用於為包絡跟蹤發射系統校準時序失配的系統和方法
2023-11-02 16:00:12 5
專利名稱：用於為包絡跟蹤發射系統校準時序失配的系統和方法
技術領域：
本發明涉及電子器件，尤其涉及功率放大器。
背景技術：
功率放大器是增加(即放大)電信號的功率的電子器件。功率放大器被廣泛地用在低功率通信系統中。通常，功率放大器位於發射鏈的輸出級中，並且被配置成在從天線發射射頻(RF)信號之前增加射頻(RF)信號的功率。採用功率放大器的通信系統可以根據特定通信標準(例如EDGE、WCDMA, LTE等等)發送信號。許多這種通信標準允許具有不同發射統計的不同輸出功率電平。因此，功率放大器常常被操作以生成跨越寬輸出功率範圍(例如從低輸出功率到最大輸出功率)的輸出信號。然而，當功率放大器被操作以輸出具有小於放大器被設計的最大輸出功率的信號時，功率放大器的效率降低。能夠採用多種技術以改進在功率放大器中的效率。一種技術是降低功率放大器的DC供電電壓以便降低總功耗。然而，僅僅降低供電電壓能夠導致使得功率放大器的輸出劣化的非線性增益和/或失真。另一種技術涉及功率放大器負載和輸出阻抗之間的負載匹配，這是由位於功率放大器的輸出處的輸出匹配網絡來控制的。為了保持高效率，當供電電壓改變時，輸出匹配網絡改變輸出阻抗。改變DC供電電壓而不相應地改變輸出阻抗，這引起降低功率放大器的效率的阻抗失配。又一種技術是使用包絡跟蹤來調製輸出放大器的供電電壓。能夠通過監視要放大的信號來得到(derive)信號的包絡。然後，該包絡能夠被用來調製放大器的供電電壓。然而，失真和/或非線性能夠被引入。
發明內容
根據本發明的第一方面，提供一種用於校準時序失配的系統。所述系統包括供電調製部件，其被配置成接收輸入信號和設定延遲信號，並且根據所述輸入信號和所述設定延遲信號提供經調製供電電源和放大器輸入信號；以及功率放大器，其被配置成從所述輸入信號和所述經調製供電電源生成輸出信號；以及延遲確定器，其被配置成生成所述設定延遲信號以調節所述經調製供電電源和所述輸入信號的時序對準。根據本發明的第二方面，提供一種用於校準時序對準的方法。所述方法包括將多個負延遲引入在經調製供電信號和放大器輸入信號之間的時序對準中；基於所述多個負延遲來獲得多個負延遲誤差水平；將多個正延遲引入所述時序對準中；基於所述多個正延遲來獲得多個正延遲誤差水平；以及基於所述多個負延遲、所述多個負延遲誤差水平、所述多個正延遲和所述多個正延遲誤差水平來識別交會點。根據本發明的第三方面，提供一種用於為功率放大器校準時序對準的方法。所述方法包括獲得初始誤差水平；在第一方向上以第一數量引入在經調製供電信號和放大器輸入信號之間的時序調節；在所述第一方向上基於所述第一數量獲得第一誤差水平；以及在所述第一誤差水平大於所述初始誤差水平時，在與所述第一方向相反的第二方向以第二數量引入第二時序調節。
圖1是示出根據本發明一個實施例的包絡跟蹤發射系統的框圖。圖2是示出根據本發明一個實施例的包絡跟蹤發射系統的框圖。圖3是示出根據本發明一個實施例的延遲確定器部件228的框圖。圖4A是示出功率放大器的增益的三維曲線圖。圖4B是示出根據本發明一個實施例的為功率放大器產生相對恆定的增益值的經調製供電電源與放大器輸入功率的相關或映射的曲線圖。圖5是示出根據本發明一個實施例的用於時序失配的示例誤差度量(metric)的曲線圖。圖6A是描繪根據本發明一個實施例的振幅發射信號和振幅接收信號的互相關的實例的曲線圖。圖6B是示出峰值採樣的差或互相關的曲線圖。圖7是示出根據本發明一個實施例的校準過程的曲線圖。圖8是示出根據本發明一個實施例的用於校準時序失配的方法的流程圖。圖9是示出根據本發明一個實施例的用於校準時序失配的方法的流程圖。
具體實施例方式現在將參考附圖來描述本發明，其中類似的附圖標記被用來始終指代類似的元件，並且其中所示的結構和器件不一定是按比例繪製的。本發明的一個實施例涉及一種用於校準放大器輸入信號和經調製供電電源之間的時序的系統。該系統包括供電調製部件、誤差度量部件、以及延遲確定器。供電調製部件根據輸入信號和設定延遲信號提供經調製供電電源和放大器輸入信號。誤差度量部件根據發射振幅信號和接收振幅信號生成誤差度量分量。延遲確定器以設定延遲信號的形式生成時序調節。可替換實施例包括一種使用經調製供電電源作為電源並且從輸入信號生成輸出信號的功率放大器。在另一實施例中，上述實施例中的任何一個另外包括從輸出信號獲得接收信號的耦合器件。