專利名稱：減小前饋放大器中失真的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及到無線通信裝置，具體而言，涉及到無線通信系統(tǒng)中的前饋線性放大器部分。
背景技術(shù)：
在無線通信裝置中分配的頻譜是有限的。因此，對于發(fā)射機(jī)而言，如果具有在分配的頻譜或信道內(nèi)盡可能多地發(fā)送信息，同時又不會對相鄰信道內(nèi)的其它通信裝置造成干擾的能力，將有非常重要的意義。為了在分配的信道內(nèi)發(fā)送盡可能多的信息，典型的情況下，數(shù)字通信系統(tǒng)需要對射頻(RF)載波的幅值與相位都進(jìn)行調(diào)制。相對于僅對相位進(jìn)行調(diào)制而言，幅值調(diào)制可以在載波上對更多的信息進(jìn)行編碼。然而，幅值調(diào)制對發(fā)射機(jī)提出了一些額外的要求，而若僅對RF載波的相位進(jìn)行調(diào)制，則不存在這樣的要求。
產(chǎn)生這些額外要求的原因在于，RF功率放大器對幅值調(diào)制信號進(jìn)行放大時引起的固有的非線性效應(yīng)。由于RF功率放大器的非線性特性，典型的信號失真包括在經(jīng)放大的輸出信號中引入的高階非線性(例如，三階、五階與九階交調(diào)輸出)。在發(fā)送輸出信號時，失真引起了不希望的干涉，例如在與三階、五、七和九階交調(diào)失真(IM)對應(yīng)的頻率上(產(chǎn)生干涉)。在許多現(xiàn)有的信號處理技術(shù)中，已經(jīng)研究了對RF功率放大器的非線性特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?。在一種方法中，在前饋放大器內(nèi)使用了載波消除電路(Carrier cancellation circuit)以及IM抑制電路(IM reduction circuit)。通常，前饋放大器分離出由RF功率放大器產(chǎn)生的失真成分以及引入輸入信號的參考信號調(diào)制結(jié)果，用以產(chǎn)生誤差信號。然后，將誤差信號放大，在經(jīng)過幅值、相位及滯后時間的調(diào)整后，與RF功率放大器的輸出相加，從而消除失真成分并降低IM成分。


圖1為表示現(xiàn)有技術(shù)中前饋放大器100的實(shí)例的方塊圖。前饋放大器100中，包含主信號通路102，其中包括兩個低頻調(diào)制器104、110，以及RF功率放大器116。帶有載波成分的輸入信號101是主信號通道102的信號源，其中信號被送入幅值調(diào)制器104與相位調(diào)制器110中，這兩個調(diào)制器分別對輸入信號的幅值與相位進(jìn)行調(diào)制。幅值調(diào)制器104包含與幅值調(diào)節(jié)器108耦合的幅值參考信號發(fā)生器106。幅值參考信號發(fā)生器106產(chǎn)生第一低頻導(dǎo)頻音107信號(例如13kHz導(dǎo)頻音(pilottone))，并將其傳送給幅值調(diào)節(jié)器108。然后，幅值調(diào)節(jié)器108對導(dǎo)頻音107做出響應(yīng)，改變輸入信號101的幅值，將參考幅值調(diào)制加在輸入信號101上。相位調(diào)制器110中包含與相位調(diào)節(jié)器114耦合的相位參考信號發(fā)生器112。相位參考信號發(fā)生器112產(chǎn)生第二低頻導(dǎo)頻音113(例如11kHz導(dǎo)頻音)，并將其傳送給相位調(diào)節(jié)器114。然后，相位調(diào)節(jié)器114對導(dǎo)頻音113做出響應(yīng)，改變輸入信號101的相位，將參考相位調(diào)制加在輸入信號101上。幅值調(diào)節(jié)器108與相位調(diào)節(jié)器114還分別對接收自載波消除控制器154的控制信號156、158進(jìn)行響應(yīng)，分別使輸入信號101的幅值與相位發(fā)生變化。
將經(jīng)過幅值與相位調(diào)制后的信號加到RF功率放大器116上，對調(diào)制后的輸入信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生放大信號118。經(jīng)放大的信號118中包含載波成分、由于放大器116的非線性引起的放大信號中的失真成分以及由幅值與相位調(diào)節(jié)器108和114將導(dǎo)頻音107及113引入輸入信號101而產(chǎn)生的參考調(diào)制成分，參考調(diào)制成分。第一輸出信號耦合器120對放大信號118進(jìn)行采樣，產(chǎn)生第一采樣放大信號121。然后將采樣放大信號121作為一個輸入加到信號合成器132上。加在合成器132上的另一路信號是對輸入信號101經(jīng)過時延、采樣后的信號131，通過延時電路130將輸入信號101加給合成器。信號合成器132的作用是在采樣放大信號121中減去采樣輸入信號131，從而產(chǎn)生載波消除，并得到誤差信號133，誤差信號133由包含在采樣放大信號121中的失真成分與參考調(diào)制成分組成。
然后，通過信號耦合器150將誤差信號133加給幅值調(diào)節(jié)器134。幅值調(diào)節(jié)器134對幅值參考信號接收器136發(fā)出的幅值控制信號137做出響應(yīng)，改變誤差信號的幅值，并因此改變誤差信號內(nèi)的調(diào)制成分的幅值。然后，將經(jīng)幅值調(diào)節(jié)后的誤差信號加給相位調(diào)節(jié)器138，相位調(diào)節(jié)器138對相位參考信號接收器140發(fā)出的相位控制信號141做出響應(yīng)，改變經(jīng)過幅值調(diào)節(jié)的誤差信號的相位，并因此改變經(jīng)過幅值調(diào)節(jié)的誤差信號內(nèi)的調(diào)制成分的相位。然后，把經(jīng)過幅值與相位調(diào)節(jié)的誤差信號加給誤差放大器142。誤差放大器142將經(jīng)過幅值與相位調(diào)節(jié)的誤差信號進(jìn)行放大，并將放大的經(jīng)過幅值與相位調(diào)節(jié)的誤差信號送給第二輸出信號耦合器124。
第二輸出信號耦合器124還通過延時電路122接收來自射頻功率裝置116的放大信號118的時延信號。信號耦合器124將放大的經(jīng)過幅值與相位調(diào)節(jié)的誤差信號與時延放大信號進(jìn)行合成，以有效地將放大的經(jīng)過幅值與相位調(diào)節(jié)的誤差信號從時延放大信號中去除，從而產(chǎn)生校正的輸出信號128。然后，第三輸出信號耦合器126對校正輸出信號128進(jìn)行采樣，產(chǎn)生采樣校正輸出信號127。將采樣校正輸出信號127送入第一幅值檢測器144，對采樣校正輸出信號中殘存的任何剩余調(diào)制成分進(jìn)行檢測。
由于在采樣校正輸出信號127內(nèi)可能存在幅值及相位調(diào)制成分，幅值檢測器144通過帶通濾波器146將檢測到的剩余調(diào)制成分送給相位參考信號接收器140以及幅值參考信號接收器136。帶通濾波器146被設(shè)計(jì)為從檢測器144中輸入的信號中濾掉全部非剩余參考調(diào)制成分。然后，根據(jù)檢測到的剩余調(diào)制的數(shù)量，幅值參考信號接收器136與相位參考信號接收器140分別調(diào)節(jié)各自的控制信號137與141，從而使檢測到的剩余參考調(diào)制的數(shù)量最小。通過調(diào)節(jié)控制信號137與141使檢測到的剩余參考調(diào)制的數(shù)量最小，參考信號接收器136及140使包含在校正輸出信號128中的IM的數(shù)量最小。
由信號合成器132完成的載波消除并不徹底，其結(jié)果是誤差信號133中還包含剩余的載波成分。信號耦合器對誤差信號133進(jìn)行采樣，產(chǎn)生采樣誤差信號，信號耦合器將采樣誤差信號加給第二幅值檢測器152。幅值檢測器152檢測采樣誤差信號的幅值，并將檢測到的幅值加到載波消除控制器154上。根據(jù)檢測到的幅值，控制器154產(chǎn)生多個控制信號156、158，以使幅值檢測器152檢測出的采樣誤差信號的幅值最小，因此，使信號合成器132執(zhí)行的載波消除功能得以優(yōu)化?？刂破?54將多個控制信號中的第一控制信號156傳遞給幅值調(diào)節(jié)器108，作為響應(yīng)，幅值調(diào)節(jié)器對輸入信號101的幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使檢測到的誤差信號133的幅值最小?？刂破?54將多個控制信號中的第二控制信號158傳遞給相位調(diào)節(jié)器114，作為響應(yīng)，相位調(diào)節(jié)器對輸入信號101的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，以進(jìn)一步使檢測到的誤差信號133的幅值最小。
