用于补偿功率放大器的非线性的装置和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年7月10日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请no.10-2019-0083441的权益，该申请的公开内容整体以引用方式并入本文中。

本公开总体上涉及一种用于补偿功率放大器(诸如，无线通信装置的功率放大器)的非线性的装置和方法。

背景技术：

用于无线通信的装置可包括提供被输出到天线的射频(rf)信号的发送器。发送器可包括用于从基带信号生成rf信号的组件，诸如，用于将基带信号上转换为rf信号的混频器、一个或更多个滤波器以及rf功率放大器。当由发送器的组件处理基带信号时，由于组件的特性，rf信号可能变得失真。例如，功率放大器尤其可能表现出非线性增益和相位随输入信号功率而变化，并且这种非线性可能通过使rf输出信号失真而使通信质量劣化。在数字基带信号的情况下，由于功率放大器的增益压缩区域中的操作而引起的失真可能导致过多的比特错误，特别是对于由相对更高的功率信号表示的比特。为了减小失真，可使用数字预失真技术或rf预失真技术来按照与功率放大器特性互补的方式对功率放大器的输入rf信号进行预失真。然而，在更高的rf频率下并且在存在天线阵列的多个天线元件的情况下(其中互耦可能影响功率放大器)，rf信号失真可能加剧并且可能更难以使用预失真方法来补偿。

技术实现要素：

本发明构思的实施例提供了一种用于补偿功率放大器的非线性的装置和方法，更具体地，提供了一种在减小用于预失真的存储器的存储空间的同时在各种频带上适应性地执行预失真的装置和方法。

根据本发明构思的一方面，提供了一种被配置为执行无线通信以加速神经网络的装置，该装置包括：预失真电路，其被配置为通过基于包括多个系数的参数集对输入信号执行预失真来生成预失真的输入信号；功率放大器，其被配置为通过基于预失真的输入信号放大rf信号来生成输出信号；以及参数获得电路，其被配置为基于与多个频段中的每一个频段对应的第一记忆多项式建模信息来获得与操作频带对应的第二记忆多项式建模信息，并通过使用第二记忆多项式建模信息来根据间接学习结构获得参数集。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种处理装置的信号的方法，该方法包括：确定从装置被配置为在其上进行操作的整个频带划分的多个频段当中的包括装置的操作频带的至少一部分的至少一个频段；基于与所确定的至少一个频段对应的频段信息来获得与操作频带对应的自相关矩阵以及与操作频带对应的互相关向量；以及通过使用系数矩阵对输入信号执行预失真来生成输出信号，系数矩阵是基于与操作频带对应的自相关矩阵以及与操作频带对应的互相关向量获得的。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种被配置为执行无线通信的装置，该装置包括：存储器，被配置为存储多个频段的多条频段信息以及装置的操作的指令；处理器，被配置为通过执行存储在存储器中的指令当中的至少一个指令来对给定频带中的输入信号执行预失真并生成预失真的输入信号；以及功率放大器，被配置为通过放大预失真的输入信号来生成输出信号，其中，处理器被配置为确定多个频段当中的包括给定频带的至少一部分的至少一个频段，并使用系数矩阵对输入信号执行预失真计算，系数矩阵是通过使用多条频段信息当中的与所确定的至少一个频段对应的频段信息获得的。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种由装置执行的对跨越第一频段和第二频段的频带中的输入信号执行预失真计算的方法，该方法包括：基于频带的中心频率、与第一频段对应的第一自相关矩阵、与第二频段对应的第二自相关矩阵来获得与频带对应的自相关矩阵；基于频带的中心频率、与第一频段对应的第一互相关向量、与第二频段对应的第二互相关向量来获得与频带对应的互相关向量；并且使用基于所获得的自相关矩阵和所获得的互相关向量而获得的系数矩阵来对输入信号执行预失真。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种被配置为执行无线通信的装置，该装置包括：存储器，被配置为存储从装置被配置为在其上进行操作的整个频带中划分的多个频段中的每一个频段的多条频段信息；处理器，被配置为通过对给定频带中的输入信号执行预失真来生成预失真的输入信号；以及放大器，被配置为基于处理器所提供的预失真的输入信号来生成输出信号，其中，处理器被配置为当给定频带跨越多个频段当中的第一频段和第二频段时，通过使用基于与第一频段对应的第一频段信息以及与第二频段对应的第二频段信息而获得的系数矩阵来对输入信号执行预失真，并且当给定频带跨越多个频段当中的第三频段和第四频段时，通过使用基于与第三频段对应的第三频段信息以及与第四频段对应的第四频段信息而获得的系数矩阵来对输入信号执行预失真。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种被配置为执行无线通信的装置，该装置包括：存储器，被配置为存储与从装置被配置为在其上进行操作的整个频带划分的多个频段中的每一个频段对应的多条记忆多项式建模信息；以及处理器，被配置为使用多条记忆多项式建模信息当中的与多个频段中包括操作频带的至少一部分的至少一个频段对应的至少一条第一记忆多项式建模信息来获得与操作频带对应的第二记忆多项式建模信息，并通过使用利用第二记忆多项式建模信息获得的参数集对输入信号执行预失真来生成预失真的输入信号

