專利名稱：利用預(yù)失真的多頻發(fā)射機(jī)及發(fā)射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)射機(jī)及發(fā)射方法，尤其但不排他地涉及用于電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射機(jī)及發(fā)射方法。
背景技術(shù)：
在諸如圖1所示的已知無(wú)線電信網(wǎng)絡(luò)2中，由網(wǎng)絡(luò)2所覆蓋的區(qū)域被分成多個(gè)小區(qū)4。每個(gè)小區(qū)與一個(gè)基地收發(fā)信站6相連。每個(gè)基站6被設(shè)置成與位于小區(qū)中的終端通信，該小區(qū)與基站6相連。終端8可以是在小區(qū)4之間移動(dòng)的移動(dòng)終端。
GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))中的每個(gè)基站6被設(shè)置成從M個(gè)可利用的頻率C1……CM個(gè)頻率中發(fā)射N個(gè)頻率，如圖2a所示。M個(gè)頻率的每一個(gè)都不相同，并且在分配給基站所發(fā)射的信號(hào)的帶寬之內(nèi)。每個(gè)信道被分成多個(gè)順序幀F(xiàn)，圖2b示出了其中的一個(gè)幀。每個(gè)幀F(xiàn)被分成8個(gè)時(shí)隙S0，…S7。GSM標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)時(shí)/頻分多址系統(tǒng)(F/TDAMA)，因此信號(hào)將在不同的時(shí)隙中由基站傳送到不同的移動(dòng)站。換句話說(shuō)，基站將以相同的頻率，在不同時(shí)隙中向不同的移動(dòng)站傳送信號(hào)。N通常遠(yuǎn)小于M。
對(duì)于已知的基地收發(fā)信站而言，一般向每個(gè)不同頻率提供一個(gè)獨(dú)立的發(fā)射機(jī)電路。為了示意起見，圖3示出了一個(gè)已知的基地收發(fā)信站。為了清楚起見，圖3中近示意了基站12的發(fā)射部分10。
發(fā)射部分10包括N個(gè)不同的傳送路徑14，每個(gè)路徑提供給一個(gè)頻率。為了清楚起見，僅示出了一個(gè)路徑14，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，每個(gè)路徑14具有相同的結(jié)構(gòu)。每個(gè)路徑14包括一個(gè)調(diào)制器16，該調(diào)制器調(diào)制將被傳送的信號(hào)。調(diào)制后的信號(hào)輸出到放大器18，該放大器放大該調(diào)制后的信號(hào)。放大器18的輸出接著由帶通濾波器20過(guò)濾，該濾波器去除或者衰減不需要噪聲以及其他發(fā)射物，諸如寄生噪聲信號(hào)以及互調(diào)分量。
每個(gè)傳送路徑14的輸出端連接到合路器22的輸入端，該合路器合路來(lái)自每個(gè)路徑14的信號(hào)，以提供一個(gè)多載波信號(hào)。合路器22的輸出端連接到天線24，天線24將包含N個(gè)不同信道中的每一個(gè)的多載波信號(hào)傳送到由基站所服務(wù)的小區(qū)中的終端。
需要將傳送信道的數(shù)量減少為一個(gè)，因?yàn)檫@將明顯地減少所涉及的成本。然而，如果同時(shí)將對(duì)多個(gè)信道使用一個(gè)放大器，該放大器將需要非常線性，以防止功率泄漏到相鄰信道中。功率泄漏到相鄰信道在系統(tǒng)容量減少和/或信號(hào)質(zhì)量結(jié)果減少時(shí)是不合乎要求的。業(yè)已知道線性放大器，但即使在接近放大器的峰值容量工作時(shí)，這些放大器也不是線性的。
業(yè)已提出多種方法來(lái)確保放大器的線性。例如，從國(guó)際申請(qǐng)專利號(hào)WO97/30251中業(yè)已知道，在發(fā)射機(jī)中使用預(yù)失真，以試圖保證線性。預(yù)失真用于試圖保證發(fā)射機(jī)的線性。放大器引入了非線性。對(duì)于預(yù)失真而言，信號(hào)在被輸入到引起失真的放大器之前業(yè)已失真。所施加的預(yù)失真與由放大器引起的失真相反。因而，放大器的輸出相對(duì)于應(yīng)用預(yù)失真之前的信號(hào)以及該信號(hào)通過(guò)放大器來(lái)說(shuō)是線性的。該專利文獻(xiàn)中描述的發(fā)射機(jī)是這樣一種類型，即向每個(gè)信道提供一個(gè)不同的傳送路徑。
