雙回路功率放大器數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實(shí)施例設(shè)及電子系統(tǒng)，W及更具體地設(shè)及使用數(shù)字預(yù)失真線性化功率放大 器。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字預(yù)失真可W通過(guò)預(yù)失真輸入信號(hào)W至少部分補(bǔ)償RF功率放大器中的非線性 而線性化具有射頻(R巧功率放大器的RF系統(tǒng)。
[0003] 在實(shí)踐中具有帶寬約束。數(shù)字預(yù)失真器和DTO系統(tǒng)的挑戰(zhàn)可在于:預(yù)失真器在多個(gè) 信號(hào)帶寬工作;該操作要求可W反過(guò)來(lái)導(dǎo)致切換和計(jì)算速率相關(guān)的功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] -個(gè)實(shí)施例包括一種裝置，其中該裝置包括第一數(shù)字預(yù)失真器(DPD)，配置為接收 具有第一數(shù)據(jù)速率的第一輸入信號(hào)，W及W至少部分互補(bǔ)于第一失真的方式修改所述第一 輸入信號(hào)W產(chǎn)生第一修改信號(hào)。第一失真被觀察為第二采樣信號(hào)的樣本和第一輸入信號(hào)的 符號(hào)之間的差異，第二采樣信號(hào)從RF功率放大器的的射頻(R巧輸出信號(hào)導(dǎo)出。
[000引該裝置進(jìn)一步包括第一數(shù)字中頻(IF)上轉(zhuǎn)換器，被配置W從所述第一修改信號(hào)產(chǎn) 生第一IF信號(hào)，并且第一IF信號(hào)具有高于第一數(shù)據(jù)速率的第二數(shù)據(jù)速率和W第一中屯、頻率 為中屯、的頻率。該裝置還包括第二DPD，被配置為接收至少所述第一 IF信號(hào)作為輸入，并W 至少部分互補(bǔ)于第二失真的方式修改至少第一 IF信號(hào)來(lái)產(chǎn)生第二修改信號(hào)。第二失真被觀 察為第一采樣信號(hào)的樣本和至少第一 IF信號(hào)的符號(hào)之間的差異;和所述第一采樣信號(hào)從RF 功率放大器的RF輸出信號(hào)中導(dǎo)出。
[0006] -個(gè)實(shí)施例包括預(yù)失真的電子實(shí)現(xiàn)方法，其中該方法包括：W至少部分地互補(bǔ)于 第一失真的方式，預(yù)失真具有第一數(shù)據(jù)速率的第一輸入信號(hào)，W產(chǎn)生第一修改信號(hào)，其中所 述第一失真被觀察為第二采樣信號(hào)的樣本和第一輸入信號(hào)的符號(hào)之間的差異，其中第二采 樣信號(hào)從RF功率放大器的射頻(RF)輸出信號(hào)導(dǎo)出；從第一修改信號(hào)產(chǎn)生第一中頻（IF)信 號(hào)，其中所述第一 IF信號(hào)具有高于第一數(shù)據(jù)速率的第二數(shù)據(jù)速率和W第一中屯、頻率為中屯、 的頻帶；W至少部分互補(bǔ)于第二失真的方式，預(yù)失真至少所述第一IF信號(hào)W產(chǎn)生第二修改 信號(hào)，其中，第二失真被觀察為在第一采樣信號(hào)的樣本和至少第一IF信號(hào)的符號(hào)之間的差 異，其中所述第一采樣信號(hào)從RF功率放大器的RF輸出信號(hào)中導(dǎo)出。
[0007] -個(gè)實(shí)施例包括一種用于數(shù)字預(yù)失真的裝置，其中所述裝置包括:裝置，用于W至 少部分互補(bǔ)于第一失真的方式，預(yù)失真具有第一數(shù)據(jù)速率的第一輸入信號(hào)，W產(chǎn)生第一修 改信號(hào)，其中所述第一失真被觀察為第二采樣信號(hào)的樣本和第一輸入信號(hào)的符號(hào)之間的差 異，其中第二采樣信號(hào)從RF功率放大器的射頻(RF)輸出信號(hào)導(dǎo)出；裝置，用于從所述第一修 改信號(hào)產(chǎn)生第一中頻(IF)信號(hào)，其中第一 IF信號(hào)具有高于第一數(shù)據(jù)速率的第二數(shù)據(jù)速率和 W第一中屯、頻率為中屯、的頻帶;裝置，W至少部分互補(bǔ)于第二失真的方式，預(yù)失真至少所述 第一IF信號(hào)W產(chǎn)生第二修改信號(hào)，其中，第二失真被觀察為在第一采樣信號(hào)的樣本和至少 第一 IF信號(hào)的符號(hào)之間的差異，其中所述第一采樣信號(hào)從RF功率放大器的RF輸出信號(hào)中導(dǎo) 出。
【附圖說(shuō)明】
