用於控制基於冪級數的預矯正線性電路的方法和設備的製作方法
2023-05-31 10:19:11 3
專利名稱：用於控制基於冪級數的預矯正線性電路的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及對在無線電通信發射機中使用的功率放大器的線性化。
背景技術：
一種對功率放大器進行非線性補償的公知方法是預矯正方法。該預矯正方法預先將失真分量添加到輸入信號中，從而消除在功率放大器中出現的失真分量。在本說明書中，通過預矯正方法添加的失真分量在下文中將被稱為補償信號。理想的補償信號被設置為與功率放大器實際創建的失真分量在電平上相等但相位相差180°。通過預矯正方法對於失真的補償量取決於補償信號的振幅和相位的精度。例如，當功率放大器的輸入-輸出特性通過冪級數模型用公式表示時，為了達到30dB的補償，補償信號將每個奇數階失真分量的振幅和相位偏移分別保持在±0.28dB和±1.8°內。
一般而言，當功率放大器的工作點接近飽和功率時，功率附加效率(下文稱為效率)也隨之增長。然而，飽和功率區周圍的功率放大器的操作引起失真分量的增長。為了達到在信號頻帶之外的預期失真衰減量(相鄰信道洩漏功率比等等)，就比操作低效率區內的功率放大器的情況需要更高的失真補償。
然而，飽和功率周圍的功率放大器的非線性特性非常複雜，以至於產生為每個奇數階失真分量提供上述振幅和相位偏移的補償信號並不容易。使非線性特性變複雜的一個因素是其自身非線性特性中的所謂記憶效應(例如，W.Bosch和G.Gatti，「Measurement and Simulation of Memory Effects inPredistortion Linearizer，」IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，第37卷，1885-1890頁，1989年12月，在下文稱為非專利文獻1)。這種記憶效應導致了通過具有特定特性的帶通濾波器的失真分量的卷積，從而將頻率特性添加到功率放大器中出現的失真分量。由於這個原因，為了實現特定頻帶上的預定失真補償，該補償信號需要被設置使得整個頻帶內的每個奇數階失真分量的振幅和相位都保持在預定的偏移範圍內。使非線性特性變複雜的另一個因素是功率放大器輸出中不僅產生了3階而且產生了5階或更高階失真分量。為了實現高的失真補償，就要求該補償信號有這樣的頻率特性，使得它能補償由於記憶效應造成的頻率特性，並且需要產生更高階的補償信號。
採用傳統的基於冪級數的預矯正線性電路，下面稱為冪級數預矯正線性電路，(例如，日本專利申請Kokai公開2003-229727，下文稱為專利文獻1，和Nojima與Okamoto，「Analysis and Compensation of TWT NonlinearitiesBased on Complex Power Series Representation，」IEICE(B)雜誌，第J64-B卷，第12號，第1449-1456頁，下文稱為非專利文獻2)，輸入信號被取冪並調整它的振幅和相位來產生補償信號。然而，沒有預期頻率特性能夠給予該補償信號，由於這個原因就不可能實現高失真補償。
例如在日本專利申請Kokai公開2002-64340(下文稱為專利文獻2)中和曰本專利申請Kokai公開2002-57533(下文稱為專利文獻3)中提出了用於頻率特性補償的預矯正方法。特別地，在專利文獻2中，來自失真產生器的輸出被分成基波信號的高頻和低頻分量，並且在振幅和相位上對這兩種頻率分量進行相互獨立的調整以提供具有頻率特性的補償信號。在專利文獻3中，由帶通濾波器和矢量調節器組成的振幅-頻率特性調整電路被設置在失真產生器之後，以添加頻率特性到該補償信號。
然而，專利文獻2和3並沒有清楚的公開如何獲得補償信號的預期頻率特性。而且，這些專利文獻暗示了用於補償3階和更高階失真分量的配置，但它們沒有記載關於補償更高階失真分量的具體方法。對於高階失真的補償存在著下述問題。
