专利名称：多模式数字线性化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种多模数字线性化装置，可以应用于移动通信网络的基站设备中，以改善基站设备发射链路线性并提高基站设备的效率。属于移动通信的技术领域。
背景技术：
基站设备是移动通信网络中的核心单元之一，随着人们对高速数据业务的增长需求，也对基站的功率放大器线性提出了更高要求。提高功率放大器线性的方法有很多，如模拟预失真技术、前馈技术、基带数字预失真技术等等。模拟预失真技术电路简单，易于实现，但稳定性差；前馈技术对功率放大器线性的改善很有效，但其电路复杂、调试难度大，效率较低，不太适合批量生产；基带数字预失真技术不同于前两种模拟技术，通过对数字基带信号的处理，实现对模拟功率放大器的预失真，具有一致性好，便于大批量生产等优点。在改善基站设备性能方面，还可以采用削波技术，降低对功率放大器的线性要求来提高基站设备的整体性能。
发明内容
技术问题本实用新型的目的是提出一种多模式数字线性化装置，在改善基站设备性能的同时，可以提高基站设备的集成度，减小设备体积，同时增加设备的业务容量，降低设备批量生产的复杂度。
技术方案本实用新型的多模式数字线性化装置包括一个削波模块，一个幅度自动定标单元，一个数字预失真模块，两个开关选择单元，及一个功率检测模块。数字基带I/Q信号首先进入一个开关选择单元，通过功率检测模块检测功放的输出功率并与预设的限值进行比较，判决数字基带I/Q信号是否经过削波模块；同样的判决过程发生在数字预失真模块之前，与前一个开关单元的不同之处在于开关判决的限值，两处开关模块的判决限值设置取决于所用系统功率放大器模块自身特性和输出的功率；另外，在数字预失真模块前还配置了一个幅度自动定标单元。削波模块用来降低数字基带信号的峰均比，以提高基站设备的工作效率；数字预失真模块对数字基带信号进行预失真处理以改善基站发射链路的线性。当基站设备发射功率回退后(功率放大器的工作点进入线性区后)，可以通过两个开关选择单元来旁路削波和预失真模块，以保证基站设备的系统线性，两个开关单元的切换判决门限可根据系统使用要求及功率放大器模块特性设定。
该装置中的开关选择器的输出端分两路分别接第一延时器、第二延时器、幅值计算器的输入端，第一延时器、第二延时器的输出端分别接第一乘法器、第二乘法器的输入端，幅值计算器、削波阀值器、窗函数器顺序串联连接，窗函数器的输出端分别接第一乘法器、第二乘法器的另一输入端，第一乘法器、第二乘法器的输出端、开关选择器、幅度自动定标器顺序串联连接，幅度自动定标器的输出端分两路分别接第三乘法器和地址产生器的输入端，地址产生器的输出端接查找表的输入端，查找表的输出端第三乘法器的另一输入端，功率检测器的输出端接开关选择器的输入端，功率检测器的输出端接开关选择器的输入端，开关选择器的另一输出端接开关选择器的输入端，开关选择的另一输出端接第三乘法器的输出端；第一延时器、第二延时器、第一乘法器、第二乘法器、幅值计算器、削波阀值器、窗函数器共同组成削波模块，幅度自动定标器、第三乘法器、地址产生器、查找表共同组成数字预失真模块。
该方法为a.输入的数字基带I/Q信号首先进入一个开关选择器，通过功率检测器检测功放的输出功率并与预设的限值进行比较，判决数字基带I/Q信号是否经过削波器；b.同样的判决过程发生在数字预失真模块之前，开关选择器、幅度自动定标器的判决限值设置取决于所用系统功率放大器模块自身特性和输出的功率；c.当基站设备发射功率回退后，即功率放大器的工作点进入线性区后，通过两个开关选择单元来旁路削波器和预失真模块，以保证基站设备的系统线性；