附图说明

从以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本发明构思的实施例，附图中：

图1示出根据本发明构思的示例实施例的装置；

图2示出功率放大器的示例输入-输出特性；

图3示出根据本发明构思的示例实施例的装置；

图4示出根据发明构思的示例实施例的整个频带中所包括的多个频段；

图5示出根据本发明构思的示例实施例的整个频带和给定频带；

图6是根据本发明构思的示例实施例的参数获得电路的示图；

图7示出根据本发明构思的示例实施例的频段信息；

图8是根据本发明构思的示例实施例的装置的信号处理方法的流程图；

图9是根据本发明构思的示例实施例的信号处理方法的流程图；

图10是根据本发明构思的示例实施例的信号处理方法的流程图；

图11是根据本发明构思的示例实施例的信号处理方法的流程图；

图12是根据本发明构思的示例实施例的信号处理方法的流程图；

图13是根据本发明构思的示例实施例的参数获得电路；

图14是根据本发明构思的示例实施例的参数获得电路；

图15示出根据发明构思的示例实施例的整个频带和多个频段；

图16示出根据发明构思的示例实施例的整个频带和多个频段；

图17示出根据本发明构思的示例实施例的通信装置。

具体实施方式

以下，参照附图详细描述本发明构思的实施例。

图1示出根据本发明构思的示例实施例的装置10。装置10可包括预失真电路100、发送器200和参数获得电路300。装置10可以是通信装置(通常为无线通信装置)。装置10可以是包括在无线通信系统中的基站或用户设备。作为非限制性示例，无线通信系统可以是使用蜂窝网络的无线通信系统，诸如，第5代(5g)无线系统、长期演进(lte)系统、lte高级系统、码分多址(cdma)系统、全球移动通信系统(gsm)系统或任何其它无线通信系统，诸如，无线局域网(wlan)、wifi和蓝牙。基站可被称为节点b、演进节点b(enb)、区段、站点、基站收发器系统(bts)、接入点(ap)、中继节点和远程无线电头端(rrh)、无线电单元(ru)、小型小区等。用户设备可被称为终端设备、移动站(ms)、移动终端(mt)、用户终端(ut)、订户站(ss)、无线装置、手持装置等。除了图1所示的组件之外，装置10还可包括各种组件。

发送器200可处理基带预失真信号pds并生成rf输出信号os。例如，发送器200可包括用于将预失真信号pds上转换为输入rf信号rfin的上转换器202以及放大信号rfin以生成输出信号os的功率放大器204。本文中，输入rf信号rfin可被称为预失真的rf信号，并且可被称为基于预失真信号pds的rf信号。发送器200和/或预失真电路100还可包括诸如低通滤波器的各种滤波器(未示出)，以平滑符号间转变。

通常，功率放大器204的输出特性可能需要线性特性，但是由于功率放大器204本身的特性或者各种外围因素，功率放大器204可能具有非线性特性。换言之，如图2所示，功率放大器204的输出特性可表现出非线性特性。

图2示出功率放大器204的示例输入-输出特性。

实线可表示功率放大器204的期望增益的特性。如图2所示，期望增益的特性可表示输入电压与输出电压成正比的特性。

然而，功率放大器204的实际增益可表现出与图2中的虚线相同的特性。换言之，功率放大器204的实际增益特性可表示在特定区域中输入电压和输出电压彼此不成正比的非线性特性。

进一步参照图1，可使用预失真来补偿功率放大器204的非线性。预失真可被称为根据与功率放大器204的非线性互补的特性来对输入信号is进行预失真的技术。

例如，预失真电路100可通过对输入信号is执行预失真来生成基带预失真信号pds。预失真电路100可将预失真信号pds提供给发送器200。功率放大器204可通过放大预失真的rf信号rfin来生成输出信号os。随着预失真电路100对输入信号is执行预失真，功率放大器204的非线性可被补偿。在实施例中，预失真电路100可对输入信号is执行数字预失真。

在实施例中，预失真电路100可基于参数集ps对输入信号is执行预失真。参数集ps可由参数获得电路300提供。参数集ps可包括用于预失真的多个系数。

这里，输入信号is和预失真信号pds可以是数字信号，诸如，相移键控(psk)信号、正交幅度调制信号(qam信号)等。输出信号os可被称为调制数字信号。

预失真电路100可使用如下式1所示的多项式来建模。这里，多项式建模可被称为记忆多项式建模。在式1中，x(n)表示输入信号is的样本，z(n)表示预失真信号pds的样本，aq表示用于预失真的系数，q表示非线性阶数。

[式1]

预失真电路100可按各种形式实现。根据实施例，预失真电路100可由硬件或软件实现。当预失真电路100由硬件实现时，预失真电路100可包括用于对输入信号is执行预失真的电路。当预失真电路100由软件实现时，可通过由处理器(图3中的500)或装置10中的任何处理器执行加载到存储器400中的程序和/或指令来执行预失真。在其它示例中，预失真电路100可由软件和硬件的组合(诸如，固件)实现。

参数获得电路300可基于预失真信号pds和输出信号os来获得参数集ps并且可将所生成的参数集ps提供给预失真电路100。

在实施例中，参数获得电路300可基于间接学习结构来获得包括多个系数的参数集ps。间接学习结构可表示从输出信号os获得的中间信号与预失真信号pds之间的差异(而非输入信号is与输出信号os之间的差异)被最小化的学习结构。当y(n)表示输出信号os的样本，w(n)表示中间信号的样本，akq表示系数，q表示非线性阶数，并且k表示记忆深度时，中间信号可以是使用诸如下式2的多项式获得的信号。

[式2]

参数获得电路300可通过使用间接学习结构来获得减小如上所述基于输出信号os获得的中间信号与预失真信号pds之间的差异的参数集ps。在实施例中，参数获得电路300可获得使中间信号与预失真信号pds之间的均方误差(mse)最小化的参数集ps。当z(n)表示预失真信号pds的样本，w(n)表示中间信号的样本，并且e(n)表示误差信号的样本时，可使用下式3来获得mse。

