通信装置及提高数字预失真线性化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信号处理系统，尤其涉及一种通信装置及提高数字预失真线性化的方 法。
【背景技术】
[0002] 在无线通信中，通常利用功率放大器（Power Amplifier, PA)传输多载波信号。在 大多数通信系统的无线发射放大器对输入信号线性度皆有一定要求。放大器会对输入信号 进行压缩或进行非线性输入输出处理，从而避免输出信号对临近通道的信号造成干扰，维 持临近通道功率比率（Adjacent Channel Power Ratio, ACPR)。
[0003] 预失真为一种改善无线发射放大器非线性效果及ACPR的技术。在传输系统中应 用数字预失真技术，对比传输信号与反馈信号，压缩内部失真，使得高效传输信号的同时也 维持了较高的ACPR，从而符合相关频谱发射的要求。
[0004] 然而，在传输信号的过程中，除了放大器的失真以外，在通道间的失真也会存在。 这些失真会严重影响数字预失真线性化的效果。由于多重反射的存在，不同相位的信号将 产生不同的波峰和波谷，振幅幅度的变化和群延迟的变化将更加厉害。加之环境因素的影 响，带有自适应修正上述影响的功能很有必要。
[0005] 同时，不同通道信号传输中的其他因素，如：放大器的输入传输线及放大器与回馈 信号接收器的连接线等也会引入显著延迟的反射信号，也会导致回馈通道中的信号失真。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，需提供一种通信装置及提高数字预失真线性化的方法，以更好地抑制 ?目号失真。
[0007] 本发明实施方式所提供的提高数字预失真线性化的方法，适用于通信装置中，所 述提高数字预失真线性化的方法包括：在减小波峰因子处理阶段，通信装置的减小波峰因 子处理单元接收多载波信号并对多载波信号进行信号处理；在传输滤波补偿阶段，通信装 置的传输滤波补偿单元对减小波峰因子处理单元处理后的信号进行信号处理；在上采样阶 段，通信装置的上采样单元对传输滤波补偿单元处理后的信号进行上采样，使得上采样后 的信号具有能进行内部失真信号处理的带宽；在数字预失真处理阶段，位于上采样单元和 功率放大器间的第一数字预失真单元对上采样处理后的信号进行数字预失真处理，使得数 字预失真处理后的传输信号具有抑制功率放大器非线性失真的特性；在信号转换阶段，数 字模拟信号转换单元将数字预失真处理后的传输信号转换为模拟预失真信号；在信号放大 阶段，将模拟预失真信号传输到功率放大器中进行处理；在预失真算法阶段，根据数字预 失真处理后的传输信号和功率放大器放大输出的回馈信号，预失真算法单元输出多项式系 数，抑制回馈信号的多通道失真并向第一数字预失真单元输出多项式系数，使得第一数字 预失真单元可以完成预失真运算规则的处理进程。
[0008] 优选地，预失真算法阶段还包括：根据信噪比率和临近通道功率比率，从多个多项 式系数中选出最佳多项式系数。
[0009] 优选地，预失真算法阶段还包括：应用回馈信号的多通道失真补偿滤波进程，抑制 多通道失真。
[0010] 优选地，多通道失真补偿滤波进程，还包括使用数字有限脉冲响应滤波器抑制多 通道失真。
[0011] 优选地，提高数字预失真线性化的方法还包括：数字预失真系数估算单元产生多 项式系数；将多项式系数传送到第二数字预失真单元；根据多项式系数，第二数字预失真 单元进行数字预失真处理，产生第一预失真信号；根据第一预失真信号，数字预失真效果估 算单元计算出第一信噪比率和第一临近通道功率比率；验证单元将第一信噪比率和信噪比 率门槛值进行比较，将第一临近通道功率比率和临近通道功率比率门槛值进行比较。
[0012] 优选地，提高数字预失真线性化的方法还包括：根据从第一数字预失真单元输出 端获取的传输信号及从功率放大器输出端采集的回馈信号，数字预失真系数估算单元产生 多项式系数。
[0013] 优选地，提高数字预失真线性化的方法还包括：关联单元判定传输信号和回馈信 号间的第一时间偏移值；根据第一时间偏移值，延迟单元调整传输信号和回馈信号，使两信 号同步。
[0014] 优选地，提高数字预失真线性化的方法还包括：补偿优化单元判定传输信号和回 馈信号间的第二时间偏移值；根据第二时间偏移值，延迟单元调整传输信号和回馈信号，使 两者同步。
[0015] 优选地，提高数字预失真线性化的方法还包括：补偿优化单元提供多通道补偿滤 波系数给多通道补偿滤波单元；根据多通道补偿滤波系数，多通道补偿滤波单元抑制回馈 信号的多通道失真。
