时域发射器信号整形的制作方法

文档序号:17817015发布日期:2019-06-05 21:50
时域发射器信号整形的制作方法

本发明涉及一种用于对发射器频率谱进行整形的设备及相关方法,更具体来说,涉及用于对所述发射器的一或多个放大器的频率谱进行整形的设备及相关方法。



背景技术:

经调制信号(例如经由正交频分多路复用(OFDM)调制的信号)具有很高的带效率,但可能具有高峰均功率,且因此缺乏功率效率。还需要从功率放大器饱和电压的大幅回退,以保持良好的信号质量并限制失真。一般来说,这些信号的质量是通过带外发射频谱掩模及带内误差(EVM)来测量的。

当功率放大器的功率增加时,由于功率放大器的失真,信号误差跨越输出信号的频率谱增加。由于信号指定带宽内的频谱误差的增长,这导致EVM降级。另外,由于信号指定带宽之外的频谱误差的增加,可能发生带外发射。在没有频谱整形的情况下,信号的PSD在若干频率下可能违反带外发射频谱掩模,并且在所有其它频率下处于掩模限制内,及/或信号的功率频谱密度(PSD)可能根本不违反带外发射频谱掩模,但可能违反EVM要求。因此,在没有频谱整形的情况下,信号的频率谱中的不受控制的误差限制了功率放大器的可实现的输出功率,并因此限制发射器,特别是因为带外发射频谱掩模及EVM要求是由例如FCC及无线标准设置并必须遵守FCC及无线标准。

用于频谱整形的常规方法试图使用迭代频域技术来这样做,这可能导致符号边界效应,其降低性能并且可能需要众多迭代以适当地整形信号的频率谱。此外,此类频域技术仅适用于OFDM调制。其它技术可使用迭代极性限幅及滤波的组合,但这些技术不能独立地调整带外发射及带内EVM。因此,需要信号的频谱整形,其允许独立带外发射及带内EVM调整,同时限制完成整形所需的复杂性及迭代数目。



技术实现要素:

一方面,本申请案涉及一种频谱整形器装置,其包括:电路,其经配置以基于第一预定要求对信号的频谱进行整形,基于第二预定要求对所述信号的所述频谱的至少一部分进行整形,调整所述信号的所述频谱以补偿功率放大器的非线性,及在调整之后向所述功率放大器提供所述信号。

另一方面,本申请案涉及一种频谱整形方法,其包括:利用电路基于至少一个预定要求的带外要求对信号的频谱进行整形;利用所述电路基于至少一个预定的带内要求对所述信号的所述频谱的带内部分进行整形;利用所述电路调整所述信号的所述频谱以补偿功率放大器的非线性;以及在调整之后,使用所述电路向所述功率放大器提供所述信号。

另一方面,本申请案涉及一种在上面存储有计算机可读指令的非暂时性计算机可读媒体,当由处理电路执行时,所述计算机可读指令致使所述处理电路执行频谱整形方法,所述频谱整形方法包括:基于至少一个预定要求的带外要求对信号的频谱进行整形;基于至少一个预定的带内要求对所述信号的所述频谱的带内部分进行整形;调整所述信号的所述频谱以补偿功率放大器的非线性;以及在调整之后向所述功率放大器提供所述信号。

附图说明

当结合附图考虑时,通过参考以下详细描述,将更容易获得本发明及其许多伴随优点的更完整了解,其中:

图1是根据本发明的示范性方面的覆盖有带外发射频谱掩模及EVM要求的功率放大器输出的频域图;

图2A是根据本发明的示范性方面的调制信号的曲线图;

图2B是根据本发明示范性方面的功率放大器的输入/输出特性的曲线图;

图2C是根据本发明的示范性方面的基于调制信号的输入的功率放大器的输出的频谱的曲线图;

图3A是根据本发明的示范性方面的频谱整形的图;

图3B是根据本发明的示范性方面的频谱整形之后的功率放大器输出的频域图;

图4A是根据本发明的示范性方面的具有线性化及限幅的功率放大器的输入/输出特性;

图4B是根据本发明的示范性方面的线性化及限幅之后的功率放大器的输出的频谱的曲线图;

