双回路功率放大器数字预失真系统的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例设及电子系统，W及更具体地设及使用数字预失真线性化功率放大 器。
【背景技术】
[0002] 数字预失真可W通过预失真输入信号W至少部分补偿RF功率放大器中的非线性 而线性化具有射频(R巧功率放大器的RF系统。
[0003] 在实践中具有带宽约束。数字预失真器和DTO系统的挑战可在于:预失真器在多个 信号带宽工作;该操作要求可W反过来导致切换和计算速率相关的功耗。
【发明内容】
[0004] -个实施例包括一种装置，其中该装置包括第一数字预失真器(DPD)，配置为接收 具有第一数据速率的第一输入信号，W及W至少部分互补于第一失真的方式修改所述第一 输入信号W产生第一修改信号。第一失真被观察为第二采样信号的样本和第一输入信号的 符号之间的差异，第二采样信号从RF功率放大器的的射频(R巧输出信号导出。
[000引该装置进一步包括第一数字中频(IF)上转换器，被配置W从所述第一修改信号产 生第一IF信号，并且第一IF信号具有高于第一数据速率的第二数据速率和W第一中屯、频率 为中屯、的频率。该装置还包括第二DPD，被配置为接收至少所述第一 IF信号作为输入，并W 至少部分互补于第二失真的方式修改至少第一 IF信号来产生第二修改信号。第二失真被观 察为第一采样信号的样本和至少第一 IF信号的符号之间的差异;和所述第一采样信号从RF 功率放大器的RF输出信号中导出。
[0006] -个实施例包括预失真的电子实现方法，其中该方法包括：W至少部分地互补于 第一失真的方式，预失真具有第一数据速率的第一输入信号，W产生第一修改信号，其中所 述第一失真被观察为第二采样信号的样本和第一输入信号的符号之间的差异，其中第二采 样信号从RF功率放大器的射频(RF)输出信号导出；从第一修改信号产生第一中频（IF)信 号，其中所述第一 IF信号具有高于第一数据速率的第二数据速率和W第一中屯、频率为中屯、 的频带；W至少部分互补于第二失真的方式，预失真至少所述第一IF信号W产生第二修改 信号，其中，第二失真被观察为在第一采样信号的样本和至少第一IF信号的符号之间的差 异，其中所述第一采样信号从RF功率放大器的RF输出信号中导出。
[0007] -个实施例包括一种用于数字预失真的装置，其中所述装置包括:装置，用于W至 少部分互补于第一失真的方式，预失真具有第一数据速率的第一输入信号，W产生第一修 改信号，其中所述第一失真被观察为第二采样信号的样本和第一输入信号的符号之间的差 异，其中第二采样信号从RF功率放大器的射频(RF)输出信号导出；装置，用于从所述第一修 改信号产生第一中频(IF)信号，其中第一 IF信号具有高于第一数据速率的第二数据速率和 W第一中屯、频率为中屯、的频带;装置，W至少部分互补于第二失真的方式，预失真至少所述 第一IF信号W产生第二修改信号，其中，第二失真被观察为在第一采样信号的样本和至少 第一 IF信号的符号之间的差异，其中所述第一采样信号从RF功率放大器的RF输出信号中导 出。
【附图说明】
[0008]提供运些附图和本文相关描述W示出本发明的特定实施例并不用于限制。
[0009 ]图1是根据本发明的一个实施例的双回路DTO系统的示意图。
[0010] 图2是根据另一实施例的双环路和双频DTO系统的示意图。
[0011] 图3是根据另一实施例的双频带DTO系统的示意图。
[0012] 图4示出功率谱密度(PSD)的模拟结果。
【具体实施方式】
[0013] 实施例的W下详细描述提出本发明的具体实施例的各种描述。然而，本发明可W W许多不同方式体现，如由权利要求书定义和涵盖。在此描述中，参考了附图，其中类似的 参考数字可W指示相同或功能相似的元件。
[0014] 图1是根据本发明的一个实施例的放大器系统100的示意图。放大器系统100包括 第一和第二DPDS 102和106、具有上变频器104的中频（IF)上采样器、数字到射频转换器 108、RF功率放大器110和自适应调整处理器112。放大器系统100进一步包括从RF功率放大 器110到自适应调整处理器112的观察路径，W用于自适应调整第一DPD 102和第二DPD 106。
[0015] 在图示的配置中，第一DPD 102、具有上变频器104的数字IF采样器、第二DPD 106、 数字到射频转换器108和RF功率放大器110级联在放大器系统100中，如下所示：第一DPD 102输出禪合到具有上变频器104的数字IF采样器的输入;具有上变频器104的数字IF上采 样器的输出被禪合到第二DPD 106的输入;第二DPD 106的输出被禪合到数字到RF转换器 108的输入;和数字到RF转换器108的输出被禪合到RF功率放大器110的输入。用于自适应调 整，RF功率放大器110的样本被提供为自适应调整处理器112的输入端，和自适应调整处理 器112提供更新系数，用于预失真第二DPD 106和第一 DPD 102。
