專利名稱：一種預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域中的一種數(shù)字預(yù)失真處理技術(shù)，尤其涉及一種記憶多項(xiàng)
式預(yù)失真模型中預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，功率放大器廣泛應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，但功放由于其自身的物理特性 決定了它對(duì)輸入信號(hào)具有非線性失真特性。為了得到線性放大的輸出信號(hào)，就必須對(duì)功放 的輸入信號(hào)進(jìn)行非線性補(bǔ)償，目前最常用的技術(shù)就是數(shù)字預(yù)失真技術(shù)。
數(shù)字預(yù)失真的記憶多項(xiàng)式模型表示如下式(1): y(")二2^M"-#("-9)| . (1)
hi g=0 "必 其中y(n)為預(yù)失真訓(xùn)練模型的當(dāng)前輸出，z (n_q)表示預(yù)失真訓(xùn)練模型的第q個(gè) 歷史輸入，也即是功放的第q個(gè)歷史輸出；依據(jù)上面的公式，描述功放特性的矩陣bk,的生成 完全依賴于預(yù)失真訓(xùn)練模型的輸入和輸出數(shù)據(jù)——預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)，即在其他條件(K、 Q) 給定的情況下，預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)的好壞完全決定了預(yù)失真訓(xùn)練模型補(bǔ)償真實(shí)功放非線性特 性的程度。功放特性曲線的特點(diǎn)是，輸入信號(hào)越大，功放的非線性失真就越厲害；因此對(duì)于 給定的一定幅度范圍內(nèi)的輸入，要想很好的補(bǔ)償功放的非線性失真，就必須盡量將輸入信 號(hào)的峰值加入到預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)中。 實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)通常采用的是FPGA+DSP的方式；在現(xiàn)有的技術(shù)中，DSP根據(jù) 當(dāng)前預(yù)失真訓(xùn)練情況決定FPGA是否需要采集新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)供DSP重新計(jì)算生成新的訓(xùn)練 矩陣；這種方法的缺點(diǎn)在于，DSP要求FPGA采集新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的時(shí)間具有隨機(jī)性，新生成的 訓(xùn)練數(shù)據(jù)不一定就比舊的訓(xùn)練數(shù)據(jù)更能逼近功放的真實(shí)特性，預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)不收斂，因 此就會(huì)呈現(xiàn)出數(shù)字預(yù)失真性能的波動(dòng)特性，系統(tǒng)不穩(wěn)定；而且，這種隨機(jī)捕獲的訓(xùn)練數(shù)據(jù)包 含峰值輸入數(shù)據(jù)的幾率比較小，整體預(yù)失真的性能也不理想。 另一種改進(jìn)的方法是由FPGA來自主判斷采集新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的時(shí)間，該方法是由 FPGA判斷當(dāng)前訓(xùn)練模型輸入功率是否大于歷史峰值功率，如果滿足條件則立即更新歷史 峰值功率為新值，同時(shí)采用直接滑窗方法將滑窗內(nèi)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)送給DSP進(jìn)行訓(xùn)練矩陣的生 成；此種方法能有效收斂預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)，但采用立即更新峰值的方法會(huì)使收斂時(shí)間比較 長(zhǎng)，而且直接滑窗法也不能較有效的包含更多的引起非線性失真的預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)，造成 整體預(yù)失真性能受到一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方法及系 統(tǒng)，提高預(yù)失真數(shù)據(jù)的收斂速度和預(yù)失真性能。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方 法，根據(jù)當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)判斷是否符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，如果符合，該輸入數(shù)據(jù)稱為啟動(dòng)點(diǎn)，啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，配置延時(shí)滑窗參數(shù)，采集啟動(dòng)點(diǎn)之前含啟動(dòng)點(diǎn)的M
個(gè)數(shù)據(jù)和啟動(dòng)點(diǎn)之后的N-M個(gè)數(shù)據(jù)并保存作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述N為滑窗寬度。 進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，計(jì)算當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率，如果當(dāng)前
輸入數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率則符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，所述歷史峰
值功率是前一次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集中保存的一功率值，首次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集時(shí)，歷史峰值功率為
