专利名称：一种信号处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别是涉及信号处理方法及装置。
背景技术：
中国移动规划的射频工作频段分为F/A/D/E四个频段(band)。F频段 1880MHz-1920MHz ；A 频段:2010MHz-2025MHz ；E 频段2320ΜΗζ_2370ΜΗζ ；D 频段 2570ΜΗζ-2620ΜΗζο各频段的射频工作带宽分别为F频段35MHz ；A频段15MHz ；D频段 50MHz ；E 频段50MHz ο为了节省硬件成本和硬件设计复杂度，业内专家设计了 A+F频段的共硬件平台，即实现了宽频远端射频单元(RRU)。相比窄频RRU，既满足时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)业务发展的容量需求，又不需要额外增加新的基站设备即可满足未来 TD-SCDMA/时分长期演进(TD-LTE)双模组网的容量需求，实现真正的平滑演进，支撑网络长期发展，有效保护运营商投资。可以根据运营商的需求和用户的发展灵活配置时隙，相对窄频RRU，可以最大限度地发挥时分复用(TDD)的技术优势，在不损失下行带宽的前提下， 成倍提升上行带宽，更好地满足数据业务不对称运营需求，大大提升用户感知。同时，宽频 RRU可根据TD-LTE组网需要来灵活调整时隙比，实现TD-SCDMA和TD-LTE网络灵活部署，更有利于TD-SCDMA与TD-LTE共存。不过目前业界只做到30M带宽的A+F的应用，为了更大的发挥宽频的作用，业内希
望能够进一步提高带宽。
发明内容
本发明实施例提供一种信号处理方法及装置，用于实现处理宽频信号。一种信号处理方法，包括以下步骤获得本次的输入信号；根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。一种用于信号处理的装置，包括接口模块，用于获得本次的输入信号；处理模块，用于根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。一种远端射频装置，包括数字模块，用于生成本次的输入信号；预失真模块，用于根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。一种远端射频装置，用于实现将A和F频段的信号分离，并提高信号质量。所述装置中的第一接收通道包括
功分器，用于将收到的A和F频段的信号分解为A频段的信号和F频段的信号；第一滤波器，用于对A频段的信号进行滤波；第二滤波器，用于对F频段的信号进行滤波。本发明实施例对预失真算法进行改进，通过采用记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号，以降低通带的不平坦性，从而实现宽频处理。本发明实施例可从目前支持的A和F频段的30MHz工作带宽扩展到40 50MHz工作带宽。本发明实施例对A和F频段的信号分别滤波，以滤除各自带内的杂散，较好的满足灵敏度的要求，提高信号质量。
图1为本发明实施例中信号处理的主要方法流程图；图2为本发明实施例中预失真处理过程的示意图；图3为本发明实施例中通过记忆系数和包络系数进行预失真处理的方法流程图；图4为本发明实施例中通过查找表进行预失真处理的方法流程图；图5为现有技术中关于不平坦度的仿真结果示意图；图6为本发明实施例中关于不平坦度的仿真结果示意图；图7为本发明实施例中缓慢平滑波纹的示意图；图8为本发明实施例中剧烈抖动波纹的示意图；图9和图10为本发明实施例中反向通道中滤波效果的示意图；图11为本发明实施例中用于信号处理的装置1100的结构图；图12为本发明实施例中远端射频装置1200的主要结构图；图13为本发明实施例中远端射频装置1200的详细结构图。
具体实施例方式本发明实施例对预失真算法进行改进，通过采用记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号，以降低通带的不平坦性，从而实现宽频处理。本发明实施例可从目前支持的A和F频段的30MHz工作带宽扩展到40 50MHz工作带宽。参见图1，本实施例中信号处理的主要方法流程如下步骤101 获得本次的输入信号。步骤102 根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。以上是对预失真(DPD)处理过程的概括性描述，下面结合图2来简要说明预失真的实现过程。参见图2，预失真处理模块201对输入信号X(n)进行预失真处理，得到预失真信号z(n)，其中η表示输入的时间。经功率放大器202对ζ (η)的放大后，得到输出信号 y(n)，然后将y(n)发射出去。同时，衰减器1/G203对y (η)进行衰减处理，得到反向信号 yc(n)。预失真反馈模块204对yc (η)进行预失真估计，得到预失真估计信号，减法器 205通过ζ (η)和得到误差向量e(n)，即e (η) = ζ (η) 。预失真反馈模块204 根据e(n)获得与预失真处理有关的参数，并将该参数反馈给预失真处理模块201。预失真处理模块201根据收到的参数继续对χ (η)进行预失真处理。如此循环往复，实现预失真处理，提高信号的传输质量。本实施例中预失真处理模块201和预失真反馈模块204均采用记忆多项式模型和包络记忆性模型。预失真处理模块201根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。