在另一實施例中，上述實施例中的任何一個包括從接收信號獲得接收振幅信號的測量器件。在另一實施例中，在上述實施例中的任一中，延遲確定器從誤差度量計算誤差水平並且根據誤差水平確定設定延遲信號。本發明的另一實施例包括一種用於校準或者執行時序對準(alignment)的方法。多個負延遲被引入經調製供電信號和功率放大器的放大器輸入信號之間的時序對準中。基於所述多個負延遲，獲得多個負延遲誤差水平。引入多個正延遲，並且獲得多個正延遲誤差水平。基於上述來確定交會點(intercept point),並且基於交會點來得到時序調節。然後能夠引入該時序調節以便於對準。在又一實施例中，公開了一種用於為功率放大器校準或者執行時序對準的方法。獲得初始誤差水平。在第一方向上以第一數量引入經調製供電信號和放大器輸入之間的第一時序調節。基於時序調節來獲得第一誤差水平。如果第一誤差水平大於第二誤差水平，則在相反方向上以第二數量引入第二時序調節。在一種變型中，如果初始誤差水平超過閾值數量，則第一時序調節發生。本發明的實施例包括減輕高波峰因子調製類型(例如3GPP、LTE和HSUPA+定義的系統)的功率放大器內部的功耗。實施例包括向功率放大器供應足夠的、然而減小的經調製供電電源，這產生了到功率放大器的輸出的、輸入信號的相對線性的發射。通過對準在經調製供電電源和功率放大器的放大器輸入之間的時序來實現具有線性的、這個減小的功率。能夠在生產時或者在正常操作期間執行或者利用本發明的實施例。在正常操作期間，由於改變的操作參數(包括溫度和電池電源的變化)引起的時序失調能夠被校正。發明人認識到，功率放大器增益是還被稱作Vcc的經調製電源和輸入信號或放大器輸入的函數。因此，功率放大器電源和輸入信號這二者在它們的振幅方面應該是正確的，並且在時間方面被同步。對於一些系統，例如LTE20系統，時間對準應該好於I納秒。發明人認識到，通信系統中的各種變化中的分量(包括模擬分量)包括具有改變的傳播延遲的生產公差，並且這個延遲根據操作條件(例如溫度和電池電壓)而變化。因此，即使系統針對生產公差被校準，延遲也能夠由於改變的操作條件而變化。作為延遲的變化的結果，功率放大器電源和輸入信號關于振幅和時間可能不是兼容的或同步的，從而產生非線性增益或者在輸出信號中引入失真。圖1是示出根據本發明一個實施例的包絡跟蹤發射系統100的框圖。系統100通過跟蹤發射或輸出信號的包絡並且相應地調節用於經調製供電電源的時序來減輕功耗。系統100包括發射信號輸入節點102、輸出信號節點104、供電調製部件110、接收器測量器件120、誤差度量部件130、延遲確定器/控制器140、功率放大器150和耦合器160。信號輸入節點102提供將被發射的輸入信號。輸入信號通常是用於通信的經調製信號。在一個實例中，輸入信號處於在-20MHz和+20MHz之間的頻率。輸出信號節點104提供將被發射的輸出信號。輸出信號通常被放大以用於發射。在一個實例中，輸出信號被提供給天線(未示出)以用於發射。輸出信號在合適頻率的範圍內，該合適頻率的範圍在一個實例中包括-20MHz到+20MHz。供電調製部件110接收輸入信號和設定延遲信號(SET_DLY)。供電調製部件110生成用於由功率放大器150使用的、還被稱作Vcc的經調製供電電源以及放大器輸入信號。經調製供電電源是減小功耗的經調製信號，並且被與放大器輸入信號對準以減輕失真並為放大器維持期望的或選擇的增益。設定延遲信號包括用於經調製電源的時序調節，以便更好地對準經調製供電電源與放大器輸入信號。此外，通常以較低的電壓極限生成經調製供電電源，以便維持功率放大器150的選擇的增益。供電調製部件110能夠確定和/或選擇較低的電壓極限。結果，當與現有技術系統相比時，經調製電源減輕了在系統100的操作期間的功耗。圖4B和以下的描述示出經調製放大器電源與放大器輸入信號的示例映射或對準。供電調製部件110還提供從輸入信號得到的發射振幅信號。發射振幅信號在一個或多個周期上提供關於輸入信號的振幅的信息。功率放大器150接收放大器輸入信號和經調製供電信號，並且提供輸出信號(RF_OUT)。耦合器160被耦合到輸出信號，並且提供還被稱作接收信號的耦合輸出信號。耦合輸出信號是輸出信號的較低功率版本並能夠由耦合器160提供，以及耦合輸出信號模擬能夠在接收器處接收的信號。接收器測量器件120接收耦合輸出信號，並且提供測量分量。接收器測量器件120分析耦合輸出信號以生成測量分量。測量分量包括振幅信息等等。振幅信息被稱作接收振幅信號。