專利名稱：用于提供功率放大器的自適應(yīng)電源電壓控制的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各種實(shí)施方式總體上涉及通信。
背景技術(shù)：
諸如蜂窩系統(tǒng)(例如擴(kuò)頻系統(tǒng)(諸如碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)) 或時(shí)分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò))的無線通信系統(tǒng)為用戶提供了移動(dòng)的便 利性以及豐富的業(yè)務(wù)和功能。此便利性已經(jīng)得到持續(xù)增長的消費(fèi)者人 群的明顯接納，將其作為認(rèn)可的通信模式，用于傳送語音和數(shù)據(jù)(包 括文本和圖形信息.)方面的商務(wù)和個(gè)人使用。因而，移動(dòng)終端的種類 (例如電話)已經(jīng)在增多。因此，制造商正持續(xù)地接受挑戰(zhàn)以生產(chǎn)具 有更強(qiáng)大功能、更長操作時(shí)間以及更小外形因素的終端。這些設(shè)備的 一個(gè)重要部件是功率放大器(PA)。
傳統(tǒng)上，無線設(shè)備應(yīng)用中所采用的功率放大器要求使用隔離器。 例如，PA輸出連接至隔離器，使得PA的負(fù)載可以保持幾乎恒定，而 不考慮天線阻抗造成的負(fù)載變動(dòng)，其中天線阻抗隨著不同的操作條件 而改變。然而，為了節(jié)約成本以及減小外形因素，在現(xiàn)代電話中通常 省略這種隔離器。此約束給功率放大器設(shè)計(jì)帶來了巨大的工程挑戰(zhàn)。 即，大的負(fù)載變化可能對這些電話的操作帶來負(fù)面影響。這種負(fù)載變 化可以由電壓駐波比(VSWR)來表征，其中PA要被設(shè)計(jì)成針對一 定VSWR周期內(nèi)的負(fù)載而工作。
因此，需要一種方法來提供高效的功率放大器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了這些以及其他需求，其中，提供了一種用于提供功 率放大器的自適應(yīng)電源電壓控制的方法。
5根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)方面， 一種設(shè)備，包括電壓檢測器， 其被配置為檢測電壓擺動(dòng)；以及功率檢測器，其被配置為檢測功率。 該設(shè)備還包括控病器，其耦合至所述電壓檢測器和所迷功率檢測器。 所述控制器被配置為接收指定所需輸出功率的信號(hào)，以及使用檢觀']至J 的電壓擺動(dòng)和檢測到的功率來確定在特定負(fù)載條件下對應(yīng)于所需輸
出功率的電源幅值(rail)電壓。此外，該設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器，其被配 置為施加所確定的電源幅值電壓以生成所需輸出功率。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的另一方面， 一種方法，包括接收指定所需 輸出功率的信號(hào)。該方法還包括檢測電壓擺動(dòng)以及檢測功率。此外， 該方法包括使用所檢測到的電壓擺動(dòng)和所檢測到的功率來確定在特 定負(fù)載條件下對應(yīng)于所需輸出功率的電源幅值電壓；以及施加所確定 的電源幅值電壓以生成所需輸出功率。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的,又一方面， 一種設(shè)備，包括用于接收指定 所需輸出功率的信號(hào)的裝置。該設(shè)備還包括用于檢測電壓擺動(dòng)的裝置 以及用于檢測功率的裝置。此外，該設(shè)備包括用于使用所檢測到的電 壓擺動(dòng)和所檢測到的功率來確定在特定負(fù)載條件下對應(yīng)于所需輸出 功率的電源幅值電壓的裝置；以及用于施加所確定的電源幅值電壓以 生成所需輸出功率的裝置。
本發(fā)明的其他方面、特征和優(yōu)勢從下文的詳細(xì)描述中很容易明 了，其簡單地通過示出多個(gè)特定實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn)(包括構(gòu)思以執(zhí)行本 發(fā)明的最佳模式)來描述。本發(fā)明也能夠有其他的不同實(shí)施方式，并 且可以在多個(gè)明顯的方面修改其多個(gè)細(xì)節(jié)，而都不偏離本發(fā)明的精神 和范圍。相應(yīng)地，附圖和描述本質(zhì)上應(yīng)視為示意性的而不是限制性的。


在附圖中通過示例方式而不是限制方式示出本發(fā)明，其中類似附 圖標(biāo)記指代類似的元件，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式的、能夠提供無隔離器的功率 放大器的自適應(yīng)電源電壓控制的通信系統(tǒng)的圖示；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、能夠支持自適應(yīng)電源電壓控 制的功率放大器的組件的圖示；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的賣施方式的、能夠支持自適應(yīng)電源電壓控'制
的功率放大器的示例性電路圖4是示出了當(dāng)具有圖1的系統(tǒng)的功率放大器的負(fù)載阻抗從較高
阻抗改變?yōu)檩^低阻抗時(shí)的場景的圖示；
圖5是示出了圖1的系統(tǒng)的功率放大器的輸入信號(hào)已經(jīng)被增大以
便增大晶體管電壓擺動(dòng)從而維持不變的輸出功率電平的場景的圖示； 圖6示出了通過降低集電極幅值電壓來移動(dòng)AC負(fù)載線的圖示； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、用于從圖1的系統(tǒng)的功率放大
器得到期望的輸出功率的過程的流程圖8是可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各種實(shí)施方式的硬件圖示；
圖9A和圖9B是能夠支持本發(fā)明.各種實(shí)施方式的不同蜂窩移動(dòng)電
話系統(tǒng)的圖示；
圖IO是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、能夠在圖9A和圖9B的系統(tǒng) 中操作的移動(dòng)臺(tái)的示例性組件的圖示；以及
圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、能夠支持此處所描述的處理 的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的圖示。
具體實(shí)施例方式
公開了用于提供功率放大器的自適應(yīng)電源電壓控制的設(shè)備、方法 和軟件。在下文描述中，出于解釋的目的，闡述了多個(gè)特定細(xì)節(jié)以便 提供對本發(fā)明的實(shí)施方式的全面理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來 說很明顯，本發(fā)明的實(shí)施方式可以不需要這些特定細(xì)節(jié)或者使用等同 方案來實(shí)踐。在其他實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以框圖形式示出以避 免不必要地混淆本發(fā)明的實(shí)施方式。
