本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，具體涉及一種累積概率密度分布統(tǒng)計(jì)環(huán)路電路。

背景技術(shù)：

1、隨著科技以及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們對于無線通信系統(tǒng)所傳輸?shù)男畔⒃跀?shù)據(jù)量以及傳輸速率上有了更高的需求，而提高數(shù)據(jù)速率以及頻譜利用率會導(dǎo)致信號的帶寬以及峰均比的提高，使得功率放大器產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真，為了改善功放的輸出信號的質(zhì)量，評估信號經(jīng)過放大后的失真情況，一般需要將輸入和輸出信號其在同一水平下進(jìn)行對比，也就是需要將輸入與輸出信號進(jìn)行幅值對齊。

2、目前普遍的信號幅值對齊的方法有最大-最小值對齊、功率對齊等，最大-最小值對齊是通過對信號擺幅的最大值和最小值作為參照對信號進(jìn)行歸一化，功率對齊是通過對信號所有能量求平均得出一個參考幅度值，以參考幅度值對信號進(jìn)行歸一化，這兩種方法在自適應(yīng)預(yù)失真電路的誤差分析以及ofdm(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)控制papr(峰均比)中被廣泛使用。

3、但上述兩種方法一般是用數(shù)字算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，未見直接使用電路實(shí)現(xiàn)的公開報(bào)道。因此，找到一種電路實(shí)現(xiàn)簡單且歸一化效果好的方法是電路信號預(yù)處理幅值對齊中重要的研究內(nèi)容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對信號預(yù)處理中信號幅值對齊所存在的問題，本發(fā)明提出了一種累積概率密度分布統(tǒng)計(jì)環(huán)路電路。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種累積概率密度分布統(tǒng)計(jì)環(huán)路電路，其特征在于，包括峰值檢波模塊、累積概率密度比較模塊、累積概率密度量化模塊、累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、鎖定檢測模塊。

4、所述峰值檢波模塊，用于對輸入的射頻信號進(jìn)行包絡(luò)峰值檢波，并對檢波得到的包絡(luò)信號擺幅進(jìn)行放大，然后將放大后的包絡(luò)信號輸出至累積概率密度比較模塊。

5、所述累積概率密度比較模塊，用于接收峰值檢波模塊輸入的包絡(luò)信號和累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊輸入的累積概率密度電壓信號，并對接收到的兩個信號進(jìn)行比較，得到概率密度信號，并將所述概率密度信號輸出至累積概率密度量化模塊；所述概率密度信號帶有包絡(luò)信號分布在累積概率密度電壓值以下的概率信息。

6、所述累積概率密度量化模塊，用于在開關(guān)信號vpulse1和開關(guān)信號vreset的控制下，提取輸入的概率密度信號的電壓信息，得到累積概率密度量化電壓信號(該電壓信號的電壓值與射頻信號峰值檢波得到的包絡(luò)信號的概率密度值呈線性關(guān)系，即將包絡(luò)信號的概率密度映射為具體的電壓值)，并將所述累積概率密度量化電壓信號輸出至累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊。

7、所述累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊，用于接收累積概率密度量化電壓值信號、開關(guān)信號vpulse2、鎖定信號lock；根據(jù)累積概率密度量化電壓信號生成控制電壓信號，并發(fā)送至鎖定檢測模塊；同時，根據(jù)所述控制電壓信號、開關(guān)信號vpulse2和鎖定信號lock，生成電路的輸出電壓vout，該輸出電壓同時作為累積概率密度電壓值信號反饋至累積概率密度比較模塊。

8、所述控制信號產(chǎn)生模塊，用于生成電路的控制信號，所述控制信號包括開關(guān)信號vpulse1、開關(guān)信號vpul、開關(guān)信號vreset；其中，所述開關(guān)信號vpulse，用于控制累積概率密度量化模塊的開始積分和停止積分；所述開關(guān)信號vpulse2，用于控制累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊的工作狀態(tài)；所述控制信號vreset，用于控制累積概率密度量化模塊重置，回歸初始狀態(tài)。

9、所述鎖定檢測模塊，用于根據(jù)接收到的控制電壓信號生成鎖定信號lock，并發(fā)送至累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊。

10、優(yōu)選地，所述峰值檢波模塊，由rc峰值檢波電路和共源放大電路串聯(lián)構(gòu)成。

11、優(yōu)選地，所述控制信號產(chǎn)生模塊，由壓控震蕩器(vco)、時延器和鑒頻鑒相器(pfd)組成；所述壓控震蕩器，用于產(chǎn)生開關(guān)信號vpulse1并發(fā)送至累積概率密度量化模塊、時延器和鑒頻鑒相器；所述時延器，將開關(guān)信號vpulse進(jìn)行時延，得到開關(guān)信號vreset并發(fā)送至累積概率密度量化模塊和鑒頻鑒相器；所述鑒頻鑒相器，對開關(guān)信號vpulse1和開關(guān)信號vreset進(jìn)行鑒頻鑒相，生成開關(guān)信號vpulse并發(fā)送至累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊。