誤差度量部件130接收測量分量，並且還從供電調製部件110接收發射振幅信號。發射振幅信號提供關於輸入信號的振幅的信息。誤差度量部件比較並且分析振幅信號和測量分量以確定還被稱作m或meas的誤差度量。延遲確定器140生成用於由供電調製部件110使用的設定延遲信號(SET_DLY)。延遲確定器接收誤差度量，並且還可以接收測量分量。通常利用改進與放大器輸入信號的對準的、用於經調製供電電源的時序調節來生成設定延遲信號。然而要認識到，能夠包括時序調節，該時序調節引入對準誤差以便得到其他調節或者針對調節來校準。本發明包括用於確定設定延遲信號的機制，其在下面被更詳細地描述。在一個實例中，根據一種或多種機制計算誤差水平，並且引入減輕或者減小將來的或隨後的誤差水平的時序調節。在另一實例中，接收和發射振幅信號的多個採樣被跟蹤、比較和相關以識別便於經調製供電電源與放大器輸入信號的對準的、合適的時序調節。要認識到，變型和可替換的機制被設想並且是根據本發明的。圖2是示出根據本發明一個實施例的包絡跟蹤發射系統200的框圖。系統200通過跟蹤發射或輸出信號的包絡並且相應地為功率放大器調節用於經調製供電電源的延遲或者時序對準來減輕功耗。系統200包括輸入節點102、輸出節點104、功率放大器150、以及輸出耦合器160。信號輸入節點102提供將被發射的輸入信號。輸入信號通常是用於通信的經調製信號。在一個實例中，輸入信號處於在-20MHz和+20MHz之間的頻率。輸出信號節點104提供能夠被放大和發射的輸出信號。輸出信號是RF信號，並且能夠被用於通信的目的等等。在一個實例中，輸出信號被提供給天線(未示出)以用於發射。供電調製部件110包括振幅提取部件204、延遲部件206、預失真部件208、數模轉換器210、混頻器212和鎖相環(PLL)部件214。振幅提取部件204接收輸入信號，並且以發射振幅信號(AM_TX)的形式提取振幅信息。因此，發射振幅信號包括將被發射的信號的振幅信息。能夠利用合適的機制來提取振幅信息，例如使用CORDIC算法。延遲部件206接收發射振幅信號，並且根據所提供的設定延遲信號延遲或者調節時序。設定延遲信號包括時序調節數量和調節方向，例如向前或向後或正或負。結果，延遲部件206根據發射振幅信號和設定延遲信號生成延遲信號。設定延遲信號包括時序調節，該時序調節包括調節數量和調節方向。在一個實例中，時序調節範圍從O到IOOnsec,其中步長粒度(granularity)為1Ansec,然而要認識到,本發明能夠採用其他範圍和粒度值。％納秒的步長粒度通常對於通信系統(例如LTE20系統)而言是足夠的。預失真部件208接收延遲振幅信號，並且以選擇的數量使信號失真以生成失真振幅信號。失真的數量被選擇以為功率放大器150產生選擇的或期望的增益。在一個實例中，失真的數量被選擇成使得，功率放大器150的增益被設定為20dB。數模轉換器210接收失真振幅信號，並且將該信號轉換成被稱作模擬振幅信號的模擬信號。模擬振幅信號被饋送到EOC轉換器部件216。D⑶C轉換器部件216是快速EOC轉換器，並且為功率放大器150生成經調製供電信號。該經調製供電信號被提供以作為供電調製部件110的輸出。混頻器部件212和PLL部件214接收輸入信號，並且提供振幅輸入信號以作為供電調製部件110的輸出。結果，當與現有技術系統相比時，經調製電源減輕了在系統100的操作期間的功耗。功率放大器150接收放大器輸入信號和經調製供電信號，並且提供輸出信號(RF_OUT)。輸出信號能夠進一步被處理和/或被提供給天線以用於發射。該輸出信號能夠被利用以用於通信的目的等等。耦合器160被耦合到輸出信號，並且提供耦合輸出信號。耦合輸出信號通常是輸出信號的較低功率版本，並且在基本上不影響輸出信號的情況下被生成或提供。測量部件218接收耦合輸出信號，並且提供測量分量。在一個實例中，測量部件218包括混頻器，該混頻器使用作為輸入的耦合輸出信號、作為振蕩器輸入信號的來自PLL部件214的信號來提供測量分量，並且提供測量分量以作為輸出信號。測量分量包括代表如由接收器接收的輸出信號隨著時間的振幅值的接收振幅信號。誤差度量部件或者環130接收測量分量和發射振幅信號(AM_TX)，並且取決於在該環的哪個點上獲得值而得到還被稱作m或meas的誤差度量。零的誤差度量指示沒有誤差，這通常不發生。誤差度量環130在該實例中包括加法器220、函數部件222和混頻器或乘法器224。乘法器224將發射振幅信號乘以誤差度量m以產生經相乘的振幅信號。