用于數(shù)字預(yù)矯正的接收機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開的技術(shù)設(shè)及到電子產(chǎn)品，并且，更具體地，設(shè)及到具有非線性響應(yīng)到電路的 預(yù)矯正輸入。
【背景技術(shù)】
[0002] 功率放大器可W生成包括非線性失真的放大的射頻（R巧信號。具有非線性失真 的功率放大器的響應(yīng)可W導(dǎo)致降低的調(diào)制精度（例如，降低的誤差向量幅度巧VM))和/或 帶外發(fā)射。因此，通信系統(tǒng)可W對功率放大器的線性度有規(guī)格。
[0003] 數(shù)字預(yù)矯正值igital predistcxrtion，簡稱DPD)可W應(yīng)用W增強(qiáng)功率放大器的 線性度和/或效率。典型地，數(shù)字預(yù)矯正設(shè)及在數(shù)字域中基帶頻率應(yīng)用預(yù)矯正。預(yù)矯正W功 率放大器模型為特征。功率放大器模型可W根據(jù)來自功率放大器輸出的反饋進(jìn)行更新。數(shù) 字預(yù)矯正可W預(yù)矯正到功率放大器的輸入W減低和/或抵消失真。在許多傳統(tǒng)的系統(tǒng)中， 功率放大器的輸出在至少約1至5倍基礎(chǔ)信號帶寬的帶寬觀測W生成功率放大器模型。在 運(yùn)種傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，在觀測來自功率放大器的反饋的DPD接收機(jī)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)的 采樣率至少是原始發(fā)送的輸入信號的帶寬約2至10倍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本公開的一個方面是預(yù)矯正的電子實(shí)現(xiàn)方法。該方法包括由接收機(jī)接收指示放大 器輸出的反饋信號。反饋信號具有感興趣的帶寬并且接收機(jī)具有比感興趣的帶寬窄的接收 帶寬。該方法還包括：在反饋信號的分離的子帶中掃描接收機(jī)的接收頻帶W觀測感興趣的 帶寬。該方法還包括根據(jù)從反饋信號的分離的子帶所生成的數(shù)據(jù)自適應(yīng)地調(diào)整預(yù)矯正系 數(shù)。該方法還包括，使用調(diào)整的預(yù)矯正系數(shù)，應(yīng)用數(shù)字預(yù)矯正引起放大器的輸入被預(yù)矯正。
[0005] 該方法可W包括在接收機(jī)中W小于反饋信號的信號帶寬的采樣率執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。 許多不同的分離的子帶，例如至少100個，組成感興趣的帶寬。感興趣的帶寬可W包括反饋 信號的大部分或全部信號帶寬。反饋信號可W是寬帶信號。因此，在一些實(shí)施例中，感興趣 的帶寬可W至少是約0.5GHz。
[0006] 在該方法中，掃描可W包括調(diào)整接收機(jī)的本地振蕩器的頻率來調(diào)整反饋信號在頻 域中的轉(zhuǎn)換。替代地或另外地，該方法可W包括通過感興趣帶寬掃描接收機(jī)的接收頻帶直 到預(yù)矯正系數(shù)收斂。在某些實(shí)施例中，該方法可W包括分離指示到放大器的輸入的信號的 子帶，其中根據(jù)從反饋信號的每個分離的子帶生成的數(shù)據(jù)和指示到放大器的輸入的信號的 各自分離的子帶進(jìn)行調(diào)整。
[0007] 在該方法中，調(diào)整可W包括執(zhí)行間接數(shù)字預(yù)矯正算法。替代地，調(diào)整可W包括執(zhí)行 直接數(shù)字預(yù)矯正算法。
