失真補償設備的製作方法

2024-02-09 12:21:15

失真補償設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種失真補償設備，該失真補償設備對於在具有非線性輸入-輸出特性的非線性電路中生成的失真分量進行補償。所述失真補償設備包括預失真器和估計器。預失真器通過使用補償係數把輸入信號轉換成逆反特性信號，從而為輸入信號給出針對所述非線性輸入-輸出特性的逆反特性的估計數值。估計器基於輸入信號、逆反特性信號和非線性電路的輸出信號生成補償係數。
【專利說明】失真補償設備

【技術領域】
[0001] 本發明的實施例涉及失真補償設備。

【背景技術】
[0002] 已經知道預失真是一種為具有非線性輸入-輸出特性的電路的輸入信號給出逆 反特性從而使得電路的輸出信號線性化的技術。利用預失真技術的失真補償設備具有估計 塊，其根據作為目標的非線性電路更新預失真器的傳遞函數。
[0003] 存在兩種逆反以作為用於使得非線性系統線性化的逆反系統特性，即後置逆反和 前置逆反。後置逆反是被放置在非線性系統之後以將總體輸入-輸出特性線性化的系統特 性。前置逆反是被放置在非線性系統之前以將總體輸入-輸出特性線性化的系統特性。最 初應當被提供在利用預失真技術的預失真器中的輸入-輸出特性是前置逆反系統特性。
[0004] 但是由於很難獲得前置逆反系統特性，因此迄今為止所常用的是相對容易獲得的 後置逆反系統特性。因此，這樣獲得的線性化特性存在受到限制的問題。此外，當作為補償 目標的非線性電路的增益發生改變時，利用後置逆反系統的預失真器可能會生成具有極大 幅度的不穩定信號。這會對目標非線性電路造成嚴重損害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 圖1是示出了根據第一實施例的失真補償設備的配置的方塊圖。
[0006] 圖2是示出了根據該實施例的失真補償設備的輸出信號電平的仿真結果的曲線 圖。
[0007] 圖3是示出了根據第二實施例的失真補償設備的配置的方塊圖。
[0008] 圖4是示出了根據第二實施例的失真補償設備的操作的流程圖。
[0009] 圖5是示出了根據第三實施例的失真補償設備的配置的方塊圖。
[0010] 圖6是示出了根據第三實施例的失真補償設備的修改的方塊圖。
[0011] 圖7是示出了根據第四實施例的失真補償設備的配置的方塊圖。
[0012] 圖8是示出了根據第四實施例的失真補償設備中的參考信號生成模塊的一個實 例的視圖。
[0013] 圖9是示出了根據第四實施例的失真補償設備中的參考信號生成模塊的另一個 實例的視圖。
[0014] 圖10是示出了根據第四實施例的失真補償設備中的參考信號生成模塊的再一個 實例的視圖。

【具體實施方式】
[0015] 根據一個實施例，失真補償設備對於在具有非線性輸入-輸出特性的非線性電 路中生成的失真分量進行補償。所述失真補償設備包括預失真器和估計器。預失真器通 過使用補償係數將輸入信號轉換成逆反特性信號，從而為輸入信號給出針對所述非線性輸 入-輸出特性的逆反特性的估計數值。估計器基於所述輸入信號、逆反特性信號和非線性 電路的輸出信號生成補償係數。
[0016] 下面將參照附圖描述各個實施例。
[0017] (第一實施例）
[0018] 如圖1中所示，根據第一實施例的失真補償設備1具有預失真器10和估計塊30。 失真補償設備1補償在具有非線性輸入-輸出特性的非線性電路20中發生的失真。
[0019] 預失真器10是為輸入信號2給出針對非線性電路20的輸入-輸出特性的逆反特 性從而生成信號h的信號計算模塊。在這種情況下，預失真器10通過使用由估計塊30生 成的係數i而生成信號h。估計塊30通過使用饋送自非線性電路20的信號￡以及輸入信 號這和信號h而生成係數i。
[0020] 如圖1中所示，估計塊30具有歸一化模塊31、時間對準模塊32、加法器33和34 以及估計器35。
[0021] 歸一化模塊31是將饋送自非線性電路20的信號￡歸一化的計算模塊。當非線性 電路20具有放大特性或衰減特性時，歸一化模塊31將信號 ￡的信號電平歸一化。時間對 準模塊32是抵消饋送自歸一化模塊31的信號互的時滯的計算模塊。時間對準模塊32抵 消在預失真器10和非線性電路20中所導致的任何時滯。
[0022] 加法器33從饋送自時間對準模塊32的信號?中減去輸入信號仏也就是說，加法 器33從輸入信號&中提取出保留在非線性電路20的輸出中的失真分量。加法器34從饋 送自預失真器10的信號h中減去饋送自加法器33的信號 ￡。因此，作為加法器34從預失 真器10的輸出中減去保留在非線性電路20的輸出信號￡中的失真信號的減法結果而獲得 的信號k是應當由預失真器1〇最初生成的信號。估計器35基於饋送自加法器34的信號 il和輸入信號2生成將為預失真器10給出的係數d的集合。
[0023] (操作原理）
[0024] 下面將描述根據本實施例的失真補償設備的操作原理。假設輸入信號2是被表示 為x(n) (n=l，. . .，N)的時間序列信號。x(n)所能取得的數值可以是實數或複數。預失真器 10計算X (η)，並且把X (η)轉換成不同的時間序列信號z (n) (n=l，. . .，N)。也就是說，信號 2被轉換成信號h。在這種情況下，基於Volterra多項式作為數學表達式1給出預失真器 10的輸入-輸出特性。
[0025] [數學表達式1]
[0026]