加法器220將測量分量加到經相乘的振幅信號以產生第二誤差度量「meas」。函數部件222然後從第二誤差度量「meas」計算或者找到誤差度量「m」。函數部件222是誤差積分器，並且它找到適當的比例因子「m」。只要在發射和接收振幅信號之間的差大於零，部件222就將調節它的輸出，從而改變「m」的值。另外，部件222還作為誤差信號「meas」的低通濾波進行操作，即使誤差信號以高速率圍繞零交替，值「m」也將通過部件222的濾波功能被穩定。環130重複，直至誤差度量m和中間誤差度量meas被穩定或者安定下來。在一個實例中，誤差度量在20-30微秒之後被穩定下來。通常，在經調製供電信號和振幅輸入信號之間的同步的失調越大，誤差值「m」和「meas」就越大。能夠連續地、動態地或者以其他方式激活誤差度量環130以產生經更新的誤差值，以考慮操作條件(例如溫度和電源)中的變化。還被稱作延遲確定器部件的時間失調部件228接收一個或多個誤差度量，並且生成設定延遲信號SET_DLY以改進經調製供電信號和振幅輸入信號的對準。時間失調部件228能夠利用存儲器器件226以存儲先前的誤差度量等等。在一個實例中，時間失調部件計算誤差水平，並且根據誤差水平確定時序調節。在另一實例中，時間失調部件228獲得發射振幅信號和接收振幅信號的採樣，並且對值進行相關以識別時序調節。在該實例中，誤差度量不是必需的。圖3是示出根據本發明一個實施例的延遲確定器部件228的框圖。要認識到，圖3中所示的部件228的可替換變型被設想並且是根據本發明的。延遲確定器部件228利用一種或多種機制以確定在包絡跟蹤發射系統中使用的、還被稱作設定延遲值的時序調節。在該實例中，延遲確定器228包括RMS水平機構302、平均值水平機構304、絕對值機構306、振幅機構308和控制器310。RMS水平機構302、平均值水平機構304和絕對值機構306是誤差水平計算部件312的合適的實例。要認識到，能夠另外或者代替上述機構地包括其他類似的機構。控制器310與其他部件交互，並且能夠控制它們的性能。控制器310還能夠與存儲器部件(未示出)進行接口。控制器310能夠利用部件312 (包括機構302、304和306)和振幅機構308協調各種誤差水平的計算並且確定設定延遲值和信號。RMS水平機構302通過計算並分析誤差信號的均方根(RMS)來得到設定延遲信號。誤差信號能夠由上述的部件(例如誤差度量環或者部件130)來提供。RMS機構302對於選擇的時段或者選擇數目的周期來計算RMS值。通過取誤差信號的、選擇數目的誤差採樣的平方的平均值的平方根來計算RMS值。因此，從誤差信號獲得多個誤差採樣或值，並且然後對採樣取平方以產生採樣的平方。隨後，計算平方的平均值或均值。然後，獲得平均值的平方根以產生RMS值。將RMS值與延遲值進行相關，並且利用延遲值以生成設定延遲信號，包括延遲信號的方向，例如向前或向後。延遲值被選擇以減小或者減輕RMS值。要認識到，沒有從RMS值確定適當的方向。然而，這能夠通過在延遲信號中實施設定延遲值並且分析誤差採樣或值的下一序列來克服。如果下一序列的RMS值降低，則能夠認為前一方向是適當的。然而，如果下一序列的RMS值增加，則選擇相反的方向。平均值水平機構304通過計算並分析誤差信號的平均值來得到設定延遲信號。平均值水平機構304通過計算並分析誤差信號的平均值來得到設定延遲信號。誤差信號能夠由上述的部件(例如誤差度量環或者部件130)來提供。平均值水平機構304對於選擇的時段或者選擇數目的周期計算平均值或水平以作為誤差度量(meas)的絕對值的平均值或均值。在一個實例中，使用了 300個採樣。在另一實例中，使用簡單的低通濾波器來計算平均值。通過對來自誤差信號的選擇數目的採樣或值的絕對值計算平均值或均值來獲得平均值。對平均值與延遲值進行相關，並且利用延遲值以生成設定延遲信號，包括延遲信號的方向，例如向前或向後。延遲值被選擇以減小或者減輕平均值。要認識到，適當的方向不一定是從平均值確定的。然而，這能夠通過在延遲信號中實施設定延遲值並且分析誤差採樣或值的下一序列來克服。如果下一序列的平均值降低，則能夠認為前一方向是適當的。然而，如果下一序列的平均值增加，則為下一次迭代選擇相反的方向。絕對值機構306通過計算並分析誤差信號的絕對值來得到設定延遲信號。絕對值機構306通過計算並分析誤差信號的絕對值來得到設定延遲信號。誤差信號能夠由上述的部件(例如誤差度量環或者部件130)來提供。