一种预失真处理的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种预失真处理的方法及系统，该方法包括：根据一调节系数对预失真器输出的数据进行预失真处理；根据自适应算法的计算结果和一遗忘参数调整所述调节系数；根据一预置的缩放系数调整所述遗忘参数。根据本发明可以缩短更新系数后系统稳定的时间，配合原来的自适应算法可以较大的提高系统性能。
【专利说明】一种预失真处理的方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信领域，特别是应用在LTE等大带宽的通信系统中的一种预失真处理的方法及系统。
【背景技术】
[0002]在无线领域中，功率放大器(PA)的非线性特性，随着输入信号带宽的增大，而更加明显。这对LTE(长期演进)等大带宽制式的应用，产生了极大的挑战。在目前的解决方案中，大部分是采用数字预失真(DPD)技术(结构如图1)来增加数字处理能力。该技术在提高功率放大器(PA)的线性度同时，具有较大的灵活性，和较低的成本的优势。
[0003]图1中，PA是一个非线性器件。如果数据直接从PA输入，那么PA输出就会呈现产生非线性失真。而预失真器是用来校正PA(功率放大器)的非线性，让从输入数据和输出数据呈现一个线性特性，屏蔽PA的非线性特性。此外，系统还会提取的PA输入前和输入后的数据特性，并做相应处理，存为训练表格，用作预失真器的关键输入系数。
[0004]现有技术中，对预失真进行处理的方法如图2所示，将预失真器的输出与一调节系数通过乘累加器进行运算。乘累加器的输出通过PA输出，缓存PA输出的反馈，将PA的输出反馈与乘累加器的输出进行自相关运算，得到更新的调节系数。但目前的结构设计以下缺点:更新调节系数后的系统稳定时间慢；系统性能不闻，不能完全?两足现在闻性能系统的要求。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的 技术问题是提供一种预失真处理的方法及系统，以缩短更新系数后系统稳定的时间。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种预失真处理的方法，包括:
[0007]根据一调节系数对预失真器输出的数据进行预失真处理；
[0008]根据自适应算法的计算结果和一遗忘参数调整所述调节系数；
[0009]根据一预置的缩放系数调整所述遗忘参数。
[0010]进一步地，上述方法还具有下面特点:所述根据自适应算法的计算结果和一遗忘参数调整所述调节系数包括:
[0011]预先为所述遗忘参数配置一初始值，存入第一寄存器；
[0012]将所述第一寄存器输出的遗忘参数与所述缩放系数相乘，然后与I减去所述缩放系数的差相加，得到新的遗忘参数。
[0013]进一步地,上述方法还具有下面特点:所述得到新的遗忘参数后还包括:
[0014]利用所述新的遗忘参数更新所述第一寄存器。
[0015]进一步地，上述方法还具有下面特点:所述根据一预置的缩放系数调整所述遗忘参数包括:
[0016]将第二寄存器缓存的调节系数与自适应算法的计算结果进行矩阵相乘，然后与所述遗忘参数相加得到第一系数矩阵；
[0017]对所述第一系数矩阵进行求逆得到第二系数矩阵；
[0018]所述第二寄存器存储的调节系数乘以所述第二系数矩阵后，再乘以所述自适应算法的计算结果，得第三系数矩阵；
[0019]所述第二寄存器存储的调节系数减去所述第三系数矩阵后，除以所述遗忘参数得到第四系数矩阵；
[0020]将所述第四系数矩阵、所述自适应算法的计算结果与上次更新后的调节系数进行累加，得到本次更新的调节系数。
[0021]进一步地，上述方法还具有下面特点:所述得到第四系数矩阵之后还包括:
[0022]根据所述第四系数矩阵更新所述第二寄存器。
[0023]为了解决上述问题，本发明还提供了一种预失真处理的系统，包括:
[0024]处理模块，用于根据一调节系数对预失真器输出的数据进行预失真处理；
[0025]系数调整模块，用于根据自适应算法的计算结果和一遗忘参数调整所述调节系数；
[0026]遗忘参数模块，用于根据一预置的缩放系数调整所述遗忘参数。
[0027]进一步地,上述系统还具有下面特点:所述遗忘参数模块包括:
[0028]第一寄存器，用于缓存遗忘参数，预先缓存为所述遗忘参数配置的初始值，将所述遗忘参数输出给调整单元和系数调整模块；
[0029]调整单元，用于将所述第一寄存器输出的遗忘参数与所述缩放系数相乘，然后与I减去所述缩放系数的差相加，得到新的遗忘参数，将所述新的遗忘参数输出给所述第一寄存器。
[0030]进一步地，上述系统还具有下面特点:
[0031]所述第一寄存器，还用于利用所述调整单元输出的新的遗忘参数进行更新。
[0032]进一步地，上述系统还具有下面特点:所述系数调整模块包括:
[0033]第二寄存器，用于缓存的调节系数，将调节系数输出给第一单元、第三单元和第四单元；
[0034]所第一单元，用于将所述调节系数与自适应算法的计算结果进行矩阵相乘，然后与所述遗忘参数相加得到第一系数矩阵；
[0035]第二单元，用于对所述第一系数矩阵进行求逆得到第二系数矩阵；
[0036]所述第三单元，用于将所述调节系数乘以所述第二系数矩阵后，再乘以所述自适应算法的计算结果，得第三系数矩阵；
[0037]第四单元，用于将所述调节系数减去所述第三系数矩阵后，除以所述遗忘参数得到第四系数矩阵；
[0038]第五单元，用于将所述第四系数矩阵、所述自适应算法的计算结果与上次更新后的调节系数进行累加，得到本次更新的调节系数。
[0039]进一步地，上述系统还具有下面特点:
[0040]所述第四单元，还用于将所述第四系数矩阵输出给所述第二寄存器；
[0041]所述第二寄存器，还用于根据所述第四系数矩阵进行更新。
[0042]综上，本发明提供一种预失真处理的方法及系统，可以缩短更新系数后系统稳定的时间，配合原来的自适应算法可以较大的提高系统性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是常见DPD原理框图；
[0044]图2是现有技术的DPD结构示意图；
[0045]图3是本发明实施例的DH)系统的示意图；
[0046]图4是本发明实施例的遗忘参数模块的示意图；
[0047]图5是本发明实施例的系数调整模块的示意图。
【具体实施方式】
[0048]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0049]图2为的自适应算法的结果直接输出到更新后的系数模块，导致原有的算法在突发的干扰情况下，在计算最优的系数时，收敛速度慢。在2G，3G的场景中，这种方法可以满足要求，但是对4G LTE大带宽情况下，就不能满足要求。主要体现在，当外界突然出现强干扰情况下，需要经过许多个时隙后，DH)性能才能恢复到正常水平。本发明在原有算法上，增加了增加的系数调整模块和遗忘参数模块，配合原来的自适应算法模块，减少计算最优系数过程的收敛时间。常见DH)结构，会设置步进参数，这样一个常值，来控制系统稳定。如果设置的值过大则系统稳定不了，如果值过小，系统稳定的时间慢。
[0050]本发明实施例中，增加了一个遗忘参数模块和系数调节模块(参考图3)，来代替步进参数的功能。遗忘参数本身是一个变量，配合自适应算法，能有效避免因为设置的值不合适而对系统产生的影响。
[0051]通过本发明实施例的系统进行预失真处理的方法包括以下步骤:
[0052]步骤11、根据一调节系数对预失真器输出的数据进行预失真处理；其中，根据自适应算法的计算结果和一遗忘参数调整所述调节系数；根据一预置的缩放系数调整所述遗忘参数。
[0053]在自适应算法中，步进直接影响收敛的时间和最后的最优系数的性能。如果步进大，虽然收敛时间短，但最后计算出的系数未必最优，性能不高。而步进小，虽然最后系数能达到最优，但收敛的时间长。本发明实施例是先用软件配置的参考值，作为初始值，然后利用硬件自身计算每次步进大小，开始用大步进，减少收敛时间，后采用小步进，提高系统性倉泛。
[0054]图4为本发明实施例的遗忘参数模块的示意图，如图4所示，本实施例的遗忘参数模块包括:
[0055]遗忘参数寄存器(相当于第一寄存器)，用于缓存遗忘参数，预先缓存为所述遗忘参数配置的初始值，将所述遗忘参数输出给调整单元和系数调整模块；