图5A是根据本发明的示范性方面的输入限幅的曲线图;

图5B是根据本发明的示范性方面的频谱误差的重新分配的曲线图;

图5C是根据本发明的示范性方面的软限幅的曲线图;

图5D是根据本发明的示范性方面的限幅误差的曲线图;

图6是根据本发明的示范性方面的数字预失真之后的功率放大器输入/输出特性到功率放大器输入/输出特性的限幅版本的映射的框图;

图7A是根据本发明的示范性方面的功率放大器的输入/输出特性;

图7B是根据本发明示范性方面的数字预失真之后的功率放大器的输入/输出特性及频率谱;

图7C是根据本发明的示范性方面的初始整形之后的功率放大器的输入/输出特性及频率谱;

图7D是根据本发明的示范性方面的带边缘滤波及带内噪声消除之后的功率放大器的频率谱;

图8是根据本发明的示范性方面的频谱整形的算法流程图。

图9是根据本发明的示范性方面的频谱整形器的框图;

图10是根据本发明的示范性方面的另一频谱整形器的框图;

图11是根据本发明的示范性方面的频谱整形器的另一图;

图12是根据本发明的示范性方面的频谱整形器的另一图;

图13是根据本发明的示范性方面的频谱整形器的另一图;

图14是根据本发明的示范性方面的双迭代频谱整形器的图;

图15是根据本发明的示范性方面的指数映射或指数压缩的曲线图;

图16是根据本发明的示范性方面的噪声整形滤波器的框图;

图17是根据本发明的示范性方面的滤波器组的框图;

图18A是根据本发明的示范性方面的滤波器内核;

图18B是根据本发明的示范性方面的另一滤波器内核;

图19是根据本发明的示范性方面的任意滤波器的特性;

图20是组合任意滤波器的特性以便获得所要滤波器响应的实例;

图21是组合任意滤波器的特性以便获得所要滤波器响应的另一实例;

图22是组合任意滤波器的特性以便获得所要滤波器响应的另一实例;

图23是根据本发明的示范性方面的具有收敛加速的双迭代频谱整形器的框图;

图24是根据本发明的示范性方面的单迭代频谱整形器的框图,单迭代频谱整形器具有由配备有失真恢复(DRR)收敛加速的接收器接收的信号的进一步优化;及

图25是根据本发明的示范性方面的装置的框图。

具体实施方式

现在参考图式,其中相似参考数字贯穿若干视图指定相同或对应部分,图1是根据本发明的方面的发射器输出信号的频率谱110的图。针对带外发射掩模100测量发射器输出信号的频谱110,以确定是否存在对掩模的任何违反。如从图1中可看出,掩模100在两个位置被违反,这表明需要频谱整形。可接受的EVM掩模105也覆盖在发射器输出信号的频谱110上,以确定带内EVM是否满足要求。为简洁起见,参考OFDM调制来描述本发明的发明特征。然而,这些特征同样适用于一般技术人员将认识到的任何其它调制方案。

图2A是将由功率放大器放大的带限信号y的频谱。在图2B中说明功率放大器fn1的特性。如从图2B可看到,功率放大器的特性具有非线性但单调上升区,其后是饱和区。两个区都会引起频谱误差,如图2C所见。在图2C中,功率放大器fn1(y)的输出包含信号,以及引起EVM劣化及掩模违反的误差特性y-fn1(y)。

图3A是根据本发明的示范性方面的功率放大器的输出的频谱整形的框图。如可了解,发射器可包含一或多个功率放大器,以将发射器的输出信号的发射功率增加到所需的电平。此类功率放大器可能会显着影响输出信号的带外发射及带内EVM,特别是在功率放大器的操作点接近放大器的饱和电平时。图3A说明被提供给频谱整形器305的经调制信号300,频谱整形器305对信号300进行整形以补偿功率放大器310中的非线性,如下面将详细描述。在图3B中可看到频谱整形器305的整形结果,其中输出信号的频谱325已经整形以落在带外发射掩模315内。可由频谱整形器305执行频谱325的额外整形以在带的高频边缘及低频边缘中的任一者或两者处进一步将高频发射减少到指定要求320以下。还改进EVM特性以满足要求330。