下述論文也可以作為參考Johansson，Mattsson以及Faulkner(IEEE1993)的“Linearization of Multi-Carrier Power Amplifiers”；Johansson和Sunstrom(1994，7，7，Electronics Letter的“Linearisationof RF multi-carrier amplifiers using Cartesian Feedback”，以及Johansson和Faulkner的“Linearization of Wideband RF PowerAmplifiers”。這些文獻(xiàn)公開了一種利用笛卡爾反饋來(lái)校正放大器非線性的發(fā)射機(jī)。從功率放大器輸出的信號(hào)被反饋和解調(diào)。解調(diào)后的信號(hào)從輸入信號(hào)中減去，以防止誤差信號(hào)。誤差信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)調(diào)制器和放大器。反饋是在模擬域內(nèi)執(zhí)行的。在這些文獻(xiàn)中，向每個(gè)信道提供一個(gè)獨(dú)立的笛卡爾反饋模塊。應(yīng)該理解的是，笛卡爾反饋從其本質(zhì)來(lái)說(shuō)是一種窄帶線性化技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供這樣一種發(fā)射機(jī)，即該發(fā)射機(jī)可以僅具有一個(gè)傳送路徑，并且解決或者至少緩解由非線性放大器引起的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種多頻率載波發(fā)射機(jī)，它包括輸入裝置，用于接收將被傳送的多個(gè)不同的數(shù)字信號(hào)，所述的不同信號(hào)將在不同的載波上傳送；放大器裝置，用于接收包括相應(yīng)載波頻率上的所述不同信號(hào)的復(fù)合信號(hào)，并且放大所述的復(fù)合信號(hào)；以及預(yù)失真裝置，用于在所述放大器裝置放大該復(fù)合信號(hào)之前，預(yù)失真所述多個(gè)數(shù)字信號(hào)，由所述預(yù)失真裝置提供的預(yù)失真根據(jù)所述放大器裝置中的所述輸入信號(hào)與輸出之間的差值，而隨后改變。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種能夠通過(guò)使用預(yù)失真來(lái)處理非線性問(wèn)題的多載波發(fā)射機(jī)。預(yù)失真的實(shí)現(xiàn)比在現(xiàn)有技術(shù)中討論的反饋方法更簡(jiǎn)單。
輸入裝置優(yōu)選地被設(shè)置成獨(dú)立地接收每個(gè)不同的載波。合路器裝置優(yōu)選地設(shè)置在輸入裝置和放大器裝置之間，用于合路所述的多個(gè)不同信號(hào)，以提供一個(gè)復(fù)合信號(hào)。該復(fù)合信號(hào)可以是輸入到放大器裝置的復(fù)合信號(hào)，或者可以是較低中頻上的復(fù)合信號(hào)。在后一種情況下，該較低頻率上的復(fù)合信號(hào)將被上變頻，以向放大器裝置提供該復(fù)合信號(hào)。
預(yù)失真裝置優(yōu)選地被設(shè)置成在多個(gè)不同信號(hào)由所述合路器合路之前，分別預(yù)失真每個(gè)不同的信號(hào)。它具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即易于保證適用于各個(gè)載波頻率的不同預(yù)失真參系數(shù)被施加給各個(gè)不同載波頻率上的每個(gè)信號(hào)。
或者，預(yù)失真裝置可以被設(shè)置成在多個(gè)信號(hào)已經(jīng)由合路器合路之后，預(yù)失真該復(fù)合信號(hào)。
反饋路徑可以被設(shè)置在放大器裝置和預(yù)失真裝置之間。優(yōu)選地，預(yù)失真裝置被設(shè)置成將來(lái)自反饋路徑的放大器裝置輸出與由接收裝置所提供的信號(hào)相比較，并且如果需要的話，向接收裝置所接收的至少一個(gè)后續(xù)信號(hào)提供將要施加的至少一個(gè)新的預(yù)失真值。這樣，預(yù)失真裝置可以適應(yīng)放大器裝置的工作條件中的變化。
優(yōu)選地，多個(gè)裝置優(yōu)選地設(shè)置在反饋路徑中，用于將放大器裝置的輸出分離成多個(gè)不同的信號(hào)。預(yù)失真裝置優(yōu)選地被設(shè)置成將每個(gè)分離后的信號(hào)與從輸入裝置接收到的對(duì)應(yīng)信號(hào)相比較，并且確定是否有至少一個(gè)預(yù)失真值需要被改變。
或者，預(yù)失真裝置被設(shè)置成將來(lái)自放大器裝置的復(fù)合信號(hào)與多個(gè)不同的信號(hào)相比較，如果需要的話，提供至少一個(gè)新的預(yù)失真值。
預(yù)失真裝置優(yōu)選地被設(shè)置成提供多個(gè)預(yù)失真系數(shù)，向每個(gè)多載波頻率提供至少一個(gè)預(yù)失真系數(shù)。優(yōu)選地向每個(gè)多載波頻率提供不同的預(yù)失真系數(shù)，而與實(shí)際中預(yù)失真的實(shí)現(xiàn)方式無(wú)關(guān)。
每個(gè)多載波頻率的預(yù)失真系數(shù)優(yōu)選地考慮到所述多載波頻率的其他特性。這些特性可以包括下面中的一個(gè)或者多個(gè)頻率；由放大器裝置所引起的失真。
放大器裝置優(yōu)選地是一個(gè)非線性放大器。預(yù)失真裝置優(yōu)選地被設(shè)置成補(bǔ)償放大器輸出的相位和/或幅度的非線性。
可以設(shè)置一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于在所述信號(hào)由所述放大器裝置放大之前，將多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬形式。