當通過預矯正線性電路添加特定階數的補償信號時，添加的補償信號導致了在功率放大器的輸出中產生新的失真分量。這個新產生的失真分量影響了其它階失真分量的補償效果。結果，對其它階失真的補償可能不能達到最佳。因此，必須考慮不同階失真分量的補償效果之間的這種相互依賴。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種實現補償信號的頻率特性的用於控制冪級數預矯正線性電路的具體方法和設備。本發明的另一個目的是提供一種允許根據需要對高階失真進行補償的用於控制冪級數預矯正線性電路的方法和設備。
該冪級數預矯正線性電路控制方法是用於冪級數預矯正線性電路的控制方法，其中輸入信號被分離並且提供給線性信號傳輸路徑和N個奇數階失真產生路徑，N是等於或大於1的整數，並且來自所述奇數階失真產生路徑的輸出被組合成用於通過功率放大器補償交叉調製失真的失真補償信號，並且所述奇數階失真產生路徑的每一個中都插入有失真產生器，用於產生所述輸入信號的奇數階失真，還插入有頻率特性補償器，用於為所述奇數階失真提供希望的頻率特性。該冪級數預矯正線性電路控制方法包括步驟(a)將導頻信號和所述輸入信號輸入到所述冪級數預矯正線性電路；(b)從來自所述功率放大器的輸出中提取出所述導頻信號的失真分量；(c)將所述提取的所述導頻信號的失真分量中的較高頻率失真分量與參考值進行比較，並調節所述頻率特性補償器的增益和相位的頻率特性，以使所述導頻信號的所述較高頻率失真分量變得小於所述參考值；並且(d)將所述提取的所述導頻信號的失真分量中的較低頻率失真分量與參考值進行比較，並調節所述頻率特性補償器的增益和相位的頻率特性，以使所述導頻信號的所述較低頻率失真分量變得小於所述參考值。
根據本發明的用於實現控制上述冪級數預矯正線性電路的方法的控制設備包括導頻信號產生器，用於產生較高和較低頻率導頻信號，並將所述較高和較低頻率導頻信號輸入到所述冪級數預矯正線性電路；失真提取器，用於從來自所述功率放大器的輸出中提取所述較高和較低頻率導頻信號的奇數階失真分量；和控制器，用於控制所述頻率特性補償器的增益和相位的頻率特性，使得所述較高和較低頻率導頻信號的所述奇數階失真分量變得小於參考值。
圖1是圖示了根據本發明第一實施例的具有控制裝置的冪級數預矯正線性電路的配置的方框圖；圖2A是示意性地示出了基帶表現中的導頻信號的頻譜的示意圖；圖2B是示意性地示出了功率放大器輸出中的交叉調製失真分量的頻譜的示意圖；圖2C是示意性地示出了基帶表現中的數字預矯正線性電路輸出中的失真補償信號的頻譜的示意圖；圖2D是示意性地示出了失真補償功率放大器輸出的頻譜的示意圖；圖3是用於獲得頻率特性補償器的特性的方法的流程圖；圖4是示出了用於獲得頻率特性補償器的特性的處理1的流程圖；圖5是示出了用於獲得頻率特性補償器的特性的處理2的流程圖；圖6A圖解了通過3階失真產生路徑施加到補償信號的增益的頻率特性的基本思想；圖6B圖解了通過3階失真產生路徑施加到補償信號的相位的頻率特性的基本思想；圖6C圖解了通過5階失真產生路徑施加到補償信號的增益的頻率特性的基本思想；圖6D圖解了通過5階失真產生路徑施加到補償信號的相位的頻率特性的基本思想；圖7是圖解了根據本發明第二實施例的冪級數預矯正線性電路的配置的方框圖；圖8是示出了用於本發明的FIR濾波器的例子的方框圖；圖9是示出了根據本發明第三實施例的具有控制裝置的冪級數預矯正線性電路的方框圖；圖10是示出了對於多階失真分量的獨立控制的過程的流程圖；和圖11是示出了對於多階失真的同時控制的過程的流程圖。
具體實施例方式