盡管針對無線網(wǎng)絡(luò)以及擴(kuò)頻技術(shù)(例如碼分多址(CDMA)、寬 帶CDMA (WCDMA)等)討論本發(fā)明的某些實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的實(shí)施方式可以應(yīng)用于任何通信系統(tǒng)類型(例如有線網(wǎng)絡(luò)等)以及其他傳輸技術(shù)(例如TDMA、增強(qiáng)
UTRAN (通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)))。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式、能夠提供無隔離器的功率放 大器的自適應(yīng)電源電壓控制的通信系統(tǒng)的圖示。通信系統(tǒng)100可以是 無線網(wǎng)絡(luò)或有線系統(tǒng)，其包括通過信道103與其他終端105通信的終 端101。如圖所示，除其他部件外，終端101包括收發(fā)機(jī)107,用于 發(fā)射和接收信號(hào)；在一種示例性實(shí)施方式中，終端101實(shí)現(xiàn)為圖10 所示的移動(dòng)臺(tái)。收發(fā)機(jī)107耦合至功率放大器109,其用于放大收發(fā) 機(jī)107提供的信號(hào)。此外，收發(fā)機(jī)107可以包括用于支持與終端105 進(jìn)行通信的電路，例如信號(hào)處理組件。在一種實(shí)施方式中，終端101 是無線設(shè)備，因此，其可以擁有天線(未示出)以用于發(fā)射和接收射 頻(RF)信號(hào)。PA109還能夠接收用于指定PA109的所需輸出功率 的外部輸入。在此安排下，PA 109外部的單個(gè)控制可以指示PA 109 確定在任意給定輸出功率和負(fù)載條件下其自己的電源幅值電壓和靜 態(tài)電流設(shè)置。
可以認(rèn)識(shí)到， 一般而言，當(dāng)功率放大器被設(shè)計(jì)為滿足一定電壓駐 波比(VSWR)周期內(nèi)的負(fù)載變化的線性要求(例如，如CDMA系 統(tǒng)中相鄰信道功率或ACPR要求所指定的線性要求)時(shí)，滿足線性的 最差情況條件可能是位于VSWR周期上的特定點(diǎn)(其被描述為VSWR 周期上的特定階段)。VSWR周期上的此最差情況階段實(shí)際上是由例 如功率放大器的輸出管腳和此激活設(shè)備的集電極/漏極之間的電路轉(zhuǎn)
換而來的。經(jīng)轉(zhuǎn)換的最差情況負(fù)載對應(yīng)于激活設(shè)備的集電極/漏極看到 的最大阻抗。這是源于此事實(shí)使用有限的功率電源幅值，可允許的 電壓擺動(dòng)會(huì)被削波并且集電極/漏極看到的最高阻抗等于在給定輸出 功率處的最高集電極/漏極擺動(dòng)電壓(V。)——也即，只要功率放大 器被設(shè)計(jì)成在最高阻抗處不滿足ACPR要求之前對集電極/漏極電壓 擺動(dòng)進(jìn)行削波。在特定VSWR周期上或周期內(nèi)的任何其他點(diǎn)表示較 低的集電極/漏極電壓擺動(dòng)。因此，功率電源幅值進(jìn)行的削波會(huì)更少， 從而使ACPR(線性)會(huì)比上面提到的最差情況條件更好。換言之，在VSWR周期內(nèi)除了最差情況負(fù)載條件之外的其他任何點(diǎn)上有更多
的ACPR富余。然而，在最差情況下滿足ACPR的這個(gè)保證預(yù)示著當(dāng) 功卓放大器正工作在VSWR周期上或內(nèi)的其他任何點(diǎn)處時(shí)，其效率
一目當(dāng)<氐。
為了解決上述問題，功率放大器109被配置為監(jiān)控集電極/漏極電 壓擺動(dòng)(V。)和來自PA 109的正向功率(P。)，功率電壓幅值電壓 (VJ被調(diào)整。此過程提供了對PA 109的有效操作，因而改善了通 話時(shí)間(假設(shè)終端101實(shí)現(xiàn)為蜂窩電話)。
在某些實(shí)施方式中，通信系統(tǒng)IOO是無線網(wǎng)絡(luò)，其支持多個(gè)終端 101、 105,如針對圖9A和圖9B所描述的。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式、能夠支持自適應(yīng)電源電壓 控制的功率放大器的組件的圖示。在此示例中，PA109包括用于接收 待放大的信號(hào)的輸入以及用于指定所需功率電平的另.一 輸入，其中所 需功率電平將要從PA 109輸出。放大過程由驅(qū)動(dòng)級(jí)晶體管201和末 級(jí)晶體管203的組合來完成。這些晶體管201、 203可以是任何類型 的晶體管，包括場效應(yīng)晶體管(FET)、雙極結(jié)晶體管(BJT)、金 屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管等。出于解釋的目的，將晶體管201、 203描述為具有發(fā)射機(jī)、基極和集電極的B汀。
DC-DC轉(zhuǎn)換器207分別通過DC饋電205a和205b向驅(qū)動(dòng)級(jí)晶體 管201和末級(jí)晶體管203供給集電極幅值電壓(Vec) 。 DC饋電205b 耦合至晶體管203的功率電源幅值，并且表示天線(未示出)的改變 的負(fù)載阻抗。DC-DC轉(zhuǎn)換器207可以調(diào)整功率電源幅值電源(Vrr), 以允許對于所需電壓擺動(dòng)來說剛好足夠的DC(直流)電壓。此調(diào)整 可以基于對集電極電壓擺動(dòng)(V。)和PA 109的正向功率(P。)的監(jiān) 控來進(jìn)行。利用DC-DC轉(zhuǎn)換器207來改善較低(回退backed-off)功 率下的效率；這是因?yàn)檩^低的功率不像峰值功率情況下需要全部電壓 擺動(dòng)。在這種情況下，可以優(yōu)化任意給定負(fù)載條件下的效率，如圖4-圖6所示(通過負(fù)載線位置的水平移動(dòng)以適應(yīng)負(fù)載阻抗改變來表示)。
具體地，末級(jí)晶體管203的集電極擺動(dòng)電壓(V。)輸入至電壓檢測器209。末級(jí)晶體管203的集電極擺動(dòng)電壓(V。)還通過匹配單元 2J1輸入至輸出功率釆樣器(例如方向性耦合器)213。輸出功率采樣 器213繼而#放大后的信號(hào)輸出至PA輸出，并將》i大后的信號(hào)饋送 至功率檢測器211。特別地，為了監(jiān)控正向功率P。，連接至PA 109 輸出的輸出功率采樣器213對正向功率進(jìn)行采樣。接著，通過功率檢 測器211來檢測此采樣后的正向功率。電壓4金測器209以及功率一全測 器2U的輸出繼而輸入至控制器215。然后，控制器215可以生成所 需的集電極幅值電壓，從而提供有效的PA 109操作。