系統(tǒng)設(shè)置的初始峰值功率。 進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，計(jì)算當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率，獲取該瞬 時(shí)功率對(duì)應(yīng)的當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，如果當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)大于歷史峰值功率對(duì)應(yīng) 的歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，或者當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)等于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)且當(dāng)前輸入 數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率，則符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，所述歷史峰值 功率是前一次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集中保存的一功率值，首次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集時(shí)，歷史峰值功率為系 統(tǒng)設(shè)置的初始峰值功率。 進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，每次采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)后，獲取所述訓(xùn)練數(shù)據(jù) 中最大的瞬時(shí)功率，將此瞬時(shí)功率更新為歷史峰值功率。 進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，所述當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)是經(jīng)削峰處理后的前 向中頻IQ數(shù)據(jù)或者反向反饋中頻IQ數(shù)據(jù)，所述采集的訓(xùn)練數(shù)據(jù)包含N個(gè)前向中頻IQ數(shù)據(jù) 和N個(gè)反向反饋中頻IQ數(shù)據(jù)。 進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，所述延時(shí)滑窗參數(shù)使用下式計(jì)算，
J—(OxFFFF —P/wY) 5戸扁 其中，N為滑窗寬度，Pinst為啟動(dòng)點(diǎn)的瞬時(shí)功率，paraml為延時(shí)滑窗調(diào)節(jié)參數(shù)，
取值為1 :，其中Pmax表示當(dāng)前系統(tǒng)最大瞬時(shí)功率，Pinit是配置的初始峰值功率， r max
，
PMkOxi^FFno—i*p"ra/ 2,Param2為初始峰值功率調(diào)整參數(shù)，PAR為當(dāng)前系統(tǒng)中削峰 后的IQ數(shù)據(jù)的峰均比。 本發(fā)明還提供一種預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包含依次相連的削峰處 理模塊，預(yù)失真處理模塊、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊，非線性功率放大器，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，還包 含與預(yù)失真處理模塊相連的數(shù)字信號(hào)處理模塊，還包含 與數(shù)字信號(hào)處理模塊、削峰處理模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊相連的預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù) 采集模塊，用于接收來自削峰處理模塊的削峰后的前向IQ數(shù)據(jù)和來自模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊 的反饋IQ數(shù)據(jù)，根據(jù)所述前向IQ數(shù)據(jù)或反饋IQ數(shù)據(jù)判斷是否符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采 集條件，如果符合，該數(shù)據(jù)稱為啟動(dòng)點(diǎn)，啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，配置延時(shí)滑窗參數(shù)M，采 集啟動(dòng)點(diǎn)之前含啟動(dòng)點(diǎn)的M個(gè)前向IQ數(shù)據(jù)和反饋IQ數(shù)據(jù)和啟動(dòng)點(diǎn)之后的N-M個(gè)前向IQ數(shù) 據(jù)和反饋IQ數(shù)據(jù)并保存作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述N為滑窗寬度。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，所述預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊還包含預(yù) 失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集啟動(dòng)單元，用于接收數(shù)字信號(hào)處理模塊發(fā)送的當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)， 在當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)大于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，或者當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)等于歷史 功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)且輸入的前向IQ數(shù)據(jù)或者反饋IQ數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率時(shí)， 判斷符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，所述歷史峰值功率是前一次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集中保存的一功率值，首次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集時(shí)，歷史峰值功率為系統(tǒng)設(shè)置 的初始峰值功率。 進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，所述預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊還包含峰 值更新單元，用于在采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)后，獲取所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中最大的瞬時(shí)功率，將此瞬時(shí)功率 更新為歷史峰值功率。 進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，所述延時(shí)滑窗參數(shù)使用下式計(jì)算，
「 ， M (乃"W —J* ，
「0022"! — = -* — * p"ra/wl