[0016] 在图示的配置中，RF功率放大器110的输出可W包括放大器系统100的输出。第一 DPD 102可W产生第一修改信号作为输出，W及第二DPD 106可生成第二修改信号作为输 出。第一 DPD 102可W在第一 DPD 102的第二输入从自适应调整处理器112处接收配置信息。 配置信息配置所述第一 DPD 102,用于预失真在第一 DPD 102的第一输入接收的输入信号W 生成第一修改信号。配置信息可W例如包括，用于数字滤波器的系数、查找表等。预失真的 输入信号应具有至少部分互补于由具有上变频器104的IF采样器、第二DPD 106、数字-RF转 换器108和RF功率放大器110产生的失真。
[0017] 第二DPD 106可W在第二DPD 106的第二输入端从自适应调整处理器112接收配置 信息。配置信息配置所述第二DPD 106,用于预失真在第二DPD 106的第一输入端接收的IF 信号W产生第二修改信号，使得所述第二修改信号的预失真至少部分互补于由数字-RF换 器108和RF功率放大器110中产生的失真。数字-RF转换器108可W从第二修改信号产生预失 真RF信号。所述数字至RF转换器108可W例如包括数模变换器和上变频器，如后面结合图3 所描述。RF功率放大器110可放大预失真的RF信号，W生成放大的RF信号。
[0018] 此外，在图示的结构中，第一和第二DPDS 102和106与自适应调整处理器112可W 独立地预失真前向信号路径的信号。具有上变频器104的数字IF上采样器被级联在第一 DPD 102和第二DPD 106之间，使得第一DPD 102可W接收和修改输入信号，而第二DPD 106可W 接收和修改IF信号。另外，第一 DPD 102的输入信号可W是具有第一数据速率的数字基带信 号，而第二DPD 106的IF信号可W是具有第二数据速率的数字IF信号。使用第一方法(诸如， DPD算法或LUT(查找表）），自适应调整处理器112还可W第一刷新速率调整第一DPD 102。另 夕h自适应调整处理器112可调整第一DPD 102, W基于所述RF功率放大器110的RF输出信号 的观测来线性系统输出。利用第二方法(诸如，DPD算法或LUT(查找表）），自适应调整处理器 112可W进一步W第二刷新速率调整第二DPD 106 W修改IF信号；W及基于RF功率放大器 110的RF输出信号的观察和IF信号，它可W调整第二DPD 106, W线性化在RF功率放大器110 的第二输出的系统输出信号。
[0019] 本文提供用于双循环预失真放大器的装置和方法。当预失真信号W满足ACLR要求 时，第一和第二方法或算法W及第一和第二数据速率可W独立地选择和配置W减少系统的 功耗。例如，自适应调整处理器112可W用粗的需要更少DSP运算、算法或LUT，使用适于满足 个别信号或不相邻载波分组的ACLR计算带宽要求的更快的第二数据速率调整第二DPD 106。为了提高粗算法或LUT的线性度，自适应调整处理器112可W进一步使用精细、需要许 多DSP运算的算法或LUT，W较慢的第一数据速率调整第一DPD 102。例如，所述第二数据速 率可W是两倍的第一数据速率。W运种方式，细算法可W进一步提高系统的线性度和校正 双和多频带信号的互调失真（IMD)项。另外，自适应调整处理器112可W不断地更新或刷新 第二DPD 106和间歇地更新或刷新所述第一 DPD 102W便满足ACLR线性度要求，同时降低第 一和第二DPD 102和106的组合DSP操作的总数。
[0020] 图2是根据另一实施例的双波段放大器系统200的示意图。相比图1的放大器系统 100,双频DTO系统200具有用于双频带系统的平行信号路径。类似于图1的放大器系统100的 系统结构，双频带放大器系统200还使用自适应调整，用于调整预失真。该双频带系统200包 括第一、第二和第SDPD 102、106、222，第一、第二和第^上采样器216、226、214，第一和第 二混频器218、228,数字到RF转换器108、RF功率放大器110和自适应调整处理器112。双频带 系统200还具有从RF功率放大器110向自适应调整处理器112的返回路径。
[0021 ]在图示的配置中，第一DPD 102可W在第一DPD 102的第一输入接收第一输入信 号;而第SDPD 222可在第SDPD 222的第一输入端接收第二输入信号。运里，第一和第二输 入信号都可W是数字基带信号；W及第一和第SDPDS 102和222可分别提供第一和第S修 改信号。此外，第一输入信号可W具有第一数据速率，而第=输入信号可W具有与第一数据 速率不同的第S数据速率。第一和第S修改信号，也可W是分别由第一和第SDTO修改的数 字基带信号。此外，第一混频器218可W在第一混频器218的第二输入接收第一频率的第一 IF信号；而第二混频