發(fā)射機(jī)優(yōu)選地包含于基站中，或者包含在移動(dòng)站中。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種多載波頻率傳輸方法，包括步驟接收將被傳送的多個(gè)不同的數(shù)字信號(hào)，所述的不同信號(hào)將在不同的載波上傳送；合路所述的多個(gè)不同信號(hào)，以提供包含相應(yīng)載波頻率上的不同信號(hào)的復(fù)合信號(hào)；并且放大所述的復(fù)合信號(hào)；其中該方法包括步驟在所述放大器裝置放大該復(fù)合信號(hào)之前，預(yù)失真所述多個(gè)數(shù)字信號(hào)，根據(jù)所述放大器裝置中的所述輸入信號(hào)與輸出之間的差值，改變被施加給后續(xù)信號(hào)的預(yù)失真。


為了更好地理解本發(fā)明，以及如何實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，下面借助于實(shí)例并結(jié)合附圖進(jìn)行描述，其中圖1示出了典型無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)；圖2a示出了由基站向終端傳送的M個(gè)可用頻率；圖2b示出了一幀的結(jié)構(gòu)；圖3示出了已知基站的傳送部分；圖4示出了體現(xiàn)本發(fā)明的第一基站的傳送部分；圖5示出了體現(xiàn)本發(fā)明的第二基站的傳送部分；圖6示出了體現(xiàn)本發(fā)明的第三基站的傳送部分；圖7詳細(xì)地示出了可以用于第一和第二實(shí)施例的預(yù)失真器；圖8詳細(xì)地示出了可以用于第一和第二實(shí)施例的第二預(yù)失真器；圖9詳細(xì)地示出了可以用于第三實(shí)施例的第三預(yù)失真器；圖10示出了一個(gè)信道化器。
具體實(shí)現(xiàn)方式現(xiàn)在參照?qǐng)D4，圖4示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例。尤其是，示出了基站100的傳送部分102?；?00位于圖1所示類型的蜂窩系統(tǒng)中。
基站100的傳送部分包括N個(gè)信道編碼器104，其中N是不同頻率的數(shù)量，基站100將在這些頻率上傳送信號(hào)。每個(gè)信道編碼器104接收將在與給定信道編碼器104相關(guān)的特定頻率上傳送的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被設(shè)置成適當(dāng)?shù)男问接靡詡鬏?。這可以包括數(shù)字化該數(shù)據(jù)，編碼該數(shù)據(jù)，交織該數(shù)據(jù)和/或需要執(zhí)行的任何其他步驟。如上所述，經(jīng)過(guò)調(diào)制器之后，每個(gè)信道在不同的頻率上。由信道編碼器104輸出的信號(hào)是數(shù)字形式，并且處于基帶頻率上。在數(shù)字基帶信號(hào)上執(zhí)行編碼、交織等。
每個(gè)信道編碼器104的輸出被輸入到相應(yīng)的數(shù)字調(diào)制器104。每個(gè)數(shù)字調(diào)制器106也接收來(lái)自自適應(yīng)預(yù)失真器108的兩個(gè)輸出。來(lái)自預(yù)失真器108的第一輸出提供一個(gè)或者多個(gè)幅度系數(shù)，這些系數(shù)用于預(yù)失真數(shù)字調(diào)制器所輸出的信號(hào)，以便相對(duì)于幅度而言，補(bǔ)償放大器122的非線性。來(lái)自預(yù)失真器108的第二輸出提供一個(gè)或者多個(gè)相位系數(shù)，這些系數(shù)用于預(yù)失真數(shù)字調(diào)制器106所輸出的信號(hào)，以便相對(duì)于相位而言，補(bǔ)償放大器122的相位非線性。放大器122將在下文中詳細(xì)地描述。
數(shù)字調(diào)制器106被設(shè)置成根據(jù)基站100是其中一部分的電信系統(tǒng)所使用的調(diào)制方法，調(diào)制相應(yīng)信道編碼器104的輸出。在GSM標(biāo)準(zhǔn)的情況下，調(diào)制器106將執(zhí)行高斯最小頻移鍵控(GMSK)。概括地說(shuō)，調(diào)制器106從相應(yīng)的信道編碼器104中得到基帶輸入，將該輸入通過(guò)整形濾波器，并且在中頻將該信號(hào)與一個(gè)載波信號(hào)混合，其中該中頻高于基帶頻率，但低于傳送信號(hào)的頻率，從而提供調(diào)制后的信號(hào)。用于補(bǔ)償由放大器122所引入的相位和幅度失真的預(yù)失真可以同時(shí)發(fā)生。預(yù)失真可以在調(diào)制器106執(zhí)行調(diào)制期間，或者優(yōu)選地在之后執(zhí)行。