W(0xiWF-P闊2 其中，N為滑窗寬度，Pinst為啟動(dòng)點(diǎn)的瞬時(shí)功率，paraml為延時(shí)滑窗調(diào)節(jié)參數(shù)，
取值為1~ :，其中Pmax表示當(dāng)前系統(tǒng)最大瞬時(shí)功率，Pinit是配置的初始峰值功率， 尸max
J^mkOx^F FnO—: */wam2 , Param2為初始峰值功率調(diào)整參數(shù)，PAR為當(dāng)前系統(tǒng)中削峰 后的IQ數(shù)據(jù)的峰均比。 采用本發(fā)明所述方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，i)預(yù)失真系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定只需大約1分鐘， 大大少于原有技術(shù)的5分鐘；減少了數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定的時(shí)間，更好地滿足移動(dòng)通 信基站初始化時(shí)間要求；ii)數(shù)字預(yù)失真性能的鄰道泄漏功率比ACLR(Adjacent Cha皿el Leakage power Ratio)提高了 0. 5 2db ;iii)減小了 DSP的運(yùn)算量，節(jié)約了功耗。


圖1是本發(fā)明預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集具體實(shí)施流程圖；
圖3是延時(shí)滑窗和直接滑窗生成的訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)比圖； 圖4是功率最大值更新和功率立即更新方法更新的不同峰值功率對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式
圖1公開了本發(fā)明實(shí)現(xiàn)預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖， 其中包括削峰處理模塊101、預(yù)失真處理模塊102、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器103、非線性功率放大 器104、耦合器105、數(shù)字信號(hào)處理器106、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器107和預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊 110。 圖1中各模塊間的連接方式及功能如下 削峰處理模塊101將接收來的中頻IQ數(shù)據(jù)經(jīng)過特定的削峰算法進(jìn)行削峰處理 后，發(fā)送給預(yù)失真處理模塊102進(jìn)行功率非線性補(bǔ)償，經(jīng)過補(bǔ)償后的中頻IQ數(shù)據(jù)發(fā)送給 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC(Digital Analog Converter) 103， DAC103將中頻IQ數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模 擬中頻信號(hào)，該模擬中頻信號(hào)經(jīng)過頻譜搬移至射頻后送給非線性功率放大器PA (Power Amplifier) 104進(jìn)行功率放大，并最終由天線輸出。 反饋通路則是由耦合器105耦合非線性功率放大器104的輸出信號(hào)，經(jīng)頻譜搬移 至中頻后由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC (Analog Digital Converter) 107將模擬中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為 中頻IQ數(shù)據(jù)，ADC107輸出的中頻IQ數(shù)據(jù)送入預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊。
預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊IIO，分別接收前向通道削峰后的中頻IQ數(shù)據(jù)(即接收削峰處理模塊101輸出的中頻IQ數(shù)據(jù)，也稱為前向IQ數(shù)據(jù))、反向通道從非線性功率放大 器104耦合回來的中頻IQ數(shù)據(jù)(即模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器107輸出的中頻IQ數(shù)據(jù)，也稱為反饋 IQ數(shù)據(jù))和數(shù)字信號(hào)處理器DSP(DigitalSignal Processor) 106下發(fā)的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)；
預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊110可以選擇前向IQ數(shù)據(jù)或是反饋IQ數(shù)據(jù)作為計(jì)算瞬 時(shí)功率的數(shù)據(jù)源，選定其中一種數(shù)據(jù)后則計(jì)算當(dāng)前的瞬時(shí)功率值，根據(jù)該瞬時(shí)功率值和從 DSP106接收的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)判定當(dāng)前是否滿足啟動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，如果滿足條件則 當(dāng)前的輸入數(shù)據(jù)稱為啟動(dòng)點(diǎn)，啟動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，否則繼續(xù)判定下一個(gè)數(shù)據(jù)是否滿足啟動(dòng) 訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件； 其中，通過如下方式判定當(dāng)前是否滿足啟動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件 如果當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)大于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，或者當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先
級(jí)等于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)且當(dāng)前的瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率，則滿足啟動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)采