d.开关选择器、幅度自动定标器的切换判决门限根据系统使用要求及功率放大器模块特性设定；通过软件下载的方法，也可以实现同一平台兼容不同业务(如cdma2000、WCDMA、TD-SCDMA等)的功能，减少重复设计，便于基站设备的模块化生产，同时也可以实现多模基站设备(如WCDMA/TD-SCDMA，WCDMA/cdma2000以及TD-SCDMA/cdma2000双模基站甚至三模基站设备)。
有益效果1)电路简洁，易于实现，除功率检波单元外，可集成在一片FPGA芯片上，集成度高，便于系统的批量生产和调试，在提高基站系统性能的同时降低基站设备成本；2)级联削波和数字预失真模块，既提高了基站设备的工作效率，又改善了设备的线性；3)削波模块可针对不同模式数字基带信号调整削峰的系数；而数字预失真模块可针对基站设备所用的不同功率放大器填充相应的预失真系数；4)基于FPGA芯片的模块化设计，该装置实现了同一硬件平台兼容多种模式业务(cdma2000、WCDMA、TD-SCDMA、OFDM等)，配合相应的多模射频模块，可以实现多模基站设备，如WCDMA/TD-SCDMA，WCDMA/cdma2000以及TD-SCDMA/cdma2000双模基站甚至三模基站设备；
图1是本实用新型的原理框图。其中有开关选择器1、第一延时器2、第二延时器3、第一乘法器4、第二乘法器5、开关选择器6、幅度自动定标器7、第三乘法器8、功率检测器9、幅值计算器10、削波阀值器11、窗函数器12、功率检测器13、地址产生器14、查找表15、削波模块16、预失真模块17。
具体实施方式
图1公开了本实用新型的原理框图，
以下结合附图对本发明作进一步的描述。数字基带I/Q信号首先进入一个开关选择单元，通过功率检测模块检测功放的输出功率并与预设的限值进行比较，判决数字基带I/Q信号是否经过削波模块；同样的判决过程发生在数字预失真模块之前，与前一个开关单元的不同之处在于开关判决的限值，两处开关模块的判决限值设置取决于所用系统功率放大器模块自身特性和输出的功率；另外，在数字预失真模块前还配置了一个幅度自动定标单元。削波模块用来降低数字基带信号的峰均比，以提高基站设备的工作效率；数字预失真模块对数字基带信号进行预失真处理以改善基站发射链路的线性。当基站设备发射功率回退后(功率放大器的工作点进入线性区后)，可以通过两个开关选择单元来旁路削波和预失真模块，以保证基站设备的系统线性，两个开关单元的切换判决门限可根据系统使用要求及功率放大器模块特性设定。
该装置实现了同一硬件平台兼容多种模式业务(cdma2000、WCDMA、TD-SCDMA、OFDM等)，配合相应的多模射频模块，可以实现多模基站设备，如WCDMA/TD-SCDMA，WCDMA/cdma2000以及TD-SCDMA/cdma2000双模基站甚至三模基站设备。
该装置中的开关选择器1的输出端分两路分别接第一延时器2、第二延时器3、幅值计算器10的输入端，第一延时器2、第二延时器3的输出端分别接第一乘法器4、第二乘法器5的输入端，幅值计算器10、削波阀值器11、窗函数器12顺序串联连接，窗函数器12的输出端分别接第一乘法器4、第二乘法器5的另一输入端，第一乘法器4、第二乘法器5的输出端、开关选择器6、幅度自动定标器7顺序串联连接，幅度自动定标器7的输出端分两路分别接第三乘法器8和地址产生器14的输入端，地址产生器14的输出端接查找表15的输入端，查找表15的输出端第三乘法器8的另一输入端，功率检测器9的输出端接开关选择器1的输入端，功率检测器13的输出端接开关选择器6的输入端，开关选择器1的另一输出端接开关选择器6的输入端，开关选择6的另一输出端接第三乘法器8的输出端；第一延时器2、第二延时器3、第一乘法器4、第二乘法器5、幅值计算器10、削波阀值器11、窗函数器12共同组成削波模块16，幅度自动定标器7、第三乘法器8、地址产生器14、查找表15共同组成数字预失真模块17。
