專利名稱：獲得線性單調(diào)輸出功率的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
由于要考慮到設(shè)計的各個方面，高性能發(fā)射機的設(shè)計極具挑戰(zhàn)性。 首先，許多應(yīng)用需要高性能，這些高性能指的是良好的線性性，很高的效 率等。其次，對于無線通信，還非常希望具有低功耗和低成本?？傊?，高 性能和低功率/低成本給設(shè)計提出了互相沖突的要求。
003] 除了以上設(shè)計目標以外， 一些應(yīng)用還要求發(fā)射機具有很寬的輸出功 率范圍。例如，可能要求碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中的發(fā)射機在大約 85分貝(dB)的范圍內(nèi)以1.0±0.5 dB的步長調(diào)整其輸出功率。這個大范圍、 小步長的輸出功率用于閉環(huán)功率控制。由于在CDMA系統(tǒng)中每個發(fā)射機都 會干擾其它發(fā)射機，因此，閉環(huán)功率控制要對每個發(fā)射機的輸出功率進行 調(diào)整，以便(1)在接收基站處獲得這個發(fā)射機的所希望的接收信號質(zhì)量， 以及(2)使得對向同一基站進行發(fā)射的其它發(fā)射機的干擾最小。
004為了獲得具有所希望步長分辨率的大范圍輸出功率，可以將發(fā)射機 設(shè)計成分段線性和單調(diào)。如果可以將x值的范圍劃分成有限數(shù)量的子范圍，
使得函數(shù)yw在每個子范圍內(nèi)可以用線性函數(shù)y =肌+ A來表示，函數(shù)x勻
就在這個范圍內(nèi)分段線性，其4^附是斜^率，6是截距，^是輸出值。對于每
個子范圍，m和6可以不同。如果隨著x增大函數(shù)y(;c)不下降，那么它是單
調(diào)的?？梢詫⒄麄€輸出功率范圍劃分成較小的子范圍，以便簡化發(fā)射機設(shè) 計。然后將發(fā)射機設(shè)計成在每個子范圍內(nèi)以及從一個子范圍切換到另一個 子范圍時，輸出功率是線性和單調(diào)的。利用上述函數(shù)，x對應(yīng)于增益控制值， y(x)對應(yīng)于發(fā)射機輸出功率。發(fā)射機可以使用更加復(fù)雜的電路，消耗更多的 電池功率，和/或占用更高的成本，以便獲得分段線性和單調(diào)特性。
005因此在本領(lǐng)域中需要一種技術(shù)來獲得線性單調(diào)輸出功率，即使發(fā)射 機不是分段線性和單調(diào)的。

發(fā)明內(nèi)容
圖2A示出單調(diào)輸出功率函數(shù)；無線設(shè)備100可以被用于各種無線通信系統(tǒng)，例如CDMA系統(tǒng)、 頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、正交FDMA (OFDMA) 系統(tǒng)等。CDMA系統(tǒng)可以使用無線電技術(shù)，例如寬帶CDMA(W-CDMA)、 cdma2000等。cdma2000覆蓋IS-95、 IS-2000和IS-856標準。TDMA系統(tǒng) 可以使用全球移動通信系統(tǒng)(GSM)這種無線電技術(shù)。上述各種無線電技 術(shù)、標準和系統(tǒng)在本領(lǐng)域都是眾所周知的。無線設(shè)備100還可以被用于采 用IEEE802.il系列標準或某些其它WLAN標準的無線局域網(wǎng)(WLAN)， 或者某種其它WLAN無線電技術(shù)。為了清楚起見，以下描述中假設(shè)無線設(shè)
備100被用于可能采用W-CDMA或cdma2000的CDMA系統(tǒng)。
10025無線設(shè)備100可能需要以較小步長(例如對于W-CDMA步長為 1.0±0.5分貝，對于cdma2000步長為0.5±0.25分貝)在大范圍內(nèi)(例如大 約85分貝)改變其輸出功率。這樣大的輸出功率范圍可以通過改變發(fā)射機 120中各個電路的增益來實現(xiàn)?？梢詾榘l(fā)射機電路的不同設(shè)計實現(xiàn)不同的輸 出功率函數(shù)。
0026如同這里所使用的一樣，線性函數(shù)是由公式^-mxx + 6定義的函 數(shù)，其中x是輸入值，m是斜率，6是截距，y是輸出值。非線性函數(shù)是非 線性的任何函數(shù)。單調(diào)函數(shù)是輸出隨輸入增大而增大的函數(shù)，或者輸入在 一個方向上改變時，輸出不改變方向的函數(shù)。非單調(diào)函數(shù)是非單調(diào)的任意 函數(shù)。圖6示出雙環(huán)輸出功率設(shè)置單元600的框圖，雙環(huán)輸出功率設(shè)置單
元600包括粗環(huán)602和精環(huán)604。粗環(huán)602包括粗略查閱表610，其中儲存
用于粗略增益/輸出功率控制的電路的輸出功率函數(shù)。粗略輸出功率函數(shù)可 以是非線性和域非單調(diào)的。精環(huán)604包括精細查閱表620，其中儲存用于 精細增益/輸出功率控制的電路的輸出功率函數(shù)。精細輸出功率函數(shù)單調(diào)的， 可以是也可不是線性的。粗環(huán)602選擇接近所請求的輸出功率x的粗略輸 出功率。精環(huán)604選擇補償粗環(huán)602的輸出功率誤差的輸出功率修正。圖7說明選擇增益/輸出功率的過程700?；谑盏降腡PC命令確定 請求的輸出功率(塊712)?；诒砻魉埱蟮妮敵龉β实妮斎氪_定第一增 益(或粗略增益)(塊714)。輸入可以是所請求的輸出功率的任意表示，例 如表1所示的數(shù)字表示。與所請求的輸出功率相比，第一增益與輸出功率 誤差有關(guān)。基于輸出功率誤差確定第二增益(或精細增益)，并將其用于補 償輸出功率誤差(塊716)。第一增益可以基于覆蓋第一輸出功率范圍的非 線性函數(shù)、非單調(diào)函數(shù)或者非線性和非單調(diào)函數(shù)來加以確定。第二增益可