[0016] 本发明实施方式所提供的通信装置，包括减小波峰因子处理单元、传输滤波补偿 单元、上采样单元、第一数字预失真单元、数字模拟信号转换单元、功率放大器、预失真算法 单元，其中减小波峰因子处理单元用于接收多载波信号并对多载波信号进行信号处理；传 输滤波补偿单元用于对减小波峰因子处理单元处理后的传输信号进行信号处理；上采样单 元用于对传输滤波补偿单元处理后的传输信号进行上采样，使得上采样后的传输信号具有 能进行内部失真信号处理的带宽；第一数字预失真单元位于上采样单元和功率放大器间， 用于对上采样处理后的传输信号进行数字预失真处理，使得数字预失真后的传输信号具有 抑制功率放大器非线性失真的特性；数字模拟信号转换单元用于将传输信号转换为模拟预 失真信号；功率放大器用于放大模拟预失真信号；预失真算法单元用于根据数字预失真处 理后的传输信号和功率放大器放大输出的回馈信号，输出多项式系数，抑制回馈信号的多 通道失真并向第一数字预失真单元输出多项式系数，使得第一数字预失真单元可以完成预 失真运算规则的处理进程。
[0017] 优选地，其中传输滤波补偿单元用于抑制传输链路中上采样单元、第一数字预失 真单元、数字模拟信号转换单元以及功率放大器的线性失真。
[0018] 优选地，预失真算法单元用于根据信噪比率和临近通道功率比率，从多个多项式 系数中选出最佳多项式系数。
[0019] 优选地，通信装置还包括多通道失真补偿滤波单元，用于对回馈信号进行滤波。
[0020] 优选地，多通道失真补偿滤波单元还包括：数字有限脉冲响应滤波器，用于对回馈 信号进行数字有限脉冲响应滤波，以抑制回馈信号的多通道失真。
[0021] 优选地，通信装置还包括数字预失真系数估算单元、第二数字预失真单元、数字预 失真效果估算单元、验证单元，其中数字预失真系数估算单元用于产生多项式系数；第二 数字预失真单元用于根据多项式系数进行数字预失真处理，产生第一预失真信号；数字预 失真效果估算单元用于根据第一预失真信号，计算出第一信噪比率和第一临近通道功率比 率；验证单元用于将第一信噪比率和信噪比率门槛值进行比较，将第一临近通道功率比率 和临近通道功率比率门槛值进行比较。
[0022] 优选地，其中预失真算法单元用于根据从第一数字预失真单元输出端获取的传输 信号及从功率放大器输出端采集的回馈信号，产生多项式系数。
[0023] 优选地，通信装置还包括关联单元及延迟单元，其中关联单元用于判定传输信号 和回馈信号间的第一时间偏移值；延迟单元用于根据第一时间偏移值，调整传输信号和回 馈信号，使两信号同步。
[0024] 优选地，通信装置还包括补偿优化单元及多通道补偿滤波单元，其中补偿优化单 元用于判定传输信号和回馈信号间的第二时间偏移值，提供多通道补偿滤波系数；多通道 补偿滤波单元用于根据多通道补偿滤波系数，抑制回馈信号的多通道失真；其中，延迟单 元，还用于根据第二时间偏移值，调整传输信号和回馈信号，使两信号同步。
[0025] 通过使用这种提高数字预失真线性化的方法及通信装置，可以有效提高信号的质 量，便于对信号的后续处理。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明一多载波功率放大器（Multi Carrier Power Amplifier，MCPA)传输 系统实施例的架构图。
[0027] 图2为本发明另一 MCPA传输系统实施例的架构图。
[0028] 图3为一数字预失真（Digital Pre-Distortion, DPD)算法单元及多通道补偿处 理单元实施例的架构图。
[0029] 主要元件符号说明
[0030] MCPA传输系统 10
[0031] 无线传输通信系统 IOA
[0032] 多载波混合单元 11
[0033] CFR 处理单元 12,110
[0034] DPD处理单元 13
[0035] 模拟信号传输通道 14
[0036] 功率放大器 15
[0037] 传输滤波单元 16
[0038] 天线 17
[0039] 射频开关 18,800
[0040] 模拟信号回馈单元 19
[0041] TFC 单元 100
[0042] 上采样单元 200
[0043] 第一数字预失真单元 300
[0044] 滤波单元 350
[0045] DAC 400
[0046] 模拟信号传输通道 500
[0047] 功率放大器 600
[0048] 传输滤波单元 700
[0049] 模拟信号回馈接收器 900
[0050] ADC 1000
[0051] DF1D 算法单元 1100
[0052] 传输信号捕获单元 1110
[0053] 回馈信号捕获单元 1120
[0054] 重采样单元 1130