功率放大器系统的制作方法

诸如用于移动电话和有线电视的射频(rf)通信可以使用rf发射器中的rf功率放大器(pa)电路来产生rf信号，以通过空中传输到rf接收器。pa电路可以具有非线性增益特性，例如在较高功率输出电平下发生的增益压缩，这可能导致在较高功率电平下的信号失真。数字预失真(dpd)用于将输入预失真到pa，以减少pa输出中的失真。

技术实现要素：

鉴于上述问题作出了本发明。

为解决上述问题，本发明提供一种功率放大器系统，包括：数模转换器(dac)，用于接收复合dpd的输出；模拟滤波器，用于接收dac的输出；正交调制器，用于接收模拟滤波器的输出和rf载波频率，用于利用模拟滤波器的输出调制rf载波频率，以及用于提供调制的rf载波频率的非线性rf功率放大器以接收调制的rf载波频率并提供放大的rf输出信号；环回衰减器，用于接收和衰减放大的rf输出信号；混频器，用于接收衰减的放大rf输出信号并提供解调的模拟信号；和rx增益块接收解调的模拟信号并调整其幅度以便进一步处理。

在一个实施例中，放大器系统还包括可训练的低阶存储多项式(mp)dpd，其具有经过训练以校正rf功率放大器记忆效应的系数。

在一个实施例中，放大器系统还包括可训练的查找表(lut)dpd，其具有经过训练以校正高阶rf功率放大器无记忆饱和压缩效应的系数。

在一个实施例中，放大器系统还包括具有第一dpd和第二dpd的复合dpd，其中第一dpd的系数不同于第二dpd的系数。

在一个实施例中，复合dpd还包括：第一多路复用器，用于接收数字输入信号，第一dpd的输出和第一控制信号；第二多路复用器，用于接收第一多路复用器的输出，第二dpd的输出和第二控制信号，并提供复合dpd的输出。

在一个实施例中，放大器系统还包括由第一和第二控制信号中的至少一个控制的至少一个旁路，以绕过第一dpd和第二dpd，使得数字输入信号给复合dpd提供输出。

在一个实施例中，放大器系统还包括由第一和第二控制信号中的至少一个控制的至少一个旁路，以绕过第一dpd，使得由第二dpd预失真的数字输入信号给复合dpd提供输出。

在一个实施例中，一种模数转换器(adc)，用于接收经增益调整的解调模拟信号，并产生经增益调整的解调模拟信号的数字等效物；定时校正块，用于延迟和同步数字输入信号，用于与增益调整的解调模拟信号的数字等效物进行比较；以及dpd训练块，用于使用定时校正块的输出和模数转换器的输出来训练复合dpd。

附图说明

参考以下结合附图的更详细的描述和权利要求，将更好地理解本发明的优点和特征，在附图中，相同的元件用相同的符号标识，并且其中：

图1示出了rf功率放大器系统的示例性功能块，其包括数字预失真器自适应反馈训练模块。

具体实施方式

图1示出了rf功率放大器系统400的示例性功能块，其包括示例性数字预失真器自适应反馈训练模块114，如图1所示。模块114包括dpd训练块402，定时校正块404，环回衰减器406，正交解调器408，rx增益块410和模数转换器(adc)412。

在一些实施例中，训练模块114的整体功能是将复合dpd104的延迟数字输入信号(102)与rf放大器输出信号(线112)的解调数字形式进行比较，以确定系数。查找表dpd和存储器多项式dpd以匹配特定功率放大器110的特性。为了实现该结果，复合dpd104的输入(102)可以被定时校正块404延迟和同步，使得延迟输出(通过延迟索引线414)在时间上对齐并与模数转换器(adc)412的相应输出进行比较。信号(102)和t他通过确定改善子系统线性度并降低其记忆效应的dpd104系数来放大rf输出信号(112)。