[式3]

mse＝e[e²(n)]＝e[|z(n)-w(n)|²]

可通过使用维纳(wiener)滤波器来获得使mse最小化的因子。换言之，参数获得电路300可通过应用wiener滤波器来获得包括使mse最小化的系数akq的参数集ps。在这种情况下，当应用wiener滤波器时，获得使mse最小化的系数的过程可涉及求解下式4中的矩阵方程。在式4中，y(n)表示输出信号os的样本，z(n)表示预失真信号pds的样本，q表示非线性阶数，k表示记忆深度。

[式4]

ax＝b

a＝e[y(n)y^h(n)]，x＝[a00a01a02…ak-1q-1]^t，b＝e[y(n)z^h(n)]，

y(n)＝[y(n),y(n)|y(n)|,,…,y(n)|y(n)|^q-1,y(n-1),…,y(n-k+1)|y(n-k+1)|^q-1]^t

在式4中，以t作为上标的矩阵表示转置矩阵。以h作为上标的矩阵是厄米特(hermitian)矩阵，它是通过在对矩阵的所有元素应用共轭之后转置而获得的矩阵。换言之，以h作为上标的矩阵是共轭转置矩阵。e[]表示包括在其中的值的期望。y(n)可以是与第i*j行和第一列对应的元素具有如下式5所示的值的kq×1矩阵。

[式5]

y(n)[i*j,1]＝y(n-i+1)|y(n-i+1)|^j-1

这里，x可以是与第i*j行和第一列对应的元素具有下式6中的值的kq×1矩阵。

[式6]

x[i*j,1]＝a(i-1)(j-1)

结果，应用wiener滤波器的方法中使用的矩阵a可以是kq×kq矩阵，矩阵b可以是kq×1矩阵。换言之，矩阵b可以是具有kq个元素的向量。以下，为了描述方便，在对式4应用wiener滤波器的方法中，等价矩阵方程中使用的矩阵a可被称为自相关矩阵，矩阵b可被称为互相关向量。另外，包括系数的矩阵x可被称为系数矩阵。换言之，获得参数集ps可包括通过获得式4的矩阵方程的解来获得系数矩阵。以这种方式，获得系数矩阵所需的自相关矩阵和互相关向量可被称为“记忆多项式建模信息”(可互换地，仅“多项式建模信息”)，其可以是基于信号测量以及使用测量结果的后续计算的信息，该信息可被存储在装置10内的存储器400中。

关于操作的频率，操作频带可根据装置10的类型或设置而变化。例如，为装置10的操作设定的操作频带的中心频率和频带宽度可变化。当操作频带改变时，从参数获得电路300获得系数矩阵x所需的记忆多项式建模信息可根据功率放大器204的特性而变化。换言之，在不实现本文中教导的发明构思的情况下，装置10可能需要存储可能的频带中的每一个频带的记忆多项式建模信息，以提供高度可靠的预失真。然而，存储可能的频带中的每一个频带的所有记忆多项式建模信息可能导致需要大的存储器存储空间。另一方面，利用本文所描述的实施例，可通过使用较小的存储器存储空间来实现针对各种频带执行预失真的方法。

根据本发明构思的示例实施例的参数获得电路300可使用在整个频带中被预划分的多个频段的频段信息fsi来获得与给定(操作)频带对应的记忆多项式建模信息，其中，装置10被配置为在在整个频带上进行操作。频段信息fsi可被存储在存储器400中。本文中，术语“给定频带”可以是表示当前为装置10的操作分配的操作频带的术语。“给定频带”可以可互换地称为整个频带的子带或频道。在装置10的操作的整个频带内可存在许多给定频带。

为此，装置10可将整个频带划分成多个频段，并且在获得与多个频段中的每一个频段对应的多项式建模信息之后，可生成与多个频段中的每一个频段对应的多项式建模信息以及包括多个频段中的每一个频段的中心频率的频段信息fsi，并且存储器400可存储频段信息fsi。参照图4、图15和图16对多个频段进行更详细地描述，参照图7对频段信息fsi进行详细描述。频段的数量“n”可小于装置10被配置为在其上操作的整个频带内的允许的给定频带的数量“m”。代替针对每一个给定频带单独地测量和计算多项式建模信息，可通过基于与给定频带交叠的一个或多个频段的多项式建模信息的计算来获得该信息。因此，通过获得较少数量n的频段的多项式建模信息，可减少预先执行以覆盖所有允许的给定频带的测量和计算的量和/或用于存储信息的存储器空间的量。

根据实施例，参数获得电路300可确定多个频段当中的包括给定频带的至少一部分的至少一个频段，并且可获得与基于与所确定的至少一个频段对应的频段信息fsi提供的频带对应的多项式建模信息。

例如，参数获得电路300可获得与所确定的至少一个频段对应的自相关矩阵、与所确定的至少一个频段对应的中心频率以及与基于给定频带的中心频率给出的频带对应的自相关矩阵。另外，参数获得电路300可获得与所确定的至少一个频段对应的互相关向量、与所确定的至少一个频段对应的中心频率以及与基于给定频带的中心频率给出的频带对应的互相关向量。参数获得电路300可基于所获得的自相关矩阵和所获得的互相关向量来获得系数矩阵，并且可将系数矩阵或包括在系数矩阵中的系数作为参数集ps输出。例如，参数获得电路300可通过执行将互相关向量乘以所获得的自相关矩阵的逆矩阵的计算来获得系数矩阵。另选地，在实施例中，参数获得电路300可通过使用所获得的自相关矩阵和所获得的互相关向量执行迭代逼近计算来获得系数矩阵，并且在这种情况下，参数获得电路300使用共轭梯度法的实施例也可适用。