12、優(yōu)選地，所述累積概率密度比較模塊，由第一比較器和反相器串聯(lián)構(gòu)成；所述第一比較器的輸入為包絡(luò)信號和累積概率密度電壓信號，輸出為方波信號；此方波信號反映此段觀測時間內(nèi)峰值檢波模塊輸入的包絡(luò)信號相對于整體電路輸出的累積概率密度電壓值信號的概率密度，即此段時間內(nèi)包絡(luò)信號分布在電路輸出電壓上方的概率；所述反相器，用于對所述方波信號反相，得到概率密度信號；此概率密度信號的高電平時間反映了此段時間內(nèi)包絡(luò)信號分布在電路輸出電壓下方的概率。

13、優(yōu)選地，所述累積概率密度量化模塊，包括電容csta、恒流源、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)；

14、所述電容csta的一端接地，另一端連接三條支路；其中，第一條支路通過第二開關(guān)接地，第二條支路通過第三開關(guān)連接恒流源，第三條支路作為累積概率密度量化模塊的輸出端；

15、所述第一開關(guān)的開斷狀態(tài)由開關(guān)信號vpulse1控制；所述第二開關(guān)的開斷狀態(tài)由開關(guān)信號vreset控制；所述第三開關(guān)的開斷狀態(tài)由所述概率密度信號控制，且所述概率密度信號通過第一開關(guān)輸入至第三開關(guān)。

16、當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)和第三開關(guān)閉合時，電容csta開始充電，使累積概率密度量化電壓值開始積分；當(dāng)?shù)诙_關(guān)閉合時，電容csta放電，使累積概率密度量化電壓值清零。

17、優(yōu)選地，所述累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊，包括第二比較器、電荷泵、電容cout、第四開關(guān)、第五開關(guān)；所述第二比較器的輸入為累積概率密度量化電壓信號和預(yù)設(shè)的參考概率密度量化電壓信號，輸出為控制電壓信號；所述控制電壓信號輸入至電荷泵；所述電荷泵的輸出端通過串聯(lián)的第四開關(guān)和第五開關(guān)連接至電路輸出端，對電容cout進(jìn)行充放電；所述電容cout的一端連接第五開關(guān)和電路輸出端之間的節(jié)點(diǎn)，另一端接地；所述第四開關(guān)的開斷狀態(tài)由開關(guān)信號vpulse2控制；所述第五開關(guān)的開斷狀態(tài)由鎖定信號lock控制；通過控制第四開關(guān)和第五開關(guān)的開斷狀態(tài)，從而控制電路的輸出電壓vout。

18、優(yōu)選地，所述鎖定檢測模塊，包括4個依次級聯(lián)的d觸發(fā)器；其中，4個d觸發(fā)器的r端口均輸入相同的重置信號；第一d觸發(fā)器的c端口輸入所述控制電壓信號，其他三個d觸發(fā)器的c端口連接前級d觸發(fā)器的q端口；第四觸發(fā)器的d端口連接高電平，同時，第四觸發(fā)器的q端口輸出鎖定信號lock。當(dāng)鎖定檢測模塊檢測到輸入的控制電壓信號存在8次上升沿(即有8次包絡(luò)信號分布在最終輸出電壓下方的概率高于期望概率密度)，則將鎖定信號由低電平切換為高電平，控制第五開關(guān)斷開，鎖定累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊的輸出電壓vout；當(dāng)鎖定檢測模塊檢測到輸入的重置信號為低電平，則將鎖定信號由高電平切換為低電平，控制第五開關(guān)閉合，調(diào)整累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊的輸出電壓vout。

19、本發(fā)明的有益效果：

20、本發(fā)明通過峰值檢波模塊提取出輸入射頻信號的包絡(luò)信號；通過累積概率密度比較模塊對當(dāng)前電路反饋的輸出電壓和包絡(luò)信號進(jìn)行比較，得到反映此段觀測時間內(nèi)包絡(luò)信號相對于最終電路的輸出電壓(累積概率密度電壓信號)的概率密度的信號；將此概率密度信號輸入至累積概率密度量化模塊，得到累積概率密度量化電壓信號；累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊根據(jù)累積概率密度量化電壓信號對電路的輸出電壓進(jìn)行調(diào)控；此外，鎖定檢測模塊在電路的輸出電壓達(dá)到要求后輸出鎖定信號給累積概率密度電壓產(chǎn)生模塊，表示整個電路已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定；而控制信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生電路整個工作過程中所需的控制信號。

21、本發(fā)明由模擬電路實(shí)現(xiàn)，與數(shù)字幅值對齊相比，該電路具有結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、可適用頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)，可適用于多種信號的幅值對齊，包括但不限于射頻功率放大器、天線陣列和雷達(dá)信號的電路幅值對齊。