失真所帶來的一種影響是產(chǎn)生等于輸入頻率分量的整數(shù)倍的和值與差值的輸出頻率。這種影響被稱為互調(diào)失真(IMD)，并且尤其不希望它出現(xiàn)在設(shè)計用于多載波或多信道系統(tǒng)中的高功率射頻(RF)放大器中。例如，無線系統(tǒng)中所用的寬帶放大器可能因?yàn)榉糯竽骋徊ǘ紊弦怨潭l率間隔出現(xiàn)的多個信道而產(chǎn)生各種不希望的互調(diào)產(chǎn)物。
為了彌補(bǔ)放大器的非線性，可以使放大器工作在線性范圍內(nèi)。也就是說，放大器的功率值越低，放大器所呈現(xiàn)的非線性度越小。然而，這可能不必要地限制了放大器的可接受工作范圍，這是因?yàn)椋糯笃鞅仨毠ぷ髟谧畲蠊β瘦敵鲆韵乱悦馑幌Ｍ姆蔷€性。
另一種可行的線性化方法包括在放大器現(xiàn)場(field)實(shí)現(xiàn)之前先利用一個測試階段對放大器進(jìn)行測試。在預(yù)先測試階段，可以將測試信號放大，可以快速地對相應(yīng)的輸出信號進(jìn)行抽樣，然后可以將輸入信號與抽樣輸出信號進(jìn)行比較，以便在進(jìn)行抽樣時確定放大器所特有的失真參數(shù)。這些失真參數(shù)(也稱為系數(shù))可以用來改變放大器的輸入信號，從而使其輸出盡可能是線性的。這一用于彌補(bǔ)放大器的非線性的技術(shù)不用考慮放大器的物理工作狀態(tài)隨著放大器的現(xiàn)場老化可能會有什么變化。此外，所確定的失真參數(shù)可能并不是對各種放大器輸入信號而言都是最佳的。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一例實(shí)施方式中，確定發(fā)射機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)，并根據(jù)這一確定使發(fā)射機(jī)的信號預(yù)失真。
在本發(fā)明的一例實(shí)施方式中，確定發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)包括確定信號的功率電平和發(fā)出該信號的發(fā)射機(jī)的溫度等級。該方法將功率電平和溫度等級(temperature level)與保存在查尋表中的值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較使信號預(yù)失真?？梢愿鶕?jù)功率電平的確定，或者可以根據(jù)所確定的功率電平和溫度等級，使信號預(yù)失真。


根據(jù)以下給出的詳細(xì)描述和附圖，可以更充分地理解本發(fā)明的舉例實(shí)施方式，其中同樣的單元用同樣的標(biāo)號來表示，所給出的這些描述和附圖只是為了舉例說明，因此，并不限定本發(fā)明的舉例實(shí)施方式，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一例實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)預(yù)失真方法的發(fā)射機(jī)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一例實(shí)施方式的查尋表；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的過程的流程圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的過程的流程圖的續(xù)圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的過程的流程圖的續(xù)圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的過程的流程圖的續(xù)圖；和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的過程的流程圖的續(xù)圖。
具體實(shí)施例方式
這里所描述的本發(fā)明的舉例實(shí)施方式只不過是為了說明本發(fā)明。因此，不應(yīng)認(rèn)為這些舉例實(shí)施方式是要限定本發(fā)明。
首先，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)射機(jī)。其次，將描述使信號預(yù)失真的方法。最后，將描述本發(fā)明的可選擇的實(shí)施方式。
發(fā)射機(jī)實(shí)施方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一例實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)預(yù)失真方法的發(fā)射機(jī)100。發(fā)射機(jī)100可以用多個發(fā)射信號的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。例如，發(fā)射機(jī)100可以使用于基站收發(fā)信機(jī)(BTS)、收發(fā)信機(jī)等中。