[0008] 本公開的另一個方面是包括接收機(jī)、數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路和數(shù)字預(yù)矯正執(zhí)行器 電路的裝置。接收機(jī)配置W接收指示放大器的輸出的反饋信號。因?yàn)榉答佇盘柕男盘枎?的子帶總共至少跨越大部分信號帶寬，接收機(jī)配置W生成對應(yīng)于信號帶寬的特定子帶的窄 帶反饋，其中每個子帶比信號帶寬窄。數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路配置W處理指示到放大器輸 入的信號W分離對應(yīng)于信號帶寬的特定子帶的頻帶。數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路還配置根據(jù)窄 帶反饋和指示放大器輸入的信號的相應(yīng)的分離的頻帶更新預(yù)矯正系數(shù)。數(shù)字預(yù)矯正執(zhí)行器 電路配置W根據(jù)更新后的預(yù)矯正系數(shù)引起到放大器的輸入預(yù)矯正。
[0009] 接收機(jī)還可W配置W在包括放大器的通信系統(tǒng)上執(zhí)行診斷和/或服務(wù)質(zhì)量（QoS) 監(jiān)測。接收機(jī)可W配置W掃描整個信號帶寬的子帶W生成窄帶反饋。信號帶寬的子帶可W 包括，例如，至少100個的子帶。
[0010] 接收機(jī)可W配置W調(diào)整本地振蕩器的頻率來調(diào)整反饋信號的轉(zhuǎn)換。接收機(jī)可W包 括具有小于反饋信號的信號帶寬的采樣率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0011] 數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路可W配置W根據(jù)窄帶反饋信號生成全速率放大器模型并 且根據(jù)全速率模型生成逆放大器模型。替代地，數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路可W配置W實(shí)現(xiàn)直 接數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)。
[0012] 該裝置可W包括放大器，其中放大器是射頻功率放大器。該裝置可W包括，例如， 電纜發(fā)射機(jī)，其中，電纜發(fā)射機(jī)包括放大器。
[0013] 本公開的另一個方面是包括接收機(jī)、數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路和數(shù)字預(yù)矯正執(zhí)行器 電路的裝置。接收機(jī)包括配置W數(shù)字化指示放大器的輸出的反饋信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。模 數(shù)轉(zhuǎn)換器具有小于反饋信號的信號帶寬的采樣率。數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路與接收機(jī)通信， 并且數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路配置W根據(jù)數(shù)字化的反饋信號生成放大器模型。放大器模型具 有對應(yīng)于反饋信號的信號帶寬的帶寬。數(shù)字預(yù)矯正執(zhí)行器電路與數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路通 信，數(shù)字預(yù)矯正執(zhí)行器是配置W根據(jù)放大器模型引入預(yù)矯正到提供給放大器輸入的電路。
[0014] 數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路可W包括配置W速率匹配放大器輸入的指示到模數(shù)轉(zhuǎn)換 器的采樣率的抽取器。數(shù)字預(yù)矯正自適應(yīng)電路可W配置W根據(jù)放大器模型生成預(yù)矯正系數(shù) 并且提供預(yù)矯正系數(shù)到數(shù)字預(yù)矯正執(zhí)行器電路。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率可W是，例如，至少比 反饋信號的信號帶寬小5倍。反饋信號的信號帶寬可W是，例如，至少約0. 5GHz。