接下来,参考图4A到4B及图5A到5D提供根据本发明的示范性方面的频谱整形的概述。图4A是功率放大器的输入/输出特性的更详细曲线图。如上文论述,功率放大器的输入/输出特性包含非线性单调增加区及饱和区。如在图4中可看到,频谱整形器将非线性单调增加区线性化到限幅,这通过极性限幅在功率放大器的饱和阈值处执行,如下面详细描述。在图4B中说明线性化及极性限幅的结果,其中功率放大器的频谱发射被降低。

图5C描绘功率放大器的单调增加区段的线性化,将失真误差变换为限幅误差,其中限幅误差频谱在图5D中说明。图5A是显示输入信号的线性化及限幅的结果的曲线图。然后,如图5B中所说明那样重新分配信号中的误差,以便满足要求,例如图1的带外发射掩模100以及EVM 105。

针对功率放大器中的非线性,接着调整在图5A到5B中说明的整形结果(其主要是用于满足要求),如图5C到5D中展示。如图6中说明,满足要求的整形结果被提供给补偿功率放大器605中的非线性的数字预失真器(DPD)600。举例来说,DPD 600可具有与功率放大器605的输入/输出特性反向的输入/输出特性。由DPD 600处理的信号被提供给功率放大器605,功率放大器605的输出610大体上线性到功率放大器605的饱和点。

图7A到7D是根据本发明的示范性方面的频谱整形的其它说明。在图7A中说明功率放大器的输入/输出特性700。如上文论述,功率放大器的输入/输出特性包含非线性单调增加区1及饱和区2。图7B说明线性化及限幅到功率放大器的饱和区2之后的功率放大器的输入/输出特性705。图7B还说明由放大器中的误差产生的带限信号710及频谱发射715。图7C展示在进一步整形以限制信号725中的频谱发射730之后的非线性映射720的特性。然后,调整信号735以满足EVM及其它频谱要求740。以此方式,输入到功率放大器的信号可独立调整以满足带内及带外要求以及解决功率放大器中的非线性。

图8是根据本发明的示范性方面的频谱整形过程的算法流程图。如可了解,关于图8描述的方法可由通用处理器通过执行一系列计算机可读指令来执行,或由一或多个专用硬件电路执行。尽管图8被说明为一系列顺序步骤,但所属领域的一般技术人员将认识到,一些步骤可并行执行,并且步骤可与所说明的顺序不同地排序。因此,图8仅是示范性的而不限制本发明。指数压缩800是非线性映射的一个此函数。

图8中的过程开始于步骤800,其中输入信号通过例如指数压缩被非线性地映射,以便满足给定要求,例如图1的带外发射掩模100。在步骤805,在例如功率放大器的饱和点处对信号进行限幅,并且在步骤810从输入信号减去结果,以便隔离带内误差。利用噪声整形滤波器(下面将描述)对这些带内误差进行滤波,并且将结果添加到步骤805的限幅信号,以便获得已整形为满足带内及带外要求的信号。尽管未在图8中说明,但如上文论述,此信号可用数字预失真器进一步处理,以便补偿放大器非线性。

如上文论述,执行在图8的步骤800中执行的非线性映射以满足带外发射要求。可使用例如一般技术人员将认识到的迭代训练算法从需求的掩模凭经验离线确定此映射的函数。因而,在不脱离本发明的范围的情况下,可使用查找表、多项式,基本数学函数的组合或任何其它方法来执行非线性映射。

接下来,参考图9描述根据本发明的示范性方面的频谱整形器900。在图9中,到频谱整形器900的输入信号在输入905处提供,在输入905处将其输入到执行初始频谱整形的非线性映射器910。如上文论述,非线性映射器910调整带外频谱发射以便满足预定要求(即,掩模)。非线性映射器910的输出被提供给极性限幅器915,极性限幅器915将信号限幅到功率放大器935的饱和电平,信号最终将被提供到功率放大器935。极性限幅器是可在保持相位的同时对复杂信号的幅值进行硬限制的限幅器。极性限幅器915的输出被提供给求和节点945,在求和节点945处将所述输出从在输入905处接收的信号中减去。求和节点945的输出是跨越整个频率范围的频谱误差乘以负一,并且是提供给带内选择滤波器940,其隔离信号中的带内误差。带内选择滤波器940的输出被提供给另一求和节点920,其将所述输出加到极性限幅器915的输出。

