一种射频信号的控制方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种射频信号的控制方法和设备，其主要内容是：通过对下变频第一增益衰减值进行调整，并利用调整后的下变频第一增益衰减值对输入的射频信号进行改变，和/或通过确定的线性滤波参数对输入的射频信号经过下变频及模数转换后的数字信号进行线性改善，以及在经过数字预失真处理后，利用增加后的上变频增益衰减值对数字预失真处理后的射频输入信号进行修正，使得调整和/或改善后的信号经过功率放大操作后输出，使得调整后的射频信号比单一进行模数转换和削峰处理的射频信号的信号质量要好，进而改善了射频信号经数字预失真处理的线性效果和功率放大操作的动态效果，提升了射频输出信号的覆盖效果。
【专利说明】一种射频信号的控制方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信网络中功率放大器领域，尤其涉及一种射频信号的控制方法和设备。
【背景技术】
[0002]随着全球通讯业务的发展，通信频谱资源变得越来越宝贵。为了更加有效的利用频谱资源，许多通信系统都采用了频谱利用率较高的调制方式(例如:QPSK、QMA等)对载波相位、幅度进行调制，得到较大峰均比的非恒包络调制信号。即使对这种非恒包络调制信号采用多载波技术，在载波合成时也会产生较大的峰均比，导致信号的非线性效果极差；并且由于发射机的线性性能越好，使得通信网络中各设备之间的相互干扰以及同一个设备中各频点载波之间的干扰越小，从而提高通信频谱资源的利用率，因此对决定信号线性性能的核心部件一发射机中的功率放大器在线性调整方面提出了更高的要求。
[0003]目前，随着数字技术和射频技术的发展，解决功率放大器线性问题的方法倾向于采用数字预失真技术。如图1所示，为一种常见数字预失真功放系统，具体包括:I/Q基带信号输入端口、基带数据处理器、基带信号削峰设备、基带预失真处理器、预失真参数自适应控制设备、基带数据处理器、数模转换器、模数转换器、上变频设备、本振设备、下变频设备、功率放大器、耦合器和射频输出端口。
[0004]具体地，利用图1的方式对接收到的I/Q基带信号进行预失真处理，其原理为:由I/Q基带信号输入端口接收I/Q基带信号，并对输入的I/Q基带信号经过基带数据处理器处理以及基带信号削峰设备进行信号削峰后，该I/Q基带信号变为峰均比降低后的数字基带信号；
[0005]该降低后的数字基带信号经过基带预失真处理器以及数模转换器、上变频设备后，变为预失真后的射频信号，再经过高功率的功率放大器对该预失真后的射频信号进行功率放大后，从射频输出端口输出放大的射频信号。为了实时监测系统的线性，在射频输出端口处利用耦合器提取一部分射频信号，经过下变频设备、模数转换器后，变为数字反馈基带信号，再经过基带数据处理器以及预失真参数的自适应控制设备后，实现实时对基带预失真处理器接收到降低后的数字基带信号的线性调整，从而使得预失真功放系统达到线性维持最优的目的。
[0006]采用图1所示的数字预失真功放系统可以实现对接收到的I/Q基带信号进行预失真功放的线性要求，在图1所示的数字预失真功放系统中采用I/Q基带信号输入端口，仅能使用在基站、RRU等通信设备中，而对于使用射频端口作为信号输入端口的通信设备，利用I/Q基带信号作为输入端口的预失真功放系统是是无法使用的。由于采用射频端口作为信号输入端口的通信设备在当前的通信网络覆盖中占用了特别大的比例，因此，在图1所示的基础上提出了一种基于射频输入端口的数字预失真功放系统，如图2所示。
[0007]在图2所示的基于射频输入端口的数字预失真功放系统中，具体包括:射频信号输入端口、第一下变频设备、第一本振设备、第一模数转换器、数字下变频和滤波处理器、基带信号削峰设备、基带预失真处理器、预失真参数自适应控制身、基带数据处理器、数模转换器、第二模数转换器、上变频设备、第二本振设备、第二下变频设备、功率放大器、耦合器和射频输出端口。
[0008]图2所示的基于射频输入端口的数字预失真功放系统和图1所示的基于I/Q基带信号输入端口的数字预失真功放系统对接收到的信号进行预失真处理的原理是相同的，最大的区别在于:两种预失真功放系统信号的输入端口不同。由于这两种预失真功放系统输入信号的端口不同，导致进行预失真处理时的信号类型不同，利用I/Q基带信号输入端口得到的是数字基带信号，而利用射频输入端口得到的是射频信号；再者数字基带信号的信号性能(例如:信号的频率、信号质量等)优于射频信号的信号性能，也就是说，射频信号的信号性能比较差。
[0009]在图2所示的预失真功放系统中，通过射频输入端口接收到射频信号后，对该射频信号经过第一下变频设备和第一本振设备共同作用，再由第一模数转换器对该射频信号进行处理。由于利用射频输入端口接收到的是射频信号，射频信号相对于数字基带信号信号质量较差，如果利用图2所示的预失真功放系统对接收到的射频信号进行预失真处理，将会出现预失真处理后的信号经过功率放大器放大后输出后，信号线性效果差，使得这种信号覆盖地区接收到的信号质量不好的情形，进而影响了通信网络的正常运行。
【发明内容】
[0010]本发明实施例提供了一种射频信号的控制方法和设备，用以解决现有预失真功放系统对射频信号进行预失真处理后输出的信号效果差的问题。
[0011]一种射频信号的控制方法，该方法包括:
[0012]确定当前输出的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；