[0008]提供運(yùn)些附圖和本文相關(guān)描述W示出本發(fā)明的特定實(shí)施例并不用于限制。
[0009 ]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙回路DTO系統(tǒng)的示意圖。
[0010] 圖2是根據(jù)另一實(shí)施例的雙環(huán)路和雙頻DTO系統(tǒng)的示意圖。
[0011] 圖3是根據(jù)另一實(shí)施例的雙頻帶DTO系統(tǒng)的示意圖。
[0012] 圖4示出功率譜密度(PSD)的模擬結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例的W下詳細(xì)描述提出本發(fā)明的具體實(shí)施例的各種描述。然而，本發(fā)明可W W許多不同方式體現(xiàn)，如由權(quán)利要求書定義和涵蓋。在此描述中，參考了附圖，其中類似的 參考數(shù)字可W指示相同或功能相似的元件。
[0014] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的放大器系統(tǒng)100的示意圖。放大器系統(tǒng)100包括 第一和第二DPDS 102和106、具有上變頻器104的中頻（IF)上采樣器、數(shù)字到射頻轉(zhuǎn)換器 108、RF功率放大器110和自適應(yīng)調(diào)整處理器112。放大器系統(tǒng)100進(jìn)一步包括從RF功率放大 器110到自適應(yīng)調(diào)整處理器112的觀察路徑，W用于自適應(yīng)調(diào)整第一DPD 102和第二DPD 106。
[0015] 在圖示的配置中，第一DPD 102、具有上變頻器104的數(shù)字IF采樣器、第二DPD 106、 數(shù)字到射頻轉(zhuǎn)換器108和RF功率放大器110級(jí)聯(lián)在放大器系統(tǒng)100中，如下所示：第一DPD 102輸出禪合到具有上變頻器104的數(shù)字IF采樣器的輸入;具有上變頻器104的數(shù)字IF上采 樣器的輸出被禪合到第二DPD 106的輸入;第二DPD 106的輸出被禪合到數(shù)字到RF轉(zhuǎn)換器 108的輸入;和數(shù)字到RF轉(zhuǎn)換器108的輸出被禪合到RF功率放大器110的輸入。用于自適應(yīng)調(diào) 整，RF功率放大器110的樣本被提供為自適應(yīng)調(diào)整處理器112的輸入端，和自適應(yīng)調(diào)整處理 器112提供更新系數(shù)，用于預(yù)失真第二DPD 106和第一 DPD 102。
[0016] 在圖示的配置中，RF功率放大器110的輸出可W包括放大器系統(tǒng)100的輸出。第一 DPD 102可W產(chǎn)生第一修改信號(hào)作為輸出，W及第二DPD 106可生成第二修改信號(hào)作為輸 出。第一 DPD 102可W在第一 DPD 102的第二輸入從自適應(yīng)調(diào)整處理器112處接收配置信息。 配置信息配置所述第一 DPD 102,用于預(yù)失真在第一 DPD 102的第一輸入接收的輸入信號(hào)W 生成第一修改信號(hào)。配置信息可W例如包括，用于數(shù)字濾波器的系數(shù)、查找表等。預(yù)失真的 輸入信號(hào)應(yīng)具有至少部分互補(bǔ)于由具有上變頻器104的IF采樣器、第二DPD 106、數(shù)字-RF轉(zhuǎn) 換器108和RF功率放大器110產(chǎn)生的失真。
[0017] 第二DPD 106可W在第二DPD 106的第二輸入端從自適應(yīng)調(diào)整處理器112接收配置 信息。配置信息配置所述第二DPD 106,用于預(yù)失真在第二DPD 106的第一輸入端接收的IF 信號(hào)W產(chǎn)生第二修改信號(hào)，使得所述第二修改信號(hào)的預(yù)失真至少部分互補(bǔ)于由數(shù)字-RF換 器108和RF功率放大器110中產(chǎn)生的失真。數(shù)字-RF轉(zhuǎn)換器108可W從第二修改信號(hào)產(chǎn)生預(yù)失 真RF信號(hào)。所述數(shù)字至RF轉(zhuǎn)換器108可W例如包括數(shù)模變換器和上變頻器，如后面結(jié)合圖3 所描述。RF功率放大器110可放大預(yù)失真的RF信號(hào)，W生成放大的RF信號(hào)。