集條件，否則，不滿足。 其中，歷史峰值功率是前一次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集中保存的一功率值，首次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采 集時(shí)，歷史峰值功率為系統(tǒng)設(shè)置的初始峰值功率。在每次采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)后，更新歷史峰值功 率，具體更新方法見后。 功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)是指將所有的輸入的瞬時(shí)功率劃分為若干個(gè)等級(jí)，例如等級(jí)0 代表功率值pl P2，等級(jí)1代表功率值p2 p3，等等；然后再賦予每一個(gè)功率等級(jí)一個(gè)優(yōu) 先級(jí)，例如功率等級(jí)0被賦予了優(yōu)先級(jí)level3，功率等級(jí)1被賦予了優(yōu)先級(jí)level2，等等； 各功率等級(jí)的優(yōu)先級(jí)可以根據(jù)需要進(jìn)行改變。歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)是指歷史峰值功率對(duì)應(yīng) 的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)。 啟動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集后，依據(jù)當(dāng)前的瞬時(shí)功率值計(jì)算延時(shí)滑窗參數(shù)M，并在累計(jì)采集 完N個(gè)數(shù)據(jù)后結(jié)束預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，M為延時(shí)滑窗的第一點(diǎn)和滿足啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集條件 點(diǎn)間的距離，N為延時(shí)滑窗窗口寬度，由當(dāng)前的通信系統(tǒng)決定； 數(shù)據(jù)采集完成后以當(dāng)前延時(shí)滑窗內(nèi)的最大瞬時(shí)功率值更新為歷史峰值功率，并將 采集到的前向IQ數(shù)據(jù)和反饋IQ數(shù)據(jù)一起送給DSP106進(jìn)行功放特性矩陣bkq的計(jì)算。
DSP106將功放特性矩陣bkq通過維納(Winner)線性化方法生成FPGA可用的查找 表LUT(Look Up Table)送給預(yù)失真處理模塊102進(jìn)行計(jì)算。 預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)一步包含預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集啟動(dòng)單元、數(shù)據(jù)采集單 元，峰值更新單元，其中， 預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集啟動(dòng)單元，用于判斷是否符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條
件，所述預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集啟動(dòng)單元接收數(shù)字信號(hào)處理模塊發(fā)送的當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先
級(jí)，在當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)大于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，或者當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)等于
歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)且輸入的前向IQ數(shù)據(jù)或者反饋IQ數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率
時(shí)，判斷符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集； 數(shù)據(jù)采集單元，用于采集滑窗內(nèi)的前向IQ數(shù)據(jù)和反向反饋IQ數(shù)據(jù)各N點(diǎn)并保存
作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，將該訓(xùn)練數(shù)據(jù)送入DSP中進(jìn)行新的訓(xùn)練矩陣(功放特性矩陣)的生成； 峰值更新單元，用于在采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)后，獲取所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中最大的瞬時(shí)功率，將
此瞬時(shí)功率更新為歷史峰值功率。
圖2公開了本發(fā)明實(shí)現(xiàn)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方法的流程圖，其中包括瞬時(shí)功率計(jì)算過程、功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)及瞬時(shí)功率比較過程、延時(shí)滑窗過程、峰值更新過程、預(yù)失真訓(xùn) 練數(shù)據(jù)生成過程。 以TD-SCDMA(時(shí)分同步碼分多址)系統(tǒng)為例，采用前向削峰后的IQ數(shù)據(jù)作為計(jì)算 瞬時(shí)功率的數(shù)據(jù)源，也可以使用反饋IQ數(shù)據(jù)作為計(jì)算瞬時(shí)功率的數(shù)據(jù)源，其實(shí)現(xiàn)預(yù)失真快 速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集流程如下 步驟201，計(jì)算當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率，進(jìn)入步驟202 ; 具體計(jì)算方法可以采用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算CORDIC (Coordinate RotationDIgital computer)算法。 步驟202，從DSP106獲取當(dāng)前功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，根據(jù)步驟201中獲得的瞬時(shí)功率， 將當(dāng)前功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)和歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，當(dāng)前瞬時(shí)功率和歷史峰值功率進(jìn)行比較， 如果當(dāng)前功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)高于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)(即歷史峰值功率所處的功率等級(jí)優(yōu) 先級(jí))，則認(rèn)為已經(jīng)滿足了啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集的條件，進(jìn)入步驟203;如果當(dāng)前功率