絕對值機構306對於選擇的時段或者選擇數目的周期計算絕對值或水平。在一個實例中，使用了 300個採樣。通過累積來自誤差信號的採樣或值的絕對值來獲得絕對值。在一個實例中，累積了 50個採樣以生成絕對值。對絕對值與延遲值進行相關，並且利用延遲值以生成設定延遲信號，包括延遲信號的方向，例如向前或向後。延遲值被選擇以減小或者減輕絕對值。要認識到，適當的方向不一定是從絕對值確定的。然而，能夠分析誤差採樣或值的下一序列以確定所述調節是減小還是增加累積的絕對值。因此，如果累積的絕對值被減小，則能夠認為前一方向是正確的。然而，如果累積的絕對值增加，則為下一次迭代選擇相反的方向。 振幅機構308通過對誤差度量採樣進行互相關來得到設定延遲信號。選擇數目的採樣或者規定的採樣持續時間被處理。在一個實例中，使用在104Mhz的採樣頻率下來自每個信號的50個採樣。對於採樣執行卷積以得到設定延遲信號。另外，注意振幅機構308還能夠進行操作以識別延遲調節的方向。圖4A是示出功率放大器的增益的三維曲線圖400。曲線圖400僅僅為了說明性的目的而被提供，並且作為模擬被提供。曲線圖400描繪了在y軸上的增益(PA增益[dB])、在z軸上的經調製供電信號或功率(Vcc [V])、以及在X軸上的放大器輸入信號或功率(Pin[dBm])。作為一個實例，圖2能夠被參考以用於被提供給功率放大器150的經調製供電信號或功率和放大器輸入信號或功率的進一步描述。因此，理想地，增益應該是相同的，而與經調製供電電源和/或放大器輸入功率的值無關。然而，圖4A示出，情況不是這樣的。在放大器輸入信號降至超過最小值(這在一個實例中是超過OdBm)時，放大器增益下降。此外，在經調製供電電源降至低於最小電壓(這在一個實例中為大約1. 8伏)時,放大器增益也下降。功率放大器的增益應該是相對恆定的。這裡，增益被選擇為處於大約23dB。結果，本發明的發明人認識到，能夠為經調製供電電源和放大器輸入信號選擇或者設計最小電壓或功率。此外，注意，曲線圖400和所提供的信息本質上是說明性的，並且設想了具有改變的經調製供電信號和放大器輸入信號以及選擇的增益值的本發明的其他實施例。圖4B是示出根據本發明一個實施例的為功率放大器產生相對恆定的增益值的經調製供電電源與放大器輸入功率的相關或映射的曲線圖410。曲線圖410被提供以作為包絡跟蹤系統(例如上述的系統)的經調製供電電源與放大器輸入功率的示例映射。X軸描繪放大器輸入功率，包括振幅調製，單位為dBm。y軸描繪經調製供電電源
Vcc，單位為伏。示出為功率放大器產生選擇的增益的、這二者的示例映射412。通過對經調
制供電電源與放大器輸入功率進行相關來維持選擇的增益是相對恆定的。因此，在為功率
放大器維持選擇的增益時減輕了功耗。在該實例中能夠看到，經調製供電電源具有在該實
例中大約為1. 8伏的下限，以便產生選擇的增益。此外，能夠看到，當放大器輸入功率超過
在該實例中大約為_5dBm的極限時，經調製供電電源以指數方式增加，以便產生選擇的增.、
Mo圖5是示出根據本發明一個實施例的用於時序失配的示例誤差水平的曲線圖500。有意地以範圍從-5到+5nsec的各種時間量偏移在經調製供電電源和放大器輸入之間的時序，以便看到所得到的。X軸描繪誘發的延遲失配，單位為nsec，並且y軸描繪經由本發明的機構獲得的誤差水平。誤差水平包括RMS值302、平均值304和累積絕對值306。上面關於圖3描述了對如何能夠獲得並計算誤差水平的描述。該曲線圖示出幾個採樣點502、504、506、508和510。在採樣點502處，在此處延遲失配被設定在_5nsec，值水平302、304、306處於大約O. 8或者更高。然而，這些水平不指示延遲失配的方向。採樣點504對應於設定在-2. 5sec的延遲失配。這裡，水平低於在採樣點502處的，但是的確指示存在時間失配。再次，在點504處的水平不指示時間延遲失配的方向。採樣點506對應於沒有失配或者延遲失配為O。這裡，水平302、304和306處於零，這是預期的。當在經調製供電電源和放大器輸入之間沒有時序失配時，誤差度量將大約處於零並且誤差水平也將一定大約處於零。採樣點508是用於2. 5nsec的時序失配的。這裡的誤差水平非零，從而指示某一數量的時序失配。此外，這裡的誤差水平類似於在採樣點504處的那些，這如同預期的那樣。最後一個採樣點510對應於5. Onsec的時序失配。誤差水平再次非零，從而指示時序失配。另外，誤差水平類似於在採樣點502處的那些，並且大於在508處的那些。