驅(qū)動(dòng)級(jí)偏置單元217從控制器215接收偏置并將偏置提供給驅(qū)動(dòng) 級(jí)晶體管201。類似地，末級(jí)偏置單元219從控制器215接收偏置并 將偏置提供給末級(jí)晶體管203。為了阻抗匹配，匹配單元221也可以 包含在PA 109內(nèi)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式、能夠支持自適應(yīng)電源電壓控制的 功率放大器的示意性電^各圖。在此場合下，PA 109包括作為匹配單元 的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)301、級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)302以及輸出匹配網(wǎng)絡(luò)303。偏 置電路305、 307可以由電子偏置電路實(shí)現(xiàn)。VBAT表示用于將電源 饋送至偏置電路305、 307以及DC-DC轉(zhuǎn)換器309的電池終端?？刂?器311 (例如，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、實(shí)時(shí)軟件或模擬控制器) 控制DC-DC轉(zhuǎn)換器309。輸入控制可以是模擬電壓/電流或者數(shù)字表 示；例如，如果使用模擬控制，則電壓/電流可以是用于最差情況負(fù)載 條件的電源幅值電壓的線性或非線性的縮小或放大形式。如前所述， 通過將集電極擺動(dòng)電壓(V。)和所需功率(P。)饋送至控制器311, 集電極/漏極電源幅值電壓(Vrr)可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整以提供對于給定負(fù) 載條件下所需(或所期望的)輸出功率來說足夠的DC電壓。
特別地，在PA輸出處，所需功率(P。)被饋送至控制器311， 并且相應(yīng)的初始輸入功率(Pi)被注入PA輸入級(jí)?；诋a(chǎn)生最差情 況負(fù)載阻抗(Z1—max)的P。來計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)級(jí)晶體管313和末級(jí)晶 體管315的偏置以及所需的集電極幅值電壓(V —max)。然后，調(diào)整 P,直到對于實(shí)際負(fù)載阻抗Zl(由317表示)達(dá)到P。。當(dāng)由于天線負(fù)載變化而改變Z1時(shí)，P。會(huì)改變，因而調(diào)整Pi以保持相同的P。。當(dāng)集電 極擺動(dòng)電壓(V。)低于Vrr—max的目標(biāo)值時(shí)，對集電極擺動(dòng)電壓(V。) 進(jìn)行測量；繼而基于測量的V。計(jì)算新的Vrr。這確保了在任恃負(fù)載條 件下，對于給定的P。， Vrr總是最優(yōu)的。還可以優(yōu)化用于驅(qū)動(dòng)級(jí)317
和末級(jí)319的偏置(不過，它們可以保持在基于用于最差情況阻抗的
特征的默認(rèn)值)。
控制器311耦合至電壓檢測器321,電壓檢測器321可以包括高 值電容或者高值電阻，其后跟隨峰值/包絡(luò)檢測器(如圖所示)。功率 檢測器323也可以利用峰值/包絡(luò)檢測器或均方根(RMS)功率檢測 器(未示出)。為了避免晶體管313、 315的集電極/漏極負(fù)擔(dān)過重， 監(jiān)控V。的一種特別方式可以通過使用小電容(也即高電容量)或大 電阻(也即高阻值)來實(shí)現(xiàn)，此小電容或大電阻對集電極/漏極處的射 頻(RF)電壓進(jìn)行采樣，然后使用峰值/包絡(luò)檢測器來檢測晶體管315 的電壓擺動(dòng)V。。
在上述安排下，PA 109的集電極/漏極電源幅值電壓(Vrr)總是 被調(diào)整為允許對于可變負(fù)載下的任何輸入功率(P。)而言剛好足夠的 集電極/漏極電壓擺動(dòng)(V。)。因此，PA 109在其最大效率條件下操 作，因而能夠有效地延長電池續(xù)航時(shí)間(例如增長蜂窩電話的通話時(shí) 間)。這也取得了降低終端109的溫度的有效效果。
圖4是示出了當(dāng)具有圖1的系統(tǒng)的功率放大器的負(fù)載阻抗從較高 阻抗改變?yōu)檩^低阻抗時(shí)的場景的圖示。具體地，該場景涉及驅(qū)動(dòng)級(jí)晶 體管201和末級(jí)晶體管203的集電極看到的、從較高阻抗Rl到校低 阻抗R:/的負(fù)載阻抗。如圖所示，集電極電壓擺動(dòng)由V。表示。假設(shè)在 此高阻抗情形下，集電極電壓擺動(dòng)中沒有削波。當(dāng)負(fù)載阻抗降低時(shí)， 集電極處的電壓擺動(dòng)V。減少至V。，，因而輸出功率P。減少至P。'。也 即，P。表示阻抗降低之前的輸出功率。負(fù)載從較高阻抗到較低阻抗的
改變在ic對Vce的圖中示出，其中ic是集電極電流，Vce是集電極-發(fā)
射機(jī)電壓。該圖還示出了晶體管的基極電流ib。該基極電流ib與輸入
信號(hào)成比例變化?；鶚O電流偏置到級(jí)別Ir。該圖還示出了施加到集電極的集電才及幅值電壓Vccl以及飽和電壓Vk。
圖5是示出了圖1的系統(tǒng)的功率放大器的輸入信號(hào)已經(jīng)'被增大以
便增大晶體管電壓擺動(dòng)從而維持不變的輸出功率電平的場景的圖示。
如圖所示，如果驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)增加，則集電極擺動(dòng)電壓降低至V。"。 輸出功率保持與以前相同。集電極電壓擺動(dòng)的降低導(dǎo)致集電極DC-電 壓-余量未被用于整個(gè)擺動(dòng)，其轉(zhuǎn)化為DC功率的浪費(fèi)。
圖6是示出了通過降低集電極幅值電壓來移動(dòng)A C負(fù)載線的圖示。 具體地，該圖示出了通過將集電極幅值電壓從Vccl降低至Vw來移動(dòng) AC(交流)負(fù)載線。在此情況下，浪費(fèi)的電壓余量被消除了，從而 改善了 PA 109的效率。集電才及幅值電壓的變化可以通過感應(yīng)給定輸 出功率下的集電極電壓擺動(dòng)來進(jìn)行控制。這確保了有足夠的DC電壓
用于RF擺動(dòng)。應(yīng)當(dāng)注意，此處所示場景假設(shè)了非失真波形，但是在 實(shí)際應(yīng)用中允許一定的削波以便在效率和有限線性要求之間進(jìn)行權(quán) 衡。這種線性要求由ACPR要求所規(guī)定。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式、用于從圖1的系統(tǒng)的功率放 大器得到期望的輸出功率的過程的流程圖。在此示例中，為了從PA 109獲得期望的輸出功率(同時(shí)維持高效的PA操作)，對輸出功率 P。以及集電極電壓擺動(dòng)V。進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。該監(jiān)控允許適當(dāng)調(diào)整PA輸 入功率和集電極幅值電壓。在步驟701,將所需輸出功率輸入到控制 器215。在步驟702,將相應(yīng)的初始輸入功率供給至PA輸入。接下來， 在步驟705,基于產(chǎn)生最差情況負(fù)載阻抗(ZL—max)的P。來確定用于 驅(qū)動(dòng)級(jí)晶體管201和末級(jí)晶體管203的偏置以及最大所需集電極幅值 電壓(Vrr—max)。在步驟707,繼而將所確定的偏置施加在晶體管上。
按照步驟709，由控制器215測量PA 109的輸出功率以確定是否 已達(dá)到所期望的輸出功率。在步驟711,調(diào)整輸入功率Pi直到對于實(shí) 際負(fù)載阻抗Zl達(dá)到P。。