如可了解,带内选择滤波器可实施为数字滤波器(IIR、FIR、波-数字或晶格)、模拟滤波器、开关电容滤波器等,并且可为带通、低通、高通、陷波或其组合。因此,所使用的特定带内选择滤波器940不限制本发明。

返回到图9,求和节点920的输出被提供给带边缘滤波器950,其进一步衰减带的边缘处的带外发射,如例如图3B的参考数字320所说明。如可了解,带边缘滤波器950可衰减带的高频边缘、带的低频边缘或两者处的发射。带边缘滤波器也可为数字滤波器(FIR、IIR、波数字或晶格)、自适应滤波器、模拟滤波器、开关电容滤波器及类似者。因此,带边缘滤波器950的具体实施方案决不限制本发明。

带边缘滤波器的输出被提供给另一极性限幅器925,其在功率放大器935的饱和点处对信号限幅。在一些示范性方面,极性限幅器920(及915)可在低于功率放大器935的饱和点的电平处对信号限幅。

然后,将限幅信号提供给DPD电路930,DPD电路930对信号进行预失真以解决功率放大器935中的非线性。如上文论述,DPD电路930可实施与功率放大器的输入输出特性的非线性单调增加区相反的输入/输出特性。然而,如一般技术人员将认识到,DPD电路930可实施其它输入/输出特性。DPD电路930的输出被提供给功率放大器935以进行放大及传输。

图10是根据本发明的示范性方面的另一频谱整形器。在图10中,经由输入1005将信号提供给非线性映射器1010。如上文解释,非线性映射器1010执行信号的初始整形,以便满足带外要求(即,掩模)。非线性映射器的输出被提供给极性限幅器1045,极性限幅器1045将信号限幅到功率放大器1035的饱和点(或到较低电平)。极性限幅器1045的输出被提供给求和节点1040,求和节点1040从在输入1005处接收的信号减去此输出。然后,将求和节点1040的输出提供给带内选择滤波器1050,如上文描述,带内选择滤波器1050隔离带内误差。带内选择滤波器1050的输出被提供给另一求和节点1015,在节点1015处所述输出被加到非线性映射器1010的输出。然后,求和节点1015的输出被提供给带边缘滤波器1020,其进一步衰减带的边缘处的发射,如上文论述。带边缘滤波器1020的输出被提供给另一极性限幅器1025,其将信号限幅到功率放大器1035的饱和点(或其下方),并且将结果提供给DPD电路1030以便补偿功率放大器非线性,如上文描述。将结果提供给功率放大器1035以进行放大及传输。因此,频谱整形器1000与频谱整形器900的不同之处在于,极性限幅器1045设置在反馈路径而不是主信号路径中。

图11是根据本发明的示范性方面的另一频谱整形器1100。如从此图中可看到,频谱整形器1100与频谱整形器1000的不同之处在于,额外的带边缘滤波器1115及极性限幅器1125被添加到主信号路径。因此,经由输入1105输入到非线性映射器1110的信号最初由非线性映射器1110整形,如上文论述,且然后提供给带边缘滤波器1115以进一步衰减带边缘处的频谱发射,也是如上文描述。带边缘滤波器1115的输出被提供给极性限幅器1155,以用于在被提供给求和节点1150之前在功率放大器1145的饱和点处限幅。求和节点1150从在输入1105处接收的信号减去此信号,并将差值提供给带内选择滤波器1160用于隔离带内误差,如上文论述。带内选择滤波器1160的输出被提供给另一求和节点,所述求和节点将所述输出加到带边缘滤波器1115的输出,然后将结果提供给另一极性限幅器1125,以用于在功率放大器1145的饱和点处或在其下方进行限幅。然后,另一带边缘滤波器1130对极性限幅器1125的输出进行滤波,以进一步衰减带边缘的频谱发射。带边缘滤波器1130的输出在被提供给DPD电路1140之前由另一极性限幅器1135在功率放大器1145的饱和点处或在其下方进行限幅,DPD电路1140补偿功率放大器1145中的非线性,如上文论述。将结果提供给功率放大器1145以进行放大及传输。

