專利名稱：閉環(huán)功率傳輸校準(zhǔn)的制作方法
閉環(huán)功率傳輸校準(zhǔn)背景技術(shù)
對(duì)于無(wú)線通信設(shè)備(例如寬帶無(wú)線通信設(shè)備)，可以執(zhí)行校準(zhǔn)以確保在無(wú)線通信設(shè)備的天線和天線連接器處傳送精確的射頻(RF)功率。該校準(zhǔn)可能對(duì)天線連接器的阻抗的效應(yīng)敏感。這種阻抗可以是指或可歸因于電壓駐波比(VSWR)效應(yīng)。
無(wú)線通信設(shè)備可以將閉環(huán)讀數(shù)用于功率校準(zhǔn)和功率放大器(PA)預(yù)失真或PAPD校正。閉環(huán)讀數(shù)可以被用來(lái)達(dá)到功率的精度以及用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的掩模(mask)校正。在特定情況下，將檢測(cè)器放置在PA的輸出處?？梢詫⒃诃h(huán)回之后來(lái)自PA的采樣數(shù)據(jù)乘以由于在無(wú)線通信設(shè)備的天線端口(即天線連接器)處的有限VSWR而出現(xiàn)的檢測(cè)器頻率響應(yīng)。
來(lái)自檢測(cè)器的響應(yīng)可能在閉環(huán)設(shè)計(jì)中造成問(wèn)題，從而影響可以在無(wú)線通信設(shè)備上執(zhí)行的不同校準(zhǔn)和過(guò)程。例如，正交頻分復(fù)用或OFDM信號(hào)的所檢測(cè)到的峰值可以改變，從而對(duì)所執(zhí)行的峰值平均功率比或PAPR檢測(cè)造成問(wèn)題。PAH)校正曲線可能變得有噪，從而使得難以提取幅度調(diào)制(AM)和相位調(diào)制(PM)響應(yīng)。


參照附圖來(lái)描述具體實(shí)施方式
。在附圖中，附圖標(biāo)記的最左側(cè)的(一個(gè)或多個(gè))數(shù)字標(biāo)識(shí)該附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)的圖。在整個(gè)附圖中使用相同附圖標(biāo)記來(lái)指代相似的特征和部件。
圖1是根據(jù)一些實(shí)施的示例無(wú)線通信設(shè)備的框圖。
圖2是根據(jù)一些實(shí)施的幅度信道成形響應(yīng)的示例曲線圖。
圖3是根據(jù)一些實(shí)施的相位響應(yīng)的示例曲線圖。
圖4是根據(jù)一些實(shí)施的執(zhí)行針對(duì)從環(huán)回功率讀數(shù)的峰值平均功率比或PAPR提取的校準(zhǔn)的流程圖。
具體實(shí)施方式
概觀 在包括無(wú)線發(fā)射機(jī)模塊的無(wú)線通信設(shè)備(即無(wú)線通信系統(tǒng))中，使用算法或過(guò)程來(lái)執(zhí)行校正，所述算法或過(guò)程使用環(huán)回或閉環(huán)來(lái)校正功率放大器預(yù)失真或PAPD校正曲線。例如，可以在VSWR改變下將功率檢測(cè)誤差從1.0 dB減小至約0.1 dB。此外，可以執(zhí)行提取功率放大器(PA)的AM/PM曲線。利用算法對(duì)閉環(huán)的實(shí)施可以導(dǎo)致優(yōu)化的最大輸出功率和PA效率，從而在沒(méi)有到無(wú)線通信設(shè)備的附加硬件的情況下提高吞吐量，同時(shí)節(jié)省功率消耗。
在實(shí)施中，為了得到閉環(huán)中的功率檢測(cè)的精確讀數(shù)，相對(duì)讀數(shù)測(cè)量可以基于使用預(yù)先存在的峰值平均功率比或PAPR檢測(cè)技術(shù)的相對(duì)讀數(shù)；然而，由于預(yù)先存在的PAPR技術(shù)可能對(duì)VSWR改變敏感，并且為了調(diào)整至實(shí)際操作條件，因此可以實(shí)施下列算法和技術(shù)。
一般地，算法或過(guò)程包括所傳送的分組，例如正交頻域復(fù)用(OFDM)分組。所傳送的分組被用來(lái)學(xué)習(xí)在測(cè)量PA的輸出時(shí)檢測(cè)器的線性響應(yīng)。這可以通過(guò)使用低功率傳送的分組來(lái)實(shí)施?？梢酝ㄟ^(guò)從參考分組減去實(shí)際傳送的分組來(lái)得到線性響應(yīng)，該參考分組基于下述特性:在PA非線性之后保持線性響應(yīng)，并且因此，可以使用低功率分組來(lái)減去線性響應(yīng)，如下面進(jìn)一步討論的。該實(shí)施利用相對(duì)較少的計(jì)算，并實(shí)施把將要傳送的附加分組用作參考。相對(duì)更復(fù)雜的另一實(shí)施從導(dǎo)頻信號(hào)中提取來(lái)自PA和耦合器的響應(yīng)(即從射頻集成電路或RFIC和耦合器的輸出)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行均衡。