参照以下附图详细描述基于关于多个频段的频段信息fsi获得与给定频带对应的多项式建模信息的方法，例如，通过使用参数获得电路300获得与给定频带对应的自相关矩阵和互相关向量的方法。

参数获得电路300可按照各种形式实现，并且根据实施例，参数获得电路300可由硬件或软件实现。当参数获得电路300由硬件实现时，参数获得电路300可包括用于基于输出信号os和预失真信号pds生成参数集ps的电路。另外，例如，当参数获得电路300由软件实现时，如图3所示，可通过使用处理器(图3中的500)或装置10中的任何处理器执行加载到存储器400中的程序和/或指令来生成参数集ps。然而，实施例不限于此，参数获得电路300可由软件和硬件的组合(诸如，固件)实现。

存储器400可以是用于存储数据的存储区域，并且可存储例如操作系统(os)、各种程序和各种数据。存储器400可包括易失性存储器和非易失性存储器中的至少一个。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、闪存、相变随机存取存储器(ram)(pram)、磁性ram(mram)、电阻ram(rram)、铁电ram(fram)等。易失性存储器可包括动态ram(dram)、静态ram(sram)、同步dram(sdram)、相变ram(pram)、磁性ram(mram)、电阻ram(rram)、铁电ram(feram)等。另外，在实施例中，存储器400可包括硬盘驱动器(hdd)、固态驱动器(ssd)、紧凑闪存(cf)存储器、安全数字(sd)存储器、微型安全数字存储器、极限数字(xd)存储器或记忆棒中的至少一个。在实施例中，存储器400可半永久地或暂时地存储由处理器(图3中的500)执行的程序和多个指令。另外，存储器400可存储用于处理器(图3中的500)的计算或操作的各种信息或数据。

根据依据本发明构思的示例实施例的装置10，当参数获得电路300基于关于多个频段的频段信息fsi获得用于获得系数矩阵的诸如自相关矩阵或互相关向量的记忆多项式建模信息时，存储器400要存储的数据量可减少。换言之，在装置10中执行预失真所使用或所需要的存储器400的存储空间可减少。

另外，由于根据本发明构思的示例实施例的装置10适应性地能够通过仅使用存储器400中的少量存储空间在宽的频带上给定的各种给定频带中执行预失真，所以装置10的无线通信的可靠性也可改进。

图3示出根据本发明构思的示例实施例的装置20。具体地，图3是图1所示的预失真电路100、发送器200、参数获得电路300和存储器400的实现示例的示图。省略对图3中已经参照图1给出的预失真电路100、发送器200、参数获得电路300和存储器400的冗余描述。

装置20可包括发送器200、存储器400和处理器500，并且处理器500可包括预失真电路100和参数获得电路300。

处理器500可控制装置20的全部操作，例如，处理器500可以是中央处理单元(cpu)。处理器500可仅包括单个处理器核，或者另选地，可包括多个处理器核(“多核”)。处理器500可处理或执行存储在存储器400中的程序和/或数据。在实施例中，处理器500可通过执行存储在存储器400中的程序来控制各种功能或执行装置20的各种计算。

根据本发明构思的示例实施例的处理器500可通过对输入信号is执行预失真来生成预失真信号pds。在实施例中，处理器500可基于存储在存储器400中的多个频段的频段信息fsi来获得与给定频带对应的记忆多项式建模信息，基于所获得的多项式建模信息来获得参数集ps，并基于所获得的参数集ps对输入信号is执行预失真。

在根据本发明构思的示例实施例的装置20中，由于处理器500基于关于多个频段的频段信息fsi获得用于获得系数矩阵的诸如自相关矩阵或互相关向量的记忆多项式建模信息，所以存储器400要存储的数据量可减少。换言之，在装置20中执行预失真所使用或所需要的存储器400的存储空间可减少。

另外，由于装置20适应性地能够仅使用存储器400中的少量存储空间在宽频带上的各种给定频带中执行预失真，所以装置20的无线通信的可靠性也可改进。

图4示出根据本发明构思的示例实施例的整个频带中所包括的第一频段fs_1至第五频段fs_5。参照图1对图4进行描述。

装置10可根据装置10的类型或应用于其的设置在特定频带中进行操作。图4示出包括频带可提供的所有频率的整个频带。例如，整个频带可包括介于第一频率f_1和第六频率f_6之间的频带。

为了获得多项式建模信息，装置10可将整个频带划分成多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)。为了方便描述，频段的数量和频段的相应频宽仅是示例性的，而不限于图4所示宽度。例如，第一频段fs_1可表示介于第一频率f_1和第二频率f_2之间的频段，并且第一频段fs_1的中心频率可以是第一中心频率fc_1。类似地，第二频段fs_2可表示介于第二频率f_2和第三频率f_3之间的频段，并且第二频段fs_2的中心频率可以是第二中心频率fc_2。以相同的方式，可理解第三频段fs_3、第四频段fs_4和第五频段fs_5。

在实施例中，第一频段fs_1至第五频段fs_5可具有相同的频宽。然而，实施例不限于此，第一频段fs_1至第五频段fs_5可具有彼此不同的频宽。例如，整个频带的中心附近的频段可具有比位于整个频带的边缘附近的频段更窄的频宽。

在实施例中，装置10可获得多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)中的每一个频段的记忆多项式建模信息，并且装置10中的存储器400可将针对多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)中的每一个频段获得的记忆多项式建模信息和多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)中的每一个频段的中心频率存储作为频段信息fsi。参照图7对频段信息fsi进行更详细地描述。