發(fā)射機(jī)100包括預(yù)失真塊110、溫度傳感器120、存儲器130和放大器部分140。源信號x(n)被輸入到發(fā)射機(jī)100并經(jīng)預(yù)失真塊110處理。初始源信號x(n)可能經(jīng)受也可能不經(jīng)受預(yù)失真塊110的預(yù)失真。也就是說，預(yù)失真塊110可以將未經(jīng)改變的初始源信號x(n)傳送到放大器140進(jìn)行放大，然后由發(fā)射機(jī)100輸出。不過，預(yù)失真塊110也可以在預(yù)失真塊110和/或存儲器130中使初始源信號x(n)預(yù)失真。
預(yù)失真系數(shù)一般可以描述成復(fù)數(shù)，它們可以用來與源信號x(n)相乘，以便改變源信號x(n)的工作范圍。
預(yù)失真塊110輸出預(yù)失真信號y(n)，該信號是源信號x(n)的預(yù)失真形式。預(yù)失真信號y(n)被放大器140所接收和放大。然后，放大器140輸出與輸入信號x(n)有線性關(guān)系的輸出信號z(n)。無論預(yù)失真信號y(n)還是輸出信號z(n)都被反饋到預(yù)失真塊110，以估算預(yù)失真函數(shù)。
預(yù)失真塊110可以根據(jù)預(yù)失真信號y(n)的功率電平(平均值或瞬時值)和溫度傳感器120提供的溫度值使源信號x(n)預(yù)失真。預(yù)失真信號y(n)的功率電平和/或溫度傳感器120提供的溫度值通常定義了發(fā)射機(jī)100的物理工作狀態(tài)。當(dāng)溫度傳感器120的取樣出現(xiàn)時，該溫度值是放大器140的瞬時或平均溫度值。
預(yù)失真塊110包括存儲器(未示出)，該存儲器存儲幾組用于使源信號x(n)預(yù)失真的系數(shù)，這些系數(shù)由溫度傳感器120提供的溫度值和預(yù)失真信號y(n)的功率電平所索引。保存在預(yù)失真塊110中的這些系數(shù)與先前接收到的進(jìn)而被預(yù)失真的源信號x(n)有關(guān)?；蛘?，預(yù)失真塊110可以從存儲器130中獲得用于使輸入信號x(n)預(yù)失真的系數(shù)。因此，根據(jù)所得到的功率和溫度值至少之一使源信號x(n)預(yù)失真。
存儲器130包括系數(shù)查尋表131，該表通常如圖2中所示。查尋表131包括與各種功率電平和溫度等級有關(guān)的系數(shù)。根據(jù)發(fā)射機(jī)100的狀態(tài)，即當(dāng)前溫度和功率電平，訪問存儲器130中的查尋表131并選擇系數(shù)，以使源信號x(n)預(yù)失真。
如圖2中所示，查尋表131包括三個功率值范圍，如范圍1、范圍2和范圍3所示。這些功率范圍沿圖2的橫軸所標(biāo)示。圖2的縱軸表示溫度范圍。范圍1包括一組系數(shù)，這組系數(shù)被稱為“范圍1系數(shù)”。范圍2包括三組系數(shù)，這三組系數(shù)被稱為“范圍2系數(shù)1”、“范圍2系數(shù)2”和“范圍2系數(shù)3”。范圍3包括四組系數(shù)，這四組系數(shù)被稱為“范圍3系數(shù)1”、“范圍3系數(shù)2”、“范圍3系數(shù)3”和“范圍3系數(shù)4”。
功率電平從預(yù)失真信號y(n)中得到，而溫度等級從溫度傳感器120中得到。如上所述所得到的功率電平和溫度等級的組合代表發(fā)射機(jī)100(尤其是放大器140)的狀態(tài)。這一狀態(tài)用來從查尋表131中選擇一組系數(shù)。例如，如果預(yù)失真信號y(n)功率電平為-6dB，則將選擇“范圍1系數(shù)”。另一方面，如果預(yù)失真信號y(n)功率電平為-3dB，并且溫度傳感器120檢測到溫度等級落在所界定的“范圍2系數(shù)2”的范圍內(nèi)，則將選擇“范圍2系數(shù)2”，以使源信號x(n)預(yù)失真。
普通技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明并不局限于圖2中所示的功率范圍和溫度等級。根據(jù)任何給定的發(fā)射機(jī)和/或放大器的設(shè)計要求，可以實(shí)現(xiàn)任意多個功率范圍和溫度等級。
使信號預(yù)失真的方法的實(shí)施方式下面，將結(jié)合圖3-7詳述根據(jù)本發(fā)明的一例實(shí)施方式的使輸入信號x(n)預(yù)失真的一種具體方法。
圖3-7示出了根據(jù)本發(fā)明的一例實(shí)施方式的預(yù)失真方法的流程圖。所示的流程圖的原理可以用硬件和/或軟件來實(shí)現(xiàn)。盡管在討論圖3-7中所示的流程圖的功能性時涉及到圖1中所示的發(fā)射機(jī)100，然而，應(yīng)當(dāng)理解，這只是為了舉例說明。因此，本發(fā)明并不局限于圖1中所示的硬件的具體介紹。