每個(gè)數(shù)字調(diào)制器106的輸出被輸入到信號(hào)合路器11以及自適應(yīng)預(yù)失真108中。合路器110合路所有調(diào)制器106的輸出，以提供一個(gè)輸出。該輸出可以包含每個(gè)頻率的信號(hào)。應(yīng)該理解的是，合路器110的輸出提供了一個(gè)數(shù)字字流，該數(shù)字字流表示每個(gè)抽樣常數(shù)上復(fù)合信號(hào)的幅度。合路器110的輸出被輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換器112，該轉(zhuǎn)換器將合路器輸出的數(shù)字寬帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器112的輸出被輸入到第一帶通濾波器114，該濾波器去除由數(shù)模轉(zhuǎn)換器112所產(chǎn)生的信號(hào)分量。第一帶通濾波器114的輸出被輸入到第一混頻器116中。第一混頻器116也接收來(lái)自第一本地振蕩器118的輸入。第一帶通濾波器114的輸出通過(guò)混頻器118與第一本地振蕩器118的輸出混頻，以提供包含N個(gè)信號(hào)的輸出，其中每個(gè)將被傳送的信號(hào)都處于射頻上。因而N個(gè)信號(hào)中的每一個(gè)都處于不同的射頻上。第一本地振蕩器118的頻率因而被選擇，以便通過(guò)混頻器116使中頻信號(hào)將被上變頻到所需要的射頻上。
第一混頻器116的輸出被輸入到第二帶通濾波器120，該濾波器去除由第一混頻器116所引入的任何信號(hào)分量，這些信號(hào)分量在將被傳送的信號(hào)的射頻帶范圍之外。
第二帶通濾波器的輸出被輸入到功率放大器122，該放大器放大所接收的輸入。放大器122的輸出被輸入到第三帶通濾波器124，該濾波器用于濾除由放大器122所引入的任何信號(hào)分量，這些信號(hào)分量在將被傳送的信號(hào)的射頻帶范圍之外。第三帶通濾波器124的輸出通過(guò)天線126，該天線向與基站相關(guān)的小區(qū)中的終端傳送信號(hào)。
在放大器122和第三帶通濾波器124之間設(shè)置了一個(gè)耦合器128，該耦合器128用于抽樣一小部分被傳送的信號(hào)。換句話說(shuō)，耦合器128允許一小部分將傳送的信號(hào)被抽樣。耦合器128將輸出信號(hào)的模擬樣本輸出出去，該模擬樣本的功率一般低于第三帶通濾波器124的輸入功率。
耦合器128的輸出被輸入到第二混頻器132，該混頻器接收來(lái)自第二本地振蕩器134的信號(hào)。從耦合器128接收到的信號(hào)處于射頻帶上。來(lái)自本地振蕩器134的信號(hào)在這樣的頻率上，即當(dāng)來(lái)自耦合器128的信號(hào)與來(lái)自本地振蕩器134的信號(hào)混頻時(shí)，第二混頻器132的輸出包括在中頻上傳送的信號(hào)。由第二混頻器132輸出的頻率可以但不一定必須與輸入到第一混頻器116的中頻相同。因此，由第一和第二振蕩器118和134所提供的信號(hào)頻率可以是相同的。在這種情況下，可以僅設(shè)置一個(gè)振蕩器。
第二混頻器132的輸出被輸入到第四帶通濾波器136，該濾波器濾除由第二混頻器132所引入的任何信號(hào)分量，這些信號(hào)分量在中頻帶之外。第四帶通濾波器136的輸出被輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器138，該轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。
數(shù)字信號(hào)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器138輸出到信道化器140。信道化器140將信號(hào)分成N個(gè)不同的頻率，這些頻率對(duì)應(yīng)于這些信號(hào)被傳送時(shí)的頻率。信道化器140能夠區(qū)分這N個(gè)信號(hào)，因?yàn)樗鼈冊(cè)诓煌念l率上。信道化器140提供N個(gè)輸出，每個(gè)輸出對(duì)應(yīng)于一個(gè)頻率。由信道化器140提供的N個(gè)輸出被輸入到自適應(yīng)預(yù)失真器108。信道化器140可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞教峁@些方式包括一排數(shù)字下變頻器以及快速傅立葉變換電路。
自適應(yīng)預(yù)失真器108在信號(hào)通過(guò)合路器110以及基站100傳送部分102的后續(xù)部件之前，對(duì)于每個(gè)信道(從相應(yīng)的數(shù)字解調(diào)器)接收一個(gè)信號(hào)的版本，在信號(hào)已經(jīng)通過(guò)傳送部分102之后，對(duì)于每個(gè)信道(從信道化器140)接收一個(gè)信號(hào)的版本。預(yù)失真器108比較同一信號(hào)的類似版本，例如，這兩個(gè)信號(hào)將在相同的頻率上調(diào)制。預(yù)失真器108用于比較這些信號(hào)。如果預(yù)失真器108輸出到給定自調(diào)制器的系數(shù)是良好的，那么被傳送的信號(hào)應(yīng)該與輸入到合路器110的相應(yīng)信號(hào)相同。差別理想地只應(yīng)在信號(hào)的大小。如果信號(hào)不相同，則預(yù)失真器108計(jì)算新的預(yù)失真系數(shù)，這些系數(shù)將比較的結(jié)果考慮進(jìn)去。