训练模块114从线路102和线路112接收输入。训练模块114经由线路116为复合dpd104的存储器多项式和查找表dpd提供系数。这些系数控制复合dpd104的预失真。在一些实施例中，复合dpd包括可编程结构并且具有可由经由线114提供的系数控制的固定架构。mpdpd和lutdpd的系数值可被初始化然后在训练期间被调整以优化预失真根据给定功率放大器110的各个特性的复合dpd。在一些实施例中，训练模块114的部分可以使用一个或多个数字信号处理器(dsp)或其他可编程计算设备来实现。

在一个实施例中，dpd训练块402采用ls算法来计算lutdpd204/308的多项式表达式的系数。在另一实施例中，训练块402实现函数反转以确定无记忆lut系数。在另一个实施例中，确定am/am和am/pm性能曲线，然后转换曲线的x和y轴以导出用于lutdpd204/308的反演曲线。这些方法可能不涉及迭代。无迭代提供的优点之一是系数确定的解决时间比迭代方法快。当lutdpd被称为“无记忆”时，这意味着lutdpd不能校正记忆效应。

在一些实施例中，模块104,108和114(图1)中的一些或全部并入一个或多个集成电路中，包括数字和模拟部分中的一个或两个，形成可训练的数字预失真子系统。在一些实施例中，rf功率放大器110是单独实现的。然而，应该理解，其他实施例可以允许在ic之外使用逻辑。

在一些实施例中，采用两个步骤来校准和校正具有记忆效应的非线性功率放大器(pa)。第一步是使用基于lut的结构校正无记忆非线性。作为lut方法的灵活性的有利结果，它可以在不限制多项式阶数的情况下校正高阶非线性。在lut校准之后，训练的lut预失真器与pa一起应用，从而产生集成(粗略校正)pa。第二步是在粗校正pa上使用mp方案以进一步对抗残余存储器非线性。

由于lut预失真器已经降低了高阶非线性，因此mp校正步骤中的相对低阶多项式可能就足够了。mp预失真器不需要通过针对不同的存储器延迟具有相同的多项式阶数结构来约束。作为示例，为了支持三存储器延迟预失真，三个延迟的预失真多项式可以分别采用7,5和3的阶数。此外，mp预失真器不需要受相邻存储器抽头之间的相等延迟间隔的约束。它可以是任何格式的基于存储器的dpd，与非线性减少的存储器pa系统级联。在其他实施例中，可以使用其他种类的基于存储器的dpd。一个例子是基于非线性自回归移动平均(narma)结构的dpd。

在第一训练会话502期间，图1的多路复用器306,310包括多路复用器306,310。在该第一训练期间，在输入端102处施加窄带信号，并计算lutdpd308的系数。可以理解，用于不同应用的不同功率放大器和功率放大器可以表现出独特的压缩特性，并且可以调整系数以尽可能地补偿系数，以便对功率放大器110的无记忆饱和压缩特性进行反转。对于压缩，导致更线性的放大器响应。在lutdpd训练会话完成时，该方法前进到第二训练会话504。

在第二训练会话504期间，控制多路复用器306,310以绕过mpdpd304，但是将训练的lutdpd308包括在输入路径中。宽带输入信号被施加到输入102并且由训练的lutdpd308预失真以在线106处提供复合dpd输出。在该第二训练期间，训练的无记忆dpd308，块108和pa110被一起考虑为用于基于存储器的mpdpd训练的目标pa系统。由于应用的lutdpd校正，这种目标pa系统通常具有比典型pa更小的非线性。宽带输入信号可用于在第二训练期间训练和计算mpdpd304的系数。目标pa系统的非线性降低使得第二级mpdpd更容易实现。如前所述，这个结果与训练单个组合记忆和无记忆预失真器的固有困难形成对比。

最后，在506处，控制多路复用器306,310以在输入路径中包括mpdpd304和lutdpd308。这是用于窄带/宽带输入信号的正常操作的配置。

在一个实施例中，当线102处的输入限于窄带信号时，可以绕过mpdpd304，使得仅lutdpd308在信号路径中。当输入包括宽带信号时，复合dpd104可以包括mpdpd304和lutdpd308。