该方法为1.输入的数字基带I/Q信号首先进入一个开关选择器1，通过功率检测器9检测功放的输出功率并与预设的限值进行比较，判决数字基带I/Q信号是否经过削波器16；2.同样的判决过程发生在数字预失真模块17之前，开关选择器1、幅度自动定标器7的判决限值设置取决于所用系统功率放大器模块自身特性和输出的功率；3.当基站设备发射功率回退后，即功率放大器的工作点进入线性区后，通过两个开关选择单元来旁路削波器16和预失真模块17，以保证基站设备的系统线性；4.开关选择器1、幅度自动定标器7的切换判决门限根据系统使用要求及功率放大器模块特性设定；削波模块16用来降低数字基带信号的峰均比，以提高基站设备的工作效率；数字预失真模块17对数字基带信号进行预失真处理以改善基站发射链路的线性。
削波模块可针对不同模式数字基带信号(如WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA、OFDM等制式)调整削峰的系数，而数字预失真模块可针对基站设备所用的不同功率放大器填充相应的预失真系数，因而其能够兼容多中制式的应用，配备相应的射频部件，也可以构造出多频段多模式系统。
权利要求1.一种多模式数字线性化装置，其特征在于该装置中的开关选择器(1)的输出端分两路分别接第一延时器(2)、第二延时器(3)、幅值计算器(10)的输入端，第一延时器(2)、第二延时器(3)的输出端分别接第一乘法器(4)、第二乘法器(5)的输入端，幅值计算器(10)、削波阀值器(11)、窗函数器(12)顺序串联连接，窗函数器(12)的输出端分别接第一乘法器(4)、第二乘法器(5)的另一输入端，第一乘法器(4)、第二乘法器(5)的输出端、开关选择器(6)、幅度自动定标器(7)顺序串联连接，幅度自动定标器(7)的输出端分两路分别接第三乘法器(8)和地址产生器(14)的输入端，地址产生器(14)的输出端接查找表(15)的输入端，查找表(15)的输出端第三乘法器(8)的另一输入端，功率检测器(9)的输出端接开关选择器(1)的输入端，功率检测器(13)的输出端接开关选择器(6)的输入端，开关选择器(1)的另一输出端接开关选择器(6)的输入端，开关选择(6)的另一输出端接第三乘法器(8)的输出端；第一延时器(2)、第二延时器(3)、第一乘法器(4)、第二乘法器(5)、幅值计算器(10)、削波阀值器(11)、窗函数器(12)共同组成削波模块(16)，幅度自动定标器(7)、第三乘法器(8)、地址产生器(14)、查找表(15)共同组成数字预失真模块(17)。
专利摘要多模式数字线性化装置的多模式数字线性化方法是一种多模数字线性化装置，可以应用于移动通信网络的基站设备中，该装置包括开关选择器(1)、第一延时器(2)、第二延时器(3)、第一乘法器(4)、第二乘法器(5)、开关选择器(6)、幅度自动定标器(7)、第三乘法器(8)、功率检测器(9)、幅值计算器(10)、削波阀值器(11)、窗函数器(12)、功率检测器(13)、地址产生器(14)、查找表(15)、削波模块(16)、预失真模块(17)。其中中的开关选择器的输出端分两路分别接第一延时器、第二延时器、幅值计算器的输入端，第一延时器第二延时器的输出端分别接第一乘法器、第二乘法器的输入端，幅值计算器、削波阀值器、窗函数器顺序串联连接。
文档编号H04B7/005GK2886924SQ200620071458
公开日2007年4月4日 申请日期2006年5月16日 优先权日2006年5月16日
发明者蒋伟, 倪琰, 幸波, 王晶奇, 姚雄生, 余弦, 王彦, 朱晓维, 洪伟 申请人:东南大学