[0013]根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系，确定所述当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值；
[0014]在确定的所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时，将增加上变频增益调整衰减值，以及降低下变频第一增益调整衰减值；
[0015]利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整，经过数字预失真处理后，再利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整，并经过功率放大操作后输出。
[0016]一种射频信号的控制方法，该方法包括:
[0017]确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经第一下变频和模数转换后得到的；
[0018]根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；
[0019]将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对数字信号进行线性滤波，并经数字预失真处理和功率放大操作后输出。
[0020]一种射频信号的控制设备，所述设备包括:
[0021]射频功率检测器，用于确定当前输出的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；
[0022]监测控制器，用于根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系，确定所述当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值，并在所述确定的输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时，将增加上变频增益调整衰减值，以及降低下变频第一增益调整衰减值；
[0023]下变频第一增益调整器，用于利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整；
[0024]数字预失真器，用于对下变频第一增益调整器调整后的当前输入的射频信号进行数字预失真处理；
[0025]上变频增益调整器，用于利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整；
[0026]射频功率放大器，用于将上变频增益调整器调整后的射频信号进行功率放大操作后输出。
[0027]—种射频信号的控制设备，所述设备包括:
[0028]监测控制器，用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经第一下变频和模数转换后得到的，并根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；
[0029]线性滤波器，用于将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对数字信号进行线性滤波；
[0030]数字预失真器，用于对经线性滤波器调整后的数字信号进行数字预失真处理；
[0031]射频功率放大器，用于对经数字预失真器的数字信号进行功率放大操作，并输出。
[0032]本发明有益效果如下:
[0033]本发明实施例通过对下变频第一增益衰减值进行调整，并利用调整后的下变频第一增益衰减值对输入的射频信号进行改变，和/或通过确定的线性滤波参数，利用线性滤波参数对输入的射频信号经过下变频及模数转换后的数字信号进行线性改善，以及在经过数字预失真处理后，利用增加后的上变频增益衰减值对数字预失真处理后的射频输入信号进行修正，使得调整和/或改善后的信号经过功率放大操作后输出，使得调整后的射频信号比单一进行模数转换和削峰处理的射频信号的信号质量要好，进而改善了射频信号经数字预失真处理的线性效果和功率放大操作的动态效果，提升了射频输出信号的覆盖效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为一种常见数字预失真功放系统的结构示意图；
[0035]图2为基于射频输入端口的数字预失真功放系统的结构示意图；
[0036]图3为本实施例一的一种射频信号的控制方法的流程示意图；
[0037]图4为本实施例二的一种射频信号的控制方法的流程示意图；
[0038]图5为确定数字信号的第一中心频点值和带宽值的方法的流程图；
[0039]图6为本实施例三的一种射频信号的控制设备的结构示意图；
[0040]图7为本实施例四的一种射频信号的控制设备的结构示意图；
[0041]图8为本实施例五的一种射频信号的控制系统结构示意图。【具体实施方式】
[0042]为了实现本发明的目的，本发明实施例提供了一种射频信号的控制方法和设备，通过对下变频第一增益衰减值进行适时的调整，利用调整后的下变频第一增益衰减值对输入的射频信号进行改变，和/或通过确定的线性滤波参数，利用线性滤波参数对输入的射频信号经过下变频及模数转换后的数字信号进行线性改善，并通过对上变频增益衰减值进行适时的调整，利用调整后的上变频增益衰减值对数字预失真处理后的射频输入信号进行修正，使得调整和/或改善后的信号经过功率放大操作后输出。