示例無(wú)線通信設(shè)備 圖1示出示例無(wú)線通信設(shè)備100。無(wú)線通信設(shè)備100使用閉環(huán)校準(zhǔn)算法過(guò)程來(lái)確保精確的功率傳輸。
無(wú)線通信設(shè)備100可以包括寬帶設(shè)備，例如膝上型電腦、上網(wǎng)本、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、電子閱讀器、智能電話等等。還想到，無(wú)線通信設(shè)備100可以包括僅有語(yǔ)音的設(shè)備，例如蜂窩電話。
在該實(shí)施中，無(wú)線通信設(shè)備100包括無(wú)線發(fā)射機(jī)模塊102和(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104。在特定情況下，無(wú)線發(fā)射機(jī)模塊102可以以硬件實(shí)施，例如作為硅中集成電路的一部分。(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104在特定情況下可以以軟件和/或固件實(shí)施。無(wú)線設(shè)備包括接收和傳送RF供電的信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)天線106。如由連接器108所表示的線路、電纜和/或端口將無(wú)線發(fā)射機(jī)模塊102與(一個(gè)或多個(gè))天線106相連。可以在(一個(gè)或多個(gè))天線106處針對(duì)功率輸出進(jìn)行測(cè)量。
無(wú)線通信設(shè)備100還可以包括:一個(gè)或多個(gè)處理器(未示出)和存儲(chǔ)器(未示出)，被配置成與無(wú)線通信設(shè)備100的所描述的部件進(jìn)行通信并處理無(wú)線通信設(shè)備100的所描述的部件的過(guò)程。在特定情況下，(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104可以被實(shí)施為存儲(chǔ)器的一部分。存儲(chǔ)器可以包括被配置成執(zhí)行所描述的方法的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
無(wú)線發(fā)射機(jī)模塊102可以包括專用內(nèi)部控制器和存儲(chǔ)器110、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 112和射頻集成電路(RFIC)收發(fā)機(jī)114?？刂破骱痛鎯?chǔ)器110可以包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。RFIC收發(fā)機(jī)114包括功率放大器或PA 116和檢測(cè)器118。PA 116提供被發(fā)送至(一個(gè)或多個(gè))天線196的信號(hào)。此外，PA 116創(chuàng)建去往連接器108的“信道”。
檢測(cè)器118讀取在功率放大器116處的功率，并在線路120上將信號(hào)提供給DSP112。RFIC收發(fā)機(jī)114包括環(huán)回鏈122。環(huán)回鏈122通過(guò)接收機(jī)124從功率放大器116接收輸出。接收機(jī)124可以放大接收到的信號(hào)。混頻器126被包括在環(huán)回鏈122中。在線路128處提供環(huán)回響應(yīng)信號(hào)。特別地，將環(huán)回鏈122與所傳送的OFDM分組一起使用，如下所述，以確定或?qū)W習(xí)在檢測(cè)器118處的線性響應(yīng)(即功率放大器116的輸出)。可以通過(guò)從在檢測(cè)器118處的實(shí)際測(cè)量中減去所傳送的OFDM分組來(lái)確定線性響應(yīng)。
在該實(shí)施中，DSP 112包括傳送參考分組或者處于衰減模式或低功率模式的分組的模塊130。所傳送的參考分組可以是OFDM分組。DSP 112還包括傳送處于正常模式的分組的模塊132。下面進(jìn)一步討論參考分組和處于正常模式的分組。