調(diào)制器104、110對輸入信號101進(jìn)行調(diào)制的目的是在信號上施加一個或多個低頻導(dǎo)頻音107、113，同時可以降低檢測到的誤差信號133的幅值，這種調(diào)制引起了對放大器100的調(diào)諧約束。為了優(yōu)化放大器100的IM性能，應(yīng)該將導(dǎo)頻音107、113設(shè)置在一定的能級上，典型情況下，能夠在輸入信號的載波上產(chǎn)生比載波低30dB或更多的邊帶。然而，將導(dǎo)頻音107、113加在輸入信號101上，引起了前饋放大器100上的載波消除調(diào)諧約束，導(dǎo)致次最優(yōu)的載波消除。此外，將導(dǎo)頻音107、113加在輸入信號101上，將導(dǎo)致需要誤差信號133具有更大的均值及峰值，峰值-均值比要達(dá)到20dB，這就需要具有更高功率、更高成本的誤差放大器142，只有如此，才能避免誤差放大器的限幅作用，并避免在放大的誤差信號中引入由誤差放大器產(chǎn)生的不希望的失真。
因此，存在對如下用于調(diào)節(jié)前饋放大器的方法及裝置的需求，它可以使放大器產(chǎn)生的輸出信號中的交調(diào)失真成分最小，還可以使放大器的載波消除性能達(dá)到最優(yōu)。
附圖簡要說明圖1為表示現(xiàn)有技術(shù)中前饋放大器的實(shí)例的方塊圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的前饋放大器的方塊圖。
圖3為表示減少交調(diào)失真以及優(yōu)化載波消除的步驟的邏輯流程圖，這些步驟由如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的前饋放大器執(zhí)行。
優(yōu)選實(shí)施例的具體說明為了滿足對如下用于調(diào)節(jié)前饋放大器的方法及裝置的需求，它可以使放大器產(chǎn)生的輸出信號中的交調(diào)失真成分最小，還可以使放大器的載波消除性能達(dá)到最優(yōu)；前饋放大器執(zhí)行的功能是從IM抑制調(diào)節(jié)過程中分離出載波消除調(diào)節(jié)過程，其中，在IM抑制調(diào)節(jié)過程中，無需包含在前饋放大器輸入信號內(nèi)的參考調(diào)制，即可完成載波消除調(diào)節(jié)過程。在載波消除調(diào)節(jié)過程中，通過對參考調(diào)制進(jìn)行解耦，前饋放大器能夠消除可能由參考調(diào)制引起的瞬態(tài)載波消除降級。
通常，本發(fā)明中包含的用于減小前饋放大器失真的方法包括如下步驟。用根據(jù)參考信號產(chǎn)生的參考調(diào)制對前饋放大器的輸入信號進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生參考信號調(diào)制的輸入信號。將參考信號調(diào)制的輸入信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生放大信號，并由輸入信號及放大信號確定誤差信號。將誤差信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生放大的誤差信號，并由放大信號及放大的誤差信號確定校正的輸出信號。從校正的輸出信號中檢測出剩余調(diào)制信號(residual modulation)，其中，檢測到的剩余調(diào)制對應(yīng)于加在輸入信號上的參考調(diào)制。將檢測到的剩余調(diào)制與參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生相關(guān)信號，根據(jù)相關(guān)信號產(chǎn)生至少一個控制信號，其中，至少一個控制信號能夠控制誤差信號的調(diào)節(jié)。保持控制信號恒定，從輸入信號中解耦出參考調(diào)制，利用解耦出的參考調(diào)制(成分)優(yōu)化載波消除。
本發(fā)明的另一個實(shí)施例中包含的用于減小前饋放大器失真的方法包括如下步驟。用根據(jù)第一參考信號產(chǎn)生的第一參考調(diào)制對前饋放大器的輸入信號中的第一成分進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生第一調(diào)制信號。將第一調(diào)制信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生第一放大信號，并由輸入信號及第一放大信號確定第一誤差信號。將第一誤差信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生第一放大誤差信號，并由第一放大信號及第一放大誤差信號確定第一校正輸出信號。從第一校正輸出信號中檢測出第一剩余調(diào)制(信號)，其中，檢測到的第一剩余調(diào)制對應(yīng)于第一參考調(diào)制。將檢測到的第一剩余調(diào)制與第一參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生第一相關(guān)信號，根據(jù)第一相關(guān)信號產(chǎn)生第一控制信號，并根據(jù)第一控制信號調(diào)節(jié)誤差信號中的第一成分。保持第一控制信號恒定，從輸入信號中解耦出第一參考調(diào)制，用根據(jù)第二參考信號產(chǎn)生的第二參考調(diào)制對前饋放大器的輸入信號中的第二成分進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生第二調(diào)制信號。
將第二調(diào)制信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生第二放大信號。由輸入信號及第二放大信號確定第二誤差信號，將第二誤差信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生第二放大誤差信號。由第二放大信號及第二放大誤差信號確定第二校正輸出信號，并從第二校正輸出信號中檢測出第二剩余調(diào)制，其中，檢測到的第二剩余調(diào)制對應(yīng)于第二參考調(diào)制。將檢測到的第二剩余調(diào)制與第二參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生第二相關(guān)信號，根據(jù)第二相關(guān)信號產(chǎn)生第二控制信號，并根據(jù)第二控制信號調(diào)節(jié)誤差信號中的第二成分。保持第二控制信號恒定，從輸入信號中解耦出第二參考調(diào)制，用解耦出的第一參考調(diào)制于第二參考調(diào)制對前饋放大器的載波消除功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的另一個實(shí)施例中提供了一個前饋放大器，其中包含主信號通道、與主信號通道耦合的前饋校正電路，以及與主信號通道及前饋校正電路都耦合的輔助電路。主信號通道接收輸入信號，用根據(jù)參考信號產(chǎn)生的參考調(diào)制對輸入信號進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生參考信號調(diào)制的輸入信號；將調(diào)制的輸入信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生放大信號；并將放大信號與放大的誤差信號進(jìn)行合成，產(chǎn)生校正的輸出信號。前饋校正電路接收輸入信號中的至少一部分，并接收一部分放大信號；根據(jù)輸入信號中的至少一部分以及一部分放大信號確定誤差信號，根據(jù)誤差信號產(chǎn)生放大的誤差信號；并將放大的誤差信號傳送給主信號通道。輔助電路接收一部分校正輸出信號；在校正輸出信號中檢測出剩余調(diào)制，其中，檢測到的剩余調(diào)制對應(yīng)于加在輸入信號上的參考調(diào)制；將檢測到的剩余調(diào)制與參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生相關(guān)信號；根據(jù)相關(guān)信號產(chǎn)生至少一個控制信號。前饋校正電路對接收到的至少一個控制信號做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)誤差信號。在對誤差信號進(jìn)行調(diào)節(jié)后，主信號通道從輸入信號中解耦出參考調(diào)制；輔助電路保持控制信號恒定；根據(jù)輸入信號中解耦出參考調(diào)制，主信號通道對前饋放大器的載波消除功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。