预失真反馈模块204 根据记忆多项式模型和包络记忆性模型获得与预失真处理有关的参数。与预失真处理有关的参数可以是记忆系数和包络系数，也可以是与记忆多项式模型和包络记忆性模型有关的查找表(LUT)。下面通过两个实施例来详细介绍实现过程。参见图3，通过记忆系数和包络系数进行预失真处理的方法流程如下步骤301 通过记忆多项式模型和包络记忆性模型，对前一次的yc (η)进行处理后得到相关参数。步骤302 通过相关参数构造的矩阵获得记忆系数和包络系数。步骤303 根据记忆多项式模型、包络记忆性模型和获得的记忆系数值和包络系数值，对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。本实施例中获得预失真信号有多种实现方式，如根据前一次获得的预失真信号和预失真估计信号获得记忆系数值和包络系数值，再根据记忆多项式模型、包络记忆性模型和获得的记忆系数值和包络系数值，对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。下面对该实现过程进行详细介绍，首先对需要用到的参数进行说明。记忆系数集a = [[Eithl, aK_ia],…，[ει。,Ρ，…，Sih, Ρ] ]τ，该矩阵中的每个元素均可作为记忆系数。初始化a = Zeros (ΚΡ，1)，即设a为全0矩阵。k表示不超过第一记忆深度的第k个记忆，ρ表示第一非线性的第ρ级。表示经过i次迭代后得到的a，i的初值为1。在获得预失真信号所需要用到的akp为a中第kp个元素。第一包络系数集b= [b2，…，bQ]T，该矩阵中的每个元素均可作为第一包络系数。 初始化b = zeros (Q-1，1)，即设b为全0矩阵。Q表示第二记忆深度。A0表示经过i次迭代后得到的b。在获得预失真信号所需要用到的b,为b中第q个元素。本实施例中q = 3。第二包络系数集c的初始化c = ones (L，1) /sqrt (L)，ones表示全1矩阵，sqrt 表示根号运算。c中的每个元素均可作为第二包络系数。L表示第二非线性级数。表示经过i次迭代后得到的C。在获得预失真信号所需要用到的C1为c中第1个元素。本实施例中L = 4。本实施例中、弘〗和沪〗均基于牛顿(Newton)迭代得到，并且迭代1、2次就可以有比较好的效果，当然迭代次数越多效果越好，但复杂度也越大。其中，步骤301的具体实现过程如下根据反向信号、记忆多项式模型的第一记忆深度值和记忆多项式模型的第一非线性级数值，获得第一参数值。具体的，根据公式ukp(n) = yc(n-k) yc(n-k)广乂公式1)获得第一参数值；其中，ukp(η)表示第一参数，y。表示反向信号，k表示不超过第一记忆深度的第 k个记忆，ρ表示第一非线性的第ρ级，η表示输入信号的时刻，“ I I，，表示取模，用于获得信号的幅度。根据反向信号、包络记忆性模型的第二记忆深度值和包络记忆性模型的第二非线
f L-XY"1
性级数值，获得第二参数值。具体的，根据公式、(功=凡…) φα{η-1)\ (公式2)获
V=O得第二参数值；其中，vq(η)表示第二参数，1表示不超过第二记忆深度的第1个记忆，q表示第二非线性的第q级，L表示第二记忆深度，C1表示第二包络系数。根据反向信号、第二记忆深度值、第二非线性级数值和二阶包络记忆性模型，获得
第三参数值。具体的，根据公式
权利要求
1.一种信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤 获得本次的输入信号；根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获得本次的预失真信号之前，还包括步骤根据前一次获得的预失真信号和预失真估计信号获得记忆系数值和包络系数值；根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理获得本次的预失真信号的步骤包括根据记忆多项式模型、包络记忆性模型和获得的记忆系数值和包络系数值，对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据前一次获得的预失真信号和预失真估计信号获得记忆系数值和包络系数值的步骤包括根据前一次输入信号的反向信号、记忆多项式模型的第一记忆深度值和记忆多项式模型的第一非线性级数值，获得第一参数值；根据反向信号、包络记忆性模型的第二记忆深度值和包络记忆性模型的第二非线性级数值，获得第二参数值；根据一组第一参数值和一组第二参数值分别构造的矩阵获得记忆系数值和包络系数值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据反向信号、记忆多项式模型的第一记忆深度值和记忆多项式模型的第一非线性级数值获得第一参数值的步骤包括根据公式 ukp(n) = yc(n-k) yc(n-k)广1获得第一参数值；其中，ukp(η)表示第一参数，y。表示反向信号，k表示不超过第一记忆深度的第k个记忆，ρ表示第一非线性的第ρ级，η表示输入信号的时刻；根据反向信号、包络记忆性模型的第二记忆深度值和包络记忆性模型的第二非线性级f L-\Y"1数值获得第二参数值的步骤包括根据公式、(^ =凡(劝Υφ0(η-1)\ 获得第二参数V'=oJ值；其中，Vq(η)表示第二参数，1表示不超过第二记忆深度的第1个记忆，q表示第二非线性的第q级，L表示第二记忆深度，C1表示第二包络系数；根据第一参数值和第二参数值分别构造的矩阵获得记忆系数值和包络系数值的步骤!