等級(jí)優(yōu)先級(jí)與歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)相等，且當(dāng)前瞬時(shí)功率高于歷史峰值功率，則也認(rèn)為已 經(jīng)滿足了啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集的條件，進(jìn)入步驟203 ;否則認(rèn)為不滿足啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn) 練數(shù)據(jù)采集的條件，返回步驟201 ; 步驟203，啟動(dòng)延時(shí)滑窗過程，配置延時(shí)滑窗延時(shí)參數(shù)，啟動(dòng)延時(shí)滑窗過程，預(yù)失真 訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊獲取滑窗內(nèi)的數(shù)據(jù)，向數(shù)字信號(hào)處理器DSP發(fā)送數(shù)據(jù)采集觸發(fā)信號(hào)；
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，依據(jù)TD數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，取延時(shí)滑窗寬度N為6000，數(shù)據(jù)寬度為 16bit，經(jīng)過削峰后的IQ數(shù)據(jù)的峰均比PAR (Peak Average Ratio)為7db ;
延時(shí)滑窗過程的延時(shí)滑窗參數(shù)M的計(jì)算可由式(2)獲得『;,W,麵1 (2) 式(2)中Pinst表示步驟201中計(jì)算得到的瞬時(shí)功率，Pinit表示初始峰值功率，
paraml為延時(shí)滑窗調(diào)節(jié)參數(shù)，取值為1 ^^ ，其中Pmax表示當(dāng)前系統(tǒng)最大瞬時(shí)功率，
Pmax是在定義系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求時(shí)就給定的，給定后不變，不同的系統(tǒng)可以有不同的Pmax。
Pinit是系統(tǒng)初始化時(shí)給的一個(gè)參考功率，也可以算做是第一個(gè)歷史峰值功率，其 計(jì)算可由式(3)獲得
PAR p她=OjciWF * 10—i *戸raw2 (3) 式(3)中的param2為初始峰值功率調(diào)整參數(shù)，通常取值為'1'; PAR是經(jīng)過削峰后的IQ數(shù)據(jù)的峰均比，TD-SCDMA系統(tǒng)為7db ;Pinit的功率一般是
在調(diào)試過程中通過調(diào)整param2找到的一個(gè)最佳值，一旦找到后就保持不變，為一個(gè)確定的
值；且不同的系統(tǒng)可能會(huì)有不同的Pinit。 其中，延時(shí)滑窗參數(shù)的計(jì)算不限于上式(2)，具體延時(shí)滑窗值也可以根據(jù)上式(2) 的值進(jìn)行調(diào)整后得到，另外，其他計(jì)算延時(shí)滑窗參數(shù)的方法，只要能包含到更多的會(huì)引起非 線性失真的輸入數(shù)據(jù)，均包含在本發(fā)明之內(nèi)。 將步驟202的啟動(dòng)點(diǎn)(即判斷開始啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)點(diǎn))之前的M
個(gè)前向(含啟動(dòng)點(diǎn))和反饋數(shù)據(jù)以及啟動(dòng)點(diǎn)之后的(N-M)個(gè)前向和反饋數(shù)據(jù)保存； 步驟204，尋找整個(gè)滑窗內(nèi)的瞬時(shí)功率最大值，并在延時(shí)滑窗結(jié)束后將該瞬時(shí)功率最大值更新為新的歷史峰值功率，其中，初始?xì)v史峰值功率為Pinit。 步驟205， DSP106收到數(shù)據(jù)采集觸發(fā)信號(hào)后，采集步驟203中保存的前向IQ數(shù)據(jù)
和反饋IQ數(shù)據(jù)各N個(gè)IQ數(shù)據(jù)；DSP106采集完所有數(shù)據(jù)后進(jìn)入步驟201 。 在步驟205中，如果DSP106長(zhǎng)時(shí)間(例如10分鐘)沒有收到預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采
集過程送來的數(shù)據(jù)采集觸發(fā)信號(hào)，則修改功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)進(jìn)入下一次循環(huán)，即重新獲取輸
入數(shù)據(jù)，判斷是否進(jìn)行預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集。 圖3示出了本發(fā)明采用延時(shí)滑窗和現(xiàn)有直接滑窗所生成的預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)的對(duì) 比。圖3中的P31點(diǎn)是預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊110所監(jiān)測(cè)到的符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù) 采集條件的點(diǎn)，而該點(diǎn)之前的M點(diǎn)延時(shí)則是根據(jù)P31點(diǎn)的功率進(jìn)行計(jì)算獲得的，也即M是隨 著P31點(diǎn)的功率大小變化的；使用圖3的這種延時(shí)滑窗可以使進(jìn)入DSP106用于計(jì)算功放特 性矩陣及查找表的預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)包含更多的會(huì)引起功放非線性失真的輸入數(shù)據(jù)，從而可 以更好的補(bǔ)償功放的非線性失真特性曲線；相比較于現(xiàn)有直接滑窗方式，延時(shí)滑窗可以提 高數(shù)字預(yù)失真性能的ACLR 0. 5 2db。 圖4示出的是本發(fā)明功率最大值更新和現(xiàn)有功率立即更新方法更新的不同峰值 功率對(duì)比。