注意，誤差水平不指示時序失配的方向。曲線圖500示出，誤差水平的確適當地跟蹤時序失調的變化。此外，能夠採用數據以在包絡跟蹤發射系統的操作期間確定合適的延遲調節。在一個實例中，信息能夠被生成並且在查找表中被編輯以對誤差水平與設定延遲信號調節進行相關。因此，大約O. 08的RMS值302能夠被解釋為需要或者暗示-5或+5nsec的設定延遲信號調節。圖6A是描繪根據本發明一個實施例的發射振幅和接收振幅採樣的互相關的實例的曲線圖600。曲線圖600作為實例被提供，並且要認識到，本發明的其他實施例能夠生成改變的採樣和相關信息。能夠使用振幅相關機構(例如圖3的振幅機構308)提供在曲線圖600中所示的值。振幅信號即發射振幅信號和接收振幅信號這二者的採樣被存儲在存儲器器件中。發射振幅信號包括來自到包絡跟蹤系統的輸入信號的振幅信息。接收振幅信號包括來自接收信號的振幅信息，能夠使用到功率放大器150的輸出的耦合器獲得該接收信號。在該實例中，使用大約104MHz的採樣頻率獲得了兩個信號的50個採樣。對於範圍從-4.8nseC到5.8nsec的各種時間延遲，存在代表採樣的相關的線。線601對應於-4. 8nsec的時間失配。線602對應於-2. 4nsec的時間失配。線603對應於沒有時序失配、或者大約為零的時間延遲失配。線604對應於2. 4nsec的時間失配。線605對應於
4.8nsec的時間失配。因此，從一個採樣點到另一個的互相關能夠指示時序失調數量和失調方向。例如，將作為峰值採樣的採樣號50與採樣號52進行相關對於線603示出沒有變化，這指示不存在時序失配。作為另一實例，對於線601將米樣號50與米樣號52進行相關不出，需要用於時序的方向上的正改變。峰值採樣之間的差與存在的時序失調數量成比例。類似地，對於線605將採樣號50與採樣號52進行相關示出，在對準時需要負改變。峰值採樣是根據採樣的數目和預期採樣延遲來識別的。峰值採樣圍繞峰值位置定位，並且具有大於預期採樣延遲的、從峰值位置的持續時間變化。採樣的數目指的是為互相關使用多少信號點。使用更大數目的採樣能夠導致更魯棒的結果，並且更加耐受噪聲，然而更大數目的採樣需要更多的計算努力和資源。預期採樣延遲是對於系統的預期失調。通常，預期採樣延遲覆蓋一個到兩個採樣的時段。能夠利用曲線圖600以生成用於為包絡跟蹤系統確定延遲或對準調節的查找信息。峰值採樣被識別，並且然後峰值採樣之間的斜率被確定。斜率的數量對應於所需的時序對準調節的數量。斜率的符號指示，對準是在正或負方向上。另外，能夠繪製在用於有意的時序失配601-605的峰值採樣中的差以得到峰值採樣中的差和時序失調之間的線性關係。圖6B是示出峰值採樣的差或互相關的曲線圖620。曲線圖620是從為圖6A的曲線圖600利用的採樣得到的。X軸描繪時間失調，單位為nsec，並且y軸描繪峰值採樣的互相關。繪製來自圖6A的5個有意的對準的互相關值以產生線622。例如，_4. 8nsec的時間延遲導致了 -2的互相關，-2. 4nsec的時間延遲導致了大約_1的互相關值，Onsec (沒有失調)的時間延遲導致了大約O的互相關值，+2. 4nsec的時間延遲導致了大約I的互相關，並且+4. 8nsec的時間延遲導致了大約2的互相關。能夠看到在時間失調和互相關值之間的線性關係。通過使用該關係以將峰值採樣互相關值轉換成設定延遲值以便改進對準，能夠在操作中使用該關係以校正時序失調。注意，所產生的設定延遲值還包括調節方向。圖7是示出根據本發明一個實施例的校準過程的曲線圖。X軸描繪對準延遲，並且y軸描繪誤差水平值。校準過程利用一個或多個誤差水平，例如由圖3的部件302、304和304確定的那些。(一個或多個)誤差水平在一個實例中包括RMS誤差水平、平均值誤差水平、和/或累積誤差水平。為了便於理解，能夠與圖2的系統相結合地閱讀校準過程。校準過程通過將設定延遲信號調節為高負延遲並且確定產生了失調的測量的第一負誤差水平來開始。高負延遲值是在預期的或可能的時序失配範圍外部的值。使用高負延遲使得引入時序失調並且該失調為負是很可能的。能夠在曲線圖700上繪製高負延遲和第一誤差水平以作為第一點701。設定延遲信號被調節為第二高負延遲值，並且獲得第二負誤差水平。在曲線圖700上繪製第二負延遲值和第二負誤差水平以作為第二點702。設定延遲信號然後被調節為第一相對高的正延遲，並且獲得第一正誤差水平。相對高的正延遲被選擇為落在預期的或可能的時序失配的範圍外部。