(;+1) =([f/Fw]/i[i/F(i)]) [^/7(')]"%获得记忆系数集和包络系数集，记忆系数集中的第kp个元素的值为获得的记忆系数值，包络系数集中的第q个元素的值为获得的包络系数值；其中，表示估计出的本次的记忆系数集，表示估计出的本次的包络系数集，U表示第一参数构造的矩阵，V表示第二参数构造的矩阵，H表示共轭转置，i表示迭代次数，ζ表示参考信号。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包络系数包括第一包络系数和第二包络系数；通过第一参数值和第二参数值分别构造的矩阵获得的包络系数为第一包络系数； 根据前一次获得的预失真信号和预失真估计信号获得记忆系数和包络系数的步骤还包括根据公式包括根据反向信号、第二记忆深度值、第二非线性级数值和二阶包络记忆性模型，获得第三参数值；根据反向信号、第二记忆深度值、第三记忆深度值、第二非线性级数值和三阶包络记忆性模型，获得第四参数值；根据第三参数值、第四参数值和误差向量分别构造的矩阵获得第二包络系数值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据反向信号、第二记忆深度值、 第二非线性级数值和二阶包络记忆性模型获得第三参数值的步骤包括根据公式
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据记忆多项式模型、包络记忆性模型和获得的记忆系数值和包络系数值，对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信 号的步骤包括根据公式
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号的步骤包括 根据公式
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括步骤在同时接收A频段和F频段的信号的情况下，对A频段的射频信号和F频段的射频信号分别滤波，或者对A频段对应的中频信号和F频段对应的中频信号分别滤波，或者对A频段的射频信号和中频信号及F频段的射频信号和中频信号均分别滤波。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括步骤将滤波后的A频段的射频信号和F频段的射频信号合并为一路信号，并对合并后的A和F频段的射频信号进行变频处理，获得A和F频段对应的中频信号，再将A和F频段对应的中频信号分离，获得A频段对应的中频信号和F频段对应的中频信号。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括步骤在同时接收D频段和E频段的信号的情况下，对D和E频段的信号进行合路处理。
12.一种用于信号处理的装置，其特征在于，包括 接口模块，用于获得本次的输入信号；处理模块，用于根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，处理模块还用于根据前一次获得的预失真信号和预失真估计信号获得记忆系数值和包络系数值；处理模块根据记忆多项式模型、包络记忆性模型和获得的记忆系数值和包络系数值， 对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，处理模块根据前一次输入信号的反向信号、记忆多项式模型的第一记忆深度值和记忆多项式模型的第一非线性级数值，获得第一参数值；根据反向信号、包络记忆性模型的第二记忆深度值和包络记忆性模型的第二非线性级数值，获得第二参数值；根据一组第一参数值和一组第二参数值分别构造的矩阵获得记忆系数值和包络系数值。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，处理模块根据公式ukp(n)= y。(n-k) I yc (n-k) | 获得第一参数值；其中，Ultp (η)表示第一参数，yc表示反向信号，k表示不超过第一记忆深度的第k个记忆，ρ表示第一非线性的第ρ级，η表示输入信号的时刻；根 据公式
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，包络系数包括第一包络系数和第二包络系数；通过第一参数值和第二参数值分别构造的矩阵获得的包络系数为第一包络系数； 处理模块还用于根据反向信号、第二记忆深度值、第二非线性级数值和二阶包络记忆性模型，获得第三参数值；根据反向信号、第二记忆深度值、第三记忆深度值、第二非线性级数值和三阶包络记忆性模型，获得第四参数值；根据第三参数值、第四参数值和误差向量分别构造的矩阵获得第二包络系数值。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，处理模块根据公式
18.如权利要求13所述的装置，其特征在于，处理模块根据公式
19.如权利要求12所述的装置，其特征在于，处理模块根据公式