[0018] 此外，在圖示的結(jié)構(gòu)中，第一和第二DPDS 102和106與自適應(yīng)調(diào)整處理器112可W 獨(dú)立地預(yù)失真前向信號(hào)路徑的信號(hào)。具有上變頻器104的數(shù)字IF上采樣器被級(jí)聯(lián)在第一 DPD 102和第二DPD 106之間，使得第一DPD 102可W接收和修改輸入信號(hào)，而第二DPD 106可W 接收和修改IF信號(hào)。另外，第一 DPD 102的輸入信號(hào)可W是具有第一數(shù)據(jù)速率的數(shù)字基帶信 號(hào)，而第二DPD 106的IF信號(hào)可W是具有第二數(shù)據(jù)速率的數(shù)字IF信號(hào)。使用第一方法(諸如， DPD算法或LUT(查找表）），自適應(yīng)調(diào)整處理器112還可W第一刷新速率調(diào)整第一DPD 102。另 夕h自適應(yīng)調(diào)整處理器112可調(diào)整第一DPD 102, W基于所述RF功率放大器110的RF輸出信號(hào) 的觀測(cè)來(lái)線性系統(tǒng)輸出。利用第二方法(諸如，DPD算法或LUT(查找表）），自適應(yīng)調(diào)整處理器 112可W進(jìn)一步W第二刷新速率調(diào)整第二DPD 106 W修改IF信號(hào)；W及基于RF功率放大器 110的RF輸出信號(hào)的觀察和IF信號(hào)，它可W調(diào)整第二DPD 106, W線性化在RF功率放大器110 的第二輸出的系統(tǒng)輸出信號(hào)。
[0019] 本文提供用于雙循環(huán)預(yù)失真放大器的裝置和方法。當(dāng)預(yù)失真信號(hào)W滿足ACLR要求 時(shí)，第一和第二方法或算法W及第一和第二數(shù)據(jù)速率可W獨(dú)立地選擇和配置W減少系統(tǒng)的 功耗。例如，自適應(yīng)調(diào)整處理器112可W用粗的需要更少DSP運(yùn)算、算法或LUT，使用適于滿足 個(gè)別信號(hào)或不相鄰載波分組的ACLR計(jì)算帶寬要求的更快的第二數(shù)據(jù)速率調(diào)整第二DPD 106。為了提高粗算法或LUT的線性度，自適應(yīng)調(diào)整處理器112可W進(jìn)一步使用精細(xì)、需要許 多DSP運(yùn)算的算法或LUT，W較慢的第一數(shù)據(jù)速率調(diào)整第一DPD 102。例如，所述第二數(shù)據(jù)速 率可W是兩倍的第一數(shù)據(jù)速率。W運(yùn)種方式，細(xì)算法可W進(jìn)一步提高系統(tǒng)的線性度和校正 雙和多頻帶信號(hào)的互調(diào)失真（IMD)項(xiàng)。另外，自適應(yīng)調(diào)整處理器112可W不斷地更新或刷新 第二DPD 106和間歇地更新或刷新所述第一 DPD 102W便滿足ACLR線性度要求，同時(shí)降低第 一和第二DPD 102和106的組合DSP操作的總數(shù)。
[0020] 圖2是根據(jù)另一實(shí)施例的雙波段放大器系統(tǒng)200的示意圖。相比圖1的放大器系統(tǒng) 100,雙頻DTO系統(tǒng)200具有用于雙頻帶系統(tǒng)的平行信號(hào)路徑。類似于圖1的放大器系統(tǒng)100的 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，雙頻帶放大器系統(tǒng)200還使用自適應(yīng)調(diào)整，用于調(diào)整預(yù)失真。該雙頻帶系統(tǒng)200包 括第一、第二和第SDPD 102、106、222，第一、第二和第^上采樣器216、226、214，第一和第 二混頻器218、228,數(shù)字到RF轉(zhuǎn)換器108、RF功率放大器110和自適應(yīng)調(diào)整處理器112。雙頻帶 系統(tǒng)200還具有從RF功率放大器110向自適應(yīng)調(diào)整處理器112的返回路徑。
[0021 ]在圖示的配置中，第一DPD 102可W在第一DPD 102的第一輸入接收第一輸入信 號(hào);而第SDPD 222可在第SDPD 222的第一輸入端接收第二輸入信號(hào)。運(yùn)里，第一和第二輸 入信號(hào)都可W是數(shù)字基帶信號(hào)；W及第一和第SDPDS 102和222可分別提供第一和第S修 改信號(hào)。此外，第一輸入信號(hào)可W具有第一數(shù)據(jù)速率，而第=輸入信號(hào)可W具有與第一數(shù)據(jù) 速率不同的第S數(shù)據(jù)速率。第一和第S修改信號(hào)，也可W是分別由第一和第SDTO修改的數(shù) 字基帶信號(hào)。此外，第一混頻器218可W在第一混頻器218的第二輸入接收第一頻率的第一 IF信號(hào)；而第二混頻