在曲線圖700上繪製第一正延遲和第一正誤差水平以作為第三點704。設定延遲信號被再次調節為第二相對高的正延遲，並且獲得第二正誤差水平。在曲線圖700上繪製第二正延遲和第二正誤差水平以作為第四點705。負延遲點701和702通過直線被連接，並且正延遲點704和705通過第二直線被連接。這兩條線的交會點706為設定延遲信號產生合適的設置706以減輕失配。圖8是示出根據本發明一個實施例的用於校準時序失配的方法800的流程圖。該方法遵循在圖7中提供的實例。方法800涉及故意地失調(mistiming),從而使得該方法適合於生產校準過程、初始使用等等。該方法在方框802處開始，在此處提供包絡跟蹤發射系統。在圖2和3中示出合適的發射系統的實例。在方框804處，第一負延遲被引入經調製供電電源和放大器輸入之間的時序中並且獲得第一負誤差水平。第一負延遲被選擇為落在對於該系統預期的或可能的時序失調的範圍外部。第一負誤差水平能夠包括RMS誤差水平、平均值誤差水平、累積絕對值誤差水平等等。上述提供獲得誤差水平的實例。在方框806處，第二負延遲被引入時序中並且獲得第二負誤差水平。在一個實例中，第二負延遲在幅度上大於第一負延遲。在另一實例中，第二負延遲在幅度上小於第一負延遲。在方框808處，第一正延遲被引入時序中並且獲得第一正誤差水平。第一正延遲的幅度大約等於第一負延遲的幅度。繼續地，在方框810處，第二正延遲被引入時序中並且獲得第二正誤差水平。第二正延遲的幅度大約等於第二負延遲的幅度。在方框812處，交會點被識別並且從交會點得到最優的或合適的時序延遲。通過基於正延遲和負延遲限定兩條線來識別交會點。這兩條線在交會點處相交。然後，通過找到對應於交會點的時序延遲值來獲得合適的時序延遲。在方框814處，合適的時序延遲被引入系統中。該合適的時序延遲應該減輕失真，並且便於經調製供電電源和放大器輸入信號的對準。這能夠通過獲得當前誤差水平並且比較當前誤差水平與在啟動有意的失調之前獲得的前一誤差水平來檢驗。要認識到，方法800的變型被設想並且是根據本發明的。在一種變型中，引入多於兩個的負和正時序失調值以產生更多的誤差水平值並且生成交會點。在另一變型中，方法800在誤差水平高於閾值時被啟動。在又一變型中，方法800周期性地被啟動。此外，方法800能夠被迭代地重複，直至誤差水平降至低於閾值數量。圖9是示出根據本發明一個實施例的用於校準時序失配的方法900的流程圖。不同於方法800，方法900不涉及故意地失調。方法900的確利用了誤差水平。方法900在方框902處開始，在此處提供包絡跟蹤發射系統。在圖2和3中示出合適的發射系統的實例。在方框904處測量或者獲得誤差水平。誤差水平包括RMS誤差水平、平均值誤差水平和累積值誤差中的一個或多個。在方框906處將測量誤差水平與先前的誤差水平進行比較以確定誤差水平是在增加、降低還是保持相對恆定。在測量誤差水平增加時，在方框908處在第一方向上以第一數量調節在經調製電源和放大器輸入之間的時序對準，並且再次測量誤差值。第一數量是相對小的數量。小的數量的實例在O. 5和Insec之間。通常，該小的數量是與在主動操作期間該系統能夠在基本上不使得發射性能劣化的情況下利用的值更大或一樣大的值。因此，對於較小帶寬系統，象HSUPA+，能夠以與降低帶寬相同的因子來增加該小的數量。如果測量誤差水平降低，則第一方向是適當的方向，並且能夠執行在第一方向上的另一時序調節以進一步減小誤差水平。如果誤差水平增加，則第一方向是錯誤的方向，並且在方框910處在與第一方向相反的第二方向上以第二數量調節時序對準。第二數量也是相對小的數量。在一個實例中，第二數量大約等於第一數量。在另一實例中，第二數量大約是第一數量的兩倍。雖然已經相對於一個或多個實施示出並描述了本發明，但是可以在不背離所附權利要求書的精神和範圍的情況下對所示的實例做出改變和/或修改。特別關於由上述的部件或結構(組件、器件、電路、系統等等)執行的各種功能，用來描述這樣的部件的術語(包括對「裝置」的提及)意圖對應於(除非另有所示)執行所述的部件的規定的功能的任何部件或結構(例如其在功能上是等同的)，即使在結構上不等同於執行在此示出的本發明的示例性實施中的功能的所公開的結構。另外，雖然可能已相對於幾個實施中的僅僅一個公開了本發明的特定特徵，但是如可能對於任何給定的或特定的應用所期望的並且有利的那樣，這樣的特徵可以與其他實施的一個或多個其他特徵進行組合。此外，就在詳述和權利要求書中使用術語「包括」、「包括」、「具有」、「具有」、「具有」、或其變體的程度而言，這樣的術語意圖以與類似於術語「包括」的方式而為包含性的。