在图11中,带边缘滤波器1115及1130可具有相同频率响应或可具有不同频率响应,以便例如衰减带的高频边缘及低频边缘两者处的发射,或通过使带边缘滤波器1115及1130两者的响应重叠而加深一或两个边缘处的衰减电平。应了解,根据应用,也可省略带边缘滤波器1115及1120中的一或两者。

图12是根据本发明的示范性方面的另一频谱整形器1200。与图11的频谱整形器1100相比,图12的不同之处在于极性限幅器1220布置在主信号路径中而不是在反馈路径中。因此,为简洁起见,省略对每一块的功能的特定描述,因为上文描述了这些功能。因此,在输入1205处接收的信号分别由非线性映射器1210、带边缘滤波器1215及极性限幅器1220整形、滤波及限幅。极性限幅器1120的输出被提供给求和节点1255,以用于从输入1205处的信号输入减去,并且结果由带内选择滤波器1260滤波并提供给求和节点1225。然后,由极性限幅器1230对求和节点1225限幅,由带边缘滤波器1235滤波,由极性限幅器1240限幅,并由DPD电路1245补偿。然后,将结果提供给功率放大器1250以进行放大及传输,如上文论述。

图13是根据本发明的示范性方面的另一频谱整形器1300。与图9中的整形器900相比,图13的不同之处在于,在求和节点1350处,从非线性映射器1310的输出而不是从在输入1305处接收的信号减去极性限幅器1315的输出。此结构支持配备失真恢复(DRR)的接收器。虽然频谱整形器1300的拓扑结构不同于图9到12的频谱整形器,但图13中所说明的每一个别块执行与图9到12中的对应块大体上相同的功能。因此,为简洁起见,省略对个别块的功能性的进一步描述。

在图13中,在输入1305处接收的信号由非线性映射器1310整形并由极性限幅器1315限幅。然后,由求和节点1350从非线性映射器1310的输出中减去所述结果。求和节点1350的输出由带内选择滤波器1345滤波,并由求和节点1320加到极性限幅器1315的输出。然后,求和节点1320的输出在被提供给功率放大器1340之前由带边缘滤波器1325滤波,由极性限幅器1330限幅,并由DPD电路1335补偿。

图9到13中的频谱整形器的以上描述重点关注频谱整形器的功能性。然而,一般技术人员将认识到,上述频谱整形器及其组件中的每一者可实施为现场可编程门阵列(FPGA)、复杂逻辑装置(CPLD)、数字信号处理器、微控制器及/或微处理器中的一或多者上的硬件电路。实施方案也可呈离散模拟及逻辑电路的形式,或可呈专用集成电路(ASIC)或芯片上系统(SoIC)的形式。当然,实施方案还可包含辅助电路,例如数/模转换器电路、模/数转换器电路、时钟产生电路、电力供应电路及电路保护电路。在不脱离本发明的范围的情况下,其它实施方案也是可能的。

此外,可省略图9到10的频谱整形器中的个别块,例如带边缘滤波器中的一或多者,以及极性限幅器中的一或多者。可用DPD电路代替其它块,例如非线性映射器。因此,参考图9到13描述的频谱整形器仅仅是示范性的,并且在不脱离本发明的范围的情况下,其它频谱整形器是可能的,如所属领域的一般技术人员将认识到。