在步驟713,測量集電極擺動(dòng)電壓V。。如果V。低于Vrr—maJ々目 標(biāo)值(在步驟715確定)，則在步驟717基于V。以確定新的Vno并 將其施加在晶體管201、 203上(步驟719)?？蛇x地，在經(jīng)平衡的PA配置(未示出)中，可以實(shí)施上述方案 從而監(jiān)控與兩個(gè)并行末級(jí)相關(guān)聯(lián)的輸出晶體管的集電極處的集電極
電壓擺動(dòng)(例如V。a和V。J ,并選擇二者中最大的，即V。二max(V。a,
vob}。
此外，可以優(yōu)化用于驅(qū)動(dòng)級(jí)晶體管201和末級(jí)晶體管203的偏置； 然而應(yīng)當(dāng)注意，此偏置可以保持在基于用于最差情況阻抗的特征的默認(rèn)值。
在一種實(shí)施方式中，每個(gè)功率控制周期(也即，每1.25ms)重復(fù) 所描述的過程。此過程有利地確保了在任意負(fù)載條件下，對于給定的
P。, Vrr是最優(yōu)的。相對于天線的操作條件改變所引入的負(fù)載變化而言，
預(yù)定持續(xù)時(shí)間(例如1.25ms)是短持續(xù)時(shí)間。在這種條件下，PA109 在其針對負(fù)載變化最高效狀態(tài)下操作。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，用于提供功卑放大器的自適應(yīng)電 源電壓控制的過程可以經(jīng)由軟件、硬件(例如，通用處理器、數(shù)字信 號(hào)處理器(DSP)芯片、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)等)、固件或其組合來實(shí)現(xiàn)。下面將詳細(xì)描述用于執(zhí)行上 述功能的示例性硬件。
件。計(jì)算系統(tǒng)800口包括總'線8^1或其他用于;專送l息的k信裝置，以 及耦合至總線801用于處理信息的處理器803。計(jì)算系統(tǒng)800還包括 主存儲(chǔ)器805，諸如隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)或其他動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備， 其耦合至總線801以用于存儲(chǔ)信息和將由處理器803執(zhí)行的指令。主 存儲(chǔ)器805還可以用于存儲(chǔ)在處理器803執(zhí)行指令期間的臨時(shí)變量或 其他中間信息。計(jì)算系統(tǒng)800還可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM) 807或 其他靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，其耦合至總線801用于存儲(chǔ)靜態(tài)信息和用于處理 器803的指令。諸如磁盤或光盤的存儲(chǔ)設(shè)備809耦合至總線801以用 于永久存儲(chǔ)信息和指令。
計(jì)算系統(tǒng)800可以經(jīng)由總線801耦合至顯示器811 (諸如液晶顯 示器或有源矩陣顯示器)以用于向用戶顯示信息。輸入設(shè)備813 (諸如包括字母和其他鍵的鍵盤)可以耦合至總線801以用于將信息和命
令選擇傳送至處理器803。輸入設(shè)備'813可以包括光標(biāo)控制(諸如鼠 標(biāo)、軌趁球或光標(biāo)方向鍵)以用于將方向信息和命令選沖李傳送至處理 器803以及用于控制顯示器811上的光標(biāo)運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式，可以響應(yīng)于處理器803執(zhí)行包含在 主存儲(chǔ)器805的指令安排而由計(jì)算系統(tǒng)800提供此處所描述的過程。 這種指令可以從另一計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(諸如存儲(chǔ)設(shè)備809 )讀入主存
儲(chǔ)器805。包含在主存儲(chǔ)器805中的指令安排的執(zhí)行使得處理器803 執(zhí)行此處所描述的過程步驟。也可以采用多處理布置中的一個(gè)或多個(gè) 處理器來執(zhí)行包含在主存儲(chǔ)器805中的指令。在可選實(shí)施方式中，可 以使用硬線電路來代替軟件指令或與軟件指令結(jié)合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 實(shí)施方式。在另一示例中，可以使用諸如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) 的可重配硬件，在此硬件中，其邏輯門的功能和連接拓樸通?？梢酝?過對存儲(chǔ)器查找表編程而在運(yùn)行時(shí)定制。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式不 限于硬件電路和軟件的任何特定組合。
計(jì)算系統(tǒng)800還包括耦合至總線801的至少一個(gè)通信接口 815。 通信接口 815提供耦合至網(wǎng)絡(luò)鏈^各(未示出)的雙向數(shù)據(jù)通信。通信 接口 815發(fā)送和接收攜帶表示各種信息類型的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電信號(hào)、 電磁信號(hào)或光信號(hào)。此外，通信接口 815可以包括外圍接口設(shè)備，諸 如通用串行總線(USB)接口、 PCMCIA (個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié) 會(huì))接口等。
處理器803可以在接收代碼的同時(shí)執(zhí)行所傳輸?shù)拇a和/或?qū)⒋?碼存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備809或其他非易失性存儲(chǔ)器中以便以后執(zhí)行。以此 方式，計(jì)算系統(tǒng)800可以獲得載波形式的應(yīng)用代碼。
此處所用的術(shù)語"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，，是指參與向處理器803提供 指令以用于執(zhí)行的任何介質(zhì)。此類介質(zhì)可以采取多種形式，包括但不 限于非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)以及傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括， 例如光盤或磁盤，諸如存儲(chǔ)設(shè)備809。易失性介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器， 諸如主存儲(chǔ)器805。傳輸介質(zhì)包括同軸線、銅線和光纖器件，包含包括總線801的線路。傳輸介質(zhì)也可以采用聲波、光波或電磁波的形式，
諸如在射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信期間生成的波。計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)的常規(guī)形式包括，例如軟盤、柔性盤、硬盤、磁帶、任何其他磁 性介質(zhì)、CD-ROM、 CDRW、 DVD、任何其他光學(xué)介質(zhì)、穿孔卡、紙 帶、光標(biāo)示窗體、具有孔圖案或其他光學(xué)可識(shí)別指示的任何其他物理 介質(zhì)、RAM、 PROM以及EPROM、閃速-EPROM、任何其他存儲(chǔ)芯 片或盒、載波、或計(jì)算機(jī)可讀取的任何其他介質(zhì)。