實施例1圖1以方框的形式圖示了實現本發明的具有控制裝置的冪級數預矯正線性電路的基本結構。該圖示的冪級數預矯正線性電路計劃用於3階和5階失真的補償。預矯正線性電路20通過分配器21將輸入信號分離和分配到線性信號傳輸路徑LP、3階失真產生路徑DP1、和5階失真產生路徑DP2，並且通過加法器27將來自這些路徑LP、DP1和DP2的輸出相加以提供該預矯正線性電路20的輸出。在3階失真產生路徑DP1中，串聯了3階失真產生器231、頻率特性補償器241、相位調節器251和增益調節器261。類似地，在5階失真產生路徑DP2中，串聯了5階失真產生器232、頻率特性補償器242、相位調節器252和增益調節器262。奇數階失真產生器231和232各自對到其中的輸入信號執行奇數階操作。例如，假設用x代表輸入信號，則3階失真產生器241執行x3的操作。通常，本發明可應用於提供有預期數量N(N是等於或大於1的整數)的奇數階失真產生路徑的數字預矯正線性電路。
來自數字預矯正線性電路20的輸出通過數字-模擬轉換器(DAC)31而轉換成模擬信號，該模擬信號又通過由混頻器32A和本地振蕩器32B組成的變頻器32而轉換成射頻頻帶信號，然後將該射頻頻帶信號施加到作為失真補償的對象的功率放大器33。
還提供有組成根據本發明的預矯正線性電路的控制設備的導頻信號產生器13、加法器12、分配器34、失真提取器35和控制器40。導頻信號產生器13產生頻率為f1/2和-f1/2並且振幅相等的兩個載波作為基帶的導頻信號PU和PL，並且經由加法器12將導頻信號PU和PL提供給數字預矯正線性電路20。來自功率放大器33的輸出的一部分由分配器34進行提取並被提供給失真提取器35。失真提取器35提取由於兩個導頻信號PU和PL的交叉調製而由功率放大器33創建的3階和5階失真，並且將這些失真提供給控制器40。控制器40控制頻率特性補償器241、242，相位調節器251、252和增益調節器261、262，以使所提取的交叉調製失真分量低於預定的相鄰信道洩漏功率比。導頻信號的使用利於通過冪級數建模的奇數階失真分量的提取，也允許容易地控制冪級數預矯正線性電路的頻率特性補償器、增益調節器和相位調節器。
如虛線所示，控制器40由以下部件組成比率計算部件40A，用於使用失真提取器35所提取的各階失真分量來計算相鄰信道洩漏功率比；比較部件40B，用於將計算出的相鄰信道洩漏功率比與參考值進行比較；和控制部件40C，用於根據比較結果而控制各階失真產生路徑的頻率特性補償器、相位調節器和增益調節器。使用該導頻信號的情況下的相鄰信道洩漏功率比通過功率放大器輸出中的每個失真分量與導頻信號的功率比來表示。假設該導頻信號功率是固定的，由於每個失真分量的相鄰信道洩漏功率比對應於該失真分量的功率比，因此不需要計算導頻信號的功率，而是用每個失真分量的功率值與預定的參考值進行比較，並且實現上述控制，以使失真分量的功率值變得小於該參考值。在這種情況下，該比率計算部件40A不是必要的。
為了解釋裝備有頻率特性補償器的預矯正線性電路的操作，在圖2A到2D中示意性的示出了該預矯正線性電路的各個部件的信號頻譜。導頻信號PU和PL在基帶中產生，PU和PL是兩個頻率相隔f1但振幅相等的載波信號(圖2A)。該導頻信號PU和PL在圖2A中表達為基帶信號。該導頻信號PU和PL通過頻率轉換器32而上變頻為中頻fc，將該變頻後的信號施加到功率放大器33，其中在該功率放大器33的輸出中發生交叉調製失真(圖2B)。圖2B中所示的交叉調製失真分量是相對於中頻fc的更高和更低頻率(fc+3f1/2和fc-3f1/2)的3階失真分量和在3階失真分量之外的更高和更低頻率(fc+5f1/2和fc-5f1/2)的5階失真分量。為了消除這些交叉調製失真分量，該預矯正線性電路20向該導頻信號添加補償信號。
在圖2C中，在DAC 31的輸出中，將較高的3階補償失真(增益G3U和相位P3U)、較低的3階補償失真(增益G3L和相位P3L)、較高的5階補償失真(增益G5U和相位P5U)和較低的5階補償失真(增益G5L和相位P5L)表示為基帶信號。然而，在圖2C中沒有示出相位調節器251、252和增益調節器261、262在相位和增益上的變化。來自DAC 31的輸出信號通過頻率轉換器32進行上變頻，並且輸入到功率放大器33。來自功率放大器33的輸出信號是由數字預矯正線性電路20補償後的信號(圖2D)。控制增益調節器251、252、相位調節器261、262和頻率特性補償器241、242以便消除在功率放大器輸出中創建的交叉調製失真。順便提及，假定該增益調節器261和262在頻率上提供固定的增益，並且該相位調節器251和252在頻率上提供固定的相位變化。