[0056]调整单元，用于将所述第一寄存器输出的遗忘参数与所述缩放系数相乘，然后与I减去所述缩放系数的差相加，得到新的遗忘参数，将所述新的遗忘参数输出给所述第一寄存器。[0057]所述遗忘参数寄存器，还用于利用所述调整单元输出的新的遗忘参数进行更新。
[0058]遗忘参数模块计算流程可以包括以下步骤:
[0059]步骤101、在每次重新计算系数前,先配置好遗忘参数的初始值。
[0060]例如，预先配置遗忘参数的初始值为0.95。
[0061]步骤102、遗忘参数寄存器第一次更新是读入初始值。
[0062]步骤103、遗忘参数寄存器输出的遗忘参数和缩放系数相乘后，加上I减去缩放系数的差，得到新的遗忘参数。
[0063]可以根据PA的特性，给出一个经验值(一般为0.99左右)，作为缩放系数的初始值。
[0064]步骤104，利用新得到的遗忘参数更新遗忘参数寄存器。
[0065]重复执行步骤103到104，最终遗忘参数会无限接近于I。
[0066]根据上述叙述，步骤102到104形成一个简单的闭环系统。如果软件配置的缩放系数和初始值不对，那么经过闭环控制，硬件能自动调节到最佳的值。
[0067]图5为本发明实施例的系数调整模块的示意图，如图5所示，本实施例的系数调整模块可以包括:
[0068]第二寄存器(相当于调节系数寄存器)，用于缓存的调节系数，将调节系数输出给第一单元(相当于一矩阵乘法器和一加法器)、第三单元和第四单元；
[0069]所第一单元，用于将所述调节系数与自适应算法的计算结果进行矩阵相乘，然后与所述遗忘参数相加得到第一系数矩阵；
[0070]第二单元(相当于矩阵求逆器)，用于对所述第一系数矩阵进行求逆得到第二系数矩阵；
[0071]所述第三单元(相当于一矩阵乘法器)，用于将所述调节系数乘以所述第二系数矩阵后，再乘以所述自适应算法的计算结果，得第三系数矩阵；
[0072]第四单元(相当于一减法器和一除法器)，用于将所述调节系数减去所述第三系数矩阵后，除以所述遗忘参数得到第四系数矩阵；
[0073]第五单元(相当于累加器)，用于将所述第四系数矩阵、所述自适应算法的计算结果与上次更新后的调节系数进行累加，得到本次更新的调节系数。
[0074]其中，所述第四单元，还用于将所述第四系数矩阵输出给所述第二寄存器；
[0075]所述第二寄存器，还用于根据所述第四系数矩阵进行更新。
[0076]系数调整模块计算流程可以包括以下步骤:
[0077]步骤201、在每次重新计算系数前，先配置好调节系数的初始值。
[0078]软件根据当前应用场景，配置一个典型值，作为调节系数的初始值。
[0079]步骤202、调节系数寄存器读入初始值。
[0080]步骤203、执行调节系数计算。
[0081]首先，调节系数寄存器将软件配置的初始值，全部保存起来。第一次更新是软件配置，以后是用除法器(调节系数计算内部的最后一级)的输出更新。更新后的系数实际上是一个表格，作为一个矩阵(二维数组)，然后根据算法，依次参与后面的计算。
[0082]调节系数计算具体如下:
[0083]1、矩阵乘法器:根据算法，将更新后的调节系数和原来自适应算法的计算结果进行矩阵乘法；
[0084]2、加法器:矩阵乘法后仍是一个(矩阵)二维数组，和遗忘参数进行相加得到第一系数矩阵；
[0085]3、矩阵求逆器:对第一系数矩阵进行求逆操作得到第二系数矩阵；
[0086]4、矩阵乘法器:调节系数寄存器存储的调节系数乘以所述第二系数矩阵后，再乘以所述自适应算法的计算结果，得第三系数矩阵；
[0087]5、减法器:调节系数寄存器存储的调节系数减去第三系数矩阵；
[0088]6、除法器:减法器输出的结果除以遗忘参数得到第四系数矩阵，将第四系数矩阵一路送给累加器，一路返回送给调节系数寄存器进行更新。
[0089]7、累加器:将当前的累加器存储的值，与调节系数计算部分输入值(即除法器输出的第四系数矩阵)以及自适应算法的计算结果这三个值进行累加，计算出最优的调节系数，送给更新后系数缓存模块。
[0090]步骤204、更新调节系数寄存器。
[0091]重复执行203到204步。
[0092]根据上述叙述，调节系数计算部分是一个闭环控制，由于这部分是硬件计算，所以速度快，能迅速减少更新系数后稳定的时间。
[0093]采用本发明实施例的系统和方法，可以有效提高性能，并且减少系统更新系数后，稳定的时间。