可以包含計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的各種形式來向處理器提供指令以用 于執(zhí)行。例如，用于執(zhí)行至少部分本發(fā)明的指令最初可以產(chǎn)生于遠(yuǎn)程 計(jì)算機(jī)的磁盤上。在這種情形下，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)將指令載入到主存儲(chǔ)器 并使用調(diào)制解調(diào)器通過電話線發(fā)送指令。本地系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器在電 話線上接收數(shù)據(jù)，使用紅外發(fā)射機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紅外信號(hào)并將該紅外 信號(hào)發(fā)射至便攜式計(jì)算設(shè)備，諸如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或膝上型計(jì) 算機(jī)。便攜式計(jì)算設(shè)備上的紅外檢測器接收由該紅外信號(hào)生成的信息 和指令并將數(shù)據(jù)放到總線上。總線將數(shù)據(jù)傳送至主存儲(chǔ)器，處理器從 主存儲(chǔ)器取回并執(zhí)行該指令?？蛇x地，主存儲(chǔ)器所接收的指令可以在 由處理器執(zhí)行之前或之后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備上。
圖9A和9B是能夠支持本發(fā)明的各種實(shí)施方式的不同蜂窩移動(dòng)電 話系統(tǒng)的圖示。圖9A和圖9B示出了示例性蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)，每 個(gè)系統(tǒng)都有移動(dòng)臺(tái)(例如手持電話)和基站，在移動(dòng)臺(tái)和基站中具有
(作為數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的一部分的)已安裝的收發(fā)機(jī)、硬件、 軟件、集成電路、和/或半導(dǎo)體設(shè)備。作為示例，無線網(wǎng)絡(luò)支持國際電 信聯(lián)盟(ITU)針對國際移動(dòng)電信2000 (IMT-2000)定義的第二代和 第三代(2G和3G)業(yè)務(wù)。出于解釋的目的，針對cdma2000架構(gòu)來 闡述無線網(wǎng)絡(luò)的載波和信道選擇功能。作為IS-95的第三代版本， cdma2000是在第三代合作伙伴計(jì)劃2 ( 3GPP2 )中被標(biāo)準(zhǔn)化的。
無線網(wǎng)絡(luò)900包括與基站子系統(tǒng)(BSS) 903通信的移動(dòng)臺(tái)901
(例如，手持電話、終端、臺(tái)、單元、設(shè)備或接至用戶的任何接口形 式(諸如"可穿戴，，電路等))。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，此無
15線網(wǎng)絡(luò)支持國際電信聯(lián)盟(ITU )針對國際移動(dòng)電信2000 (IMT-2000 ) 定義的第三代(3G)業(yè)務(wù)。
在此示例中，BSS 903包括基站收發(fā)臺(tái)(BTS) 905和基站控如J器
(BSC) 907。盡管示出了單個(gè)BTS，但是可以意識(shí)到，通常有多個(gè) BTS例如通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈^各連接至BSC。每個(gè)BSS 903通過傳輸控制 實(shí)體或分組控制功能(PCF) 911鏈接至分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN) 909。由于PDSN909用作對外部網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)913或其他私有客 戶網(wǎng)絡(luò)915)的網(wǎng)關(guān)，因此PDSN 909可以包括接入、授權(quán)和計(jì)費(fèi)系 統(tǒng)(AAA) 917,以便安全地確定用戶的身份和權(quán)限以及跟蹤每個(gè)用 戶的行為。網(wǎng)絡(luò)915包括網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS ) 931,其鏈接至一個(gè) 或多個(gè)^:據(jù)庫933,此數(shù)據(jù)庫可以通過由歸屬AAA 937保護(hù)的歸屬代^ 理(HA) 935來訪問。
盡管示出了單個(gè)BSS 903,但是可以意識(shí)到通常有多個(gè)BSS 903 連接至移動(dòng)交換中心(MSC) 919。 MSC 919提供到電路交換電話網(wǎng) 絡(luò)(諸如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN) 921)的連接。類似地，還可以 意識(shí)到，MSC 919可以連4妄至同一網(wǎng)絡(luò)900上的其他MSC 919或連 接至其他無線網(wǎng)絡(luò)。MSC 919通常配置有訪問位置寄存器(VLR)923 數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫保存有關(guān)于MSC 919的活躍訂戶的臨時(shí)信息。VLR 923數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)在很大程度上是歸屬位置寄存器(HLR) 925數(shù) 據(jù)庫的備份，HLR數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)詳細(xì)的訂戶服務(wù)訂購信息。在一些實(shí)現(xiàn) 中，HLR925和VLR923是同一物理數(shù)據(jù)庫；然而，HLR925可以位 于例如通過信令系統(tǒng)9號(hào)(SS7)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問的遠(yuǎn)程位置處。包含 訂戶特定的認(rèn)證數(shù)據(jù)(諸如認(rèn)證密鑰)的認(rèn)證中心(AuC ) 927與HLR 925相關(guān)聯(lián)以用于認(rèn)證用戶。此外，MSC919連接至短消息服務(wù)中心