以基于覆蓋第二輸出功率范圍的線性函數(shù)或單調(diào)函數(shù)來加以確定，這個第 二范圍是第一范圍的一部分。
0056對于塊714，基于所請求的輸出功率選擇關(guān)于輸出功率隨增益的變 化的第一查閱表中的輸出功率。所選擇的輸出功率可能最接近輸出功率， 或者是剛好比所請求的輸出功率高的輸出功率。將對應(yīng)于所選輸出功率的 增益作為第一增益提供。第一增益可以被用于發(fā)射機和/或一些其它電路。
00571對于塊716，基于輸出功率誤差選擇關(guān)于輸出功率隨增益的變化的 第二査閱表中的輸出功率。所選擇的輸出功率可能是最接近輸出功率誤差 的輸出功率。將對應(yīng)于所選輸出功率的增益作為第二增益提供。第二增益 可以被用于DVGA、 VGA和/或一些其它電路。
[0058這里描述的技術(shù)可以用各種方式實現(xiàn)。例如，這些技術(shù)可以用硬件、 固件、軟件或者它們的組合來實現(xiàn)。對于硬件實現(xiàn)，用于選擇增益/輸出功 率的單元(例如

圖1和4中的輸出功率控制器112，圖5中的增益選擇器 420，以及圖6中的輸出功率設(shè)置單元600)可以在一個或多個專用集成電 路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理器件(DSPD)、可編 程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控 制器、微處理器、電子器件，設(shè)計成實現(xiàn)這里描述的功能的其它電路或者 它們的組合中實現(xiàn)。
0059對于固件和/或軟件實現(xiàn)，這些技術(shù)可以用實現(xiàn)這里描述的功能的模 塊來實現(xiàn)(例如程序、函數(shù)等)。固件和/或軟件代碼可以儲存在存儲器(例 如圖1所示的存儲器152)中，由處理器執(zhí)行(例如處理器150)。存儲器 可以在處理器內(nèi)部或者處理器外部實現(xiàn)。
[0060前面的描述是為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。對這 里公開的內(nèi)容的各種改進對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是顯而易見的，這里 給出的一般原理可以被用于其它情形，而不會偏離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。 因此，這些公開的目的不是局限于這里公開的實例，而是與后面的權(quán)利要 求的原理和新穎特征一致。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括第一單元，用于接收表明所請求的輸出功率的輸入，并基于該輸入提供第一增益，所述第一增益與相對于所請求的輸出功率的輸出功率誤差有關(guān)；以及第二單元，用于基于所述輸出功率誤差確定第二增益。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一單元包括 査閱表，用于儲存隨增益而變的輸出功率；以及其中所述第一單元基于所請求的輸出功率在所述查閱表中選擇輸出功 率，提供與所選擇的輸出功率對應(yīng)的增益作為所述第一增益。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所選擇的輸出功率是所述查閱表中 比所請求的輸出功率高的下一個輸出功率。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所選擇的輸出功率是所述查閱表中 最接近所請求的輸出功率的輸出功率。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括加法器，用于從對應(yīng)于所述第一增益的輸出功率減去所請求的輸出功 率，并提供所述輸出功率誤差。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述第二單元包括 査閱表，用于儲存隨增益而變的輸出功率；以及其中所述第二單元基于所述輸出功率誤差在所述查閱表中選擇輸出功 率，提供與所選擇的輸出功率對應(yīng)的增益作為所述第二增益。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所選擇的輸出功率是所述查閱表中 最接近所述輸出功率誤差的輸出功率。
8. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述第一增益是基于非線性函數(shù)、 非單調(diào)函數(shù)或者非線性非單調(diào)函數(shù)確定的。
9. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述第二增益是基于線性函數(shù)或單 調(diào)函數(shù)確定的。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一單元基于覆蓋輸出功率 第一范圍的第一函數(shù)選擇所述第一增益，并且其中所述第二單元基于覆蓋 輸出功率第二范圍的第二函數(shù)選擇所述第二增益，所述第二范圍是所述第 一范圍的一部分。
