失真补偿设备的制作方法

失真补偿设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种失真补偿设备，该失真补偿设备对于在具有非线性输入-输出特性的非线性电路中生成的失真分量进行补偿。所述失真补偿设备包括预失真器和估计器。预失真器通过使用补偿系数把输入信号转换成逆反特性信号，从而为输入信号给出针对所述非线性输入-输出特性的逆反特性的估计数值。估计器基于输入信号、逆反特性信号和非线性电路的输出信号生成补偿系数。
【专利说明】失真补偿设备

【技术领域】
[0001] 本发明的实施例涉及失真补偿设备。

【背景技术】
[0002] 已经知道预失真是一种为具有非线性输入-输出特性的电路的输入信号给出逆 反特性从而使得电路的输出信号线性化的技术。利用预失真技术的失真补偿设备具有估计 块，其根据作为目标的非线性电路更新预失真器的传递函数。
[0003] 存在两种逆反以作为用于使得非线性系统线性化的逆反系统特性，即后置逆反和 前置逆反。后置逆反是被放置在非线性系统之后以将总体输入-输出特性线性化的系统特 性。前置逆反是被放置在非线性系统之前以将总体输入-输出特性线性化的系统特性。最 初应当被提供在利用预失真技术的预失真器中的输入-输出特性是前置逆反系统特性。
[0004] 但是由于很难获得前置逆反系统特性，因此迄今为止所常用的是相对容易获得的 后置逆反系统特性。因此，这样获得的线性化特性存在受到限制的问题。此外，当作为补偿 目标的非线性电路的增益发生改变时，利用后置逆反系统的预失真器可能会生成具有极大 幅度的不稳定信号。这会对目标非线性电路造成严重损害。

【专利附图】

【附图说明】
[0005] 图1是示出了根据第一实施例的失真补偿设备的配置的方块图。
[0006] 图2是示出了根据该实施例的失真补偿设备的输出信号电平的仿真结果的曲线 图。
[0007] 图3是示出了根据第二实施例的失真补偿设备的配置的方块图。
[0008] 图4是示出了根据第二实施例的失真补偿设备的操作的流程图。
[0009] 图5是示出了根据第三实施例的失真补偿设备的配置的方块图。
[0010] 图6是示出了根据第三实施例的失真补偿设备的修改的方块图。
[0011] 图7是示出了根据第四实施例的失真补偿设备的配置的方块图。
[0012] 图8是示出了根据第四实施例的失真补偿设备中的参考信号生成模块的一个实 例的视图。
[0013] 图9是示出了根据第四实施例的失真补偿设备中的参考信号生成模块的另一个 实例的视图。
[0014] 图10是示出了根据第四实施例的失真补偿设备中的参考信号生成模块的再一个 实例的视图。

【具体实施方式】
[0015] 根据一个实施例，失真补偿设备对于在具有非线性输入-输出特性的非线性电 路中生成的失真分量进行补偿。所述失真补偿设备包括预失真器和估计器。预失真器通 过使用补偿系数将输入信号转换成逆反特性信号，从而为输入信号给出针对所述非线性输 入-输出特性的逆反特性的估计数值。估计器基于所述输入信号、逆反特性信号和非线性 电路的输出信号生成补偿系数。
[0016] 下面将参照附图描述各个实施例。
[0017] (第一实施例）
[0018] 如图1中所示，根据第一实施例的失真补偿设备1具有预失真器10和估计块30。 失真补偿设备1补偿在具有非线性输入-输出特性的非线性电路20中发生的失真。
[0019] 预失真器10是为输入信号2给出针对非线性电路20的输入-输出特性的逆反特 性从而生成信号h的信号计算模块。在这种情况下，预失真器10通过使用由估计块30生 成的系数i而生成信号h。估计块30通过使用馈送自非线性电路20的信号￡以及输入信 号这和信号h而生成系数i。
[0020] 如图1中所示，估计块30具有归一化模块31、时间对准模块32、加法器33和34 以及估计器35。
[0021] 归一化模块31是将馈送自非线性电路20的信号￡归一化的计算模块。当非线性 电路20具有放大特性或衰减特性时，归一化模块31将信号 ￡的信号电平归一化。时间对 准模块32是抵消馈送自归一化模块31的信号互的时滞的计算模块。时间对准模块32抵 消在预失真器10和非线性电路20中所导致的任何时滞。
[0022] 加法器33从馈送自时间对准模块32的信号?中减去输入信号仏也就是说，加法 器33从输入信号&中提取出保留在非线性电路20的输出中的失真分量。加法器34从馈 送自预失真器10的信号h中减去馈送自加法器33的信号 ￡。因此，作为加法器34从预失 真器10的输出中减去保留在非线性电路20的输出信号￡中的失真信号的减法结果而获得 的信号k是应当由预失真器1〇最初生成的信号。估计器35基于馈送自加法器34的信号 il和输入信号2生成将为预失真器10给出的系数d的集合。
[0023] (操作原理）
[0024] 下面将描述根据本实施例的失真补偿设备的操作原理。假设输入信号2是被表示 为x(n) (n=l，. . .，N)的时间序列信号。x(n)所能取得的数值可以是实数或复数。预失真器 10计算X (η)，并且把X (η)转换成不同的时间序列信号z (n) (n=l，. . .，N)。也就是说，信号 2被转换成信号h。在这种情况下，基于Volterra多项式作为数学表达式1给出预失真器 10的输入-输出特性。
[0025] [数学表达式1]
[0026]