图5示出根据本发明构思的示例实施例的整个频带和给定频带。具体地，图5示出给定频带是如图4所示划分的整个频带内的特定频带的情况。下面参照图1对图5进行描述。

装置10可根据诸如装置10的类型或其设置的各种因素在特定频带中进行操作，并且该特定频带可被称为给定频带。给定频带可具有中心频率fc。

图5示出给定频带跨越第三频段fs_3和第四频段fs_4的情况，但实施例仅是例示性的，并不限于此。例如，给定频带可跨越至少一个其它频段。

在实施例中，装置10中的参数获得电路300可确定多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)当中的包括给定频带的至少一部分的至少一个频段。例如，参数获得电路300可确定第三频段fs_3和第四频段fs_4包括给定频带的至少一部分。

在实施例中，参数获得电路300可基于与所确定的至少一个频段对应的记忆多项式建模信息来获得与给定频带对应的记忆多项式建模信息。例如，参数获得电路300可基于与第三频段fs_3对应的记忆多项式建模信息和与第四频段fs_4对应的记忆多项式建模信息来获得与给定频带对应的记忆多项式建模信息。每一个记忆多项式建模信息可包括在矩阵方程中使用的自相关矩阵和互相关向量，该矩阵方程用于根据wiener滤波器的应用使基于输出信号os的中间信号与预失真信号pds之间的差异最小化。例如，每一条记忆多项式建模信息可包括式4中的自相关矩阵a和互相关向量b。

参照图6更详细地描述参数获得电路300获得与给定频带对应的记忆多项式建模信息的方法。

图6是根据本发明构思的示例实施例的参数获得电路300的示图。参数获得电路300可对应于图1和图3中的参数获得电路300。同时参照图1和图5对图6进行描述。

参数获得电路300可包括自相关矩阵获得电路310、互相关向量获得电路320和系数矩阵获得电路330。

自相关矩阵获得电路310可基于多个频段的频段信息fsi来获得与给定频带对应的自相关矩阵acm并将自相关矩阵acm提供给系数矩阵获得电路330。

互相关向量获得电路320可基于多个频段的频段信息fsi来获得与给定频带对应的互相关向量ccv并将互相关向量ccv提供给系数矩阵获得电路330。

系数矩阵获得电路330可基于与给定频带对应的自相关矩阵acm和与给定频带对应的互相关向量ccv来获得与给定频带对应的系数矩阵cm。例如，系数矩阵获得电路330可通过执行将互相关向量ccv乘以自相关矩阵acm的逆矩阵的计算来获得系数矩阵cm。系数矩阵获得电路330可将系数矩阵cm作为参数集ps输出。

图7示出根据本发明构思的示例实施例的频段信息fsi。同时参照图1和图5对图7进行描述。

频段信息fsi可包括与多个频段中的每一个频段对应的第一条频段信息fsi_1至第n条频段信息fsi_n(n是2或更大的自然数)。例如，当整个频带被划分成n个频段时，频段信息fsi可包括与n个频段中的每一个频段对应的频段信息。

作为第一条频段信息fsi_1至第n条频段信息fsi_n的代表描述第一频段信息fsi_1。第一频段信息fsi_1可包括与第一频段fs_1对应的记忆多项式建模信息，并且可包括第一频段fs_1的第一中心频率fc_1。与第一频段fs_1对应的记忆多项式建模信息可包括第一自相关矩阵acm_1和第一互相关向量ccv_1。换言之，第一频段信息fsi_1可包括第一自相关矩阵acm_1、第一互相关向量ccv_1和第一中心频率fc_1。结合图6和图7参照以下附图详细描述获得与给定频带对应的记忆多项式建模信息的方法。

图8是根据本发明构思的示例实施例的装置10的信号处理方法的流程图。参照图1对图8进行描述。

装置10可确定多个频段当中的包括给定频带的至少一部分的至少一个频段(s110)。例如，如图4所示，多个频段可表示整个频带中划分的频段。在实施例中，装置10可基于给定频带的开始频率和结束频率来确定包括给定频带的至少一部分的至少一个频段。例如，同时参照图5，当给定如图5所示的频带时，装置10可确定给定频带跨越第三频段fs_3和第四频段fs_4。

装置10可基于与所确定的至少一个频段对应的频段信息fsi来获得自相关矩阵和互相关向量(s120)。换言之，装置10可基于与所确定的至少一个频段对应的频段信息fsi来获得与给定频带对应的记忆多项式建模信息。例如，装置10中的参数获得电路300可基于与所确定的至少一个频段中的每一个频段对应的记忆多项式建模信息、与所确定的至少一个频段中的每一个频段对应的中心频率以及给定频带的中心频率fc来获得与给定频带对应的记忆多项式建模信息。例如，如下面更详细描述的，参数获得电路300可基于与所确定的至少一个频段中的每一个频段对应的自相关矩阵、与所确定的至少一个频段中的每一个频段对应的中心频率以及给定频带的中心频率fc来获得与给定频带对应的自相关矩阵。类似地，参数获得电路300可基于与所确定的至少一个频段中的每一个频段对应的互相关向量、与所确定的至少一个频段中的每一个频段对应的中心频率以及给定频带的中心频率fc来获得与给定频带对应的互相关向量。

装置10可基于根据已在操作s120中获得的自相关矩阵和互相关向量而获得的系数矩阵来执行预失真(s130)。例如，参数获得电路300可通过执行将与给定频带对应的互相关向量乘以与给定频带对应的自相关矩阵的逆矩阵的计算来获得系数矩阵，并且可将所获得的系数矩阵提供给预失真电路100作为参数集ps。预失真电路100可基于参数集ps通过对输入信号is执行预失真来生成预失真信号pds。