可以參考圖2與圖3對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的前饋放大器的方塊圖。前饋放大器200中包括與前饋校正電路230及輔助電路240都耦合的主信號通道202。主信號通道202中包含RF功率放大器220，對與前饋放大器耦合的RF輸入信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生放大信號。由于RF功率放大器220的非線性特性，典型地，包括高階非線性(例如，三階、五階與九階交調(diào)輸出)的信號失真成分由RF功率放大器220引入至放大信號的。除非經(jīng)過補(bǔ)償，放大信號中的失真將對在失真成分對應(yīng)的頻帶中的其它有效通信造成不希望的干擾。
為了降低前饋放大器200發(fā)送的失真成分，前饋放大器200要完成載波消除過程以及IM抑制過程。在現(xiàn)有技術(shù)中，這兩個過程僅具有有限的兼容性(compatibility)，如果調(diào)節(jié)前饋放大器產(chǎn)生最大的IM抑制，則將導(dǎo)致只能實(shí)現(xiàn)次最優(yōu)的載波消除調(diào)節(jié)過程。為了使失真成分最小，前饋放大器200執(zhí)行的調(diào)節(jié)過程應(yīng)同時優(yōu)化載波消除以及最大化IM抑制。
圖3為表示前饋放大器200執(zhí)行的步驟的邏輯流程圖，其中根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，前饋放大器200執(zhí)行的調(diào)節(jié)過程可以同時優(yōu)化的載波消除以及最大化IM抑制。當(dāng)包含載波成分的RF輸入信號201與前饋放大器200耦合時(302)，邏輯流程300開始。前饋放大器200將輸入信號201傳送給主信號通道202中的調(diào)制部分203。調(diào)制部分203用參考調(diào)制(信號)對輸入信號201進(jìn)行調(diào)制(304)，產(chǎn)生經(jīng)參考信號調(diào)制的輸入信號219。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，調(diào)制部分203包括多個信號調(diào)制器204、212，分別對輸入信號201的第一成分及第二成分進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生經(jīng)參考信號調(diào)制的輸入信號219。在多信號調(diào)制器的實(shí)施例中，多個調(diào)制器204、212中的第一調(diào)制器204為低頻幅值調(diào)制器204，其利用第一參考調(diào)制(信號)即根據(jù)第一參考信號207產(chǎn)生的參考幅值調(diào)制對輸入信號201的第一成分即幅值進(jìn)行調(diào)制；多個調(diào)制器中的第二調(diào)制器212為低頻相位調(diào)制器212，利用第二參考調(diào)制(信號)即根據(jù)第二參考信號215產(chǎn)生的參考相位調(diào)制(信號)來對輸入信號201的第二成分即相位進(jìn)行調(diào)制。低頻調(diào)制器204、212中的每一個中都包括通過各自的開關(guān)裝置208、216分別與各自的輸入信號調(diào)節(jié)器210、218耦合的參考信號發(fā)生器206、214。開關(guān)裝置208、216中的每一個都由控制器260控制其使能狀態(tài)，控制器260最好為與開關(guān)裝置耦合的微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)或微控制器。
幅值調(diào)制器204中包括幅值參考信號發(fā)生器206，作用是產(chǎn)生第一參考信號207，最好為第一低頻導(dǎo)頻音。幅值參考信號發(fā)生器206通過開關(guān)裝置208將導(dǎo)頻音207傳送給幅值調(diào)節(jié)器210。然后，幅值調(diào)節(jié)器210對導(dǎo)頻音207做出響應(yīng)，改變輸入信號201的幅值，將參考幅值調(diào)制(成分)加到輸入信號201上。相位調(diào)制器212中包括相位參考信號發(fā)生器214，作用是產(chǎn)生第二參考信號207，最好為第二低頻導(dǎo)頻音。相位參考信號發(fā)生器214通過開關(guān)裝置216將導(dǎo)頻音215傳送給相位調(diào)節(jié)器218。然后，相位調(diào)節(jié)器218對導(dǎo)頻音215做出響應(yīng)，改變輸入信號201的相位，將參考相位調(diào)制加到輸入信號201上。幅值調(diào)節(jié)器210與相位調(diào)節(jié)器218中的每一個還分別從控制器260中接收各自的控制信號262、264，對接收到的控制信號進(jìn)行響應(yīng)，分別使輸入信號201的幅值與相位發(fā)生變化。
導(dǎo)頻音207、215最好分別為音頻范圍內(nèi)或附近的低頻信號，并比RF功率放大器220的通帶低很多。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，導(dǎo)頻音207為13千赫(kHz)的音頻，導(dǎo)頻音215為11kHz的音頻。然而，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，低于放大器通帶的許多頻率都可以用于導(dǎo)頻音207、215中的每一個。例如，在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，調(diào)制部分203可能包含一個參考信號發(fā)生器而不是包含多個單靠信號發(fā)生器206、214，其通過開關(guān)裝置208與216分別與幅值調(diào)節(jié)器210及相位調(diào)節(jié)器218耦合。這個單獨(dú)的參考信號發(fā)生器向每個調(diào)節(jié)器210、218提供具有相同頻率的低頻導(dǎo)頻音，例如11kHz。通過用一個參考信號發(fā)生器代替多個參考信號發(fā)生器，載波消除性能可以得到改善，并降低電路的復(fù)雜性。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，調(diào)制部分203中包含第一矢量調(diào)制器，而不是幅值調(diào)節(jié)器210及相位調(diào)節(jié)器218。當(dāng)輸入信號201為由同相(I)成分與正交(Q)成分構(gòu)成的復(fù)信號時，通過調(diào)節(jié)輸入信號中的同相(I)成分與正交(Q)成分中每一個的幅值，矢量調(diào)制器產(chǎn)生經(jīng)參考信號調(diào)制的輸入信號219。矢量調(diào)制器利用第一參考調(diào)制即根據(jù)從第一參考信號發(fā)生器接收到的第一參考信號產(chǎn)生的參考同相成分調(diào)制(信號)，例如，參考信號發(fā)生器206產(chǎn)生的導(dǎo)頻音207來調(diào)節(jié)信號201中的同相成分的幅值。矢量調(diào)制器利用第二參考調(diào)制即根據(jù)從第二參考信號發(fā)生器接收到的第二參考信號產(chǎn)生的參考正交成分調(diào)制(信號)，例如，參考信號發(fā)生器214產(chǎn)生的導(dǎo)頻音215來調(diào)節(jié)信號201中的正交成分的幅值。然而，在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，可用一個單獨(dú)的參考信號發(fā)生器產(chǎn)生的單獨(dú)的參考信號(例如單獨(dú)的導(dǎo)頻音)來調(diào)節(jié)輸入信號中的同相及正交成分的每一個的幅值。此外，第一矢量調(diào)制器還根據(jù)從控制器260接收到的控制信號262、264改變輸入信號201中的同相及正交成分的幅值。