圖4中的P41點(diǎn)是預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊110所監(jiān)測(cè)到的符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn) 練數(shù)據(jù)采集條件的點(diǎn)，而Pc點(diǎn)則是在延時(shí)滑窗內(nèi)的功率最大值點(diǎn)；按照現(xiàn)有功率立即更新 法每次都將會(huì)把P41點(diǎn)的功率作為新的歷史峰值功率參與下一次的預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)捕獲過 程，而P41點(diǎn)的功率僅比歷史峰值功率大一點(diǎn)，因此為了最終能夠收斂預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)(指 輸入數(shù)據(jù)中的最大值已經(jīng)加入到預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)中)就需要很多次的預(yù)失真訓(xùn)練過程以 及很多次的峰值功率更新，收斂非常慢；而采用本發(fā)明中的功率最大值更新法，則能使更新 的峰值功率呈現(xiàn)階躍式的上升，從而快速收斂預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，采用本發(fā)明 的功率最大值更新法，可以使預(yù)失真在大約1分鐘后穩(wěn)定，而采用現(xiàn)有功率立即更新法則 需要5分鐘才到達(dá)穩(wěn)定。 本發(fā)明還存在一些變形，比如采取現(xiàn)有直接滑窗的方法獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，但使用功 率最大值更新方法更新歷史峰值功率，即使用滑窗內(nèi)的瞬時(shí)功率最大值更新歷史峰值功 率；還可以采用延時(shí)滑窗的方法獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，但使用現(xiàn)有的功率立即更新法更新歷史峰 值功率，等等。另外，本發(fā)明中，也可以不使用功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，直接根據(jù)當(dāng)前瞬時(shí)功率和歷 史峰值功率進(jìn)行判斷，當(dāng)前瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率時(shí)，啟動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，當(dāng)歷史峰值 功率達(dá)到最大值后，直接修改歷史峰值功率，重新啟動(dòng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集。 本發(fā)明所述方法采用延時(shí)滑窗和功率最大值更新技術(shù)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)失 真訓(xùn)練數(shù)據(jù)不收斂或收斂慢的問題，最大化地將引起非線性失真的輸入數(shù)據(jù)加入到預(yù)失真 訓(xùn)練數(shù)據(jù)中，補(bǔ)償功放的非線性特性。
權(quán)利要求
一種預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)判斷是否符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，如果符合，該輸入數(shù)據(jù)稱為啟動(dòng)點(diǎn)，啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，配置延時(shí)滑窗參數(shù)，采集啟動(dòng)點(diǎn)之前含啟動(dòng)點(diǎn)的M個(gè)數(shù)據(jù)和啟動(dòng)點(diǎn)之后的N-M個(gè)數(shù)據(jù)并保存作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述N為滑窗寬度。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率，如果當(dāng)前輸 入數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率則符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，所述歷史峰值 功率是前一次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集中保存的一功率值，首次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集時(shí)，歷史峰值功率為系 統(tǒng)設(shè)置的初始峰值功率。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率，獲取該瞬時(shí) 功率對(duì)應(yīng)的當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，如果當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)大于歷史峰值功率對(duì)應(yīng)的 歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，或者當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)等于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)且當(dāng)前輸入數(shù) 據(jù)的瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率，則符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，所述歷史峰值功 率是前一次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集中保存的一功率值，首次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集時(shí)，歷史峰值功率為系統(tǒng) 設(shè)置的初始峰值功率。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，每次采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)后，獲取所述訓(xùn)練數(shù) 據(jù)中最大的瞬時(shí)功率，將此瞬時(shí)功率更新為歷史峰值功率。
5. 如權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)是經(jīng)削峰處理后 的前向中頻IQ數(shù)據(jù)或者反向反饋中頻IQ數(shù)據(jù)，所述采集的訓(xùn)練數(shù)據(jù)包含N個(gè)前向中頻IQ 數(shù)據(jù)和N個(gè)反向反饋中頻IQ數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述延時(shí)滑窗參數(shù)使用下式計(jì)算，<formula>formula see original document page 2</formula>其中，N為滑窗寬度，Pinst為啟動(dòng)點(diǎn)的瞬時(shí)功率，paraml為延時(shí)滑窗調(diào)節(jié)參數(shù)，取 值為<formula>formula see original document page 2</formula> ，其中Pmax表示當(dāng)前系統(tǒng)最大瞬時(shí)功率，Pinit是配置的初始峰值功率，<formula>formula see original document page 2</formula>Param2為初始峰值功串調(diào)整參數(shù)，PAR為當(dāng)前系統(tǒng)中削峰 后的IQ數(shù)據(jù)的峰均比。