[0043]与现有技术相比，通过适时修正的下变频第一增益衰减值对输入的射频信号进行调整，和/或对输入的射频信号进行线性改善，使得调整后的射频信号比单一进行模数转换和削峰处理的射频信号的信号质量要好，进而改善了射频信号经数字预失真处理的线性效果和功率放大操作的动态效果，提升了射频输出信号的覆盖效果。
[0044]下面结合说明书附图对发明的实施例的方案进行详细描述。
[0045]实施例一:
[0046]如图3所示，为本实施例一的一种射频信号的控制方法的流程示意图。该方法包括:
[0047]步骤101:确定当前输出的射频信号的参数信息。
[0048]在步骤101中，所述当前输出的射频信号是指通过耦合器从射频输出端口提取的。所述参数信息用于表征射频信号的功率，可以是射频信号的电压值或者射频信号的电流值。
[0049]通过对以输出的射频信号进行采样，确定其信号参数，为后续的射频输入信号进行增益调整和线性改善提供依据，可使得输出的射频信号达到相对稳定的状态。
[0050]将提取的输出的射频信号通过电压检测设备确定出射频信号的电压值。
[0051]步骤102:根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系，确定当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值。
[0052]在步骤102中，若表征射频信号的功率的参数信息是射频信号的电压值，则，预先确定所述射频信号的电压值与输出功率值之间的对应关系，可以表格的形式存储在本地；若表征射频信号的功率的参数信息是射频信号的电流值，则，预先确定所述射频信号的电流值与输出功率值之间的对应关系，也可以表格的形式存储在本地。
[0053]在确定射频信号的电压值/或电流值后，根据电压值/或电流值与输出功率值在表中的对应关系，确定输出的射频信号的电压值/或电流值对应的输出功率值；也可以预先建立射频信号的电压值/或电流值与输出功率值之间的线性对应关系，在确定射频信号的电压值/或电流值后，根据所述线性对应关系确定输出的射频信号的电压值/或电流值对应的输出功率值。
[0054]步骤103:在确定的所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时，将增加上变频增益调整衰减值，以及降低下变频第一增益调整衰减值。
[0055]在步骤103中，判断确定的所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值是否大于设定的数值，若所述差值大于设定的数值时，则将增加上变频增益调整衰减值，以及将降低下变频第一增益调整衰减值；若所述差值不大于设定的数值时，则保持当前的上变频增益调整衰减值和下变频第一增益调整衰减值不变。
[0056]需要说明的是，针对上变频增益调整衰减值的增量，可以是所述设定的数值，也可以通过建立增量与所述设定值之间的对应关系来确定；针对下变频第一增益调整衰减值的减量，可以是所述设定的数值，也可以通过建立减量与所述设定值之间的对应关系来确定。
[0057]所述设定的数值可以是经验值，也可以是实际需要的数值，如果设定的数值太小，将导致上变频增益调整衰减值和下变频第一增益调整衰减值过早的发生改变，使得调整后的射频信号不稳定；如果设定的数值太大，将出现上变频增益调整衰减值和下变频第一增益调整衰减值没有变化，对输入的射频信号的调整不变，这样都会出现调整效果不好的情况。因此，通常设定的数值是适合当前需要的数值，例如:设定的数值为6dB。
[0058]较优地，在本步骤103中，还可以对下变频第二增益调整衰减值进行调整。在确定的所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时，将降低下变频第二增益衰减值。
[0059]需要说明的是，针对下变频第二增益调整衰减值的减量，可以是所述设定的数值，也可以通过建立减量与所述设定值之间的对应关系来确定。
[0060]步骤104:利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整，经过数字预失真处理后，再利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整，并经过功率放大操作后输出。
[0061]在步骤104中，利用步骤103中得到的降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射频信号进行调整，并根据调整后的射频信号与经过下变频第一增益调整衰减值进行调整的射频信号之间的差值确定数字预失真处理参数。
[0062]具体地，从射频输入端口输入射频信号，利用降低后的下变频第一增益调整衰减值进行调整后，经过模数转换和基带削峰后，由确定的数字预失真处理参数对经过基带削峰的射频信号进行数字预失真处理；并利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整，并经过功率放大操作后输出。
[0063]通过实施例一的方案，通过将确定的输出射频信号的电压值对应的输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值与设定的数值进行比较，实现了对下变频第一增益衰减值的调整，利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对输出的射频信号进行一次调整；利用降低后的下变频第二增益调整衰减值调整后的输出信号确定数字预失真处理参数，进一步对输入的射频信号进行调整；以及利用增加后的上变频增益调整衰减值对输入的射频信号进行调整，这样克服了现有技术中受模数转换位数限制导致的输出信号效果差的问题，改变了现有数字预失真功放系统的动态性能，提升了动态输出的范围。