[0015] 為了概括本公開，本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎性特征已在本文中描述。應(yīng)該理 解的是，不一定所有運(yùn)些優(yōu)點(diǎn)可W按照本發(fā)明的任何特定實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明可W W實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化如本文所教導(dǎo)的一個優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)的方式，而不必實(shí)現(xiàn)如本文可能教導(dǎo)或 建議的其他優(yōu)點(diǎn)的方式被體現(xiàn)或執(zhí)行。
【附圖說明】
[0016] 運(yùn)些附圖和本文的相關(guān)描述被提供W說明本發(fā)明的具體實(shí)施例并且不意在限制。
[0017] 圖1是根據(jù)一個實(shí)施例，具有與數(shù)字預(yù)矯正值PD)系統(tǒng)通信的窄帶接收機(jī)的通信 系統(tǒng)的示意性方框圖。
[001引圖2是根據(jù)一個實(shí)施例，具有間接DPD自適應(yīng)電路，圖1的通信系統(tǒng)的示意方框 圖。
[0019] 圖3是根據(jù)一個實(shí)施例，根據(jù)窄帶反饋數(shù)字預(yù)矯正輸入信號W提供預(yù)矯正信號的 說明性過程的流程圖。
[0020] 圖4是根據(jù)一個實(shí)施例，調(diào)諧窄帶放大器建模引擎的示意性方框圖。
[002U 圖5A是根據(jù)圖2和3的實(shí)施例，示出了均方誤差（醒沈）與放大的RF信號的信道 間關(guān)系的曲線圖。
[0022] 圖5B是示出了所期望參考信號的相位噪聲，帶有根據(jù)圖2和3的實(shí)施例由DPD系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的DPD的功率放大器輸出信號的相位噪聲和沒有DPD的相應(yīng)功率放大器輸出信號的 相位噪聲之間的比較的曲線圖。 陽02引圖6是根據(jù)一個實(shí)施例，具有直接DPD自適應(yīng)電路，圖1的通信系統(tǒng)的示意性方 框圖。
[0024] 圖7A和7B是示出了在圖6的通信系統(tǒng)中DPD的模擬結(jié)果的曲線圖。
[00對圖8根據(jù)一個實(shí)施例，示出直接DPD自適應(yīng)引擎。
[00%] 圖9是根據(jù)一個實(shí)施例，使用直接DPD自適應(yīng)更新數(shù)字預(yù)矯正系數(shù)的說明性過程 的流程圖。
[0027] 圖10根據(jù)一個實(shí)施例，示出了具有實(shí)現(xiàn)相位偏移校正的直接DPD自適應(yīng)的通信系 統(tǒng)。
[0028] 圖11是根據(jù)一個實(shí)施例，接收機(jī)中具有子奈奎斯特模數(shù)轉(zhuǎn)換器的通信系統(tǒng)的示 意性方框圖。
[0029] 圖12A示出了圖6的通信系統(tǒng)的實(shí)施例，其中DPD自適應(yīng)電路包括功率放大器模 型電路和功率放大器逆模型電路。
[0030] 圖12B是根據(jù)一個實(shí)施例，圖12A的說明性DPD自適應(yīng)電路的示意方框圖。
[0031] 圖13根據(jù)一個實(shí)施例，示出了子奈奎斯特功率放大器建模引擎。
[0032] 圖14是根據(jù)一個實(shí)施例，使用子奈奎斯特間接DPD算法更新數(shù)字預(yù)矯正系數(shù)的說 明性過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 某些實(shí)施例的W下詳細(xì)描述呈現(xiàn)了具體的實(shí)施例的各種描述。然而，在此描述的 創(chuàng)新可W W許多不同的方式體現(xiàn)。在此描述中，參考附圖，其中類似的參考數(shù)字可W指示相 同或功能相似的元件。應(yīng)該理解的是，圖中所示的元件沒必要等比例繪制。此外，運(yùn)里討論 的任何實(shí)施例可W包括比所示的更多或更少的元件，視情況而定。另外，運(yùn)里提供的標(biāo)題僅 為了方便并且不限制權(quán)利要求書的范圍。