因而，預(yù)失真器108對(duì)于每個(gè)頻率比較被傳送的信號(hào)和由相應(yīng)數(shù)字調(diào)制器106輸出的信號(hào)。對(duì)于每個(gè)頻率確定當(dāng)前的預(yù)失真系數(shù)是否可以接收，以及是否不計(jì)算用于該信道的新系數(shù)。因而在信號(hào)合路之前，對(duì)于每個(gè)頻率分別執(zhí)行預(yù)失真。每個(gè)頻率的預(yù)失真系數(shù)基于來(lái)自所傳送的對(duì)應(yīng)頻率的反饋而確定。預(yù)失真系數(shù)用于相對(duì)于幅度和相位失真來(lái)補(bǔ)償非線性。數(shù)字調(diào)制器106的信號(hào)相位和幅度根據(jù)這些系數(shù)而改變。如何使用這些系數(shù)取決于調(diào)制方法。在最簡(jiǎn)單的情況下，這些系數(shù)可以被加入信號(hào)中，或者用作乘數(shù)。
微控制器142被設(shè)置成向預(yù)失真器108、合路器110、信道化器140以及第一和第二本地振蕩器118和134提供控制信號(hào)。微控制器142被設(shè)置成控制由振蕩器118和134所產(chǎn)生的信號(hào)頻率。
圖4的實(shí)施例具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即各個(gè)信道中在輸入側(cè)輸入到自適應(yīng)預(yù)失真器中，從信道化器的輸出側(cè)接收各個(gè)信道。因而，由自適應(yīng)預(yù)失真器計(jì)算出的預(yù)失真系數(shù)是基于所有的載波。這使得能夠得到優(yōu)化的性能，因?yàn)樗械男畔⒍伎梢岳谩?br> 如果需要一個(gè)反傅立葉轉(zhuǎn)換合路技術(shù)，則合路器110需要該頻率上的技術(shù)。當(dāng)計(jì)算預(yù)失真系數(shù)時(shí)，由自適應(yīng)預(yù)失真器108執(zhí)行的算法也可以利用頻率信息，如下文所討論的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，圖7示出了可以用于圖4結(jié)構(gòu)中的第一預(yù)失真器。第一預(yù)失真器108a包括n個(gè)減法器202，每個(gè)減法器接收來(lái)自數(shù)字調(diào)制器106的一個(gè)相應(yīng)輸出。每個(gè)減法器也接收來(lái)自信道化器140的輸入。每個(gè)減法器202接收來(lái)自調(diào)制器106的、對(duì)應(yīng)于給定用戶的輸出，以及來(lái)自信道化器140、也對(duì)應(yīng)于該用戶的輸出。減法器202從一個(gè)輸出中減去另一個(gè)輸出，從而確定這些信號(hào)之間的差值。每個(gè)減法器202的輸出因此構(gòu)成了一個(gè)差值信號(hào)，該差值信號(hào)輸入到自適應(yīng)算法單元204，如果需要的話，該自適應(yīng)算法單元在從減法器202接收到的輸入的基礎(chǔ)上，計(jì)算信道幅度和相位預(yù)失真系數(shù)。這些幅度和相位系數(shù)被輸出到查閱表200中，并且存儲(chǔ)在該表中。如圖4所示，來(lái)自該查閱表的值被提供給相應(yīng)的數(shù)字調(diào)制器106。自適應(yīng)算法單元204也可以接收來(lái)自微處理器142的輸入，該微處理器提供關(guān)于信號(hào)頻率的信息。該信息可以由自適應(yīng)預(yù)失真部件使用，以計(jì)算幅度和相位預(yù)失真系數(shù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，圖5示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖5所示的第二實(shí)施例類似于圖4所示的實(shí)施例，因而只討論第一和第二實(shí)施例之間的差別。
與第一實(shí)施例不同，自適應(yīng)預(yù)失真器108沒有輸出端連接到數(shù)字調(diào)制器106。合路器110的輸出端連接到預(yù)失真器108的輸入端。預(yù)失真器108的輸出端連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端。因此，預(yù)失真器108預(yù)失真合路器110的多載波輸出，并且輸出一個(gè)預(yù)失真的多載波信號(hào)。反饋路徑在第一和第二實(shí)施例中是相同的，因而預(yù)失真器108以與第一實(shí)施例所示相同的方式工作。然而，相位校正沒有被施加，而幅度校正對(duì)于所有頻率都是相同的。這種技術(shù)方案很簡(jiǎn)單，但是不能在所有情況下都提供所需要的性能。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8，圖8示出了可以用于圖4結(jié)構(gòu)中的第二預(yù)失真器108b。第二預(yù)失真器108b包括n個(gè)減法器208，每個(gè)減法器接收來(lái)自數(shù)字調(diào)制器的相應(yīng)一個(gè)輸出。與第一實(shí)施例相同，每個(gè)減法器208也接收來(lái)自信道化器140的相應(yīng)輸入。因此每個(gè)減法器208接收到兩個(gè)調(diào)制后的信號(hào)。由每個(gè)減法器208接收到的兩個(gè)信號(hào)彼此相減，以產(chǎn)生一個(gè)差值信號(hào)。