[0064]实施例二:
[0065]如图4所示，为本实施例二的一种射频信号的控制方法的流程示意图。本实施例二可以是在实施例一的基础上，利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整之后，经数字预失真处理之前，对所述射频信号作进一步的线性滤波调整。具体方法包括:
[0066]步骤201:确定数字信号的第一中心频点值和带宽值。
[0067]在步骤201中，所述数字信号是输入的射频信号经下变频第一增益调整衰减值进行调整和模数转换后得到的。如图5所示，为确定数字信号的第一中心频点值和带宽值的方法的流程图，具体包括:
[0068]步骤2011:确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率。
[0069]需要说明的是，若执行功率放大操作的是射频功率放大器，因此确定的起始频率和终止频率为射频功率放大器的工作频率。
[0070]步骤2012:从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定不同的本振频率值。
[0071]具体包括:以设定步进为单位，从起始频率开始，每取工作频率的一个频率值就确定一个本振频率值与其对应，该本振频率值可以通过确定的工作频率的频率值与窄带滤波器的中心频率值确定本振频率值。
[0072]步骤2013:依次根据不同的本振频率值对射频信号进行下变频和过滤操作后，确定通过过滤的射频信号的功率值。
[0073]在步骤2013中，确定射频信号的功率值的具体包括:
[0074]首先，根据确定的本振频率值，将输入的射频信号进行下变频操作，将输入的射频信号的频率变为窄带滤波器需要的中心频率；
[0075]其次，下变频后的射频信号通过窄带滤波器后，检测得到通过窄带滤波器的射频信号的功率值。
[0076]步骤2014:对于检测到射频信号的功率值，判断当前的功率值是否大于设定的参考门限值，若是，则执行步骤2015 ;否则，执行步骤2016。
[0077]需要说明的是，所述设定的参考门限值可以是经验值，也可以是实际需要的门限值，例如，设定的参考门限值可以为10dB。
[0078]步骤2015:在确定当前的功率值大于参考门限值,且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是首次出现时，则确定当前功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第一频率值。
[0079]在步骤2015中，确定第一频率值的具体步骤包括:
[0080]第一步:判断确定当前的功率值是否大于参考门限值，若是，则执行下一步；否则执行步骤2016。
[0081]第二步:判断确定所述功率值大于参考门限值这一事件是否为首次出现，若是，则确定当前功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第一频率值；否则，将确定所述功率值大于参考门限值这一事件的次数加一，并记录确当前定的功率值对应的频率与变化后的所述次数之间的对应关系。
[0082]步骤2016:在确定当前的功率值不大于参考门限值,且确定所述功率值不大于参考门限值这一事件是最后一次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值。
[0083]在步骤2016中，确定第二频率值的具体步骤包括:
[0084]第一步:判断确定当前的功率值是否大于参考门限值，若是，则执行步骤2015 ;否则执行下一步。
[0085]第二步:将确定当前的功率值不大于参考门限值这一事件的次数加一，并记录确定当前的功率值对应的频率与变化后的所述次数之间的对应关系；
[0086]第三步:判断确定当前的功率值不大于参考值这一事件是否为最后一次出现，若是，则记录本次确定的功率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值。
[0087]步骤2017:将步骤2015得到的第一频率值和步骤2016得到的第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值，以及将步骤2015得到的第一频率值和步骤2016得到的第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。
[0088]步骤202:根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值。
[0089]步骤203:将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对所述数字信号进行线性滤波。
[0090]通过实施例二的方案，对下变频第一增益调整衰减值调整后的射频信号在下变频及模数转换后的到的数字信号，利用确定的线性滤波参数进行线性滤波，提高信号的质量，使得经过数字预失真处理和功率放大操作输出的射频信号覆盖效果好，提高覆盖信号的通信质量。
[0091]需要说明的是，如果没有实施例一方案的基础，直接利用实施例二的方案，对输入的射频信号经过下变频和模数转换后得到的数字信号，利用确定的线性滤波参数对该数字信号进行线性滤波，也可以改变输入的射频信号的信号质量，使得经过线性过滤的数字信号经过数字预失真处理和功率放大操作后输出的射频信号覆盖效果，与现有技术相比有很大改变，进而提高信号覆盖的质量。
[0092]实施例三:
[0093]如图6所示，为本实施例三的一种射频信号的控制设备的结构示意图。本实施例三是针对实施例一和实施例二提供的射频信号控制方法对应的控制设备。该设备包括:射频功率检测器31、监测控制器32、下变频第一增益调整器33、数字预失真器34、上变频增益调整器35和射频功率放大器36。
[0094]射频功率检测器31，用于确定当前输出的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；
[0095]监测控制器32，用于根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系，确定所述当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值，并在所述确定的输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时，将增加上变频增益调整衰减值，以及降低下变频第一增益调整衰减值；
[0096]下变频第一增益调整器33，用于利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整；
[0097]数字预失真器34，用于对下变频第一增益调整器调整后的当前输入的射频信号进行数字预失真处理；
[0098]上变频增益调整器35，用于利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整；
[0099]射频功率放大器36，用于将上变频增益调整器调整后的射频信号进行功率放大操作后输出。
[0100]具体地，所述监测控制器32，还用于将降低下变频第二增益调整衰减值。
[0101]所述设备还包括:下变频第二增益调整器37。
[0102]下变频第二增益调整器37，用于利用降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射频信号进行调整，并根据调整后的射频信号与经过下变频第一增益调整衰减值进行调整的频信号之间的差值确定数字预失真处理参数。
[0103]所述数字预失真器34，具体用于利用确定的数字预失真处理参数对经过下变频第一增益调整衰减值调整后射频信号进行预失真处理。
[0104]所述监测控制器32，还用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经下变频第一增益调整衰减值进行调整和模数转换后得到的，并根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值。
[0105]具体地，所述监测控制器32，具体包括:频率确定模块41、本振频率值确定模块42、功率值确定模块43、频率值确定模块44、第一中心频点计算模块45和带宽数值确定模块46。
[0106]频率确定模块41，用于确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率；
[0107]本振频率值确定模块42，用于从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定不同的本振频率值；
[0108]功率值确定模块43，用于根据不同的本振频率值对射频信号进行第二下变频和过滤操作后，确定通过过滤的射频信号的功率值；
[0109]确定模块44，用于针对功率值确定模块43确定的每一个功率值执行以下操作:
[0110]在确定当前的功率值大于参考门限值,且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是首次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第一频率值；
[0111]在确定当前的功率值不大于参考门限值，且确定所述功率值不大于参考门限值这一事件是最后一次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值。
[0112]第一中心频点计算模块45，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值；
[0113]带宽数值确定模块46，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。
[0114]所述设备还包括:线性滤波器38。
[0115]线性滤波器38，用于将监测控制器32确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对下变频及模数转换后得到数字信号进行线性滤波。
[0116]所述数字预失真器34，还用于对线性滤波器调整后的数字信号进行数字预失真处理。
[0117]所述射频功率放大器36，还用于对经数字预失真器进行数字预失真处理后的数字信号进行功率放大操作后输出。
[0118]实施例四:
[0119]如图7所示，为本实施例四的一种射频信号的控制设备的结构示意图。本实施例四是针对实施例二的一种射频信号的控制方法对应的控制设备，该控制设备包括:监测控制器51、线性滤波器52、数字预失真器53和射频功率放大器54。[0120]监测控制器51，用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经第一下变频和模数转换后得到的，并根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值；