[0094]本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[0095]以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种预失真处理的方法，包括: 根据一调节系数对预失真器输出的数据进行预失真处理； 根据自适应算法的计算结果和一遗忘参数调整所述调节系数； 根据一预置的缩放系数调整所述遗忘参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述根据自适应算法的计算结果和一遗忘参数调整所述调节系数包括: 预先为所述遗忘参数配置一初始值，存入第一寄存器； 将所述第一寄存器输出的遗忘参数与所述缩放系数相乘，然后与I减去所述缩放系数的差相加，得到新的遗忘参数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于:所述得到新的遗忘参数后还包括: 利用所述新的遗忘参数更新所述第一寄存器。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于:所述根据一预置的缩放系数调整所述遗忘参数包括: 将第二寄存器缓存的 调节系数与自适应算法的计算结果进行矩阵相乘，然后与所述遗忘参数相加得到第一系数矩阵； 对所述第一系数矩阵进行求逆得到第二系数矩阵； 所述第二寄存器存储的调节系数乘以所述第二系数矩阵后，再乘以所述自适应算法的计算结果，得第三系数矩阵； 所述第二寄存器存储的调节系数减去所述第三系数矩阵后，除以所述遗忘参数得到第四系数矩阵； 将所述第四系数矩阵、所述自适应算法的计算结果与上次更新后的调节系数进行累加，得到本次更新的调节系数。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于:所述得到第四系数矩阵之后还包括: 根据所述第四系数矩阵更新所述第二寄存器。
6.一种预失真处理的系统，包括: 处理模块，用于根据一调节系数对预失真器输出的数据进行预失真处理； 系数调整模块，用于根据自适应算法的计算结果和一遗忘参数调整所述调节系数； 遗忘参数模块，用于根据一预置的缩放系数调整所述遗忘参数。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于:所述遗忘参数模块包括: 第一寄存器，用于缓存遗忘参数，预先缓存为所述遗忘参数配置的初始值，将所述遗忘参数输出给调整单元和系数调整模块； 调整单元，用于将所述第一寄存器输出的遗忘参数与所述缩放系数相乘，然后与I减去所述缩放系数的差相加，得到新的遗忘参数，将所述新的遗忘参数输出给所述第一寄存器。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于: 所述第一寄存器，还用于利用所述调整单元输出的新的遗忘参数进行更新。
9.如权利要求6-8任一项所述的系统，其特征在于:所述系数调整模块包括: 第二寄存器，用于缓存的调节系数，将调节系数输出给第一单元、第三单元和第四单元;所第一单元，用于将所述调节系数与自适应算法的计算结果进行矩阵相乘，然后与所述遗忘参数相加得到第一系数矩阵； 第二单元，用于对所述第一系数矩阵进行求逆得到第二系数矩阵； 所述第三单元，用于将所述调节系数乘以所述第二系数矩阵后，再乘以所述自适应算法的计算结果，得第三系数矩阵； 第四单元，用于将所述调节系数减去所述第三系数矩阵后，除以所述遗忘参数得到第四系数矩阵； 第五单元，用于将所述第四系数矩阵、所述自适应算法的计算结果与上次更新后的调节系数进行累加，得到本次更新的调节系数。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于: 所述第四单元，还用于将所述第四系数矩阵输出给所述第二寄存器； 所述第二寄存器，还用于根据·所述第四系数矩阵进行更新。
【文档编号】H04L25/49GK103546405SQ201210243287
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】吕怡 申请人:中兴通讯股份有限公司