接下來轉到圖3，將給出如何獲得該頻率特性補償器的特性的描述。由於對特定階失真的補償會對其它階失真的補償施加影響，所以對多階失真的補償需要依次重複直到該失真滿足相鄰信道洩漏功率比小於預定值這一條件為止。在這樣的情況下，假設低階失真補償對高階失真補償的影響大於後者對前者的影響；因此，為了減小直到滿足上述條件為止的重複失真補償的工作量，在對3階失真進行補償之後執行對5次失真的補償。
首先，失真提取器35從功率放大器33的輸出信號中提取出3階和5階交叉調製失真分量，然後在控制器40的比率計算部件40A中計算相應的失真分量的相鄰信道洩漏功率比，並且在比較部件40B中將該比率與預定的參考值進行比較，來檢查是否3階和5階的較高和較低交叉調製失真都滿足以下條件它們的相鄰信道洩漏功率比低於該參考值(步驟S1)。
當3階失真或者3階和5階失真都不滿足該條件時，將增益調節器261的增益G3和相位調節器251的相位P3設置為首先對3階失真進行補償(步驟S2)。這些值可任意設置，但它們可最好設置為使相鄰信道洩漏功率比變得相對低。在這之後，再次執行檢查來確定是否較高和較低的3階交叉調製失真分量各自都符合上述關於相鄰信道洩漏功率比的條件(步驟S3)。當較低的失真分量不符合該條件時(步驟S4)，改變在頻率fc-3f1/2處的頻率特性補償器241的增益G3L和相位P3L(步驟S5)以滿足該條件(步驟S6)。當較高的或者較高和較低的3階失真分量都不符合該條件時(步驟S7)，改變在頻率fc+3f1/2處的頻率特性補償器241的增益G3U和相位P3U(步驟S8)以滿足該條件(步驟S9)。
在較高的和較低的失真分量都不滿足該條件的情況下，改變與較高和較低失真分量中的任一個對應的頻率特性補償器的增益和相位以滿足該條件(圖3的步驟S8示出了改變較高失真分量的增益G3U和相位P3U的情況)。重複該操作直到較高和較低交叉調製失真中的任一個滿足該條件為止。這裡，頻率特性補償器241的增益G3U和G3L表示與增益調節器261的增益G3不同，並且相位P3U和P3L表示為與相位調節器251的相位改變P3不同。
當5階交叉調製失真不滿足相鄰信道洩漏功率比低於預定的參考值這一條件時，該增益調節器262的增益和該相位調節器252的相位被分別設置為G5和P5(S12)。這些值可任意設置，但它們最好設置為使相鄰信道洩漏功率比變得相對低。然後，執行檢查以確定是否較高和較低的5階交叉調製失真分量各自都滿足關於相鄰信道洩漏功率比的預定條件(步驟S13)。當較低的失真分量不滿足該條件時(步驟S14)，改變在頻率fc-5f1/2處的頻率特性補償器241的增益G5L和相位P5L(步驟S15)以滿足該條件(步驟S16)。當較高的或較高和較低的5階失真分量都不滿足該條件時(步驟S17)，改變在頻率fc+5f1/2處的頻率特性補償器241的增益G5U和相位P5U(步驟S18)以滿足該條件(步驟S19)。
在較高和較低的失真分量都不滿足該條件的情況下，就改變與較高和較低的失真分量中的任一個對應的頻率特性補償器的增益和相位以提供預定的相鄰信道洩漏功率比(圖3的步驟S18示出了改變較高失真分量的增益G5U和相位P5U的情況)。重複該操作直到較高和較低交叉調製失真中的任一個滿足關於相鄰信道洩漏功率比的預定條件為止。這裡，頻率特性補償器242的增益G5U和G5L表現為與增益調節器262的增益G5不同，並且相位P5U和P5L表現為與相位調節器252的相位改變P5不同。
在3階和5階交叉調製失真都不滿足相鄰信道洩漏功率比低於預定參考值這一條件的情況下，採用與上述相同的方法調節3階和5階失真中的任一個以滿足該條件。(圖3中的步驟S2示出了調節3階失真的情況)。