將由調(diào)制部分203產(chǎn)生的經(jīng)參考信號調(diào)制的輸入信號219加到RF功率放大器220的RF輸入端。RF功率放大器220對經(jīng)參考信調(diào)制的輸入信號219進(jìn)行放大，在RF功率放大器的輸出端產(chǎn)生放大信號221。放大信號221中包含根據(jù)導(dǎo)頻音207和215的參考調(diào)制的輸入信號201的載波成分、由于RF功率放大器220的非線性引入放大信號中的失真成分以及參考調(diào)制成分，以及由203調(diào)制部分(即幅值與相位調(diào)節(jié)器210和218或矢量調(diào)制器)產(chǎn)生的調(diào)制成分引起的參考調(diào)制成分。
然后，將放大信號221的一部分耦合至前饋校正電路230，最好與耦合到RF功率放大器220的第一輸出信號耦合器222進(jìn)行耦合。前饋校正電路230中包含與延時裝置232及信號調(diào)節(jié)器242耦合的信號合成器234，還包括與信號調(diào)節(jié)器耦合的誤差放大器248。第一輸出信號耦合器222(最好為定向耦合器)對放大信號221進(jìn)行采樣(步驟308)，產(chǎn)生采樣放大信號223，并作為一路輸入信號提供給信號合成器234。加在信號合成器234上的另一路信號是對輸入信號201經(jīng)過時延、采樣后的信號，通過延時電路232將其輸入給合成器。
信號合成器234從采樣放大信號223中減去輸入信號201的時延采樣信號，確定出誤差信號235(步驟310)。由延時裝置242引入采樣輸入信號的時延的作用是補(bǔ)償由調(diào)制部分203、RF功率放大器220及第一輸出信號耦合器222引入輸入信號201的時延。時延的作用是，利用對輸入信號201進(jìn)行延時及采樣的信號中的載波成分，使合成器234消除采樣放大信號223中的載波成分的效果最優(yōu)。
信號合成器234將誤差信號235送給信號調(diào)節(jié)器242。然后，信號調(diào)節(jié)器242對從控制器260接收到的至少一個控制信號做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)誤差信號235的第一成分(例如幅值)與/或第二成分(例如相位)，產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號247(步驟312)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，信號調(diào)節(jié)器242中包括幅值調(diào)節(jié)器242以及相位調(diào)節(jié)器246。幅值調(diào)節(jié)器244對控制器260發(fā)出的第一控制信號266(最好為幅值控制信號)做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)誤差信號235的幅值。相位調(diào)節(jié)器246對控制器260發(fā)出的第二控制信號268(最好為相位控制信號)做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)誤差信號235的相位。然后，將經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號247加給誤差放大器248。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，其中，調(diào)制部分203中包含第一矢量調(diào)制器，輸入信號201中包含同相(I)成分與正交(Q)成分，信號調(diào)節(jié)器242中包含第二矢量調(diào)制器。在此實(shí)施例中，調(diào)節(jié)步驟(312)包括幅值調(diào)節(jié)器242對從控制器260接收到的第一控制信號266(最好為同相成分控制信號)及第二控制信號268(最好為正交成分控制信號)中的至少一個控制信號做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)誤差信號235的同相成分與正交成分中的至少一個，以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號247，然后將經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號247加給誤差放大器248。
誤差放大器248對經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號247進(jìn)行放大(步驟314)，產(chǎn)生放大的經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號249，其中經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號中也包含經(jīng)采樣及調(diào)節(jié)后的放大信號221中的參考調(diào)制(成分)。然后，誤差放大器將放大的經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號249加給與誤差放大器耦合的輸出信號合成器226(最好為定向耦合器)，信號249中包含經(jīng)采樣及調(diào)節(jié)后的參考調(diào)制(成分)。
輸出信號合成器226通過延時裝置224進(jìn)一步耦合至RF功率放大器220的RF輸出端，并通過延時裝置及信號耦合器222接收放大信號221經(jīng)時延的信號。時延裝置在放大信號221上產(chǎn)生時間延遲，作用是補(bǔ)償由合成器234、幅值調(diào)節(jié)器244、相位調(diào)節(jié)器246、誤差放大器248及輸出信號合成器226在采樣放大信號223中引入的時間延遲。輸出信號合成器226將放大的經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號249(信號中包含經(jīng)采樣及調(diào)節(jié)的參考調(diào)制)與放大信號221的時延信號進(jìn)行合成，確定校正的輸出信號227(步驟316)。在對放大的經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號249與放大信號221的時延信號進(jìn)行合成的過程中，合成器226從放大信號221的時延信號中有效地去除了放大的經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號249，并從包含在信號221的時延信號中的時延參考調(diào)制(成分)中有效地去除了信號249中包含的放大的經(jīng)幅值與/或相位調(diào)節(jié)的參考調(diào)制成分。然后，通過第二輸出信號耦合器228，將校正的輸出信號227的一部分傳遞給輔助電路240。
輔助電路240包括與相關(guān)器254耦合的剩余參考調(diào)制檢測器250。優(yōu)選地，為了使相關(guān)器254需要的動態(tài)范圍最小，在剩余參考調(diào)制檢測器250與相關(guān)器254之間插入帶通濾波器252；然而，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，對于本發(fā)明而言，帶通濾波器252并非必須的。輔助電路240中還包括與相關(guān)器254耦合的控制器260，例如微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)或微控制器。
