一種實現射頻預失真的方法和系統的製作方法
2023-05-24 08:35:41 1
專利名稱：一種實現射頻預失真的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通訊技術領域，具體涉及一種實現射頻預失真的方法和系統。
背景技術：
射頻預失真技術，是一種在模擬域即射頻域對輸入的射頻信號預先進行失真處理的技術。射頻預失真技術能夠使射頻信號在經過射頻功率放大器後所產生的失真信號分量和原始輸入射頻信號所產生的失真信號分量幅度相等，相位相反，以抵消功放對輸入信號帶來的非線性影響，從而達到線性化的目的。
目前，射頻預失真系統實現射頻預失真的方法主要有兩種方法一根據功放對輸入信號的壓縮或者擴展特性，預先使用預失真器對輸入信號進行擴展或者壓縮，以抵消功放對輸入信號帶來的非線性影響。預失真器通常直接級聯在主功放的前面。
具體實現原理如附圖1、附圖2所示。
在圖1、圖2中，功放對輸入信號的相位、增益進行壓縮的示意圖如(a)圖、(d)圖所示。預失真器對輸入信號的相位、增益進行擴展的示意圖如(b)圖、(e)圖所示。(a)圖與(b)圖的曲線抵消後如(c)圖所示。(d)圖與(e)圖的曲線抵消後如(f)圖所示。
如果功放對輸入信號的相位、增益進行擴展，則功放對輸入信號的相位、增益進行擴展的示意圖如(b)圖、(e)圖所示。預失真器對輸入信號的相位、增益進行擴展的示意圖如(a)圖、(d)圖所示。
該方法中，預失真器的器件工藝和功放器件工藝完全不同，如當功放的器件採用的是LDMOS(Laterally diffused metal oxide field effect transister，橫向散射電晶體)工藝時，預失真器的器件一般會採用GaAs(砷化鎵)工藝等。預失真器的器件需要根據功放的器件進行定做，提高了設計難度和設計成本。
方法二利用預失真信號發生器對輸入射頻信號產生失真信號分量，該失真信號分量在饋入到功放前先進行相位和幅度控制，以使它與原始輸入射頻信號通過功放所產生的失真信號分量的相位相反、幅度相同，以抵消功放對輸入信號帶來的非線性影響。
包含失真信號發生器的射頻預失真系統示意圖如附圖3、4、5所示。
圖3、4、5中的射頻預失真系統對高階非線性失真信號也能夠校準，具有校準效果好，有較高的校準動態範圍等優點，但是，由於其中的預失真信號發生器一般由廠家定做且在整個輸入信號過程中始終處於工作狀態，提高了射頻預失真系統的成本、降低了射頻預失真系統的工作效率。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種實現射頻預失真的方法和系統，通過利用預失真信號發生器的不同工作狀態，以實現降低射頻預失真系統成本、提高射頻預失真系統工作效率的目的。
為達到上述目的，本發明提供的一種實現射頻預失真的方法，包括a、預失真信號發生器根據其輸入的射頻信號、功放的線性狀態確定其工作狀態；b、根據所述預失真信號發生器的工作狀態進行射頻預失真處理。
所述步驟a中功放的線性狀態包括功放在射頻信號為小信號時的線性狀態、功放在射頻信號為大信號時的線性狀態。
所述功放在射頻信號為小信號時的線性狀態強於功放在射頻信號為大信號時的線性狀態。
所述步驟a具體包括所述預失真信號發生器在其輸入的射頻信號為小信號時，處於非工作狀態；所述預失真信號發生器在其輸入的射頻信號為大信號時，處於工作狀態。
所述步驟b具體包括在所述預失真信號發生器處於工作狀態時，根據所述預失真信號發生器產生的射頻預失真信號進行射頻預失真處理；在所述預失真信號發生器處於非工作狀態時，不進行射頻預失真處理。
一種實現射頻預失真的系統，包括預失真信號發生器，所述預失真信號發生器在其輸入的射頻信號不同時，與其所在的射頻預失真系統處於有信號傳輸/無信號傳輸的連接狀態。
所述預失真信號發生器為CLASS B類功放。
所述預失真信號發生器為CLASS C類功放。
通過上述技術方案的描述可知，通過利用功放在不同射頻信號下的線性狀態，預失真信號發生器可以具有不同的工作狀態，如利用功放在輸入的射頻信號為小信號時，其線性狀態好的特性，預失真信號發生器可以在輸入的射頻信號為小信號時，處於非工作狀態，避免了預失真信號發生器的功率消耗；通過採用CLASS B類或CLASS C類功放來作為預失真信號發生器，避免了專門開發預失真信號發生器的設計過程，簡化了射頻預失真系統的設計工作；從而通過本發明提供的技術方案實現了降低射頻預失真系統的成本、提高射頻預失真系統的工作效率的目的。
圖1中的(a)圖是功放對輸入信號的相位進行壓縮的示意圖；
圖1中的(b)圖是預失真器對輸入信號的相位進行擴展的示意圖；圖1中的(c)圖是(a)圖與(b)圖的曲線抵消後的示意圖；圖2中的(d)圖是功放對輸入信號的增益進行壓縮的示意圖；圖2中的(e)圖是預失真器對輸入信號的增益進行擴展的示意圖；圖2中的(f)圖是(d)圖與(e)圖的曲線抵消後的示意圖；圖3是現有技術的射頻預失真系統示意圖一；圖4是現有技術的射頻預失真系統示意圖二；圖5是現有技術的射頻預失真系統示意圖三；圖6是本發明的射頻預失真系統示意圖一；圖7是本發明的射頻預失真系統示意圖二；圖8是本發明的射頻預失真系統示意圖三。
具體實施例方式