圖4和圖5詳細地示出了獲得頻率特性補償器241和242的增益和相位(G3L和P3L、G3U和P3U、G5L和P5L、以及G5U和P5U)的步驟(在圖3中用符號「*」表示的S5、S8、S15和S18)。作為示例，下面將描述G3U和P3U的調節(圖3中的步驟8)。採用與步驟S8的情況相同的方式執行其它步驟。
首先，執行檢查以確定該交叉調製失真是否滿足相鄰信道洩漏功率比低於預定值這一條件(步驟S8-1)。當滿足該條件時，該處理結束。如果不滿足該條件，則記錄此刻在頻率fc+3f1/2處出現的交叉調製失真的功率值WA(步驟S8-2)。然後增益G3U被添加特定步長ΔG(步驟S8-3)，並且記錄此刻在頻率fc+3f1/2處出現的交叉調製失真的功率值WB(步驟S8-4)。然後從增益G3U中減去該步長ΔG(步驟S8-5)，並且記錄此刻在頻率fc+3f1/2處出現的交叉調製失真的功率值WC(步驟S8-6)。可用任意值設置該步長。
將由此記錄的功率值WA、WB和WC進行比較(步驟S8-7)，並且如果其中功率值WA最小，則該過程轉移到對相位P3U的處理(步驟S8-8)。當功率值WB或WC最小時(步驟S8-9、S8-10)，就重複執行加或減(步驟S8-91、S8-101)直到出現在頻率fc+3f1/2處的交叉調製失真不再減小為止(步驟S8-92、S8-102)。當交叉調製失真不再減小時，該過程轉移到對相位P3U的處理(圖5中描述的處理2)。也可通過增益G3U的相同過程執行對相位P3U的處理。
最後，當出現在頻率fc+3f1/2處的交叉調製失真不再減小時，執行檢查以確定G3U和P3U是否已經與它們的初始值發生了改變(步驟S8-11)。如果它們已經發生了改變，該過程轉移到如圖4所示的處理1對增益G3U進行重新調節。如果它們沒有發生改變，則步長ΔG和ΔP被分別減去α和β(正常數)(步驟S8-12)，在該步驟之後再次執行圖4的處理1。儘管圖4和5中的調節以G3U開始，但也可以以P3U開始。
重複圖4和5中所示的處理直到該3階和5階交叉調製失真的每一個都滿足相鄰信道洩漏功率比低於預定值這一條件為止。最終在失真產生路徑DP1中被添加到該失真補償信號的頻率特性是通過增益調節器261、相位調節器251和頻率特性補償器241的頻率特性的組合版本(version)，例如其示出為圖6A和6B中的增益和相位的頻率特性。類似地，最終在失真產生路徑DP2中被添加到失真補償信號中的頻率特性是通過增益調節器262、相位調節器252和頻率特性補償器242的頻率特性的組合版本，例如其示出為圖6C和6D中的增益和相位的頻率特性。
已經給出了僅對3階和5階失真進行補償的方法的以上描述，但是如果需要，該方法也可應用於對7階和更高階失真的補償。該3階和5階失真已被描述為單獨地進行補償，但它們也可以同時進行補償。
上述方法使獲得3階和5階失真補償信號的頻率特性成為可能，並允許對該3階和5階失真進行補償。
實施例2圖7以方框的形式圖示了本發明的第二實施例。
在該實施例中，增加了7階失真產生路徑DP3作為圖1實施例中的數字預矯正線性電路20的另一個失真產生路徑，並且每個失真產生路徑中的頻率特性補償器由FIR濾波器組成。來自各個失真產生路徑DP1、DP2和DP3的輸出被加法器271和272相加在一起，並且該相加後的輸出由加法器27添加到線性信號傳輸路徑LP的輸出中。還提供了低通濾波器31F和帶通濾波器32C，該低通濾波器31F用於從DAC 31輸出中去除混疊(aliasing)，該帶通濾波器32C用於從形成頻率轉換器32的混頻器32A的輸出中去除帶外信號。該分配器34由定向耦合器34A和帶通濾波器34B組成。來自分配器34的輸出在形成頻率轉換器36的混頻器36A中通過來自本地振蕩器32B的頻率fc的載波而進行下變頻，並且該下變頻信號被施加到帶通濾波器36B以提供例如基帶信號。該基帶信號由放大器37進行放大，並且該放大的信號通過模擬-數字轉換器(ADC)38而轉換成數位訊號，該數位訊號被提供給失真提取器35。