【权利要求】
1. 一种用于补偿在具有非线性输入-输出特性的非线性电路中生成的失真分量的失 真补偿设备，其包括：被配置成通过使用补偿系数把输入信号转换成逆反特性信号的预失真器，从而为输入 信号给出针对所述非线性输入-输出特性的逆反特性的估计数值；以及被配置成基于输入信号、逆反特性信号和非线性电路的输出信号生成补偿系数的估计 器。
2. 权利要求1的失真补偿设备，其中： 所述估计器包括：被配置成基于输入信号、逆反特性信号和非线性电路的输出信号生成包括逆反特性信 号与失真分量的信号之间的差异的参考信号的参考信号生成模块；以及被配置成基于输入信号和参考信号计算补偿系数的估计计算模块。
3. 权利要求2的失真补偿设备，其中： 所述参考信号生成模块包括：被配置成基于输入信号和非线性电路的输出信号生成失真分量的信号的第一加法器；以及被配置成基于逆反特性信号和所生成的失真分量的信号生成参考信号的第二加法器。
4. 权利要求3的失真补偿设备，其还包括： 被配置成累积地相加失真分量的信号的块缓冲器；以及被配置成以第一定时选择逆反特性信号和参考信号中的一个并且把所选信号输入到 非线性电路的第一开关；其中：第二加法器基于逆反特性信号和由块缓冲器累积地相加的失真分量的信号生成参考 信号。
5. 权利要求2到4中任一所述的失真补偿设备，其还包括： 被配置成以第二定时选择包括输入信号和参考信号的一组以及包括非线性电路的输 出信号和逆反特性信号的一组的其中之一并且把所选的一组提供到估计计算模块的第二 开关；其中：估计计算模块基于由第二开关从包括输入信号和参考信号的一组以及包括非线性电 路的输出信号和逆反特性信号的一组当中所选的一组计算补偿系数。
6. 权利要求2的失真补偿设备，其中： 所述参考信号生成模块把非线性电路的输出信号与逆反特性信号之间的差异加到输 入信号上，从而获得参考信号。
7. 权利要求3的失真补偿设备，其还包括： 被配置成利用预定频率特性对由第一加法器生成的失真分量的信号进行滤波的滤波 器；其中：第二加法器基于逆反特性信号和由滤波器滤波的失真分量的信号生成参考信号。
8. 权利要求2的失真补偿设备，其中： 所述参考信号生成模块通过使用逆反特性信号以及非线性电路的输出信号与输入信 号之间的差异作为参数基于两输入一输出记忆多项式来计算参考信号。
9. 权利要求2到4中任一所述的失真补偿设备，其中： 所述估计器还包括：被配置成把非线性电路的输出信号电平转换成预定电平的归一化模块；以及 被配置成校正在非线性电路中生成的时滞的时间对准模块。
10. -种装置，其包括：非线性电路以及权利要求1到9中任一所述的失真补偿设备。
【文档编号】H03F1/32GK104242833SQ201410133647
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2013年6月14日
【发明者】棚桥诚, 江头庆真, 山口恵一 申请人:株式会社东芝