[0121]线性滤波器52，用于将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对数字信号进行线性滤波；
[0122]数字预失真器53，用于对经线性滤波器调整后的数字信号进行数字预失真处理；
[0123]射频功率放大器54，用于将数字预失真处理后的信号进行功率放大后输出。
[0124]具体地，所述监测控制器51，具体包括:频率确定模块61、本振频率值确定模块62、功率值确定模块63、频率值确定模块64、第一中心频点计算模块65和带宽数值确定模块66。
[0125]频率确定模块61，用于确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率；
[0126]本振频率值确定模块62，用于从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定不同的本振频率值；
[0127]功率值确定模块63，用于根据不同的本振频率值对射频信号进行第二下变频和过滤操作后，确定通过过滤的射频信号的功率值；
[0128]频率值确定模块64，用于针对功率值确定模块63确定的每一个功率值执行以下操作:
[0129]在确定当前的功率值大于参考门限值，且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是首次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第一频率值；
[0130]在确定当前的功率值不大于参考门限值，且确定所述功率值不大于参考门限值这一事件是最后一次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值。
[0131]第一中心频点计算模块65，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值；
[0132]带宽数值确定模块66，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。
[0133]实施例五:
[0134]如图8所示，为本实施例五的一种射频信号的控制系统结构示意图。该系统包括:第一耦合器、第一下变频设备、第一本振设备、下变频第一增益调整器、第一模数转换器、第一数字下变频和滤波处理器、线性滤波器、基带削峰处理器、基带预失真处理器、预失真参数自适应控制器、第二数字下变频和滤波处理器、数模转换器、上变频设备、第二模数转换器、上变频增益调整器、第二下变频增益调整器、射频功率检测器、第二下变频器、第二本振设备、窄带滤波器、中频功率检波器、监测控制器、存储器、第三下变频设备、第三本振设备、射频功率放大器和第二耦合器。
[0135]该系统的工作原理为:
[0136]第一步:射频功率检测器通过第二耦合器提取射频输出信号确定输出的射频信号的电压值，监测控制器根据确定的电压值利用实施例一的方式确定下变频第一增益调整衰减值，并发送给下变频第一增益调整器。[0137]第二步:射频信号通过第一耦合器、经第一下变频设备和第一本振设备的共同作用后输出一个中频信号，进入下变频第一增益调整器，下变频第一增益调整器将该中频信号降低一个增益调整衰减值后，该中频信号变为适合后级处理的中频信号。
[0138]第三步:该中频信号经过第一模数转换器，根据带通采样定律，和中频信号的频率值大小，确定采样率，变为中频数字基带信号，然后讲过第一数字下变频和滤波处理器，实现数字下变频和镜像滤除，变为零中频数字基带信号。
[0139]其中，第一模数转换器采用专用ADC器件实现，第一数字下变频和滤波处理器可由可编程门阵列FPGA实现。
[0140]第四步:首先，监测控制器根据所述零中频数字基带信号利用实施例二的方法确定线性滤波参数，并发送给线性滤波器；
[0141]其次:线性滤波器根据确定的线性滤波参数对接收到的零中频数字基带信号进行线性滤波改善，得到数字基带信号。
[0142]较优地，在监测控制器根据所述零中频数字基带信号利用实施例二的方法确定线性滤波参数时，可以在射频信号输入时，通过第一耦合器采集射频输入信号，经过第二下变频设备和第二本振设备共同作用后，输出固定的中频信号，该中频信号进入窄带滤波器，滤除带外信号，得到窄带内通过的信号，监测控制器通过中频功率检波器检测出通过窄带的中频信号的功率值。
[0143]第五步:线性改善处理后的数字基带信号进入基带削峰设备进行基带削峰处理，降低峰均比，将基带削峰处理后的信号发送给基带预失真处理器。
[0144]需要说明的是，基带削峰处理器初步实现数字基带信号的预矫正功能。
[0145]第六步:基带削峰处理后的信号进入数字预失真器，利用数字预失真参数对数字信号进行矫正。
[0146]其中，数字预失真器可采用专用芯片，也可由FPGA实现。
[0147]第七步:数字预失真处理后的信号经过数模转换变为模拟中频信号，然后经过上变频设备和第三本振设备将模拟中频信号变为射频信号。
[0148]第八步:监测控制器在第一步中同时对上变频增益调整衰减值进行增加，射频信号输入上变频增益调整器后，利用增加后的上变频增益调整衰减值对接收到的射频信号进行增益调整，变为适合后级处理的射频信号。
[0149]第九步:所述射频信号经过射频功率放大器放大变为额定输出功率后，通过第二率禹合器输出。
[0150]需要说明的是，在射频信号输出之后，第二耦合器提取输出的射频信号作为反馈信号，经过下变频第二增益调整器，利用降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射频信号进行调整，变为适合后级处理的信号，该后级处理的信号经过第三下变频设备和第三本振设备共同作用后，输出一个中频信号。