權利要求
1.一種用於校準時序失配的系統，所述系統包括供電調製部件，其被配置成接收輸入信號和設定延遲信號，並且根據所述輸入信號和所述設定延遲信號提供經調製供電電源和放大器輸入信號；以及功率放大器，其被配置成從所述輸入信號和所述經調製供電電源生成輸出信號；以及延遲確定器，其被配置成生成所述設定延遲信號以調節所述經調製供電電源和所述輸入信號的時序對準。
2.根據權利要求1所述的系統，進一步包括誤差度量部件，所述誤差度量部件被配置成接收發射振幅信號和接收振幅信號，並且向所述延遲確定器提供信息以便於所述設定延遲信號的生成。
3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述供電調製部件從所述輸入信號得到所述發射振幅信號。
4.根據權利要求3所述的系統，進一步包括從輸出信號獲得接收信號的耦合器件。
5.根據權利要求4所述的系統，進一步包括從所述接收信號獲得所述接收振幅信號的測量器件。
6.根據權利要求2所述的系統，其中，所述誤差度量部件提供誤差度量以作為所述信息，並且所述延遲確定器從所述誤差度量計算誤差水平。
7.根據權利要求6所述的系統，其中，所述誤差水平包括基於選擇數目的誤差度量的均方根值。
8.根據權利要求6所述的系統，其中，所述誤差水平包括根據選擇數目的誤差度量所計算的平均值。
9.根據權利要求6所述的系統，其中，所述誤差水平包括選擇數目的誤差度量的累積絕對值。
10.根據權利要求6所述的系統，其中，所述延遲確定器僅在所述誤差水平增加至高於閾值時才調節所述設定延遲信號。
11.根據權利要求6所述的系統，其中，所述延遲確定器周期性地調節所述設定延遲信號。
12.根據權利要求6所述的系統，其中，所述延遲確定器執行校準過程，所述校準過程故意地失調所述經調製供電電源和所述放大器輸入信號，以得到在誤差水平的範圍和時間調節的範圍之間的誤差水平關係。
13.根據權利要求12所述的系統，其中，所述延遲確定器利用所述誤差水平關係以根據所述誤差水平調節所述設定延遲信號。
14.根據權利要求12所述的系統，其中，所述延遲確定器收集多個採樣，識別峰值採樣，執行所述峰值採樣的相關，並且從所述峰值採樣相關來導出相關關係。
15.—種用於校準時序對準的方法,包括將多個負延遲引入在經調製供電信號和放大器輸入信號之間的時序對準中；基於所述多個負延遲來獲得多個負延遲誤差水平；將多個正延遲引入所述時序對準中；基於所述多個正延遲來獲得多個正延遲誤差水平；以及基於所述多個負延遲、所述多個負延遲誤差水平、所述多個正延遲和所述多個正延遲誤差水平來識別交會點。
16.根據權利要求15所述的方法，進一步包括基於所述交會點來得到用於所述時序對準的時序調節。
17.根據權利要求15所述的方法，其中，所述多個負延遲包括第一負延遲和第二負延遲，並且所述多個正延遲包括第一正延遲和第二正延遲，其中所述第一正延遲和所述第一負延遲具有基本類似的幅度。
18.根據權利要求15所述的方法，其中，所述多個負延遲被選擇為處於可能的失調的範圍外部。
19.一種用於為功率放大器校準時序對準的方法，所述方法包括獲得初始誤差水平；在第一方向上以第一數量引入在經調製供電信號和放大器輸入信號之間的時序調節;在所述第一方向上基於所述第一數量獲得第一誤差水平；以及在所述第一誤差水平大於所述初始誤差水平時，在與所述第一方向相反的第二方向以第二數量引入第二時序調節。
20.根據權利要求19所述的方法，其中，引入所述時序調節在所述初始誤差水平超過閾值數量時發生。
全文摘要
本發明公開了用於為包絡跟蹤發射系統校準時序失配的系統和方法。本發明的一個實施例涉及一種用於校準在放大器輸入信號和經調製供電電源之間的時序的系統。該系統包括供電調製部件、誤差度量部件、以及延遲確定器。供電調製部件根據輸入信號和設定延遲信號提供經調製供電電源和放大器輸入信號。誤差度量部件從發射振幅信號和接收振幅信號提供信息。延遲確定器從誤差度量信息以設定延遲信號的形式生成時序調節。
文檔編號H03F1/30GK103023436SQ201210373459
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月27日 優先權日2011年9月27日
發明者A.貝利策爾, G.克勞特 申請人:英特爾移動通信有限責任公司