(SMSC) 929,其存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)去往和來自無線網(wǎng)絡(luò)900的短消息。 在蜂窩電話系統(tǒng)的典型操作期間，BTS 905從發(fā)起電話呼叫或其 他通信的多個(gè)移動(dòng)單元901接收和解調(diào)多個(gè)反向鏈路信號(hào)。給定BTS 905接收到的每個(gè)反向鏈路信號(hào)在該站內(nèi)進(jìn)行處理。得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 至BSC 907。 BSC 907提供呼叫資源分配和移動(dòng)管理功能，包括BTS905之間的軟切換配合。BSC 907還將接收到的數(shù)據(jù)路由至MSC 919， MSC 919繼而提供附加的路由和/或交換以與PSTN 921對接。MSC 919還負(fù)責(zé)呼叫建立、呼叫終止、管理MSC間切換和補(bǔ)充業(yè)務(wù)，以 及手機(jī)、計(jì)費(fèi)和記賬信息。類似地，無線網(wǎng)絡(luò)900發(fā)送前向鏈路消息。 PSTN 921與MSC 919對接。MSC 919另外與BSC 907對接，BSC 907 繼而與BTS卯5通信，BTS 905調(diào)制多個(gè)前向鏈路信號(hào)并將其發(fā)射至 多個(gè)移動(dòng)單元901。
如圖9B所示，通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)架構(gòu)950的兩個(gè)關(guān)4建 元件是服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN) 932和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn) (GGSN) 934。此外，GPRS架構(gòu)包括分組控制單元(PCU) 936和 鏈接至賬單系統(tǒng)939的計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)功能(CGF)938。 GPRS移動(dòng)臺(tái)(MS) 941采用訂戶身份模塊(SIM) 943。
,PCU936是負(fù)責(zé)GPRS相關(guān)功能(諸如,空中接口訪問控制、空中 接口上的分組調(diào)度以及分組封包和重組)的邏輯網(wǎng)元。通常，PCU 936 在物理上與BSC 945集成；然而，它可以配置有BTS 947或SGSN 932。 SGSN932提供與MSC 949等同的功能，包括移動(dòng)性管理、安全、以 及訪問控制功能，不過是在分組交換域。而且，SGSN 932例如通過 基于幀中繼的接口 、使用BSS GPRS協(xié)議(BSSGP )與PCU 936連接。 盡管只示出了一個(gè)SGSN，但是可以意識(shí)到可以采用多個(gè)SGSN 931,
的個(gè)人發(fā)展計(jì)劃(PDP)上下文期間發(fā)生RA更新時(shí)，SGSN/SGSN 接口允許從舊的SGSN分組隧道傳送至新的SGSN。盡管一個(gè)給定的 SGSN可以服務(wù)多個(gè)BSC 945，但是任何給定的BSC 945通常與一個(gè) SGSN932對接。同樣，SGSN 932可選地通過使用GPRS增強(qiáng)移動(dòng)應(yīng) 用部分(MAP)的基于SS7的接口與HLR 951連接，或者通過使用 信令鏈接控制部分(SCCP)的基于SS7的接口與MSC 949連接。 SGSN/HLR接口允許SGSN 932向HLR 951提供位置更新以及取得 SGSN服務(wù)區(qū)域內(nèi)的GPRS相關(guān)的訂戶信息。SGSN/MSC接口支持電 路交換業(yè)務(wù)和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間的協(xié)調(diào)，諸如針對語音呼叫而尋呼訂戶。最后，SGSN 932與SMSC 953對接以支持通過網(wǎng)絡(luò)950的短消 息收發(fā)功能。
'GGSN 934是針對外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(諸如互聯(lián)網(wǎng)913或其他私 有客戶網(wǎng)絡(luò)955 )的網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)絡(luò)955包括鏈接至一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫959 的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS) 957,該數(shù)據(jù)庫通過PDSN961訪問。GGSN 934指派互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址，并且可以作為遠(yuǎn)程認(rèn)證撥入用戶月良 務(wù)主機(jī)來認(rèn)證用戶。位于GGSN 934的防火墻同樣執(zhí)行防火墻功能以 限制未授權(quán)業(yè)務(wù)。盡管只示出了一個(gè)GGSN 934，但是可以意識(shí)到給 定SGSN 932可以與 一個(gè)或多個(gè)GGSN 933對接以允許用戶數(shù)據(jù)在兩 個(gè)實(shí)體之間以及去往和來自網(wǎng)絡(luò)950進(jìn)行隧道傳送。當(dāng)外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 通過GPRS網(wǎng)絡(luò)950初始化會(huì)話時(shí)，GGSN 934向HLR951查詢當(dāng)前 服務(wù)MS 941的SGSN 932。
'BTS 947和BSC 945管理無線接口，包括控制哪個(gè)移動(dòng)臺(tái)(MS) 941在什么時(shí)間可以沖妻入無線信道。這些元件基本上在MS 941和 SGSN 932之間傳遞消息。SGSN 932管理與MS 941的通信，發(fā)送和 接收數(shù)據(jù)以及保持跟蹤其位置。SGSN 932還注冊MS 941、 i人證MS 941以及對發(fā)送至MS 941的數(shù)據(jù)加密。
圖IO根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式、能夠在圖9A和圖9B的系統(tǒng)中操 作的移動(dòng)臺(tái)(例如手持電話)的示例性組件圖示。通常，無線接收機(jī) 使用前端和后端特征來定義。接收機(jī)的前端包括所有射頻(RF)電路， 而后端包括所有基帶處理電路。相關(guān)的電話內(nèi)部組件包括主控制單元 (MCU) 1003、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 1005以及包括麥克風(fēng)增益 控制單元和揚(yáng)聲器增益控制單元的接收機(jī)/發(fā)射機(jī)單元。主顯示單元 1007向用戶提供顯示器以支持各種應(yīng)用和移動(dòng)臺(tái)功能。音頻功能電路 1009包括麥克風(fēng)1011以及放大從麥克風(fēng)1011輸出的語音信號(hào)的麥克 風(fēng)放大器。從麥克風(fēng)1011輸出的放大后的語音信號(hào)饋送到編碼器/解 碼器(編解碼器CODEC) 1013。
射頻部分1015放大功率并且轉(zhuǎn)換頻率，以便經(jīng)由天線1017與基 站通信，基站包括在移動(dòng)通信系統(tǒng)(例如圖9A或圖9B系統(tǒng))中。功率放大器(PA) 1019和發(fā)射機(jī)/調(diào)制電路響應(yīng)于MCU1003而操作， 其中PA 1019的輸出耦合至雙工器1021或循環(huán)器或天線開關(guān)，這是 本領(lǐng)域所i知的。PA 1019還耦合至電池接口和功率控制單元1020。