內(nèi)部控制器和存儲(chǔ)器110可以包括處理和/或傳遞數(shù)據(jù)的特定模塊。在該實(shí)例中，模塊132被配置成控制去往和來(lái)自DSP 112和RFIC收發(fā)機(jī)114以及(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104的數(shù)據(jù)傳送。(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104在該實(shí)例中包括被配置成提取環(huán)回響應(yīng)(即在線路128上的信號(hào))并對(duì)接收到的分組進(jìn)行均衡的模塊136。(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104包括被配置成對(duì)幅度調(diào)制(AM)至AM響應(yīng)曲線進(jìn)行濾波并提取峰值功率的模塊138。另一模塊140可以被配置成計(jì)算PAPR校正值。
可以將PA 116的輸出發(fā)送至一個(gè)或多個(gè)濾波器142并由所述一個(gè)或多個(gè)濾波器142處理。在特定實(shí)施中，可以包括定向耦合器144?？梢詫?shí)施定向耦合器136以減小信道誤差。
圖2示出幅度信道成形響應(yīng)的示例曲線圖200。曲線圖200示出可以在信道(例如由PA 116創(chuàng)建的信道)的耦合點(diǎn)(即連接器108)處看到的信道頻率。曲線圖200畫(huà)出信號(hào)載波對(duì)幅度的曲線。高功率曲線202和低功率曲線204被示出，并且示出可以在低功率和高功率處提取全部響應(yīng)。在高功率處，可能存在比低功率更多的噪聲，這是由于差的誤差向量幅度或EVM ;然而，在濾波之后，來(lái)自高功率和低功率的噪聲可以非常類似。因此，如果在PA 116之前和之后存在線性響應(yīng)，則可以在高功率或低功率下執(zhí)行均衡。
圖3示出相位響應(yīng)的示例曲線圖300。曲線圖300在由PA 116創(chuàng)建的特定信道之上。曲線圖300畫(huà)出信號(hào)載波對(duì)相位的曲線。高功率曲線302和低功率曲線304被示出，并且示出可以在低功率和高功率處提取全部響應(yīng)。如圖2和曲線圖200所示，曲線圖300示出:在高功率處可能存在比低功率更多的噪聲，這是由于差的EVM;以及在濾波之后，來(lái)自高功率和低功率的噪聲可以非常類似。此外，曲線圖300示出:如果在PA 116之前和之后存在線性響應(yīng)，則可以在高功率或低功率下執(zhí)行均衡。
如所討論的，為了得到閉環(huán)中的功率檢測(cè)的精確讀數(shù)，相對(duì)讀數(shù)測(cè)量可以基于使用預(yù)先存在的峰值平均功率比或PAPR檢測(cè)技術(shù)的相對(duì)讀數(shù)，其中使用附加算法或過(guò)程。一個(gè)實(shí)施包括所傳送的分組，例如正交頻域復(fù)用(OFDM)分組。所傳送的分組被用來(lái)學(xué)習(xí)在測(cè)量PA 116的輸出時(shí)檢測(cè)器的線性響應(yīng)。這可以通過(guò)使用低功率傳送的分組來(lái)實(shí)施。稍后可以減去低功率傳送的分組的固有線路線性響應(yīng)。另一實(shí)施從導(dǎo)頻信號(hào)中提取來(lái)自PA 116和耦合器或連接器108的響應(yīng)(即從RFIC收發(fā)機(jī)114和連接器198的輸出)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行均衡。
對(duì)于這兩個(gè)實(shí)施，在均衡之后，繪制AM響應(yīng)以創(chuàng)建曲線圖，從該曲線圖中可以提取所導(dǎo)出的PAPR值。相比之下，如果數(shù)據(jù)僅被均衡，并且應(yīng)用max/rms檢測(cè)方法，則由于在PA 116之前和之后的濾波器，可能產(chǎn)生不精確的PAPR讀數(shù)。因此，對(duì)于下面進(jìn)一步描述的算法或過(guò)程的實(shí)施，實(shí)施該算法的閉環(huán)檢測(cè)器讀數(shù)的AM響應(yīng)曲線圖很好地與定向耦合器讀數(shù)的理想情況相比較。此外，可以實(shí)現(xiàn)直接點(diǎn)與耦合點(diǎn)之間的AM/AM曲線的良好擬合。例如，在壓縮可以按照4 dB的峰值功率處，AM/AM曲線之間的差可以小于0.1 dB。
一般地，在環(huán)回處將均衡過(guò)程添加至樣本，并且使用AM曲線的平均來(lái)克服檢測(cè)器響應(yīng)。該校準(zhǔn)過(guò)程針對(duì)均衡創(chuàng)建了參考分組，并且用于校準(zhǔn)的算法實(shí)施該參考分組。這可以導(dǎo)致無(wú)線系統(tǒng)(即無(wú)線通信設(shè)備100)中的傳送功率的高精度測(cè)量，甚至在天線(即天線106)處的VSWR改變下亦如此。從環(huán)回導(dǎo)出的PAPR方法與新均衡過(guò)程一起可以提供用于功率測(cè)量的魯棒解決方案。