為了調(diào)節(jié)前饋放大器200，使其實(shí)現(xiàn)最大的IM抑制及最優(yōu)的載波消除，輔助電路240執(zhí)行采樣保持的功能。也就是說，在進(jìn)行IM抑制的過程中，輔助電路240對校正的輸出信號229進(jìn)行采樣，并根據(jù)校正的輸出信號229中包含的剩余參考調(diào)制(成分)產(chǎn)生至少一個控制信號266、268。然后，用至少一個控制信號控制對誤差信號235的調(diào)節(jié)，從而使在校正的輸出信號229中檢測到的剩余調(diào)制(成分)最小。然后，輔助電路240保持控制信號恒定，同時從輸入信號中對參考調(diào)制207、215進(jìn)行解耦，前饋放大器200執(zhí)行載波消除調(diào)節(jié)過程。通過將載波消除過程從IM抑制過程中分離，以及在輸入信號201中不包含參考調(diào)制，前饋放大器200可以同時實(shí)現(xiàn)最大化IM抑制及優(yōu)化載波抑制性能。由于將參考調(diào)制去除，不再用與調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)器242，使輔助的平均載波消除得以改善，因此，只要不將參考調(diào)制用與調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)器242，就可消除參考調(diào)制(成分)引起的瞬時載波消除降級。
輔助電路240的工作過程如下所述。第二輸出信號耦合器228(最好為定向耦合器)對校正的輸出信號227進(jìn)行采樣(步驟318)，產(chǎn)生采樣校正輸出信號229。然后，第二輸出信號耦合器228將采樣校正輸出信號229傳動給剩余參考調(diào)制檢測器250。剩余參考調(diào)制檢測器250中最好包含幅值檢測器，例如對數(shù)幅值檢測器。剩余參考調(diào)制檢測器250對采樣校正輸出信號229中殘存的任何剩余參考調(diào)制進(jìn)行檢測(步驟320)，并通過對采樣校正輸出信號的幅值進(jìn)行檢測，檢測出校正的輸出信號227中殘存的任何剩余參考調(diào)制。然后，檢測器250通過帶通濾波器252將檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)送給相關(guān)器254。帶通濾波器146被設(shè)計(jì)為僅讓從采樣校正輸出信號229中檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)通過，因此，減小了相關(guān)器254需要的動態(tài)范圍。
相關(guān)器254將檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)與參考信號(即由調(diào)制部分203加在輸入信號201上的導(dǎo)頻音207、215)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算(步驟322)，以產(chǎn)生傳遞給控制器260的相關(guān)信號259。根據(jù)相關(guān)信號259，控制器260產(chǎn)生至少一個交調(diào)失真(IM)抑制控制信號266、268(步驟324)，控制信號被控制器送給信號調(diào)節(jié)器242。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，其中信號調(diào)節(jié)器包括幅值調(diào)節(jié)器244與相位調(diào)節(jié)器246，信號調(diào)節(jié)器242對至少一個交調(diào)失真(IM)抑制控制信號266、268做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)信號合成器234產(chǎn)生的誤差信號235的幅值成分與/或相位成分(步驟326)，因此，調(diào)節(jié)前饋校正電路實(shí)現(xiàn)最大的IM抑制。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，其中信號調(diào)節(jié)器包括矢量調(diào)制器，調(diào)節(jié)步驟(326)包括矢量調(diào)制器對至少一個交調(diào)失真(IM)抑制控制信號266、268做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)信號合成器234產(chǎn)生的誤差信號235的同相與/或正交成分的幅值。
然后保持至少一個交調(diào)失真(IM)抑制控制信號266、268恒定，并從輸入信號中對參考信號(即207、215導(dǎo)頻音)進(jìn)行解耦(步驟328)。例如，控制器260可能打開開關(guān)裝置208及206，因此，從耦合至主信號通道202的輸入信號的前向通道中解耦出導(dǎo)頻音。作為另一個實(shí)例，可以簡單地將導(dǎo)頻音關(guān)閉。一旦解耦出導(dǎo)頻音，為了實(shí)現(xiàn)前饋放大器200的最優(yōu)的載波消除性能，前饋放大器200可以根據(jù)眾所周知的載波消除調(diào)節(jié)技術(shù)對主信號通道202及前饋校正電路230的載波消除性能進(jìn)行調(diào)節(jié)(步驟330)，邏輯流程結(jié)束。通過對導(dǎo)頻進(jìn)行分離(deactivate)或解耦，此后由前饋放大器200實(shí)現(xiàn)的載波消除調(diào)節(jié)不會因放大信號221及誤差信號235中包含的參考調(diào)制(成分)產(chǎn)生失真，使載波消除調(diào)節(jié)的性能得以改善。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，當(dāng)在采樣校正輸出信號229中可同時存在幅值與相位參考調(diào)制(成分)時，相關(guān)器254中包括第一相關(guān)器256(最好為幅值相關(guān)器)及第二相關(guān)器258(最好為相位相關(guān)器)。幅值相關(guān)器256接收來自檢測器250的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)，還從幅值參考信號發(fā)生器(例如幅值參考信號發(fā)生器206)中接收傳遞給幅值調(diào)節(jié)器210的低頻導(dǎo)頻音的采樣信號。幅值相關(guān)器256將接收的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)與傳遞給幅值調(diào)節(jié)器210的低頻導(dǎo)頻采樣進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生幅值相關(guān)數(shù)值或信號。然后，幅值相關(guān)器256將幅值相關(guān)信號(或與幅值相關(guān)數(shù)值對應(yīng)的信號)傳送給控制器260。
相位相關(guān)器258接收來自檢測器250的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)，還從相位參考信號發(fā)生器(例如相位參考信號發(fā)生器214)中接收傳遞給相位調(diào)節(jié)器218的低頻導(dǎo)頻的采樣信號。相位相關(guān)器258將接收的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)與傳遞給相位調(diào)節(jié)器218的低頻導(dǎo)頻采樣進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生相位相關(guān)數(shù)值或信號。然后，相位相關(guān)器258將相位相關(guān)信號(或與相位相關(guān)數(shù)值對應(yīng)的信號)傳送給控制器260。
根據(jù)幅值相關(guān)信號，控制器260產(chǎn)生IM幅值控制信號266，由控制器傳遞給幅值調(diào)節(jié)器244。幅值調(diào)節(jié)器244對接收到的IM幅值控制信號266做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)合成器234產(chǎn)生的誤差信號的幅值。根據(jù)相位相關(guān)信號，控制器260產(chǎn)生IM相位控制信號268，由控制器傳遞給相位調(diào)節(jié)器246。相位調(diào)節(jié)器246對接收到的IM相位控制信號268做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)合成器234產(chǎn)生的誤差信號的相位。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，當(dāng)在采樣校正輸出信號229中可同時存在同相與正交參考調(diào)制(成分)時，第一相關(guān)器256為同相相關(guān)器，第二相關(guān)器258最好為正交相關(guān)器。同相相關(guān)器256接收來自檢測器250的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)，還從同相參考信號發(fā)生器(例如同相參考信號發(fā)生器206)中接收傳遞給第一矢量調(diào)制器的同相導(dǎo)頻音的采樣信號。同相相關(guān)器256將接收的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)與傳遞給同相導(dǎo)頻音的采樣進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生同相成分相關(guān)數(shù)值或信號。然后，同相相關(guān)器256將同相成分相關(guān)信號(或與同相成分相關(guān)數(shù)值對應(yīng)的信號)傳送給控制器260。