[0151]预失真参数自适应控制器将中频数字基带信号经过下变频和滤波处理得到零中频数字基带信号，与第五步得到的基带削峰处理后的信号作差，将其差值作为数字预失真的调整参数。
[0152]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种射频信号的控制方法，其特征在于，该方法包括: 确定当前输出的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率；根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系，确定所述当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值； 在确定的所述输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时，将增加上变频增益调整衰减值，以及降低下变频第一增益调整衰减值； 利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整，经过数字预失真处理后，再利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整，并经过功率放大操作后输出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定的输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值之后，利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整之前，所述方法还包括: 将降低下变频第二增益调整衰减值； 利用降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射频信号进行调整，并根据调整后的射频信号与经过下变频第一增益调整衰减值进行调整后的射频信号之间的差值确定数字预失真处理参数； 数字预失真处理，具体包括: 利用确定的数字预失真处理参数对经过下变频第一增益调整衰减值调整后射频信号进行数字预失真处理。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整之后，经数字预失真处理之前，所述方法还包括； 确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经下变频第一增益调整衰减值进行调整和模数转换后得到的； 根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值； 利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对输入的射频信号进行调整之后，数字预失真处理之前，所述方法还包括: 将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对所述数字信号进行线性滤波。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，具体包括: 确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率； 从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定不同的本振频率值； 依次根据不同的本振频率值对射频信号进行下变频和过滤操作后，确定通过过滤的射频信号的功率值； 针对每次确定的功率值执行以下操作: 在确定当前的功率值大于参考门限值，且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是首次出现时，则确定当前功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第一频率值；在确定当前的功率值不大于参考门限值，且确定所述功率值不大于参考门限值这一事件是最后一次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值； 将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值，以及将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。
5.一种射频信号的控制方法，其特征在于，该方法包括: 确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经第一下变频和模数转换后得到的； 根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值； 将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对数字信号进行线性滤波，并经数字预失真处理和功率放大操作后输出。