【權利要求】
1. 一種用於補償在具有非線性輸入-輸出特性的非線性電路中生成的失真分量的失 真補償設備，其包括： 被配置成通過使用補償係數把輸入信號轉換成逆反特性信號的預失真器，從而為輸入 信號給出針對所述非線性輸入-輸出特性的逆反特性的估計數值；以及 被配置成基於輸入信號、逆反特性信號和非線性電路的輸出信號生成補償係數的估計 器。
2. 權利要求1的失真補償設備，其中： 所述估計器包括： 被配置成基於輸入信號、逆反特性信號和非線性電路的輸出信號生成包括逆反特性信 號與失真分量的信號之間的差異的參考信號的參考信號生成模塊；以及 被配置成基於輸入信號和參考信號計算補償係數的估計計算模塊。
3. 權利要求2的失真補償設備，其中： 所述參考信號生成模塊包括： 被配置成基於輸入信號和非線性電路的輸出信號生成失真分量的信號的第一加法器； 以及 被配置成基於逆反特性信號和所生成的失真分量的信號生成參考信號的第二加法器。
4. 權利要求3的失真補償設備，其還包括： 被配置成累積地相加失真分量的信號的塊緩衝器；以及 被配置成以第一定時選擇逆反特性信號和參考信號中的一個並且把所選信號輸入到 非線性電路的第一開關；其中： 第二加法器基於逆反特性信號和由塊緩衝器累積地相加的失真分量的信號生成參考 信號。
5. 權利要求2到4中任一所述的失真補償設備，其還包括： 被配置成以第二定時選擇包括輸入信號和參考信號的一組以及包括非線性電路的輸 出信號和逆反特性信號的一組的其中之一併且把所選的一組提供到估計計算模塊的第二 開關；其中： 估計計算模塊基於由第二開關從包括輸入信號和參考信號的一組以及包括非線性電 路的輸出信號和逆反特性信號的一組當中所選的一組計算補償係數。
6. 權利要求2的失真補償設備，其中： 所述參考信號生成模塊把非線性電路的輸出信號與逆反特性信號之間的差異加到輸 入信號上，從而獲得參考信號。
7. 權利要求3的失真補償設備，其還包括： 被配置成利用預定頻率特性對由第一加法器生成的失真分量的信號進行濾波的濾波 器；其中： 第二加法器基於逆反特性信號和由濾波器濾波的失真分量的信號生成參考信號。
8. 權利要求2的失真補償設備，其中： 所述參考信號生成模塊通過使用逆反特性信號以及非線性電路的輸出信號與輸入信 號之間的差異作為參數基於兩輸入一輸出記憶多項式來計算參考信號。
9. 權利要求2到4中任一所述的失真補償設備，其中： 所述估計器還包括： 被配置成把非線性電路的輸出信號電平轉換成預定電平的歸一化模塊；以及 被配置成校正在非線性電路中生成的時滯的時間對準模塊。
10. -種裝置，其包括：非線性電路以及權利要求1到9中任一所述的失真補償設備。
【文檔編號】H03F1/32GK104242833SQ201410133647
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2013年6月14日
【發明者】棚橋誠, 江頭慶真, 山口恵一 申請人:株式會社東芝