圖3的流程圖從啟動塊S210開始。啟動塊S210代表根據(jù)本發(fā)明的一例實(shí)施方式的過程的初始化。功能S220說明了由發(fā)射機(jī)100接收到的一個發(fā)送信號的請求。在發(fā)射機(jī)100的情況下，該請求將使得產(chǎn)生輸出信號z(n)。如果這是發(fā)射機(jī)100的最初的初始化，那么發(fā)射機(jī)可以不用預(yù)失真(功能S230)發(fā)出輸出信號z(n)。利用功能S240，可以得到預(yù)失真信號y(n)的功率電平和放大器140的溫度等級。預(yù)失真信號y(n)的功率電平可以通過反饋到預(yù)失真塊110的反饋信號得到，溫度等級可以由溫度傳感器120來提供。
接著，在功能S250中，判斷所確定的功率電平是落在第一功率范圍內(nèi)還是小于等于第一功率電平。例如，功率范圍是否在范圍1內(nèi)。范圍1或第一功率電平可以保存在存儲器中，比如保存在預(yù)失真塊110的存儲器(未示出)中或存儲器130的查尋表131中。
圖4示出了如果滿足功能S250的條件時所出現(xiàn)的過程。具體地說，在功能S310中，預(yù)失真塊110可以利用功能S240的所確定功率電平(范圍1)所特有的一組系數(shù)(“范圍1系數(shù)”)使輸入信號x(n)預(yù)失真。所確定功率電平所特有的這組“范圍1系數(shù)”可以從預(yù)失真塊110的存儲器和/或存儲器130的查尋表131中得到。一旦功能S310被處理，預(yù)失真過程就在功能S320結(jié)束。
然而，如果不滿足功能S250的條件，那么隨后將是圖5所示的過程。具體地說，功能S410用來判斷所確定的功率電平是落在第二功率范圍(范圍2)內(nèi)還是小于等于第二功率電平。范圍2或第二功率電平可以保存在存儲器中，比如保存在預(yù)失真塊110的存儲器中或存儲器130的查尋表131中。
如果滿足功能S410的條件，那么圖5中所示的過程進(jìn)至功能S420。功能S420評估溫度傳感器120所檢測到并提供給預(yù)失真塊110的放大器140的溫度等級。具體地說，功能S420判斷溫度等級是否小于等于第一溫度值。第一溫度值可以保存在存儲器中，比如保存在預(yù)失真塊110的存儲器中或存儲器130的查尋表131中。如果溫度等級小于等于第一溫度值，那么，預(yù)失真塊110可以利用功能S240中所確定的功率電平和溫度等級所特有的一組系數(shù)(“范圍2系數(shù)1”)使輸入信號x(n)預(yù)失真(功能S430)。所確定功率電平和溫度等級所特有的“范圍2系數(shù)1”系數(shù)可以從預(yù)失真塊110的存儲器和/或存儲器130的查尋表131中得到。
然而，如果不滿足功能S420的條件，那么圖5中所示的過程進(jìn)至功能S440。功能S440可以判斷溫度等級(來自功能S240)是否小于等于第二溫度值。第二溫度值可以保存在存儲器中，比如保存在預(yù)失真塊110的存儲器中或存儲器130的查尋表131中。如果溫度等級小于等于第二溫度值，那么，預(yù)失真塊110可以利用功能S240中所確定的功率電平和溫度等級所特有的一組系數(shù)(“范圍2系數(shù)2”)使輸入信號x(n)預(yù)失真(功能S450)。所確定功率電平和溫度等級所特有的“范圍2系數(shù)2”可以從預(yù)失真塊110的存儲器和/或存儲器130中得到。
如果不滿足功能S440的條件，那么圖5中所示的過程進(jìn)至圖6中所示的流程圖。如圖中所示，功能S510可以判斷溫度等級(來自功能S240)是否小于等于第三溫度值。第三溫度值可以保存在存儲器中，比如保存在預(yù)失真塊110的存儲器中或存儲器130的查尋表131中。如果溫度等級小于等于第三溫度值，那么，預(yù)失真塊110可以利用功能S240中所確定的功率電平和溫度等級所特有的一組系數(shù)(“范圍2系數(shù)3”)使輸入信號x(n)預(yù)失真(功能S520)。所確定功率電平和溫度等級所特有的“范圍2系數(shù)3”可以從預(yù)失真塊110的存儲器和/或存儲器130的查尋表131中得到。
否則，如果不滿足功能S510的條件，那么可以要求進(jìn)一步處理(功能S530)。該進(jìn)一步處理可以包括激活用于表示發(fā)射機(jī)100中的可能錯誤狀態(tài)的錯誤指示。這一錯誤狀態(tài)可以表示可能對發(fā)射機(jī)100造成損壞的溫度狀況或者發(fā)射機(jī)100的處理代碼可能無法處理或不期望的溫度狀態(tài)。
圖7示出了如果不滿足圖4的功能S410時隨后的流程圖。具體地說，功能S610可以用來判斷所確定的功率電平是落在第三功率范圍(范圍3)內(nèi)還是小于等于第三功率電平。范圍3或第三功率電平可以保存在存儲器中，比如保存在預(yù)失真塊110的存儲器中或存儲器130的查尋表131中。如果滿足功能S610的條件，那么圖6中所示的過程進(jìn)至功能S420并如前面所討論那樣由此進(jìn)行下去。然而，在圖2中所示的查尋表131的情況下，當(dāng)使輸入信號x(n)預(yù)失真時，可以使用包括預(yù)失真的附加系數(shù)在內(nèi)的一個附加溫度范圍。