11. 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括第三單元，用于接收發(fā)射功率控制(TPC)命令，并基于收到的所述 TPC命令確定所請求的輸出功率。
12. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述第一增益被用于發(fā)射機。
13. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二增益被用于數(shù)字可變增 益放大器(DVGA)。
14. 一種方法，包括基于表明所請求的輸出功率的輸入確定第一增益，所述第一增益與相 對于所請求的輸出功率的輸出功率誤差有關(guān)；以及 基于所述輸出功率誤差確定第二增益。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述確定第一增益包括 基于所請求的輸出功率在査閱表中選擇輸出功率，所述查閱表用于儲存隨增益而變的輸出功率；以及提供與所選擇的輸出功率對應(yīng)的增益作為所述第一增益。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述確定第二增益包括: 基于所述輸出功率誤差在查閱表中選擇輸出功率，所述查閱表用于儲存隨增益而變的輸出功率；以及提供與所選擇的輸出功率對應(yīng)的增益作為所述第二增益。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括 基于發(fā)射功率控制(TPC)命令確定所請求的輸出功率。
18. —種裝置，包括基于表明所請求的輸出功率的輸入確定第一增益的模塊，所述第一增 益與相對于所請求的輸出功率的輸出功率誤差有關(guān)；以及 基于所述輸出功率誤差確定第二增益的模塊。
19. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述確定第一增益的模塊包括 用于儲存隨增益而變的輸出功率的查閱表的模塊； 用于基于所請求的輸出功率在所述査閱表中選擇輸出功率的模塊；以及用于提供與所選擇的輸出功率對應(yīng)的增益作為所述第一增益的模塊。
20. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述確定第二增益的模塊包括-用于儲存隨增益而變的輸出功率的査閱表的模塊； 用于基于所述輸出功率誤差在所述査閱表中選擇輸出功率的模塊；以及用于提供與所選擇的輸出功率對應(yīng)的增益作為所述第二增益的模塊。
21. 如權(quán)利要求18所述的裝置，還包括基于發(fā)射功率控制(TPC)命令確定所請求的輸出功率的模塊。
22. —種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介 質(zhì)包括讓計算機基于表明所請求的輸出功率的輸入確定第一增益的代碼，所述第一增益與相對于所請求的輸出功率的輸出功率誤差有關(guān)；以及讓計算機基于所述輸出功率誤差確定第二增益的代碼。
23. —種裝置，包括第一環(huán)，用于基于所請求的輸出功率確定第一增益；以及 第二環(huán)，用于基于所請求的輸出功率與利用所述第一增益獲得的輸出 功率之間的輸出功率誤差，確定第二增益。
24. 如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第一環(huán)包括 第一査閱表，用于儲存輸出功率隨增益變化的第一函數(shù)，其中所述第一環(huán)基于所請求的輸出功率在所述第一查閱表中選擇輸出功率，并提供與 所選擇的輸出功率對應(yīng)的增益作為所述第一增益。
25. 如權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述第二環(huán)包括 第二査閱表，用于儲存輸出功率隨增益變化的第二函數(shù)，其中所述第二環(huán)基于所述輸出功率誤差在所述第二査閱表中選擇輸出功率，并提供與 所選擇的輸出功率對應(yīng)的增益作為所述第二增益。
26. 如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第一環(huán)基于所請求的輸出功 率確定目標輸出功率，以及利用所述第一和第二增益獲得的輸出功率，并 進一步基于所述目標輸出功率確定所述第一增益。
27. 如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第二環(huán)基于所請求的輸出功 率、粗略輸出功率以及利用所述第一和第二增益獲得的輸出功率確定目標 修正，并進一步基于所述目標修正確定所述第二增益。
全文摘要
描述了利用分段非線性和/或非單調(diào)電路實現(xiàn)線性單調(diào)輸出功率的技術(shù)。為具有非線性和/或非單調(diào)特性的第一電路選擇粗略增益。為第二電路選擇精細增益，該第二電路將因為粗略增益而產(chǎn)生的輸出功率誤差考慮進來。第一和第二查閱表可以分別為第一和第二電路儲存輸出功率隨增益的變化?？梢曰谒埱蟮妮敵龉β蔬x擇第一查閱表中的輸出功率，提供對應(yīng)于所選輸出功率的增益作為粗略增益?；谳敵龉β收`差選擇第二查閱表中的輸出功率，提供對應(yīng)于所選輸出功率的增益作為第二增益。
文檔編號H03G3/30GK101375495SQ200780003448
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者A·布塔拉, K·阿特金森, S·古達 申請人:高通股份有限公司