圖4是針對(duì)無(wú)線通信設(shè)備執(zhí)行針對(duì)從環(huán)回功率讀數(shù)的峰值平均功率比(PAPR)提取的校準(zhǔn)的示例性過(guò)程的流程圖400。并不意圖將描述該方法的順序解釋為限制，并且可以按任何順序?qū)⑷魏螖?shù)目的所描述的方法框進(jìn)行組合以實(shí)施該方法或替換的方法。另外，在不脫離本文描述的主題的精神和范圍的情況下，可以從該方法中刪除個(gè)體框。此外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，該方法可以以任何合適的硬件、軟件、固件或其組合來(lái)實(shí)施。
在框402處，傳送參考分組。參考分組可以是在較低功率模式中傳送的，并且可以是正交頻域復(fù)用或OFDM分組。在如上討論的實(shí)施中，DSP 112的模塊130可以提供參考分組。
在框404處，在正常模式中傳送分組。該分組是不論是否執(zhí)行其他校準(zhǔn)都提供的傳送信號(hào)。正常模式指代預(yù)期或常規(guī)傳輸功率。例如，如上面所討論的，DSP 112的模塊132可以提供常規(guī)模式分組。
在框406處，從參考分組中提取環(huán)回響應(yīng)。環(huán)回響應(yīng)可以由環(huán)回鏈122提供。特別地，參考分組由在正常模式中傳送的分組來(lái)劃分(divide)，以便提取由PA 116創(chuàng)建的信道的響應(yīng)。例如，如上面所討論的，(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104的模塊136可以執(zhí)行該提取。
在框408處，執(zhí)行對(duì)接收到的參考分組的均衡。如上面所討論的，在環(huán)回處將均衡過(guò)程添加至樣本(即接收到的參考分組)，并且使用AM曲線的平均來(lái)克服檢測(cè)器響應(yīng)。例如，均衡可以由(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104的模塊136執(zhí)行。
在框410處，繪制AM/AM曲線。例如，可以從環(huán)回鏈122的響應(yīng)中導(dǎo)出AM/AM，如上面所討論的。
在框412處，對(duì)AM/AM曲線或響應(yīng)進(jìn)行濾波并提取峰值功率。例如，如上面所討論的，(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104的模塊138可以執(zhí)行該濾波。
在框414處，可以計(jì)算峰值平均功率比或PAPR。例如，如上面所討論的，(一個(gè)或多個(gè))驅(qū)動(dòng)器104的模塊140可以執(zhí)行該計(jì)算。在特定實(shí)施中，將PAPR結(jié)果和AM/PM曲線反饋至控制器和存儲(chǔ)器110以及DSP 112，其中DSP 112可以精確地控制發(fā)射(TX)功率，并基于結(jié)果來(lái)執(zhí)行針對(duì)掩模和EVM校正的PAPD。
結(jié)論 盡管已經(jīng)以特定于結(jié)構(gòu)特征和/或方法動(dòng)作的語(yǔ)言描述了主題，但是應(yīng)當(dāng)理解，所附權(quán)利要求中限定的主題不一定限于所描述的特定特征或動(dòng)作。相反，特定特征和動(dòng)作被公開(kāi)為實(shí)施權(quán)利要求的示例性形式。例如，所描述的系統(tǒng)可以被配置為通信設(shè)備、計(jì)算設(shè)備和其他電子設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)無(wú)線通信設(shè)備執(zhí)行從環(huán)回功率讀數(shù)的峰值平均功率比(PAPR)提取的方法，包括: 在正常功率模式中傳送數(shù)據(jù)分組；以及 在與所述正常功率模式相比的低功率模式中傳送參考分組；以及 通過(guò)從所述參考分組中減去所述數(shù)據(jù)分組來(lái)提取環(huán)回響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳送數(shù)據(jù)分組是所述無(wú)線通信設(shè)備的正常傳送的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳送參考分組是正交頻域復(fù)用(OFDM)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳送參考分組是衰減模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述提取包括去除線性響應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述環(huán)回響應(yīng)包括非線性特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:基于所述環(huán)回響應(yīng)來(lái)對(duì)接收到的參考分組進(jìn)行均衡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:基于所述環(huán)回響應(yīng)來(lái)繪制AM/AM曲線；以及對(duì)所述AM/AM進(jìn)行濾波以提取峰值功率值。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述峰值功率值被用來(lái)減小峰值平均功率比計(jì)算的誤差。