否則，如果不滿足功能S610的條件，那么可以要求進(jìn)一步處理(功能S620)。該進(jìn)一步處理可以包括激活用于表示發(fā)射機(jī)100中的可能錯誤狀態(tài)的錯誤指示。這一錯誤狀態(tài)可以表示可能對發(fā)射機(jī)100造成損壞的功率電平或者發(fā)射機(jī)100的處理代碼可能無法處理或不期望的功率電平。
可選擇的實(shí)施方式盡管示出存儲器130與發(fā)射機(jī)100結(jié)合，然而這只是為了舉例說明。也就是說，存儲器130操作上還可以通過其他設(shè)備或單元與發(fā)射機(jī)100連接。一種這樣的設(shè)備可能是與發(fā)射機(jī)100通信的BTS。
盡管本發(fā)明的一例實(shí)施方式描述了根據(jù)三個功率范圍以及每個范圍內(nèi)各自的1、3和4個溫度值得到預(yù)失真系數(shù)，然而這只是為了舉例說明。按照任意給定的發(fā)射機(jī)的設(shè)計要求的需要，還可以采用其他組合方式的范圍和溫度值。
因此，雖然描述了本發(fā)明的這些舉例實(shí)施方式，顯然它們可以按多種方式變化。這些變化不要被認(rèn)為是違背本發(fā)明的舉例實(shí)施方式的精神和范圍，并且，對熟練技術(shù)人員而言，顯然所有這些修改都應(yīng)包含在隨后的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括根據(jù)發(fā)射機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)使發(fā)射機(jī)的信號預(yù)失真。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在預(yù)失真時，當(dāng)前工作狀態(tài)至少是信號的功率電平。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在預(yù)失真時，當(dāng)前工作狀態(tài)至少是信號的功率電平和發(fā)射機(jī)所用的放大器的溫度等級。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括訪問存儲器，以根據(jù)發(fā)射機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)檢索用于使信號預(yù)失真的系數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中訪問包括從根據(jù)至少一個功率范圍和至少一個溫度等級所索引的系數(shù)查尋表中檢索系數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中訪問包括從根據(jù)三個功率范圍索引的系數(shù)查尋表中檢索系數(shù)，三個功率范圍中的第一范圍包括一個規(guī)定的溫度等級，三個功率范圍中的第二范圍包括兩個規(guī)定的溫度等級，而三個功率范圍中的第三范圍包括四個規(guī)定的溫度等級。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中預(yù)失真步驟包括確定信號的功率電平；確定發(fā)出該信號的發(fā)射機(jī)的溫度等級；將功率電平和溫度等級中的至少之一與多個值中的至少之一進(jìn)行比較；和根據(jù)比較使信號預(yù)失真。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中比較包括將所確定的功率電平和溫度等級與多個功率值和多個溫度等級值進(jìn)行比較。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中如果所確定的功率電平小于第一功率值，則利用所保存的系數(shù)而與所確定的溫度等級無關(guān)地使信號預(yù)失真。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中如果所確定的功率電平大于第一功率值，則利用所保存的系數(shù)根據(jù)所確定的功率電平和所確定的溫度等級使信號預(yù)失真。
全文摘要
一種方法可以包括確定信號的功率電平和發(fā)出該信號的發(fā)射機(jī)的溫度等級?？梢詫⒐β孰娖胶蜏囟鹊燃壷械闹辽僦慌c含有預(yù)失真系數(shù)的查尋表進(jìn)行比較。該方法可以根據(jù)比較使信號預(yù)失真。此外，還公開了一種與該方法有關(guān)的設(shè)備。
文檔編號H03F1/30GK1543059SQ20041003668
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者沃爾特·宏查林克, 金宰亨, 凱利亞吉·孔斯坦丁諾, 吉 孔斯坦丁諾, 沃爾特 宏查林克 申請人:朗迅科技公司