在使用中，移動(dòng)臺(tái)1001的用戶對著麥克風(fēng)1011說話，他或她的 話語連同檢測到的任何背景噪聲 一起轉(zhuǎn)換為模擬電壓。該模擬電壓繼 而通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 1023轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)?？刂茊卧?003將 數(shù)字信號(hào)路由至DSP 1005以在其中進(jìn)行處理，諸如語音編碼、信道 編碼、加密以及交織。在該示例性實(shí)施方式中，經(jīng)處理的語音信號(hào)由 未單獨(dú)示出的單元使用碼分多址(CDMA)蜂窩傳輸協(xié)議進(jìn)行編碼， 如在電信工業(yè)聯(lián)盟的TIA/EIA/IS-95-A用于雙模寬帶擴(kuò)頻蜂窩系統(tǒng)的 移動(dòng)臺(tái)-基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)中所描述的；在此處通過引用將其全文并入。
接著，已編碼的信號(hào)被路由至均衡器1025以補(bǔ)償在通過空中傳 輸期間發(fā)生的任何頻率相關(guān)的損傷，諸如相位和幅度失真。在均衡該 比特流之后，調(diào)制器1027將該信號(hào)與RF接口 1029生成的RF信號(hào) 進(jìn)行合成。調(diào)制器1027通過頻率或相位調(diào)制生成正弦波。為了準(zhǔn)備 傳輸?shù)男盘?hào)，上變頻器1031將從調(diào)制器1027輸出的正弦波與合成器 103 3生成的另 一 正弦波進(jìn)行合成以得到期望的傳輸頻率。該信號(hào)繼而 通過PA 1019發(fā)送以將信號(hào)放大至適當(dāng)?shù)墓β孰娖?。在?shí)際系統(tǒng)中， PA 1019用作可變增益放大器，其增益由DSP 1005根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)基站 接收到的信息來控制。然后，在雙工器1021內(nèi)對信號(hào)濾波以及可選 地將信號(hào)發(fā)送至天線耦合器1035以匹配阻抗，從而提供最大功率傳 送。最后，經(jīng)由天線1017將信號(hào)發(fā)射至本地基站?？梢蕴峁┳詣?dòng)增 益控制(AGC)以控制接收機(jī)末級(jí)的增益。信號(hào)可以由此轉(zhuǎn)發(fā)至連接 至公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)或其他電話網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程電話(可以是 另一蜂窩電話)、其他移動(dòng)電話或陸上線路。
經(jīng)由天線1017接收發(fā)射至移，臺(tái)1001的語音信號(hào)，并立即由低 噪放大器(LNA) 1037對其進(jìn)行放大。下變頻器1039將載波頻率降 低，解調(diào)器1041去除RF只留下數(shù)字比特流。繼而信號(hào)通過均衡器 1025并且由DSP 1005處理。數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 1043轉(zhuǎn)換信號(hào)，并且將得到的輸出通過揚(yáng)聲器1045發(fā)送給用戶，所有這些都在主控制
單元(MCU) 1003的控制下進(jìn)行——該MCU可以實(shí)現(xiàn)為中央處理單 元(CPU)(未示A )。
MCU 1003 4^收各種信號(hào)，包括來自4建盤1047的輸入信號(hào)。MCU 1003分別將顯示命令遞送給顯示器1007以及將切換命令遞送給語音 輸出切換控制器。進(jìn)一步地，MCU 1003與DSP 1005交換信息，并 且可以訪問可選并入的SIM卡1049和存儲(chǔ)器1051。此外，MCU 1003 執(zhí)行移動(dòng)臺(tái)所需的各種控制功能。取決于實(shí)現(xiàn)，DSP 1005可以對語 音信號(hào)執(zhí)行各種傳統(tǒng)數(shù)字處理功能中的任一功能。附加地，DSP1005 根據(jù)麥克風(fēng)1011所檢測的信號(hào)來確定本地環(huán)境的背景噪聲級(jí)別，以 及將麥克風(fēng)1011的增益設(shè)置為用于補(bǔ)償移動(dòng)臺(tái)1001的用戶的自然傾 向而選擇的級(jí)別。
編解碼器(CODEC) 1013包括ADC 1023和DAC 1043。存儲(chǔ)器, 1051存儲(chǔ)包括入呼鈴音的各種數(shù)據(jù)，并且其能夠存儲(chǔ)其他數(shù)據(jù)，包括 經(jīng)由例如全球互聯(lián)網(wǎng)接收的音樂數(shù)據(jù)。軟件模塊可以駐留在RAM存 儲(chǔ)器、閃存、寄存器或本領(lǐng)域公知的任何其他形式的可寫存儲(chǔ)介質(zhì)中。 存儲(chǔ)器設(shè)備1051可以是，但不限于，單個(gè)存儲(chǔ)器、CD、 DVD、 ROM、 RAM、 EEPROM、光存儲(chǔ)器或能夠存儲(chǔ)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的任何其他非易失性 存儲(chǔ)介質(zhì)。
可選并入的SIM卡1049例如攜帶重要信息，諸如蜂窩電話號(hào)碼、 載波提供服務(wù)、訂購細(xì)節(jié)以及安全信息。SIM卡1049主要用于識(shí)別 無線網(wǎng)絡(luò)上的移動(dòng)臺(tái)1001?？?049還包含用于存儲(chǔ)個(gè)人電話號(hào)碼記 錄、文本消息以及用戶特定移動(dòng)臺(tái)設(shè)置的存儲(chǔ)器。
圖ll示出了示例性企業(yè)網(wǎng)，其可以是利用基于分組和/或基于單 元的技術(shù)(例如異步傳輸模式(ATM)、以太網(wǎng)、基于IP等)的任 何類型的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)網(wǎng)1101為有線節(jié)點(diǎn)1103以及無線節(jié)點(diǎn) 1105-1109 (固定的或移動(dòng)的)提供連接，這些節(jié)點(diǎn)每個(gè)都配置為執(zhí) 行上述處理。企業(yè)網(wǎng)1101可以與各種其他網(wǎng)絡(luò)通信，諸如WLAN網(wǎng) 絡(luò)1111 (例如IEEE 802.11 ) 、 cdma2000蜂窩網(wǎng)絡(luò)1113、電話網(wǎng)絡(luò)1116 (例如PSTN)或公共數(shù)據(jù)網(wǎng)1117 (例如互耳關(guān)網(wǎng))。
盡管已經(jīng)結(jié)合多個(gè)實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn)描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并 不限于此，而是覆蓋落入所喊權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種明顯的變形和專 同布置。盡管在權(quán)利要求中以特定組合表示本發(fā)明的特征，但是可以 預(yù)料到，這些特4正可以按照其他組合和順序來安排。