[0034] 如上所討論的，數(shù)字預(yù)矯正值PD)可W被實(shí)現(xiàn)W改善功率放大器或具有非線性響 應(yīng)的其它電路的線性度和/或效率。傳統(tǒng)DPD通常至少在發(fā)送帶寬的數(shù)量級上觀測接收帶 寬。由于帶外互調(diào)失真，所觀測到的接收帶寬通常比發(fā)送帶寬大。觀測基礎(chǔ)信號帶寬的倍 數(shù)的信號的接收機(jī)已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)用于DPD。例如，一些DPD系統(tǒng)導(dǎo)致高達(dá)五階互調(diào)失真。用于 抵消運(yùn)種五階失真的奈奎斯特速率應(yīng)該10倍于信號帶寬。運(yùn)樣相對寬的帶寬可W強(qiáng)加效 率損失，由于接收路徑中的功耗。運(yùn)種效率損失對于寬的信號帶寬可能會更加顯著。寬的 信號帶寬可W包含至少0. 5GHz或至少IGHz的信號帶寬，例如。具有可W從DPD受益的寬 帶信號的示例應(yīng)用是配置W發(fā)送具有約IGHz信號帶寬的信號的電纜發(fā)射器。設(shè)計(jì)W線性 化超過IGHz的帶寬功率放大器的DPD解決方案通常具有IGHz的帶寬觀測和至少2GHz采 樣的ADC。在一些實(shí)現(xiàn)中，接收機(jī)中模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)可能是接收機(jī)中具有最大功耗的電 路。
[0035] 寬帶接收機(jī)中ADC功耗可W是顯著的。對于使用具有千兆赫茲（GHz)的數(shù)量級上 的帶寬的信號的應(yīng)用，例如有線電視，觀測頻率超過信號帶寬的信號的接收機(jī)可W消耗相 當(dāng)大的功率。例如，IGHz的信號可W使用約0. 5瓦（W)的功率進(jìn)行發(fā)送。具有IGHz帶寬的 ADC，對應(yīng)于2GHz的采樣率，在觀測IGHz的信號的接收路徑中可W消耗約2W的功率。在運(yùn) 個系統(tǒng)中，DPD執(zhí)行器和DPD自適應(yīng)電路估計(jì)消耗少于約0.抓功率。對于約0.抓的輸出 功率，消耗2.抓的接收路徑和DPD系統(tǒng)將效率限于約20%。因此，減少接收路徑的功耗同 時實(shí)現(xiàn)有效的DPD運(yùn)將是期望的。例如，如果接收機(jī)中的ADC的功耗是0.抓和DPD系統(tǒng)和 發(fā)送路徑消耗約0.抓并且功率放大器具有約0.抓的輸出功率，可W把高達(dá)約50%的效率 作為目標(biāo)。
[0036] 本公開提供用于DPD觀測寬帶信號的相對窄帶的接收機(jī)的系統(tǒng)、裝置和方法。在 一些情況下，提供用于診斷，服務(wù)質(zhì)量（QoS)的監(jiān)測、均衡，或它們的任何組合的先前存在 的窄帶接收機(jī)可W用作DPD的接收機(jī)。DPD算法，特別是自適應(yīng)算法，修改W與窄帶接收機(jī) 操作。根據(jù)某些實(shí)施例，窄帶接收機(jī)可W具有比提供給接收機(jī)的寬帶信號的信號帶寬至少 小兩個數(shù)量級或至少=個數(shù)量級的帶寬。例如，窄帶接收機(jī)可W具有約6MHz的帶寬并且寬 帶信號的信號帶寬可W為約IGHz。窄帶反饋可W被生成用于感興趣的帶寬的子帶，例如寬 帶信號的信號帶寬。運(yùn)個窄帶反饋可W跨越寬帶信號的大部分信號帶寬。窄帶接收機(jī)可W 掃描感興趣的帶寬。DPD可W根據(jù)窄帶接收機(jī)的掃描生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。在感興趣的帶 寬的每個子帶，數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)可W被捕獲。正在被預(yù)矯正放大器的模型可W根據(jù)連續(xù)窄帶 數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)地建立起來。DPD解決方案從放大器模型導(dǎo)出。運(yùn)樣的DPD可W實(shí)現(xiàn)為間接 DPD或直接DPD。本文所用的"間接DPD"可W指導(dǎo)出DPD系數(shù)使用（1)提供作為DPD執(zhí)行 器的（或到非線性電路的輸入，例如功率放大器）輸出的預(yù)矯正輸入信號，和（2)非線性電 路的輸出。與此相反，如本文所使用的，"直接DPD"