正交相關(guān)器258接收來自檢測器250的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)，還從正交參考信號發(fā)生器(例如正交參考信號發(fā)生器214)中接收傳遞給第一矢量調(diào)制器的正交導(dǎo)頻音的采樣信號。正交相關(guān)器258將接收的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)與正交導(dǎo)頻音的采樣進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生正交成分相關(guān)數(shù)值或信號。然后，正交相關(guān)器258將正交成分相關(guān)信號(或與正交成分相關(guān)數(shù)值對應(yīng)的信號)傳送給控制器260。
根據(jù)同相成分相關(guān)信號，控制器260產(chǎn)生IM同相成分控制信號266，由控制器傳遞給信號調(diào)節(jié)器242。信號調(diào)節(jié)器242對接收到的IM同相成分控制信號266做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)合成器234產(chǎn)生的誤差信號的同相成分的幅值。根據(jù)正交成分相關(guān)信號，控制器260產(chǎn)生IM正交成分控制信號268，由控制器傳遞給信號調(diào)節(jié)器242。信號調(diào)節(jié)器242對接收到的IM正交成分控制信號268做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)合成器234產(chǎn)生的誤差信號的正交成分的幅值。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，前饋放大器200僅調(diào)節(jié)輸入信號201及誤差信號235的幅值，或者僅調(diào)節(jié)相位，或者獨(dú)立地調(diào)節(jié)幅值及相位。也就是說，在執(zhí)行步驟304時，前饋放大器200僅將參考信號207、215中的一個與對應(yīng)的增益或相位調(diào)節(jié)器210、218進(jìn)行耦合。根據(jù)與對應(yīng)的增益或相位調(diào)節(jié)器210、218進(jìn)行耦合的參考信號207、215，用上述的步驟306-326對輸入信號201及誤差信號235中各自的增益及相位進(jìn)行調(diào)節(jié)。在對輸入信號201及誤差信號235中的增益或相位進(jìn)行調(diào)節(jié)后，前饋放大器200將參考信號207、215中的另一個與對應(yīng)的幅值或相位調(diào)節(jié)器210、218進(jìn)行耦合，重復(fù)上述步驟306-326，對輸入信號201及誤差信號235中尚未調(diào)節(jié)的幅值或相位進(jìn)行調(diào)節(jié)。在各自的幅值及相位未被調(diào)節(jié)或調(diào)整時，保持上述的幅值及相位控制恒定。由于在一個參考調(diào)制(成分)降低的瞬時載波消除要比同時兩個同時發(fā)生的參考調(diào)制(成分)小，在任何特定的時間內(nèi)，通過將參考信號207、215中最多一個與對應(yīng)的增益或相位調(diào)節(jié)器210、218進(jìn)行耦合，使載波消除得到進(jìn)一步改善。
在類似的方式中，當(dāng)對輸入信號201及誤差信號235中的同相及正交成分進(jìn)行調(diào)制與/或調(diào)節(jié)時，前饋控制器200僅調(diào)節(jié)輸入信號201及誤差信號235中的同相成分，或者僅調(diào)節(jié)正交成分，或者獨(dú)立地調(diào)節(jié)同相成分及正交成分。同樣地，在各自的同相成分及正交成分未被調(diào)節(jié)或調(diào)整時，保持每個同相成分及正交成分控制恒定。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，其中調(diào)制部分203中僅有一個參考信號發(fā)生器，產(chǎn)生一個在幅值調(diào)節(jié)器210及相位調(diào)節(jié)器218間交替切換的參考信號(即一個導(dǎo)頻音頻率)；對輸入信號201及誤差信號234中每一個的幅值的調(diào)節(jié)從對輸入信號201及誤差信號234中每一個的相位的調(diào)節(jié)中分開與/或彼此交替，因此相關(guān)器254中包含一個相關(guān)器。則相關(guān)步驟(322)包括如下步驟。在對輸入信號201及誤差信號234中每一個的幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)時，相關(guān)器254接收來自幅值檢測器250的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)，還從參考信號發(fā)生器中接收參考信號。然后，相關(guān)器254將接收的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)與接收到的參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生幅值相關(guān)數(shù)值或信號，并將幅值相關(guān)信號(或與幅值相關(guān)數(shù)值對應(yīng)的信號)傳送給控制器260。在對輸入信號201及誤差信號234中每一個的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)時，類似地，相關(guān)器254接收來自相位檢測器250的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)，還從參考信號發(fā)生器中接收參考信號。然后，相關(guān)器254將接收的檢測到的剩余參考調(diào)制(成分)與接收到的參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生相位相關(guān)數(shù)值或信號，并將相位相關(guān)信號(或與相為相關(guān)數(shù)值對應(yīng)的信號)傳送給控制器260。這個實(shí)施例中，通過僅包含(accommodating)一個參考信號或參考調(diào)制導(dǎo)頻頻率而過濾出更窄的帶寬，也可以用濾波器252改善動態(tài)范圍。
總之，通過將載波消除調(diào)節(jié)過程的執(zhí)行從IM抑制調(diào)節(jié)過程中分離出來，其中，在執(zhí)行載波消除調(diào)節(jié)過程中，沒有在IM抑制調(diào)節(jié)過程中前饋放大器輸出信號中包含的參考調(diào)制(成分)，前饋放大器200可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的載波消除及最大的IM抑制。在IM抑制調(diào)節(jié)過程中，前饋放大器根據(jù)在前饋放大器輸入信號201中包含的一個或多個參考調(diào)制(成分)207、215調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)器242，因此使前饋放大器200的IM抑制性能最大。在IM抑制調(diào)節(jié)過程中，保持用于控制信號調(diào)節(jié)器242的一個或多個控制信號266、268恒定。當(dāng)執(zhí)行載波消除調(diào)節(jié)過程時，前饋放大器200可以從輸入信號中分離或解耦出參考調(diào)制信號。在執(zhí)行載波消除調(diào)節(jié)過程時，通過將參考調(diào)制(成分)進(jìn)行分離或解耦，只要不將參考調(diào)制(成分)用與調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)器242，前饋放大器200就可以消除參考調(diào)制(成分)引起的瞬時載波消除降級。