图9到12中的频谱整形器是单迭代整形器。然而,根据本发明的示范性方面,图14的频谱整形器1400是双迭代频谱整形器。在图14中,信号最初由非线性映射函数整形,例如指数压缩器1485,将在下文对其进行详细描述。指数压缩器1485的输出被提供给极性限幅器1420,极性限幅器1420在例如功率放大器(未展示)的饱和点处对信号进行限幅。极性限幅器1420的输出被加到在输入端1405处接收的信号,并且结果被提供给噪声整形滤波器1425,将在下文对其进行描述。极性限幅器1420的输出也由求和节点1415加到指数压缩器1485的输出,并且结果也被提供给噪声整形滤波器1425。如果接收器能够进行非线性失真恢复(例如使用失真恢复接收器(DRR))那么噪声整形滤波器1425选择求和节点1415的输出,或针对所有其它接收器选择求和节点1410的输出。噪声整形滤波器1425的输出经由可编程增益电路1435被提供给另一求和节点1430,在求和节点1430处所述输出被加到指数压缩器1485的输出。求和节点1430的输出被提供给另一极性限幅器1475,其对在例如功率放大器(未展示)的饱和点处的信号的输出进行限幅,然后将限幅信号提供给求和节点1465,限幅信号在求和节点1465处被加到在输入端1405接收的信号。极性限幅器1475的输出也被提供给另一求和节点1470,所述输出在求和节点1470处被加到指数压缩器1485的输出。两个求和节点1465及1470的输出被提供给另一噪声整形滤波器1480,其对信号进行滤波并将其提供给求和节点1460。类似地,噪声整形滤波器1480基于接收器是否是DRR启用的来选择输入。噪声整形滤波器1425的输出也经由增益电路1440被提供给求和节点1460。求和节点1460将两个噪声整形滤波器1425及1480的输出相加,并经由增益电路1455将结果提供给另一求和节点1445。然后,求和节点1445将此信号加到指数压缩器1485的输出,并且保护性限幅器1450在例如功率放大器的饱和点处对结果进行限幅。

在图14中,极性限幅器1420、噪声滤波器1425及求和节点1410及1415表示一个迭代单元,且极性限幅器1475、噪声整形滤波器1480及求和节点1465及1470表示第二个迭代单元。两个迭代单元由求和节点1430及1445以及由增益电路1435、1440及1455组合。如可了解,通过复制迭代单元,图14的概念可扩展到任何数目的迭代,例如图14中的两个迭代单元。此外,噪声整形滤波器1425及1480可具有相同的响应,或可取决于应用具有不同的滤波器响应。极性限幅器1420还可在相同电平或不同电平处限幅,并且保护性限幅器1450也可为极性限幅器或笛卡尔限幅器。因此,图14仅仅是示范性的,并且在不脱离本发明的范围的情况下可使用任何数目的迭代。

此外,图14中所说明的频谱整形器1400可在FPGA、CPLD、ASIC中实施,或使用离散电子组件来实施。频谱整形器1400还可实施为在通用处理器、微控制器、数字信号处理器及类似物上执行的一组计算机可读指令。在不脱离本发明的范围的情况下,众多其它实施方案也是可能的。

接下来,参考图15描述指数压缩器1485。如可从此图看出,指数压缩器实施具有两个主要区的输入/输出特性。第一区1510是单调上升区,虽然是非线性的,其中指数压缩器1485的输出随着到指数压缩器1485的输入上升而上升。在第二区1500中,指数压缩器的输出趋平并且即使随着输入电平的增加也保持在预定电平。因此,指数压缩器的输入/输出特性是对数的。因此,指数压缩器1485可实施为在例如上述电路中的一者上执行的对数函数,或可实施为查找表。如一般技术人员将认识到,其它实施方案也是可能的。

接下来,参考图16描述噪声整形滤波器1425及1480。图16的噪声整形滤波器包含连接到振荡器1620及1625的滤波器组1630。振荡器1620及1625由WcA 1610及WcB 1615控制,WcA 1610及WcB 1615设置振荡器1620及1625的振荡频率。选择器1605也连接到滤波器组,以确定噪声整形滤波器1600将使用两个输入DRR或NonDRR中的哪一者。输入DRR及NonDRR连接到迭代单元的两个求和节点。举例来说,在图14中,噪声整形滤波器1425的DRR连接到求和节点1415,并且噪声整形滤波器1425的NonDRR连接到求和节点1410。在接收器能够执行发射器非线性失真恢复时,使用DRR。否则,使用NonDRR输入。