該差值信號(hào)輸入到自適應(yīng)算法單元204，該自適應(yīng)算法單元相對(duì)于圖7所討論的第一預(yù)失真器來(lái)說(shuō)是相同的。與圖7的第一預(yù)失真器一樣，自適應(yīng)算法單元204也接收來(lái)自微處理器142的輸入，該輸入帶有涉及頻率的信息。自適應(yīng)算法單元在其輸出端提供幅度系數(shù)，這些系數(shù)被輸出到查閱表200。與圖7所示的實(shí)施例不同，該查閱表接收來(lái)自合路器110的多載波信號(hào)，該信號(hào)定義了查閱表中的一個(gè)地址。因此，多載波信號(hào)根據(jù)來(lái)自查閱表的幅度值而被修改，并且輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器112中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D10，圖10示出了信道化器140的可能結(jié)構(gòu)。該信道化器包括n個(gè)單元220，每個(gè)單元提供給每個(gè)頻率。信道化器的每個(gè)單元220包括一個(gè)輸入端，用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器138的輸出，以及來(lái)自微控制器142的控制信號(hào)。來(lái)自模數(shù)轉(zhuǎn)換器138的輸出被輸入到第一和第二乘法器222和224。第一乘法器222產(chǎn)生輸入信號(hào)的I或者帶內(nèi)分量，而第二乘法器224產(chǎn)生輸入信號(hào)的Q或者正交相位分量。乘法器222和224中的每一個(gè)接收來(lái)自數(shù)控振蕩器226的頻率。振蕩器226的頻率由頻率控制輸入來(lái)控制。振蕩器226的輸出直接連接到乘法器222中的一個(gè)，而第二乘法器224的輸出連接到移相器228，相移器228將來(lái)自振蕩器226的輸出信號(hào)的相位移相90°。振蕩器226的相移后的輸出信號(hào)被輸入到第二乘法器224。
第一和第二乘法器222和224中每一個(gè)的輸出連接到濾波器230和232，這些濾波器被設(shè)置成過(guò)濾由各個(gè)乘法器所引入的信號(hào)分量，以及多載波信號(hào)內(nèi)的其他載波。
因而，每個(gè)單元220提供兩個(gè)輸出，一個(gè)用于每個(gè)頻率的I分量，而另一個(gè)用于Q分量。
在第三實(shí)施例中，由微控制器142所提供的頻率信息由預(yù)失真器108使用，通過(guò)利用任何適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)重構(gòu)復(fù)合信號(hào)。這些方法需要頻率信息。一個(gè)實(shí)例是反快速傅立葉變換技術(shù)，該技術(shù)在時(shí)域內(nèi)產(chǎn)生抽樣信號(hào)的頻譜表示。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，圖6示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例。與本發(fā)明的第二實(shí)施例一樣，將僅討論第一和第三實(shí)施例之間的差別。
圖4的信道化器140已經(jīng)從圖6實(shí)施例中省去。因而模數(shù)轉(zhuǎn)換器138的輸出被直接輸入到預(yù)失真器108的輸入端。由于只有復(fù)合信號(hào)中的信息才可以利用，所以預(yù)失真器被設(shè)置成產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D9，圖9示出了預(yù)失真器的第三實(shí)施例，該預(yù)失真器可以用于圖6的實(shí)施例中。第三失真器108c接收來(lái)自數(shù)字調(diào)制器106的輸出。數(shù)字調(diào)制器106的每個(gè)輸出被輸入到合路器212，該合路器合路調(diào)制器212的輸出，以提供一個(gè)輸入到減法器214的信號(hào)。單個(gè)減法器214也接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器138的輸出。單個(gè)減法器214提供一個(gè)差值信號(hào)，該差值信號(hào)是從來(lái)自合路器212和模數(shù)轉(zhuǎn)換器138的其中一個(gè)輸出減去另一個(gè)輸出的結(jié)果。該差值信號(hào)被輸入到自適應(yīng)算法單元216，如果需要的話，該自適應(yīng)計(jì)算部件計(jì)算新的幅度和相位失真系數(shù)。與第一和第二預(yù)失真器一樣，自適應(yīng)算法單元216接收來(lái)自微處理器的、帶有涉及頻率的信息的輸入。該信息也被輸入到合路器212。新的值被存儲(chǔ)于查閱表200中。
在上述的實(shí)施例中，來(lái)自數(shù)字調(diào)制器的輸出被輸入到自適應(yīng)預(yù)失真器。在備選實(shí)施例中，信道編碼器的輸出可以被輸出到自適應(yīng)預(yù)失真器。在一些情況下，信道化器也可能需要解調(diào)信號(hào)，以便自適應(yīng)預(yù)失真器比較這些信號(hào)。
可以修改計(jì)算每個(gè)載波的預(yù)失真系數(shù)的實(shí)施例，以便將其他載波上的頻率、失真等考慮進(jìn)去。