該失真提取器35由3階失真提取帶通濾波器351、5階失真提取帶通濾波器352和7階失真提取帶通濾波器353組成。控制器40由3階失真分量控制器421、5階失真分量控制器422和7階失真分量控制器423組成，它們被提供有提取出的3階、5階和7階失真分量以控制與各階對應的頻率特性補償器241、242、243，相位調節器251、252、253和增益調節器261、262、263。
這些失真分量控制器每一個都具有與圖1實施例一樣的比率計算部件、比較部件和控制部件，但沒有示出它們。該控制器40進一步提供有控制部件41，用於控制失真分量控制器421、422和423的操作。
該數字預矯正線性電路被示出為具有用於處理3階、5階和7階失真的結構，但階數可以按照希望進行改變。
如圖8所示，形成每個頻率特性補償器241、242和243的FIR濾波器包括K個級聯的延遲元件24D1到24DK、用於將延遲元件的輸入和輸出端的信號分別乘以預置的抽頭係數a0到aK的乘法器24M0到24MK、和用於將來自乘法器的輸出相加的加法器24S1到24SK。可以確定抽頭係數a0到aK的值以使該FIR濾波器241、242和243可以具有希望的頻率特性。
作為具有頻率間隔f1且具有相同振幅的兩個載波的導頻信號PU和PL被輸入到該數字預矯正線性電路20中。來自數字預矯正線性電路20的輸出信號是已經對導頻信號PU和PL添加了補償信號的信號。該輸出信號被轉換為模擬信號，該模擬信號被執行上變頻，以使中心頻率成為fc，之後它被輸入到功率放大器33中。在這種情況下，由數字預矯正線性電路20產生的補償信號被設置為執行全部傳送路徑中的失真補償。因此，向功率放大器33的輸入信號中的補償信號可以與從數字預矯正線性電路20輸出的信號中的補償信號不同。
由定向耦合器34A和帶通濾波器34B形成的分配器34提取該交叉調製失真，所提取出的失真通過由混頻器36A和帶通濾波器36B組成的頻率轉換器進行下變頻。下變頻的信號通過模擬-數字轉換器(ADC)38而轉換成數位訊號，該數位訊號被輸入到失真提取器35。形成該失真提取器35的3階、5階和7階失真分量提取帶通濾波器351、352和353各自通過較高和較低帶通濾波器(失真分量提取BPF)而提取相應階的較高和較低交叉調製失真信號。該3階、5階和7階失真分量控制器421、422和423每一個都使用提取出的信號，以通過增益調節器26、相位調節器25和頻率特性補償器24來改變來自失真產生器23的輸出的振幅和相位，直到達到相鄰信道洩漏功率比下降到小於預定值的失真補償量為止。獲得這種失真補償量的方法與先前描述過的方法相同。這樣獲得的頻率特性被設置為FIR濾波器241、242和243(頻率特性補償器)的抽頭係數。該FIR濾波器241、242和243可被設置在奇數階失真產生器23的輸入側。
實施例3圖9以方框形式圖示了本發明的第三實施例。在該實施例中，採用24n表示在第(2n+1)階失真補償路徑中的頻率特性補償器，其中n＝1，2和3，採用一組快速傅立葉變換(FFT)24An、頻率特性調節器24Bn和快速逆傅立葉變換(IFFT)24Cn來代替在圖7實施例中的形成相應第(2n+1)階的失真產生路徑DPn的頻率特性補償器24n的FIR濾波器。採用這種對頻率特性控制的配置，通過FFT 24An將來自失真產生器23n的輸出信號轉換為頻域信號，然後通過頻率特性調節器24Bn將該信號乘以希望的頻率特性的係數，並通過IFFT 24Cn將該相乘後的信號反向轉換成時域信號。
控制器40的3階失真補償控制器421控制該3階失真產生路徑DP1的增益調節器261、相位調節器251和頻率特性調節器24B1的相乘係數，以使在來自功率放大器33的輸出中的3階失真分量滿足相鄰信道洩漏功率比小於預定值這一條件。使用與在第一實施例中相同的方法，通過使用導頻信號來設置頻率特性調節器24B1的係數。同樣的方法可以應用於5階和7階失真產生路徑DP2和DP3。該FFT和IFFT可以設置在每個奇數階失真產生器23的輸入側。該3階、5階和7階失真產生路徑DP1、DP2和DP3的增益調節器、相位調節器和頻率特性調節器採用與第一實施例中的相同方式進行控制。