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，具体包括: 确定执行功率放大操作所需的起始频率和终止频率； 从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定不同的本振频率值；依次根据不同的本振频率值 对射频信号进行第二下变频和过滤操作后，确定通过过滤的射频信号的功率值； 针对每次确定的功率值执行以下操作: 在确定当前的功率值大于参考门限值，且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是首次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第一频率值； 在确定当前的功率值不大于参考门限值，且确定所述功率值不大于参考门限值这一事件是最后一次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值； 将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值，以及将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽的数值。
7.一种射频信号的控制设备，其特征在于，所述设备包括: 射频功率检测器，用于确定当前输出的射频信号的参数信息，所述参数信息用于表征射频信号的功率； 监测控制器，用于根据射频信号的参数信息与输出功率值之间的对应关系，确定所述当前输出的射频信号的参数信息对应的输出功率值，并在所述确定的输出功率值与额定功率值之间的差的绝对值大于设定的数值时，将增加上变频增益调整衰减值，以及降低下变频第一增益调整衰减值； 下变频第一增益调整器，用于利用降低后的下变频第一增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整； 数字预失真器，用于对下变频第一增益调整器调整后的当前输入的射频信号进行数字预失真处理；上变频增益调整器，用于利用增加后的上变频增益调整衰减值对当前输入的射频信号进行调整； 射频功率放大器，用于将上变频增益调整器调整后的射频信号进行功率放大操作后输出。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述监测控制器，还用于将降低下变频第二增益调整衰减值； 所述设备还包括: 下变频第二增益调整器，用于利用降低后的下变频第二增益调整衰减值对输出的射频信号进行调整，并根据调整后的射频信号与经过下变频第一增益调整衰减值进行调整的频信号之间的差值确定数字预失真处理参数； 所述数字预失真器，具体用于利用确定的数字预失真处理参数对经过下变频第一增益调整衰减值调整后射 频信号进行预失真处理。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于， 所述监测控制器，还用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经下变频第一增益调整衰减值进行调整和模数转换后得到的，并根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值； 所述设备还包括: 线性滤波器，用于将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述输入的射频信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对所述数字信号进行线性滤波。
10.一种射频信号的控制设备，其特征在于，所述设备包括: 监测控制器，用于确定数字信号的第一中心频点值和带宽值，所述数字信号是输入的射频信号经第一下变频和模数转换后得到的，并根据执行功率放大操作所需的起始频率与终止频率的平均值，确定所述功率放大操作所需工作频段的第二中心频点值； 线性滤波器，用于将确定的所述第一中心频点与所述第二中心频点的差值和所述数字信号的带宽值作为线性滤波的参数值，对数字信号进行线性滤波； 数字预失真器，用于对经线性滤波器调整后的数字信号进行数字预失真处理； 射频功率放大器，用于对经数字预失真器的数字信号进行功率放大操作，并输出。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述监测控制器，具体包括: 频率确定模块，用于确定执行功率方法操作所需的起始频率和终止频率； 本振频率值确定模块，用于从起始频率开始到终止频率结束，以设定步进为单位分别确定不同的本振频率值； 功率值确定模块，用于根据不同的本振频率值对射频信号进行第二下变频和过滤操作后，确定通过过滤的射频信号的功率值； 频率值确定模块，用于针对功率值确定模块确定的各功率值执行以下操作: 在确定当前的功率值大于参考门限值，且确定所述功率值大于参考门限值这一事件是首次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第一频率值； 在确定当前的功率值不大于参考门限值，且确定所述功率值不大于参考门限值这一事件是最后一次出现时，则确定当前的功率值对应的本振频率值，并记录该本振频率值对应的执行功率放大操作所需的频率作为第二频率值； 第一中心频点计算模块，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的平均频率值作为所述数字信号的第一中心频点值； 带宽数值确定模块，用于将所述第一频率值和所述第二频率值的差的数值作为数字信号的带宽 的数值。
【文档编号】H04L27/36GK103428157SQ201210152498
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月16日 优先权日:2012年5月16日
【发明者】张占胜, 潘栓龙 申请人:京信通信系统（中国）有限公司