在復(fù)合信號(hào)被預(yù)失真的實(shí)施例中，合路器的輸出包括幅度字，通過(guò)調(diào)整這些字的大小來(lái)產(chǎn)生校正。放大器輸出中的非線性可以通過(guò)利用反函數(shù)校正合路器的數(shù)出字來(lái)補(bǔ)償。因此，校正依賴于特定合路器的輸出。這可以通過(guò)利用合路器的數(shù)出字來(lái)標(biāo)引查閱表，并且向數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出相應(yīng)的內(nèi)容來(lái)產(chǎn)生。
在上述的本發(fā)明實(shí)施例中，僅使用一組中頻。然而，在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，還可以由這樣一個(gè)階段，即第一中頻組上信號(hào)的頻率可以被上變頻到第二組中頻，第二組中頻高于第一組中頻，而小于射頻。
盡管已經(jīng)在GSM標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境中描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例也可以適用于任何其他的TDMA系統(tǒng)，以及利用擴(kuò)頻技術(shù)的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)諸如碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)或者這些方法的混合。例如，GSM是一個(gè)FDMA/CDMA混合系統(tǒng)。
應(yīng)該理解的是，盡管已經(jīng)在基地收發(fā)信站的環(huán)境下描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施例也可以適用于與基站通信的移動(dòng)站和終端。本發(fā)明的實(shí)施例可以與任何適當(dāng)?shù)陌l(fā)射機(jī)一起適用，其中這些發(fā)射機(jī)在無(wú)線和有線環(huán)境下，同時(shí)在一個(gè)以上的頻率上發(fā)送信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種多頻率載波發(fā)射機(jī)，它包括輸入裝置，用于接收將被傳送的多個(gè)不同的數(shù)字信號(hào)，所述的不同信號(hào)將在不同的載波頻率上傳送；放大器裝置，用于接收包括相應(yīng)載波頻率上的所述不同信號(hào)的復(fù)合信號(hào)，并且放大所述的復(fù)合信號(hào)；以及預(yù)失真裝置，用于在所述放大器裝置放大該復(fù)合信號(hào)之前，預(yù)失真所述多個(gè)數(shù)字信號(hào)，由所述預(yù)失真裝置提供的預(yù)失真根據(jù)所述放大器裝置中的所述輸入信號(hào)與輸出之間的差值，而被隨后改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)射機(jī)，其中輸入裝置被設(shè)置成獨(dú)立地接收每個(gè)所述不同的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的發(fā)射機(jī)，其中合路器裝置設(shè)置在輸入裝置和放大器裝置之間，用于合路所述的多個(gè)不同信號(hào)，以提供一個(gè)復(fù)合信號(hào)。
4.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求的發(fā)射機(jī)，其中預(yù)失真裝置被設(shè)置成分別地預(yù)失真多個(gè)不同信號(hào)中的每一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)射機(jī)，其中預(yù)失真裝置在多個(gè)不同信號(hào)由所述合路器合路之前，預(yù)失真所述的信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)射機(jī)，其中預(yù)失真裝置被設(shè)置成在多個(gè)信號(hào)已經(jīng)由合路器合路之后，預(yù)失真該復(fù)合信號(hào)。
7.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求的發(fā)射機(jī)，包括一個(gè)反饋路徑，該反饋路徑被設(shè)置在放大器裝置和預(yù)失真裝置之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)射機(jī)，其中預(yù)失真裝置被設(shè)置成將來(lái)自反饋路徑的放大器裝置輸出與由接收裝置所提供的信號(hào)相比較，并且如果需要的話，向接收裝置所接收的至少一個(gè)后續(xù)信號(hào)提供將要施加的至少一個(gè)新的預(yù)失真值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的發(fā)射機(jī)，其中多個(gè)裝置設(shè)置在反饋路徑中，用于將放大器裝置的輸出分離成多個(gè)不同的信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)射機(jī)，其中預(yù)失真裝置被設(shè)置成將每個(gè)分離后的信號(hào)與從所述輸入裝置接收到的對(duì)應(yīng)信號(hào)相比較，并且確定是否有至少一個(gè)預(yù)失真值需要被改變。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)射機(jī)，其中預(yù)失真裝置被設(shè)置成將來(lái)自放大器裝置的復(fù)合信號(hào)與多個(gè)不同的信號(hào)相比較，如果需要的話，提供至少一個(gè)新的預(yù)失真值。