因此,在图16中,到滤波器组1630的输入由滤波器组1630使用振荡器1620及1625进行滤波,以便产生噪声整形滤波器1600的输出。下文参考图17描述滤波器组1630的细节。

图17的滤波器组1700包含多路复用器1705,其基于在Use_DRR线上接收的信号在DRR及NonDRR输入之间进行选择。多路复用器的输出被提供给四分之一带滤波器1706,并且四分之一带滤波器1706的输出经由增益电路1710被提供给求和节点1725。NonDRR输入经由增益电路1735被提供给求和节点1740。NonDRR输入还被提供给混频器1770及1790,其分别将NonDRR输入与相量A(来自图16的振荡器1620)及相量B(来自图16的振荡器1625)混合。混频器1770及1790的输出分别被提供给四分之一带滤波器1765、1780,且四分之一带滤波器1765、1780的输出分别被提供给混频器1760、1785。这些混频器1760、1785分别将四分之一带滤波器1765、1780的输出与相量A及B的复共轭1775、1795混合。混频器1760、1785的输出分别经由增益电路1750及1755被提供给求和节点1745。求和节点1745将两个信号相加在一起并将结果提供给求和节点1740,在求和节点1740处从结果减去缩放的NonDRR。举例来说,NonDRR由增益电路1735缩放。求和节点1740的输出通过求和节点1725被加到四分之一带滤波器1706的缩放输出,以产生滤波器组1700的输出1730。

滤波器组1700被描述为具有带有响应的四分之一带滤波器,例如图18A中所说明的四分之一带滤波器。举例来说,每一四分之一带滤波器可包含带阻特性1810,其具有与具有响应1805的低通特性1815串联的响应1800。然而,滤波器组1700还可使用第八带滤波器,其包含具有与具有响应1830的低通特性1840串联的响应1825的双带阻特性1835,如图18B中所说明。因此,图17中所说明的滤波器结构仅仅是示范性的,并且在不脱离本发明的范围的情况下,其它结构是可能的。

图14的噪声整形滤波器也可为原型或任意滤波器,其长度较短以便限制实施成本。在图19中说明此滤波器1900的响应。因为此滤波器较短,所以其不能实施用于带选择或带抑制的尖锐边缘。然而,可通过组合低成本任意滤波器来创建具有尖锐边缘的任意形状1905。在图20中所说明的一个实例中,从直通滤波器2000减去四分之一带滤波器2005以产生带抑制响应2010。将带抑制响应2010加到短任意滤波器2015以便达到所需特性2020。

在图21中所说明的另一实例中,从直通滤波器2100减去四分之一带滤波器2105以产生四分之一带抑制特性2110。四分之一带抑制特性2110被加到带通特性2115以达到所需任意滤波器特性2120。在第三实例中,2200中的多个带通特性滤波器B、B、C经组合以产生所需滤波器特性2205,如图22中所说明。如所属领域的技术人员将认识到,众多其它变型也是可能的。

图23是根据本发明的示范性方面的具有收敛加速的双迭代频谱整形器2300的框图。由于形成频谱整形器2300的个别块(即,非线性映射器、极性限幅器等)大体上类似于上文关于其它频谱整形器描述的对应块,为简洁起见,此处不对其进行进一步论述。

在图23中,在输入2305处接收信号,所述信号最初由非线性映射器2310整形,并由极性限幅器2395限幅。在极性限幅器2395之后,将信号提供给求和节点2355,在求和节点2355处,将所述信号从在输入2305处接收的信号减去。将求和节点2355的输出提供给带内滤波器2360以进行滤波,之后经由增益电路2365将所述输出提供给求和节点2315。求和节点2395将由增益电路2365缩放的带内滤波器2360的缩放输出加到极性限幅器2395的输出,并且将结果提供给带边缘滤波器2320,以用于衰减带的边缘处的发射。带边缘滤波器的输出由极性限幅器2325限幅,并提供给求和节点2375,在求和节点2375处将所述输出从在输入2305处接收的信号减去。求和节点2375的输出被提供给带内滤波器2380,带内滤波器2380的输出被提供给求和节点2385。求和节点2385还接收带内滤波器2360的输出的缩放版本,其由增益电路2370缩放。求和节点2385将这两个信号加在一起并将结果(其由增益电路2390缩放)提供到求和节点2330,在求和节点2330处将结果加到极性限幅器2325的输出。接着,结果在被提供给功率放大器2350之前由带边缘滤波器2335滤波,由极性限幅器2340限幅,并由DPD电路2345补偿。