图9是根据本发明构思的示例实施例的信号处理方法的流程图。具体地，图9是图8中的操作s120的示例详细操作的流程图。下面参照图1对图9进行描述。

装置10可基于给定频带的中心频率fc、与所确定的至少一个频段对应的中心频率以及与所确定的至少一个频段对应的自相关矩阵来获得与给定频带对应的自相关矩阵(s220)。这些操作(s220)可由参数获得电路300执行。

装置10可基于给定频带的中心频率fc、与所确定的至少一个频段对应的中心频率以及与所确定的至少一个频段对应的互相关向量来获得与给定频带对应的互相关向量(s240)。这些操作(s240)可同样由参数获得电路300执行。

图10是根据本发明构思的示例实施例的信号处理方法的流程图。具体地，图10是图9中的操作s220的示例详细操作的流程图。参照图1对图10进行描述。

为了方便理解本发明构思，图10示出在所确定的至少一个频段包括第一频段fs_1和第二频段fs_2并且给定频带跨越第一频段fs_1和第二频段fs_2的情况下的流程图。下述操作s322、s324、s342、s344和s360中的每一个可由装置10的参数获得电路300执行。

装置10可基于与给定频带对应的中心频率fc和作为第一频段fs_1的中心频率的第一中心频率fc_1来获得第一频移向量(s322)。在实施例中，第一频移向量可通过下式7获得。在式7中，fsv1表示第一频移向量，fc表示给定频带的中心频率，fc1表示第一中心频率，t1表示采样时间，k表示记忆深度。

[式7]

fsv1＝ee(fc-fc1)，

在式7中，ee(x)可用作中间函数，并且当q是非线性阶数时，ee(x)可以是包括k×q个元素的向量。例如，ee(x)可表示1被重复q次，然后e^2πxt1被重复q次，然后e^2π2xt1被重复q，最后e^2π(k-1)xt1被重复q次的向量。

装置10可基于第一频移向量以及与第一频段fs_1对应的第一自相关矩阵来获得第一临时自相关矩阵(s324)。在实施例中，第一临时自相关矩阵可通过下式8获得。在式8中，tacm1表示第一临时自相关矩阵，acm1表示第一自相关矩阵，fsv1表示第一频移向量。

[式8]

在式8中，以t作为上标的矩阵表示转置矩阵。在计算中，“·”表示矩阵乘法，表示哈达玛(hadamard)积计算。hadamard积计算可表示与要相乘的两个矩阵中的相同位置对应的元素的乘法计算，并且可被称为逐元素乘法。

类似地，装置10可基于与给定频带对应的中心频率fc和作为第二频段fs_2的中心频率的第二中心频率fc_2来获得第二频移向量(s342)。在实施例中，第二频移向量可通过下式9获得。在式9中，fsv2可表示第二频移向量，fc可表示给定频带的中心频率，fc2可表示第二中心频率，t1可表示采样时间，k可表示记忆深度。

[式9]

fsv2＝ee(fc-fc2)

在式9中，ee(x)可用作中间函数，并且当q是非线性阶数时，ee(x)可以是包括k×q个元素的向量。例如，ee(x)可表示1被重复q次，然后e^2πxt1被重复q次，然后e^2π2xt1被重复q次，最后e^2π(k-1)t1被重复q次的向量。

装置10可基于第二频移向量以及与第二频段fs_2对应的第二自相关矩阵来获得第二临时自相关矩阵(s344)。在实施例中，第二临时自相关矩阵可通过下式10获得。在式10中，tacm2可表示第二临时自相关矩阵，acm2可表示第二自相关矩阵，fsv2可表示第二频移向量。

[式10]

在式10中，以t作为上标的矩阵可表示转置矩阵。在计算中，“·”可表示矩阵乘法，可表示hadamard积计算。hadamard积计算可表示与要相乘的两个矩阵中的相同位置对应的元素的乘法运算，并且可被称为逐元素乘法。

换言之，包括操作s322和s324并且作为获得第一临时自相关矩阵的操作操作s320可基本上类似于包括操作s342和s344并且作为获得第二临时自相关矩阵的操作的操作s340。

装置10可基于第一临时自相关矩阵和第二临时自相关矩阵来获得与给定频带对应的自相关矩阵(s360)，例如，通过对第一临时自相关矩阵和第二临时自相关矩阵求和。与给定频带对应的自相关矩阵可通过下式11获得，其中tacm1表示第一临时自相关矩阵，tacm2表示第二临时自相关矩阵，acm表示与给定频带对应的自相关矩阵。

[式11]

acm＝tacm1+tacm2

图11是根据本发明构思的示例实施例的信号处理方法的流程图。具体地，图11可以是图9中的操作s220的详细操作的流程图。下面参照图1对图11进行描述。

为了方便理解本发明构思，图11示出在所确定的至少一个频段包括第一频段fs_1、第二频段fs_2和第三频段fs_3的情况下的流程图。

图11中的操作s320可与图10中的操作s320基本上相同，并且图11中的操作s340可与图10中的操作s340基本上相同。在下面的描述中，操作s352、s354和s370可由装置10的参数获得电路300执行。

装置10可基于与给定频带对应的中心频率fc和作为第三频段fs_3的中心频率的第三中心频率fc_3来获得第三频移向量(s352)。获得第三频移相邻的详细方法可类似于式7和9的方法。