12.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求的發(fā)射機(jī)，其中預(yù)失真裝置被設(shè)置成提供多個(gè)預(yù)失真系數(shù)，向每個(gè)多載波頻率提供至少一個(gè)預(yù)失真系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)射機(jī)，其中每個(gè)多載波頻率的預(yù)失真系數(shù)考慮到所述多載波頻率的其他特性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)射機(jī)，其中所述特性可以包括下面中的一個(gè)或者多個(gè)頻率；以及失真。
15.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求的發(fā)射機(jī)，其中放大器裝置包括一個(gè)非線性放大器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)射機(jī)，其中預(yù)失真裝置被設(shè)置成補(bǔ)償放大器的相位和/或幅度的非線性。
17.根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求的發(fā)射機(jī)，其中可以設(shè)置一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于在所述信號(hào)由所述放大器裝置放大之前，將多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬形式。
18.根據(jù)權(quán)利要求8或者任何引用權(quán)利要求8的權(quán)利要求的發(fā)射機(jī)，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置用于在反饋路徑的輸出被輸入到所述預(yù)失真裝置之前，將來(lái)自反饋路徑的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。
19.根據(jù)權(quán)利要求9以及任何引用權(quán)利要求9的權(quán)利要求的發(fā)射機(jī)，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置用于在分離裝置將反饋路徑的輸出分離成多個(gè)不同信號(hào)之前，將反饋路徑的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。
20.一種基站，包括前面任何一個(gè)權(quán)利要求的發(fā)射機(jī)。
21.一種移動(dòng)站，包括權(quán)利要求1到19中任何一個(gè)的發(fā)射機(jī)。
22.一種多載波頻率傳輸方法，包括步驟接收將被傳送的多個(gè)不同的數(shù)字信號(hào)，所述的不同信號(hào)將在不同的載波頻率上傳送；合路所述的多個(gè)不同信號(hào)，以提供包含相應(yīng)載波頻率上的不同信號(hào)的復(fù)合信號(hào)；并且放大所述的復(fù)合信號(hào)；其中該方法還包括步驟在所述放大器裝置放大該復(fù)合信號(hào)之前，預(yù)失真所述多個(gè)數(shù)字信號(hào)；根據(jù)所述放大器裝置中的所述不同信號(hào)之間的差值，改變被施加給后續(xù)信號(hào)的預(yù)失真。
全文摘要
一種多頻率載波發(fā)射機(jī)(102),它包括:輸入裝置,用于接收將被傳送的多個(gè)不同的數(shù)字信號(hào),所述的不同信號(hào)將在不同的載波上傳送;放大器裝置(122),用于接收包括相應(yīng)載波頻率上的所述不同信號(hào)的復(fù)合信號(hào),并且放大所述的復(fù)合信號(hào);以及預(yù)失真裝置(108),用于在所述放大器裝置放大該復(fù)合信號(hào)之前,預(yù)失真所述多個(gè)數(shù)字信號(hào),由所述預(yù)失真裝置提供的預(yù)失真根據(jù)所述放大器裝置中的所述輸入信號(hào)與輸出之間的差值,而被隨后改變。
文檔編號(hào)H04B1/04GK1337088SQ98814391
公開日2002年2月20日 申請(qǐng)日期1998年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月24日
發(fā)明者哈里·伯斯蒂 申請(qǐng)人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司