在上述實施例中，數字預矯正線性電路20的3階、5階和7階失真產生路徑DP1、DP2和DP3可以如圖10所示相互獨立地進行控制。例如，在步驟S1中，3階失真產生路徑DP1的增益調節器261、相位調節器251和頻率特性補償器241採用與第一實施例相同的方式進行控制。也就是說，實現該控制，使得監控的導頻信號的3階失真分量在來自功率放大器33的輸出中被最小化。一旦完成這個控制操作，就停止3階失真產生路徑DP1的控制，在步驟S2中，以類似的方法控制5階失真產生路徑DP2的增益調節器262、相位調節器252和頻率特性補償器242，使得監控的導頻信號的5階失真分量在來自功率放大器33的輸出中減到最小。在步驟S3中，以類似的方法控制7階失真產生路徑DP3的增益調節器263、相位調節器253和頻率特性補償器243，使得監控的導頻信號的7階失真分量在來自功率放大器33的輸出中減到最小。以這種方式，3階、5階和7階失真產生路徑被獨立地控制。重複以上控制，直到該3階、5階和7階失真分量減到最小為止。
在第二實施例中，控制目標值被描述為最小值，但可以實現該控制使得該目標值小於先前描述的參考值。如果合適，該參考值可以根據例如相鄰信道洩漏功率比等的功率放大器的設計條件和無線電波環境而改變。對於3階、5階和7階失真產生路徑可以使用不同的參考值。該參考值可以在控制操作的過程中改變。例如，在3階失真產生路徑DP1的第一控制中，使用特定的參考值直到該目標值變得小於該參考值為止。在完成了對5階和7階失真產生路徑DP2和DP3的控制之後再次對3階失真產生路徑DP1進行控制的情況下，該參考值可以改變為較小的值。對其它階的失真產生路徑可以使用相同的方法。
通過圖10中的步驟S1、S2和S3的數字預矯正線性電路20的3階、5階和7階失真產生路徑DP1、DP2和DP3的控制操作可以如圖11所示被同時執行。
例如，重複控制3階、5階和7階失真產生路徑DP1、DP2和DP3的增益調節器、相位調節器和頻率特性補償器，直到在步驟S4中監控的導頻信號的3階、5階和7階失真分量在來自功率放大器33的輸出中同時減到最小為止，正如第一實施例的情況。可替換地，可以實現該控制直到3階、5階和7階失真分量各自都變得小於參考值為止。
本發明的效果根據本發明，較高和較低頻率的導頻信號的奇數階失真分量通過在各個奇數階失真產生路徑中設置的頻率特性補償器而被單獨控制，通過這種方法，有可能實現具有高精度的失真補償。此外，由於預矯正線性電路通過數位訊號處理技術進行配置，因此與專利文獻2和3中闡述的由模擬元件形成的那些預矯正線性電路相比，該預矯正線性電路的配置可更加簡化。
權利要求
1.一種用於冪級數預矯正線性電路的控制方法，其中輸入信號被分離並且提供給線性信號傳輸路徑和N個奇數階失真產生路徑，N是等於或大於1的整數，來自所述奇數階失真產生路徑的輸出被組合成用於補償通過功率放大器的交叉調製失真的失真補償信號，並且所述奇數階失真產生路徑的每一個中都插入有失真產生器，用於產生所述輸入信號的奇數階失真，還插入有頻率特性補償器，用於為所述奇數階失真提供希望的頻率特性，所述方法包括步驟(a)將導頻信號和所述輸入信號輸入到所述冪級數預矯正線性電路；(b)從來自所述功率放大器的輸出中提取出所述導頻信號的失真分量；(c)將所述提取的所述導頻信號的失真分量中的較高頻率失真分量與參考值進行比較，並調節所述頻率特性補償器的增益和相位的頻率特性，以使所述導頻信號的所述較高頻率失真分量變得小於所述參考值；並且(d)將所述提取的所述導頻信號的失真分量中的較低頻率失真分量與參考值進行比較，並調節所述頻率特性補償器的增益和相位的頻率特性，以使所述導頻信號的所述較低頻率失真分量變得小於所述參考值。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述導頻信號是具有相同振幅但頻率不同的雙載波信號。