20. 一种远端射频装置，其特征在于，包括 数字模块，用于生成本次的输入信号；预失真模块，用于根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，预失真模块还用于根据前一次获得的预失真信号和预失真估计信号获得记忆系数值和包络系数值；预失真模块根据记忆多项式模型、包络记忆性模型和获得的记忆系数值和包络系数值，对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，预失真模块根据反向信号、记忆多项式模型的第一记忆深度值和记忆多项式模型的第一非线性级数值，获得第一参数值；根据反向信号、包络记忆性模型的第二记忆深度值和包络记忆性模型的第二非线性级数值，获得第二参数值；根据第一参数值和第二参数值分别构造的矩阵获得记忆系数值和包络系数值。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，预失真模块根据公式Ukp(n)= yc (n-k) I yc (n-k) | 获得第一参数值；其中，Ultp (η)表示第一参数，yc表示反向信号，k表示不超过第一记忆深度的第k个记忆，ρ表示第一非线性的第ρ级，η表示输入信号的时刻；根 获得第二参数值；其中，V。(η)表示第二参数，1表示不据公式
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，包络系数包括第一包络系数和第二包络系数；通过第一参数值和第二参数值分别构造的矩阵获得的包络系数为第一包络系数； 预失真模块还用于根据反向信号、第二记忆深度值、第二非线性级数值和二阶包络记忆性模型，获得第三参数值；根据反向信号、第二记忆深度值、第三记忆深度值、第二非线性级数值和三阶包络记忆性模型，获得第四参数值；根据第三参数值、第四参数值和误差向量分别构造的矩阵获得第二包络系数值。
25.如权利要求M所述的装置，其特征在于，预失真模块根据公式
26.如权利要求21所述的装置，其特征在于，预失真模块根据公式 获得本次的预失真信号，其中
27.如权利要求20所述的装置，其特征在于，预失真模块根据公式
28.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述装置中的第一接收通道包括 功分器，用于将收到的A和F频段的信号分解为A频段的信号和F频段的信号； 第一滤波器，用于对A频段的信号进行滤波；第二滤波器，用于对F频段的信号进行滤波。
29.如权利要求观所述的装置，其特征在于，收到的A和F频段的信号为A和F频段的射频信号，或者为A和F频段对应的中频信号。
30.如权利要求观所述的装置，其特征在于，还包括合路器，用于将滤波后的A频段的射频信号和F频段的射频信号合并为一路信号； 混频器，用于对合并后的A和F频段的射频信号进行变频处理，获得A和F频段对应的中频信号。
31.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述装置中的第一反馈通道包括 解调器，用于根据A和F频段的信号解调出A频段的信号和F频段的信号； 第三滤波器，用于对A频段的信号进行滤波；第四滤波器，用于对F频段的信号进行滤波。
32.如权利要求20所述的装置，其特征在于，还包括第二通道，用于对D和E频段的信号进行合路处理。
33.如权利要求观-32中任一项所述的装置，其特征在于，滤波器采用平滑波纹进行滤波。
34.如权利要求观-32中任一项所述的装置，其特征在于，还包括模数转换器，用于将中频信号转换为数字信号，其中模数转换器的采样频率不低于信号的3阶失真带宽。
35.一种远端射频装置，其特征在于，所述装置中的第一接收通道包括功分器，用于将收到的A和F频段的信号分解为A频段的信号和F频段的信号； 第一滤波器，用于对A频段的信号进行滤波； 第二滤波器，用于对F频段的信号进行滤波。
36.如权利要求35所述的装置，其特征在于，收到的A和F频段的信号为A和F频段的射频信号，或者为A和F频段对应的中频信号。
37.如权利要求35所述的装置，其特征在于，还包括合路器，用于将滤波后的A频段的射频信号和F频段的射频信号合并为一路信号； 混频器，用于对合并后的A和F频段的射频信号进行变频处理，获得A和F频段对应的中频信号。
38.如权利要求35所述的装置，其特征在于，所述装置中的第一反馈通道包括 解调器，用于根据A和F频段的信号解调出A频段的信号和F频段的信号； 第三滤波器，用于对A频段的信号进行滤波；第四滤波器，用于对F频段的信号进行滤波。
39.如权利要求35所述的装置，其特征在于，还包括第二通道，用于对D和E频段的信号进行合路处理。
40.如权利要求35-39中任一项所述的装置，其特征在于，滤波器采用平滑波纹进行滤波。
41.如权利要求35-39中任一项所述的装置，其特征在于，还包括模数转换器，用于将中频信号转换为数字信号，其中模数转换器的采样频率不低于信号的3阶失真带宽。
全文摘要
本发明公开了一种信号处理方法，用于实现处理宽频信号。所述方法包括获得本次的输入信号；根据记忆多项式模型和包络记忆性模型对本次的输入信号进行预失真处理，获得本次的预失真信号。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。本发明可从目前支持的A和F频段的30MHz工作带宽扩展到40～50MHz工作带宽。本发明实施例对A和F频段的信号分别滤波，以滤除各自带内的杂散，较好的满足灵敏度的要求，提高信号质量。
文档编号H04L25/49GK102413083SQ20101029236
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者孙华荣, 房治国, 熊军 申请人:电信科学技术研究院