權(quán)利要求
1. 一種設(shè)備，包括電壓檢測器，其配置為檢測電壓擺動(dòng)；功率檢測器，其配置為檢測功率；控制器，其耦合至所述電壓檢測器和所述功率檢測器，所述控制器被配置為接收指定所需輸出功率的信號(hào)，以及使用所述檢測到的電壓擺動(dòng)和所述檢測到的功率來確定在特定負(fù)載條件下對應(yīng)于所述所需輸出功率的電源幅值電壓；以及轉(zhuǎn)換器，其配置為施加所述確定的電源幅值電壓以生成所述所需輸出功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括第一DC饋電和第二DC饋電，其共同表示所述特定負(fù)載條件并 且耦合至所述轉(zhuǎn)換器；驅(qū)動(dòng)級(jí)電路，其耦合至所述第一 DC饋電，所述驅(qū)動(dòng)級(jí)電路一皮配 置為接收所述電源幅值電壓；以及末級(jí)電路，其耦合至所述第二 DC饋電，所述驅(qū)動(dòng)級(jí)電路被配置 為接收所述電源幅值電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，還包括笫一匹配網(wǎng)絡(luò)，其配置為接收待放大的輸入信號(hào)，所述第一匹配 網(wǎng)絡(luò)耦合至所述驅(qū)動(dòng)級(jí)電路；第二匹配網(wǎng)絡(luò)，其耦合至所述第一 DC饋電和所述末級(jí)電路；以及第三匹配網(wǎng)絡(luò)，其耦合至所述第二 D C饋電和所述功率檢測器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)級(jí)電路包括第一晶 體管，第二偏置電路包括第二晶體管，所述設(shè)備還包括第一偏置電路，其耦合至所述驅(qū)動(dòng)級(jí)電路以偏置所述第一晶體 管；以及第二偏置電路，其耦合至所述末級(jí)電路以偏置所述第二晶體管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述檢測到的電壓擺動(dòng)對應(yīng) 于所述第二晶體管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括輸出功率采樣器，其配置為生成到所述功率檢測器的功率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述特定負(fù)載條件表示特定條件下的可變天線負(fù)載。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述控制器包括數(shù)字信號(hào)處 理器(DSP)、實(shí)時(shí)軟件或模擬控制器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)換器被配置為提供 DC-到-DC電壓轉(zhuǎn)換。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電壓檢測器被配置為 提供峰值包絡(luò)檢測或均方根(RMS)功率檢測。
11. 一種系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述系統(tǒng)還包括 收發(fā)機(jī)，其耦合至所述設(shè)備，其中所述設(shè)備被配置為放大語音信 號(hào)，所述收發(fā)機(jī)被配置為通過無線網(wǎng)絡(luò)來發(fā)射所述經(jīng)放大的語音信
12. —種方法，包括接收指定所需輸出功率的信號(hào)；檢測電壓擺動(dòng)；檢測功率；使用所述檢測到的電壓擺動(dòng)和所述檢測到的功率，確定在特定負(fù) 載條件下對應(yīng)于所述所需輸出功率的電源幅值電壓；以及 施加所述確定的電源幅值電壓以生成所述所需^T出功率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中將所述確定的電源幅值電 壓通過第一 DC饋電施加到驅(qū)動(dòng)級(jí)電路，并通過第二 DC饋電施加到 末級(jí)電3各。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括 生成第一偏置信號(hào)以偏置所述驅(qū)動(dòng)級(jí)電路；以及 生成第二偏置信號(hào)以偏置所述末級(jí)電路。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述檢測到的電壓擺動(dòng)對 應(yīng)于所述末纟及電^各。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，^包括 由輸出功率采樣器生成所述功率；以及
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述特定負(fù)載條件表示特定條件下的可變天線負(fù)載。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中確定步驟由控制器執(zhí)行， 所述控制器包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、實(shí)時(shí)軟件或模擬控制器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中施加步驟由轉(zhuǎn)換器執(zhí)行， 所述轉(zhuǎn)換器被配置為提供DC-到-DC電壓轉(zhuǎn)換。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中檢測所述電壓擺動(dòng)的步驟 由電壓檢測器執(zhí)行，所述電壓檢測器被配置為提供峰值包絡(luò)檢測或均 方根(RMS)功率檢測。
21. —種設(shè)備，包括用于接收指定所需輸出功率的信號(hào)的裝置；用于檢測電壓擺動(dòng)的裝置；用于檢測功率的裝置；用于使用所述檢測到的電壓擺動(dòng)和所述檢測到的功率來確定在 特定負(fù)載條件下對應(yīng)于所述所需輸出功率的電源幅值電壓的裝置；以 及用于施加所述確定的電源幅值電壓以生成所述所需輸出功率的 裝置。
22. —種系統(tǒng)，包括權(quán)利要求21所述的設(shè)備，該系統(tǒng)還包括 用于生成將由所述設(shè)備放大的語音信號(hào)的裝置；以及用于通過無線通信信道來發(fā)射所述語音信號(hào)的收發(fā)裝置。
全文摘要
提供一種用于功率放大器的自適應(yīng)電源電壓控制的方法。電壓檢測器檢測電壓擺動(dòng)，功率檢測器檢測功率?？刂破黢詈现岭妷簷z測器和功率檢測器。控制器接收指定所需輸出功率的信號(hào)，以及使用檢測到的電壓擺動(dòng)以及檢測到的功率來確定在特定負(fù)載條件下對應(yīng)于所要求的輸出功率的電源幅值電壓。轉(zhuǎn)換器施加所確定的電源幅值電壓以生成所需輸出功率。
文檔編號(hào)H03F1/02GK101479932SQ200780024457
公開日2009年7月8日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者W·L·恩蓋 申請人:諾基亞公司