如上文参考其它频谱整形器所论述,可实施频谱整形器2300,使得每一块是例如ASIC、FPGA上的个别电路,或可在通用处理器、微控制器上实施,或数字信号处理器。此外,可从频谱整形器2300省略某些块,例如带边缘滤波器2320、2335中的一或多者。可替换其它块,例如用于非线性映射器2310的另一DPD电路。如一般技术人员将认识到,其它变型也是可能的。

参考图24描述根据本发明的示范性方面的另一频谱整形器2400。频谱整形器2400包含多路复用器2450以基于以下来进行选择:所接收的是否是失真恢复接收器(DRR),是输入2405处的信号输入还是非线性映射器2410的输出被提供给求和节点2455。针对DRR,非线性映射器的输出由多路复用器2450选择。针对所有其它情况,多路复用器选择输入2405。否则,频谱整形器2400的功能性类似于输入2405与求和节点2445之间的频谱整形器900的功能性。因此,为简洁起见,省略对此区段的进一步解释。频谱整形器2400与频谱整形器900之间的另一差异在于,求和节点2445的输出在被提供给功率放大器2440之前由极性限幅器2420限幅,由带边缘滤波器2425滤波,由极性限幅器2430限幅,并由DPD电路2435补偿。

与其它频谱整形器一样,可实施频谱整形器2400,使得每一块是例如ASIC、FPGA上的个别电路,或可在通用处理器、微控制器或数字信号处理器上实施。此外,可从频谱整形器2400省略某些块,例如带边缘滤波器2430及极性限幅器2420、2430中的一或多者。可替换其它块,例如用于非线性映射器2410的另一DPD电路。如一般技术人员将认识到,其它变型是可能的。

接下来,参考图25描述可包含根据本发明的示范性方面的频谱整形器中的一或多者的装置2500的描述。此装置2500可为任何无线通信装置,例如移动电话、智能电话、个人数字助理、手表、平板计算机、个人计算机、膝上型计算机或类似物。装置2500还可为接入点、基站、微基站、毫微微基站及类似物。装置2500甚至可嵌入在其它装置中,例如工业控制装置、交通工具等。因而,关于图25的描述仅仅为示范性的,并且在不脱离本发明的范围的情况下,其它变型是可能的。

装置2500包括CPU 2501,其可为通用处理电路、微控制器或类似物。CPU 2501经由总线2507连接到例如RAM 2505及ROM 2503的存储器电路。如可了解,总线2507可为DMA总线、PCIe总线、USB或此已知的任何其它通信总线。总线2507经由桥接电路2509连接到第二总线2511。总线2511连接到接口电路2513,接口电路2513与例如成像装置2533、传感器2535(加速度计、光传感器等)、输入装置2515(触摸传感器、按键、麦克风)、输出装置2517(显示器,扬声器等)、存储装置2519(磁盘驱动器、记忆棒、SD存储卡等)、内部驱动器2521(例如,CD-ROM)(其接纳可卸除媒体2527)、连接端口2523(USB,闪电端口等)(其连接到外部装置2529或充电器)及通信装置2525接口连接以连接到网络2521。

通信装置2525可经由例如以太网的有线网络或例如Wifi、蜂窝网络(4G、LTE、LTE-A)、蓝牙等的无线网络进行通信。为此,通信装置2525因此可包含本文描述的整形器中的一或多者以便满足经由上述网络协议中的一者进行通信的要求。所包括的频谱整形器还可补偿通信装置2525中包含的一或多个功率放大器中的任何非线性。

显然,鉴于以上教示,本发明的诸多修改及变型是可能的。因此,应了解,在所附权利要求书的范围内,本发明可不同于本文具体描述那样来实践。

再多了解一些
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