装置10可基于第三频移向量以及与第三频段fs_3对应的第三自相关矩阵来获得第三临时自相关矩阵(s354)。获得第三临时自相关矩阵的详细方法可类似于式8和10的方法。

换言之，包括操作s352和s354的操作s350可基本上类似于操作s320和s340。

装置10可基于第一临时自相关矩阵、第二临时自相关矩阵和第三临时自相关矩阵来获得与给定频带对应的自相关矩阵(s370)，例如，通过对第一临时自相关矩阵、第二临时自相关矩阵和第三临时自相关矩阵求和。与给定频带对应的自相关矩阵可通过下式12获得，其中tacm1、tacm2和tacm3分别表示第一临时自相关矩阵、第二临时自相关矩阵和第三临时自相关矩阵，acm表示与给定频带对应的自相关矩阵。

[式12]

acm＝tacm1+tacm2+tacm3

参照图10来描述给定频带跨越两个频段的实施例，参照图11来描述给定频带跨越三个频段的实施例。在给定频带跨越四个或更多个频段的实施例的情况下，如参照图10和图11描述的获得自相关矩阵的方法可类似地外推，以使用四个或更多个临时自相关矩阵来获得自相关矩阵。

图12是根据本发明构思的示例实施例的信号处理方法的流程图。具体地，图12可以是图9中的操作s240的详细操作的流程图。参照图1对图12进行描述。

为了方便理解本发明构思，图12示出在所确定的至少一个频段包括第一频段fs_1和第二频段fs_2的情况下的流程图。在下面的描述中，操作s422、s424、s442、s444和s460可由装置10的参数获得电路300执行。

装置10可基于与给定频带对应的中心频率fc和作为第一频段fs_1的中心频率的第一中心频率fc_1来获得第一频移向量(s422)。在实施例中，第一频移向量可通过已经参照图10描述的式7获得。

装置10可基于第一频移向量以及与第一频段fs_1对应的第一互相关向量来获得第一临时互相关向量(s424)。在实施例中，第一互临时相关向量可通过下式13获得。在式13中，tccv1表示第一临时互相关向量，ccv1表示第一互相关向量，fsv1表示第一频移向量。

[式13]

在式13中，以t作为上标的矩阵可表示转置矩阵。在计算中，“·”可表示矩阵乘法，可表示hadamard积计算。hadamard积计算可表示与要相乘的两个矩阵中的相同位置对应的元素的乘法计算，并且可被称为逐元素乘法。

类似地，装置10可基于与给定频带对应的中心频率fc和作为第二频段fs_2的中心频率的第二中心频率fc_2来获得第二频移向量(s442)。在实施例中，第二频移向量可通过已经参照图10描述的式9获得。

装置10可基于第二频移向量以及与第二频段fs_2对应的第二互相关向量来获得第二临时互相关向量(s444)。在实施例中，第二临时互相关向量可通过下式14获得。在式14中，tccv2表示第二临时互相关向量，ccv2表示第二互相关向量，fsv2表示第二频移向量。

[式14]

在式14中，以t作为上标的矩阵表示转置矩阵。在计算中，“·”可表示矩阵乘法，可表示hadamard积计算。hadamard积计算可表示与要相乘的两个矩阵中的相同位置对应的元素的乘法计算，并且可被称为逐元素乘法。

换言之，包括操作s422和s424并且作为获得第一临时互相关向量的操作的操作s420可基本上类似于包括操作s442和s444并且作为获得第二临时互相关向量的操作的操作s440。

装置10可基于第一临时互相关向量和第二临时互相关向量来获得与给定频带对应的互相关向量(s460)，例如，通过对第一临时互相关向量和第二临时互相关向量求和。与给定频带对应的互相关向量可通过下式15获得。这里，tccv1表示第一临时互相关向量，tccv2表示第二临时互相关向量，ccv表示与给定频带对应的互相关向量。

[式15]

ccv＝tccv1+tccv2

参考参照图12给出的描述，获得互相关向量的方法可按照与给定频带跨越三个或更多个频段的实施例类似的外推方式来实现。

图13是根据本发明构思的示例实施例的参数获得电路300的示图。

参数获得电路300可包括自相关矩阵获得电路310、互相关向量获得电路320和系数矩阵获得电路330。自相关矩阵获得电路310、互相关向量获得电路320和系数矩阵获得电路330的描述已经参照图6给出，因此省略其冗余描述。

自相关矩阵获得电路310可包括第一区段确定电路312、第一频移向量获得电路314和自相关矩阵计算电路316。

第一区段确定电路312可确定多个频段当中的包括给定频带的至少一部分的至少一个频段。第一区段确定电路312可将所确定的区段信息ds提供给第一频移向量获得电路314。

第一频移向量获得电路314可基于所确定的区段信息ds选择与多条频段信息fsi当中确定的至少一个频段对应的频段信息fsi，并且可基于与所确定的至少一个频段对应的频段信息fsi来生成频移向量fsv。例如，第一频移向量获得电路314可根据参照图10描述的式7来生成频移向量fsv。

自相关矩阵计算电路316可基于频移向量fsv获得与给定频带对应的自相关矩阵acm。例如，当给定频带跨越第一频段和第二频段时，自相关矩阵计算电路316可基于频移向量fsv通过使用与图10中的操作s324、s344和s360相同的方法来获得与给定频带对应的自相关矩阵acm。

互相关向量获得电路320可包括第二区段确定电路322、第二频移向量获得电路324和互相关向量计算电路326。

第二区段确定电路322可确定多个频段当中的包括给定频带的至少一部分的至少一个频段。第二区段确定电路322可将所确定的区段信息ds提供给第二频移向量获得电路324。