在一个实施例中，考虑无记忆，将dpd(204/308)线性化为“内部”dpd，并将记忆效应dpd(202/304)设置为“外部”dpd，并且转换数字模拟元件108和pa110成为“目标”，然后训练的第一阶段使用窄带输入训练信号计算“内部”dpd的系数，而训练的第二阶段计算系数。“外部”dpd使用宽带输入训练信号并结合“内部”dpd和“目标”。当以这种方式观察时，可以使用本领域中已知的许多算法来计算“内部”和“外部”dpd的必要系数。

复合dpd训练方法的某些方面可以采取完全软件实施例(包括固件，常驻软件，微代码等)的形式或者组合软件和硬件方面的实施例，这些实施例通常可以在本文中被引用。作为“电路”，“模块”或“系统”。此外，本公开的实施例可以采取体现在任何有形表达介质中的计算机程序产品的形式，该介质具有包含在介质中的计算机可用程序代码。所描述的实施例可以被提供为计算机程序产品或软件，其可以包括其上存储有指令的机器可读介质，其可以用于对计算机系统(或其他电子设备)进行编程以执行处理。根据实施例，无论是否目前描述。机器可读介质包括用于以机器可读的形式(例如，软件，处理应用程序)存储(“机器可读存储介质”)或传输(“机器可读信号介质”)信息的任何机制(例如，电脑)。机器可读存储介质可以包括但不限于磁存储介质(例如，软盘)，光存储介质(例如，cd-rom)，磁光存储介质，只读存储器(rom)，随机存取存储器(ram)，可擦除可编程存储器(例如，eprom和eeprom)，闪存或适于存储电子指令的其他类型的介质(例如，可由一个或多个处理单元执行)。另外，机器可读信号介质实施例可以体现为电，光，声或其他形式的传播信号(例如，载波，红外信号，数字信号等)，或有线，无线或其他通信。

为解决上述问题，本发明提供一种功率放大器系统，包括：数模转换器(dac)，用于接收复合dpd的输出；模拟滤波器，用于接收dac的输出；正交调制器，用于接收模拟滤波器的输出和rf载波频率，用于利用模拟滤波器的输出调制rf载波频率，以及用于提供调制的rf载波频率的非线性rf功率放大器以接收调制的rf载波频率并提供放大的rf输出信号；和环回衰减器连接以接收和衰减放大的rf输出信号；混频器，用于接收衰减的放大rf输出信号并提供解调的模拟信号；和rx增益块接收解调的模拟信号并调整其幅度以便进一步处理。

在一个实施例中，放大器系统还包括可训练的低阶存储多项式(mp)dpd，其具有经过训练以校正rf功率放大器记忆效应的系数。

在一个实施例中，放大器系统还包括可训练的查找表(lut)dpd，其具有经过训练以校正高阶rf功率放大器无记忆饱和压缩效应的系数。

在一个实施例中，放大器系统还包括具有第一dpd和第二dpd的复合dpd，其中第一dpd的系数不同于第二dpd的系数。

在一个实施例中，复合dpd还包括：第一多路复用器，用于接收数字输入信号，第一dpd的输出和第一控制信号；第二多路复用器，用于接收第一多路复用器的输出，第二dpd的输出和第二控制信号，并提供复合dpd的输出。

在一个实施例中，放大器系统还包括由第一和第二控制信号中的至少一个控制的至少一个旁路，以绕过第一dpd和第二dpd，使得数字输入信号给复合dpd提供输出。

在一个实施例中，放大器系统还包括由第一和第二控制信号中的至少一个控制的至少一个旁路，以绕过第一dpd，使得由第二dpd预失真的数字输入信号给复合dpd提供输出。

在一个实施例中，模数转换器(adc)接收经增益调整的解调模拟信号并产生经增益调整的解调模拟信号的数字等效物；定时校正块，用于延迟和同步数字输入信号，用于与增益调整的解调模拟信号的数字等效物进行比较；以及dpd训练块，用于使用定时校正块的输出和模数转换器的输出来训练复合dpd。

需要说明的是，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对

背景技术：
做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所揭露的仅为本发明实施例中的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。