7. —種預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包含依次相連的削峰處理模塊，預(yù)失真 處理模塊、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊，非線性功率放大器，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，還包含與預(yù)失真處 理模塊相連的數(shù)字信號(hào)處理模塊，其特征在于，還包含與數(shù)字信號(hào)處理模塊、削峰處理模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊相連的預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集 模塊，用于接收來自削峰處理模塊的削峰后的前向IQ數(shù)據(jù)和來自模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的反 饋IQ數(shù)據(jù)，根據(jù)所述前向IQ數(shù)據(jù)或反饋IQ數(shù)據(jù)判斷是否符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條 件，如果符合，該數(shù)據(jù)稱為啟動(dòng)點(diǎn)，啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，配置延時(shí)滑窗參數(shù)M，采集啟 動(dòng)點(diǎn)之前含啟動(dòng)點(diǎn)的M個(gè)前向IQ數(shù)據(jù)和反饋IQ數(shù)據(jù)和啟動(dòng)點(diǎn)之后的N-M個(gè)前向IQ數(shù)據(jù) 和反饋IQ數(shù)據(jù)并保存作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述N為滑窗寬度。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊還包含預(yù)失 真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集啟動(dòng)單元，用于接收數(shù)字信號(hào)處理模塊發(fā)送的當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，在當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)大于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)，或者當(dāng)前的功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)等于歷史功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)且輸入的前向IQ數(shù)據(jù)或者反饋IQ數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率大于歷史峰值功率時(shí)，判 斷符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，所述歷史峰值功率是前 一次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集中保存的一功率值，首次訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集時(shí)，歷史峰值功率為系統(tǒng)設(shè)置的 初始峰值功率。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集模塊還包含峰值 更新單元，用于在采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)后，獲取所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中最大的瞬時(shí)功率，將此瞬時(shí)功率更 新為歷史峰值功率。
10. 如權(quán)利要求7或8或9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述延時(shí)滑窗參數(shù)使用下式計(jì)算， M (細(xì)"尸她)l其中，N為滑窗寬度，Pinst為啟動(dòng)點(diǎn)的瞬時(shí)功率，paraml為延時(shí)滑窗調(diào)節(jié)參數(shù)，取值為1~ :，其中Pmax表示當(dāng)前系統(tǒng)最大瞬時(shí)功率，Pinit是配置的初始峰值功率， 尸max= O^i^fno—^ *param2 , Param2為初始峰值功率調(diào)整參數(shù)，PAR為當(dāng)前系統(tǒng)中削峰 后的IQ數(shù)據(jù)的峰均比。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種預(yù)失真快速收斂的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方法和系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)的瞬時(shí)功率及其功率等級(jí)優(yōu)先級(jí)判斷是否符合啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集條件，如果符合，該輸入數(shù)據(jù)稱為啟動(dòng)點(diǎn)，啟動(dòng)預(yù)失真訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集，配置延時(shí)滑窗參數(shù)，采集啟動(dòng)點(diǎn)之前含啟動(dòng)點(diǎn)的M個(gè)數(shù)據(jù)和啟動(dòng)點(diǎn)之后的N-M個(gè)數(shù)據(jù)并保存作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述N為滑窗寬度，采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)后，還查找訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的最大瞬時(shí)功率更新為歷史峰值功率。本發(fā)明所述方法，訓(xùn)練數(shù)據(jù)收斂快，預(yù)失真補(bǔ)償性能好。
文檔編號(hào)H04L25/49GK101741787SQ20081017656
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者劉建明, 張曉娟 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司