盡管通過特定的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了具體的示意和說明，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離下述的權(quán)利要求書的范圍的情況下，可以得本發(fā)明進(jìn)行修改，或者對其中的元素進(jìn)行等價(jià)的替換。因此，具體的細(xì)節(jié)以及圖表應(yīng)該被視為示意性的，而不是出于限制的目的，所有的改變及替換都被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
前面已經(jīng)利用具體實(shí)施例對一些好處、其它優(yōu)點(diǎn)及問題的解決方案進(jìn)行了介紹。然而，對于好處、優(yōu)點(diǎn)、問題的方案、以及可促使任何好處、優(yōu)點(diǎn)、或問題的解決方案的任何元件(一個或多個)不是構(gòu)成任何或者所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、要求的、或者必不可少的特征或元件。如在此的使用，術(shù)語“包括(comprises)”、“包含(comprising)”或者它的變形，是一種非排他性的覆蓋，因此，包括一組單元的處理、方法、產(chǎn)品或裝置不僅包括那些元件，而且包括沒有列出的、但是固屬于這種處理、方法、產(chǎn)品或裝置的其它單元。
權(quán)利要求
1.一種用于減小前饋放大器失真的方法，包括如下步驟用根據(jù)參考信號產(chǎn)生的參考調(diào)制對前饋放大器的輸入信號進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生經(jīng)參考信號調(diào)制的輸入信號；將經(jīng)參考信號調(diào)制的輸入信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生放大信號；根據(jù)輸入信號及放大信號確定誤差信號；將誤差信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生放大的誤差信號；根據(jù)放大信號及放大的誤差信號確定校正的輸出信號；檢測校正的輸出信號中的剩余調(diào)制，其中，檢測到的剩余調(diào)制對應(yīng)于加在輸入信號上的參考調(diào)制；將檢測到的剩余調(diào)制與參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，以確定相關(guān)信號；根據(jù)相關(guān)信號生成至少一個控制信號，其中至少一個控制信號能夠控制對誤差信號的調(diào)節(jié)；保持控制信號恒定；從輸入信號中解耦出參考調(diào)制；和利用解耦出的參考調(diào)制優(yōu)化載波消除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中放大誤差信號的步驟包括的步驟為調(diào)節(jié)誤差信號，以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號；和放大經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號，產(chǎn)生放大的誤差信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)制輸入信號的步驟包括的步驟為用根據(jù)第一參考信號的參考幅值調(diào)制對前饋放大器的輸入信號的幅值進(jìn)行調(diào)制，用根據(jù)第二參考信號的參考相位調(diào)制對前饋放大器的輸入信號的相位進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生經(jīng)參考信號調(diào)制的輸入信號；其中相關(guān)運(yùn)算的步驟包括的步驟為將檢測到的剩余調(diào)制與第一參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，以產(chǎn)生幅值相關(guān)，將檢測到的剩余調(diào)制與第二參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生相位相關(guān)；其中生成至少一個控制信號的步驟包括的步驟為根據(jù)幅值相關(guān)生成幅值控制信號，根據(jù)相位相關(guān)生成相位控制信號；其中幅值控制信號能夠控制對誤差信號的幅值進(jìn)行的調(diào)節(jié)，相位控制信號能夠控制對誤差信號的相位進(jìn)行的調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)制輸入信號的步驟包括的步驟為用根據(jù)第一參考信號的第一參考調(diào)制對前饋放大器的輸入信號的同相成分進(jìn)行調(diào)制，用根據(jù)第二參考信號的第二參考調(diào)制對前饋放大器的輸入信號的正交成分進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生經(jīng)參考信號調(diào)制的輸入信號；其中相關(guān)運(yùn)算的步驟包括的步驟為將檢測到的剩余調(diào)制與第一參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，以產(chǎn)生同相成分相關(guān)，并將檢測到的剩余調(diào)制與第二參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生正交成分相關(guān)；其中生成至少一個控制信號的步驟包括的步驟為根據(jù)同相成分相關(guān)生成同相成分控制信號，根據(jù)正交成分相關(guān)生成正交成分控制信號；其中同相成分控制信號能夠控制對誤差信號的同相成分進(jìn)行的調(diào)節(jié)，正交成分控制信號能夠控制對誤差信號的正交成分進(jìn)行的調(diào)節(jié)。
5.一種用于減小前饋放大器失真的方法，包括如下步驟用根據(jù)第一參考信號產(chǎn)生的第一參考調(diào)制對前饋放大器的輸入信號中的第一成分進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生第一調(diào)制信號；將第一調(diào)制信號進(jìn)行放大，以產(chǎn)生第一放大信號；根據(jù)輸入信號及第一放大信號確定第一誤差信號；將第一誤差信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生第一放大誤差信號；根據(jù)第一放大信號及第一放大誤差信號來確定第一校正輸出信號；從第一校正輸出信號中檢測出第一剩余調(diào)制，其中，檢測到的第一剩余調(diào)制對應(yīng)于第一參考調(diào)制；將檢測到的第一剩余調(diào)制與第一參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，確定第一相關(guān)信號；根據(jù)第一相關(guān)信號生成第一控制信號；根據(jù)第一控制信號調(diào)節(jié)誤差信號中的第一成分；保持第一控制信號恒定；從輸入信號中解耦出第一參考調(diào)制；用根據(jù)第二參考信號產(chǎn)生的第二參考調(diào)制對前饋放大器的輸入信號中的第二成分進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生第二調(diào)制信號；將第二調(diào)制信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生第二放大信號；根據(jù)輸入信號及第二放大信號確定第二誤差信號；將第二誤差信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生第二放大誤差信號；根據(jù)第二放大信號和第二放大誤差信號來確定第二校正輸出信號；從第二