3.如權利要求2所述的方法，進一步包括交替兩次或更多次重複所述步驟(c)和(d)的步驟。
4.如權利要求2或3所述的方法，其中所述N是等於或大於2的整數，並且根據與所述奇數階失真產生路徑對應的提取出的不同奇數階失真分量，而對不同奇數階的所述失真產生路徑分別執行通過所述步驟(c)和(d)的所述調節。
5.如權利要求4所述的方法，其中重複執行對所述N個失真產生路徑的每個的所述調節，直到每個奇數階失真分量變得小於所述參考值為止。
6.如權利要求5所述的方法，其中在每一輪重複中按順序執行對所述N個失真產生路徑的調節。
7.如權利要求5所述的方法，其中在每一輪重複中同時執行對所述N個失真產生路徑的調節。
8.如權利要求4或5所述的方法，其中對於每一輪的重複，所述參考值被改變為更小的值。
9.如權利要求2、3和4中的任一個所述的方法，其中所述每個失真產生路徑中還插入有相位調節器和增益調節器，該方法進一步包括，在所述步驟(c)和(d)之前的控制所述相位調節器和所述增益調節器的步驟，以使通過所述步驟(b)提取出的所述失真分量的功率變得小於預定值。
10.一種用於實現權利要求1的所述控制方法的控制設備，所述設備包括導頻信號產生器，用於產生導頻信號，並將其輸入到所述冪級數預矯正線性電路；失真提取器，用於從來自所述功率放大器的輸出中提取所述導頻信號的奇數階失真分量；和控制器，用於控制所述頻率特性補償器的增益和相位的頻率特性，使得所述提取出的所述導頻信號的奇數階失真分量中的較高和較低頻率失真分量。
11.如權利要求10所述的設備，其中所述導頻信號是具有相同振幅但頻率不同的雙載波信號。
12.如權利要求11所述的設備，其中所述N是等於或大於2的整數，並且所述控制器根據與所述奇數階失真產生路徑對應的所提取的不同奇數階失真分量，而分別調節不同奇數階的所述失真產生路徑的所述頻率特性補償器。
13.如權利要求12所述的設備，其中所述控制器對所述N個失真產生路徑的每個重複執行調節，直到每個奇數階失真分量變得小於所述參考值為止。
14.如權利要求13所述的設備，其中在每一輪重複中所述控制器按順序執行對所述N個失真產生路徑的調節。
15.如權利要求13所述的設備，其中在每一輪重複中所述控制器同時執行對所述N個失真產生路徑的調節。
16.如權利要求13或14所述的設備，其中對於每一輪的重複，所述控制器將所述參考值改變為更小的值。
17.如權利要求12所述的設備，其中在每個奇數階失真產生路徑上的所述頻率特性補償器是FIR濾波器，並且所述控制器控制所述FIR濾波器的抽頭係數。
18.如權利要求12所述的設備，其中所述頻率特性補償器由將信號變換為頻域信號的FFT、調節所述頻域信號的增益和相位的頻率特性調節器、和將所述頻域信號逆變換為時域信號的IFFT構成，並且所述控制器控制所述頻率特性調節器的增益和相位。
19.如權利要求11或12所述的設備，其中所述每個失真產生路徑進一步在其中插入有相位調節器和增益調節器，並且所述控制器控制所述相位調節器和所述增益調節器，使得所述提取出的失真分量的功率變得小於預定值。
全文摘要
設置失真產生路徑的增益調節器和相位調節器，使得提取出的失真分量與參考值相比變小。當導頻信號的較高頻率失真分量大於該參考值時，控制該失真產生路徑的頻率特性補償器的增益和相位，以使該導頻信號的較高頻率失真分量變得小於在該控制器中預置的值。當該導頻信號的較低頻率失真分量大於參考值時，控制該失真產生路徑的頻率特性補償器的增益和相位，以使導頻信號的較低頻率失真分量變得小於在該控制器中預置的值。
文檔編號H03F3/24GK1738192SQ20051006977
公開日2006年2月22日 申請日期2005年2月28日 優先權日2004年2月27日
發明者水田信治, 鈴木恭宜 申請人:株式會社Ntt都科摩