本發明的方法核心是預失真信號發生器根據其輸入的射頻信號、功放的線性狀態確定其工作狀態，根據所述預失真信號發生器的工作狀態進行射頻預失真處理。
下面基於本發明的核心思想對本發明提供的技術方案做進一步的描述。
本發明實現射頻預失真的主要原理同樣為利用預失真信號發生器對輸入射頻信號產生失真信號分量，該失真信號分量在饋入到功放前先進行相位和幅度控制，以使它與原始輸入射頻信號通過功放所產生的失真信號分量的相位相反、幅度相同，以抵消功放對輸入信號帶來的非線性影響。
從實際的應用過程中可知，將不同的射頻信號輸入功放時，功放會表現出不同的線性狀態，如當輸入功放的射頻信號為小信號時，功放的回退較多，其線性很好，當輸入功放的射頻信號為大信號時，其效率很好，但線性較差。
當功放具有很好的線性時，射頻預失真系統可以不必對輸入的射頻信號進行線性化處理。
這樣，在功放的線性很好、射頻預失真系統不需要對輸入的射頻信號進行線性化處理時，預失真信號發生器可以處於非工作狀態，從而避免預失真信號發生器的功率消耗。
當功放在輸入的射頻信號為小信號具有很好的線性、在輸入的射頻信號為大信號具有較差的線性時，本發明的預失真信號發生器可以在其輸入的射頻信號為小信號時，處於非工作狀態，在其輸入的射頻信號為大信號時，處於工作狀態。
當預失真信號發生器處於非工作狀態時，不輸出射頻預失真信號，射頻預失真系統對輸入的射頻信號不進行射頻預失真處理。
當預失真信號發生器處於工作狀態時，輸出射頻預失真信號，射頻預失真系統根據該射頻預失真信號進行射頻預失真處理。
本發明中的預失真信號發生器可以為CLASS B類功放，也可以為CLASS C類功放。本發明的射頻預失真系統的示意圖如附圖6、7、8所示。
圖6、圖7、圖8分別與圖3、圖4、圖5對應。從圖3至圖8中可明顯看出，本發明的射頻預失真系統中的預失真信號發生器為CLASS B類功放或CLASS C類功放。
由於CLASS B類功放或CLASS C類功放具有在輸入的射頻信號為小信號時不工作的特性，而且CLASS B類功放或CLASS C類功放是目前廣泛使用的功放，因而，本發明避免了預失真信號發生器的功率消耗，避免了專門開發預失真信號發生器的設計過程，簡化了射頻預失真系統的設計工作。本發明圖8中的射頻預失真系統比圖6、圖7中的射頻預失真系統更加簡單，進一步簡化了射頻預失真系統的設計，從而通過本發明的技術方案實現了降低射頻預失真系統的成本、提高射頻預失真系統的工作效率的目的。
由於本發明的射頻預失真系統對高階非線性失真信號能夠校準，因而，本發明的射頻預失真系統還同時具有校準效果好、校準動態範圍高等優點。
雖然通過實施例描繪了本發明，本領域普通技術人員知道，本發明有許多變形和變化而不脫離本發明的精神，本發明的申請文件的權利要求包括這些變形和變化。
權利要求
1.一種實現射頻預失真的方法，其特徵在於，包括a、預失真信號發生器根據其輸入的射頻信號、功放的線性狀態確定其工作狀態；b、根據所述預失真信號發生器的工作狀態進行射頻預失真處理。
2.如權利要求1所述的一種實現射頻預失真的方法，其特徵在於，所述步驟a中功放的線性狀態包括功放在射頻信號為小信號時的線性狀態、功放在射頻信號為大信號時的線性狀態。
3.如權利要求2所述的一種實現射頻預失真的方法，其特徵在於，所述功放在射頻信號為小信號時的線性狀態強於功放在射頻信號為大信號時的線性狀態。
4.如權利要求3所述的一種實現射頻預失真的方法，其特徵在於，所述步驟a具體包括所述預失真信號發生器在其輸入的射頻信號為小信號時，處於非工作狀態；所述預失真信號發生器在其輸入的射頻信號為大信號時，處於工作狀態。
5.如權利要求1至4中任一權利要求所述的一種實現射頻預失真的方法，其特徵在於，所述步驟b具體包括在所述預失真信號發生器處於工作狀態時，根據所述預失真信號發生器產生的射頻預失真信號進行射頻預失真處理；在所述預失真信號發生器處於非工作狀態時，不進行射頻預失真處理。
6.一種實現射頻預失真的系統，包括預失真信號發生器，其特徵在於，所述預失真信號發生器在其輸入的射頻信號不同時，與其所在的射頻預失真系統處於有信號傳輸/無信號傳輸的連接狀態。
7.如權利要求6所述的一種實現射頻預失真的系統，其特徵在於，所述預失真信號發生器為CLASS B類功放。
8.如權利要求6所述的一種實現射頻預失真的裝置，其特徵在於，所述預失真信號發生器為CLASS C類功放。
全文摘要
本發明提供一種實現射頻預失真的方法和系統，其方法的核心為預失真信號發生器根據其輸入的射頻信號、功放的線性狀態確定其工作狀態，根據所述預失真信號發生器的工作狀態進行射頻預失真處理。本發明通過利用功放在不同射頻信號下的線性狀態，預失真信號發生器可以具有不同的工作狀態，如工作狀態、非工作狀態等，避免了預失真信號發生器的功率消耗，本發明簡化了射頻預失真系統的設計工作，實現了降低射頻預失真系統的成本、提高射頻預失真系統的工作效率的目的。
文檔編號H03F3/20GK1878007SQ20051007690
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月9日 優先權日2005年6月9日
發明者吳劍鋒, 孫捷 申請人:華為技術有限公司