校正輸出信號中檢測出第二剩余調(diào)制，其中檢測到的第二剩余調(diào)制對應(yīng)于第二參考調(diào)制；將檢測到的第二剩余調(diào)制與第二參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，產(chǎn)生第二相關(guān)信號；根據(jù)第二相關(guān)信號生成第二控制信號；根據(jù)第二控制信號調(diào)節(jié)誤差信號中的第二成分；保持第二控制信號恒定；從輸入信號中解耦出第二參考調(diào)制；和用解耦出的第一參考調(diào)制與第二參考調(diào)制對前饋放大器的載波消除性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中當(dāng)輸入信號的第一成分中包含輸入信號的幅值時，則誤差信號的第一成分中包含誤差信號的幅值，輸入信號的第二成分中包含輸入信號的相位，誤差信號的第二成分中包含誤差信號的相位；當(dāng)輸入信號的第一成分中包含輸入信號的相位時，則誤差信號的第一成分中包含誤差信號的相位，輸入信號的第二成分中包含輸入信號的幅值，誤差信號的第二成分中包含誤差信號的幅值；當(dāng)輸入信號的第一成分中包含輸入信號的同相成分時，則誤差信號的第一成分中包含誤差信號的同相成分，輸入信號的第二成分中包含輸入信號的正交成分，誤差信號的第二成分中包含誤差信號的正交成分；和當(dāng)輸入信號的第一成分中包含輸入信號的正交成分時，則誤差信號的第一成分中包含誤差信號的正交成分，輸入信號的第二成分中包含輸入信號的同相成分，誤差信號的第二成分中包含誤差信號的同相成分。
7.一種前饋放大器，其包括主信號通道，其接收輸入信號，用根據(jù)參考信號產(chǎn)生的參考調(diào)制對輸入信號進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的輸入信號；將調(diào)制的輸入信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生放大信號；并將放大信號與放大的誤差信號進(jìn)行合成，產(chǎn)生校正的輸出信號；與主信號通道耦合的前饋校正電路，其接收輸入信號中的至少一部分，并接收一部分放大信號；根據(jù)輸入信號中的至少一部分以及一部分放大信號來確定誤差信號，根據(jù)誤差信號產(chǎn)生放大的誤差信號；并將放大的誤差信號傳送給主信號通道；與主信號通道及前饋校正電路都耦合的輔助電路，其接收一部分校正輸出信號；從校正輸出信號中檢測出剩余調(diào)制，其中，檢測到的剩余調(diào)制對應(yīng)于加在輸入信號上的參考調(diào)制；將檢測到的剩余調(diào)制與參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，確定相關(guān)信號；根據(jù)相關(guān)信號產(chǎn)生至少一個控制信號；及將至少一個控制信號傳遞給前饋校正電路；其中，前饋校正電路對接收到的至少一個控制信號做出響應(yīng)，調(diào)節(jié)誤差信號；其中，在對誤差信號進(jìn)行調(diào)節(jié)后，主信號通道從輸入信號中解耦出參考調(diào)制，輔助電路保持控制信號恒定；其中，利用輸入信號中解耦出參考調(diào)制，前饋放大器調(diào)節(jié)前饋放大器的載波消除功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前饋放大器，其中輔助電路包括參考調(diào)制檢測器，接收一部分校正輸出信號，并從校正輸出信號中檢測出剩余調(diào)制；相關(guān)器，將檢測到的剩余調(diào)制與參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，確定相關(guān)信號；和控制器，根據(jù)相關(guān)信號產(chǎn)生至少一個控制信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的前饋放大器，其中前饋校正電路包括信號合成器，將輸入信號中的至少一部分以及一部分放大信號進(jìn)行合成，確定誤差信號；與信號合成器耦合的信號調(diào)節(jié)器，根據(jù)至掃一個控制信號調(diào)節(jié)誤差信號，產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號；和誤差放大器，將經(jīng)調(diào)節(jié)的誤差信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生當(dāng)大的誤差信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的前饋放大器，其中，參考調(diào)制包括根據(jù)第一參考信號的參考幅值調(diào)制及根據(jù)第二參考信號的參考相位調(diào)制；其中，主信號通道用參考幅值調(diào)制對輸入信號的幅值進(jìn)行調(diào)制，用參考相位調(diào)制對輸入信號的相位進(jìn)行調(diào)制；其中，相關(guān)器將檢測到的剩余幅值參考調(diào)制與第一參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，確定幅值相關(guān)，將檢測到的剩余相位參考調(diào)制與第二參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，確定相位相關(guān)；其中，控制器根據(jù)幅值相關(guān)生成幅值控制信號，根據(jù)相位相關(guān)生成相位控制信號；其中信號調(diào)節(jié)器包括根據(jù)幅值控制信號對誤差信號的幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)的幅值調(diào)節(jié)器，還包括根據(jù)相位控制信號對誤差信號的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)的相位調(diào)節(jié)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的前饋放大器，其中，參考調(diào)制包括根據(jù)第一參考信號的參考幅值調(diào)制及根據(jù)第二參考信號的參考相位調(diào)制；其中，主信號通道用第一參考調(diào)制對輸入信號的同相成分進(jìn)行調(diào)制，用第二參考調(diào)制對輸入信號的正交成分進(jìn)行調(diào)制；其中，相關(guān)器將檢測到的剩余同相成分參考調(diào)制與第一參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，確定同相相關(guān)，將檢測到的剩余正交成分參考調(diào)制與第二參考信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，確定正交相關(guān)；其中，控制器根據(jù)同相相關(guān)生成同相成分控制信號，根據(jù)正交相關(guān)生成正交成分控制信號；其中信號調(diào)節(jié)器包括矢量調(diào)制器，根據(jù)同相成分控制信號對誤差信號的同相成分進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)正交成分控制信號對誤差信號的正交成分進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
前饋放大器(200)將載波消除調(diào)節(jié)過程的執(zhí)行從IM抑制調(diào)節(jié)過程中分離出來，其中，在執(zhí)行載波消除調(diào)節(jié)過程中，沒有在IM抑制調(diào)節(jié)過程中前饋放大器輸出信號(201)中包含的參考調(diào)制(207、215)。在執(zhí)行載波消除調(diào)節(jié)過程時，通過將參考調(diào)制進(jìn)行分離或解耦，前饋放大器就可以消除參考調(diào)制引起的瞬時載波消除降級。
文檔編號H03F1/32GK1501654SQ03158969
公開日2004年6月2日 申請日期2003年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月17日
發(fā)明者章文天, 布賴恩·托德·艾恩斯, 馬克·伊恩·萬·霍恩, 托德 艾恩斯, 伊恩 萬 霍恩 申請人:摩托羅拉公司