10.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括: 功率放大器； 數(shù)字信號(hào)處理器，所述數(shù)字信號(hào)處理器向所述功率放大器提供參考分組和正常信號(hào)分組； 環(huán)回鏈，所述環(huán)回鏈 從所述功率放大器接收輸出，所述輸出包括經(jīng)處理的參考分組和經(jīng)處理的正常信號(hào)分組；以及 模塊，所述模塊通過(guò)從經(jīng)處理的參考分組中減去經(jīng)處理的正常信號(hào)分組來(lái)提取線性響應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字信號(hào)處理器在衰減模式中傳送所述參考分組。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，所述環(huán)回鏈包括對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行放大的接收機(jī)和接收經(jīng)放大的信號(hào)的混頻器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，還包括測(cè)量所述功率放大器的輸出的檢測(cè)器，其中線性響應(yīng)檢測(cè)器被確定。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，還包括實(shí)施所述環(huán)回鏈的環(huán)回響應(yīng)的模塊，所述模塊將AM和PM曲線進(jìn)行映射，并將曲線擬合至可逆平均映射。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，還包括對(duì)AM/AM響應(yīng)曲線進(jìn)行濾波并從所述環(huán)回響應(yīng)中提取峰值功率的模塊。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，還包括基于所述環(huán)回響應(yīng)來(lái)計(jì)算峰值平均功率比校正值的模塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，還包括減小來(lái)自所述功率放大器的信道誤差的定向耦合器。
18.—種無(wú)線通信設(shè)備中的功率檢測(cè)的方法，包括:實(shí)施峰值平均功率比檢測(cè)技術(shù)；通過(guò)下述操作來(lái)針對(duì)操作條件進(jìn)行調(diào)整:從導(dǎo)頻信號(hào)中提取來(lái)自所述無(wú)線通信設(shè)備的功率放大器和耦合器的響應(yīng)；以及在提取所述響應(yīng)之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行均衡。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述響應(yīng)是環(huán)回信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所 述的方法，其中，所述提取包括去除線性響應(yīng)。
全文摘要
在無(wú)線通信設(shè)備上執(zhí)行閉環(huán)功率校準(zhǔn)算法以校正功率放大器預(yù)失真或PADR校正曲線。除峰值平均功率比或PAPR檢測(cè)技術(shù)之外，還實(shí)施算法或過(guò)程，所述算法或過(guò)程使用所傳送的參考分組，例如正交頻域復(fù)用(OFDM)分組。參考分組被用來(lái)學(xué)習(xí)測(cè)量功率放大器的輸出的檢測(cè)器的線性響應(yīng)。所傳送的分組可以包括線性響應(yīng)?？梢酝ㄟ^(guò)從參考分組中減去正常分組來(lái)確定所包括的線性響應(yīng)。
文檔編號(hào)H04W52/32GK103109571SQ201180045818
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
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