第二频移向量获得电路324可基于所确定的区段信息ds来选择与频段信息fsi当中确定的至少一个频段对应的频段信息fsi，并且可基于与所确定的至少一个频段对应的频段信息fsi来生成频移向量fsv。例如，第二频移向量获得电路324可根据参照图10描述的式7来生成频移向量fsv。

互相关向量计算电路326可基于频移向量fsv来获得与给定频带对应的互相关向量ccv。例如，当给定频带跨越第一频段和第二频段时，互相关向量计算电路326可基于频移向量fsv通过使用与图12中的操作s424、s444和s460相同的方法来获得与给定频带对应的互相关向量ccv。

图14是根据本发明构思的示例实施例的参数获得电路300的示图。具体地，图14示出参数获得电路300的另一实现方式。图14示出区段确定电路340和频移向量获得电路350被共享的实施例作为图13的实现示例。

参数获得电路300可包括自相关矩阵获得电路310、互相关向量获得电路320、系数矩阵获得电路330、区段确定电路340和频移向量获得电路350。省略已经参照图6给出的自相关矩阵获得电路310、互相关向量获得电路320和系数矩阵获得电路330的描述。

区段确定电路340可具有与图13中的第一区段确定电路312和第二区段确定电路322基本上相同的功能。换言之，区段确定电路340可确定多个频段当中的包括给定频带的至少一部分的至少一个频段。区段确定电路340可将所确定的区段信息ds提供给频移向量获得电路350。

频移向量获得电路350可具有与图13中的第一频移向量获得电路314和第二频移向量获得电路324基本上相同的功能。

图14中的自相关矩阵获得电路310可具有与图13中的自相关矩阵计算电路316基本上相同的功能，图14中的互相关向量获得电路320可具有与图13中的互相关向量计算电路326基本上相同的功能。

图15示出根据本发明构思的示例实施例的整个频带和多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)。参照图15，与图4不同，多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)中的每一个的频宽可不相同。

例如，整个频带的中心附近的频段的频宽可小于整个频带的边缘附近的频段的频宽。

例如，第二频段fs_2、第三频段fs_3和第四频段fs_4的频宽可表示为第一频宽δf1，整个频带的边缘附近的第一频段fs_1和第五频段fs_5的频宽可表示为第二频宽δf2。在实施例中，第一频宽δf1可小于第二频宽δf2。

图16示出根据本发明构思的示例实施例的整个频带和多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)。参照图16，与图4不同，多个频段(fs_1、fs_2、fs_3、fs_4和fs_5)的频宽可彼此不相同。

例如，第三频段fs_3的频宽可为第一频宽δf1，第二频段fs_2和第四频段fs_4的频宽可为第二频宽δf2，第一频段fs_1和第五频段fs_5的频宽可为第三频宽δf3。第一频宽δf1可小于第二频宽δf2，并且第二频宽δf2可小于第三频宽δf3。

图17示出根据本发明构思的示例实施例的通信装置1000。如图17所示，通信装置1000可包括专用集成电路(asic)1100、专用指令集处理器(asip)1300、存储器1500、主处理器1700和主存储器1900。asic1100、asip1300和主处理器1700中的两个或更多个可彼此通信。另外，asic1100、asip1300、存储器1500、主处理器1700和主存储器1900中的至少两个或更多个可被嵌入一个芯片中。

asip1300可包括为特定用途定制的集成电路，支持特定应用的专用指令集，并执行包含在专用指令集中的指令。存储器1500可与asip1300通信，并且可作为非易失性存储来存储由asip1300执行的多个指令。例如，存储器1500可包括可由asip1300访问的任意类型的存储器，作为非限制示例，诸如，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、磁带、磁盘、光盘、易失性存储器、非易失性存储器及其组合。

主处理器1700可通过执行多个指令来控制通信装置1000。例如，主处理器1700可控制asic1100和asip1300，并且处理经由mimo通道接收的数据，或者处理对通信装置1000的用户输入。主存储器1900可与主处理器1700通信，并且可作为非易失性存储来存储由主处理器1700执行的多个指令。例如，主存储器1900可包括可由主处理器1700访问的任意类型的存储器，作为非限制示例，诸如，ram、rom、磁带、磁盘、光盘、易失性存储器、非易失性存储器及其组合。

根据本发明构思的示例实施例的补偿发送器的非线性的上述方法可由图17中的通信装置1000中所包括的组件中的至少一个组件来执行。例如，上述处理器500可包括在图17中的asic1100、asip1300、存储器1500、主处理器1700和主存储器1900中的至少一个中。在一些实施例中，补偿发送器200的非线性的上述方法的操作中的至少一个操作可被实现为存储在存储器1500中的多个指令。在一些实施例中，asip1300可通过执行存储在存储器1500中的多个指令来执行补偿发送器200的非线性的方法的操作中的至少一个操作。在一些实施例中，补偿发送器200的非线性的方法的操作中的至少一个操作可被实现在通过使用逻辑综合等设计并包括在asic1100中的硬件块中。在一些实施例中，补偿功率放大器200的非线性的方法的操作中的至少一个操作可被实现为存储在主存储器1900中的多个指令，并且主处理器1700可通过执行存储在主存储器1900中的多个指令来执行补偿功率放大器200的非线性的方法的操作中的至少一个操作。

尽管参照本发明构思的实施例具体地示出和描述了本发明构思，但是将理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。例如，尽管已经结合无线通信应用具体地示出和描述了本发明构思，但在其它示例中，本发明构思可应用于校正有线通信系统中的非线性。