预失真的温度补偿装置、方法、预失真器以及发射的制造方法

预失真的温度补偿装置、方法、预失真器以及发射的制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种预失真的温度补偿装置、方法、预失真器以及发射机，所述温度补偿装置包括：偏差值获取单元，根据所述预失真设备的功率归一化单元输出的功率分布信息获取功率偏差值；补偿值获取单元，根据预设的参考功率信息以及所述预失真设备的功率测量单元的输出功率信息计算出功率补偿值；因子调整单元，根据所述功率偏差值和所述功率补偿值调整所述功率归一化单元的归一化因子，以对所述预失真设备的温度变化进行补偿。通过本发明实施例，不仅可以实现自适应跟踪温度变化引起的模拟增益的变化以进行温度补偿，而且不需要温度传感器和用于存储不同温度下预失真系数的存储空间，降低了预失真设备的成本和复杂度。
【专利说明】预失真的温度补偿装置、方法、预失真器以及发射机
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种预失真的温度补偿装置、方法、预失真器以及发射机。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的发展，尤其是宽带通信技术的快速发展，各种高频谱效率的调制方式得到广泛应用。而其中的高峰均功率比(PAPR, Peak-to-Average Power Ratio)问题也使得对功率放大器(HPA)的线性化技术提出更高的要求。
[0003]在功率放大器的线性化技术当中，数字预失真技术(Digital Predistortion)是一种应用广泛且行之有效的方法，其基本原理是在信号经过功率放大器放大之前，先通过与功率放大器的非线性特性相反的预失真器，对发送信号进行预失真处理，以改善整个预失真设备(例如发射机系统)的非线性特性，使得整个系统尽可能地呈现线性特性。
[0004]图1是现有技术中一个数字预失真设备的部分结构示意图。如图1所示，具有数字功率控制系统的预失真发射机可以包括数字预失真器(DPD, Digital Pre-Distortion)101、数模转换器(DAC, Digital Analog Converter) 102、混频器(Mixer) 103、可变增益放大器(VGA, Variable Gain Amplifier) 104、功率放大器(ΗΡΑ) 105、反馈回路 106、预失真参数生成器107、功率测量单元(Power monitor) 108、数字功率控制单元109等。其中，数字预失真器101还可以进一步包括:功率归一化单元(Power Normalization)、地址产生器(Address Generator)、查找表(LUT)以及预失真权重产生器(DF1D Weight Generator)。
[0005]其中，发射机系统的模拟器件比较容易受到温度变化和器件老化的影响。发射机中模拟器件的工作温度变化、以及器件老化等原因，均会引起模拟器件的增益发生变化，例如可变增益放大器104的增益会随着温度的变化而变化，因此数字增益(Digital Gain)必须做出相应调整以确保功率放大器的输出功率维持在一个恒定的水平。而数字增益的变化改变了数字预失真器101的输入信号动态范围，若不加以处理则会引起DH)工作的异常，造成性能恶化。因此数字预失真发射机必须能够解决工作温度变化以及模拟器件老化等原因引起的问题，尤其是模拟器件增益变化带来的问题。
[0006]目前，对于数字预失真发射机的温度补偿方法，现有的技术大多采用数字温度补偿的方法。图2是现有技术中温度补偿的示意图，其中仅示出了部分器件。如图2所示，目前通过额外的温度传感器检测出功率放大器当前的工作温度，温度补偿单元根据当前的工作温度值，在内存中查表得出当前工作温度下使用的预失真系数，以达到温度补偿的目的。
[0007]但是，发明人发现:这种方法需要额外的温度传感器，并且预先存储在内存中的各个温度下的预失真系数也对功率放大器本身的一致性要求很高，这就意味着发射机的成本和复杂度都有所提闻。

【发明内容】

[0008]本发明实施例提供一种预失真的温度补偿装置、方法、预失真器以及发射机，目的在于自适应地调整数字预失真器的工作参数，实现自适应跟踪温度变化引起的模拟增益变化以进行温度补偿。
[0009]根据本发明实施例的一个方面，提供一种预失真的温度补偿装置，应用于预失真设备中，所述温度补偿装置包括:
[0010]偏差值获取单兀，根据所述预失真设备的功率归一化单兀输出的功率分布信息获取功率偏差值；
[0011]补偿值获取单元，根据预设的参考功率信息以及所述预失真设备的功率测量单元的输出功率信息计算功率补偿值；
[0012]因子调整单元，根据所述功率偏差值和所述功率补偿值调整所述功率归一化单元的归一化因子，以对所述预失真设备的温度变化进行补偿。
[0013]根据本发明实施例的又一个方面，提供一种预失真的温度补偿方法，所述温度补偿方法包括:
[0014]根据预失真设备的功率归一化单兀输出的功率分布信息获取功率偏差值；
[0015]根据预设的参考功率信息以及所述预失真设备的功率测量单元的输出功率信息计算功率补偿值；
[0016]根据所述功率偏差值和所述功率补偿值调整所述功率归一化单元的归一化因子，以对所述预失真设备的温度变化进行补偿。
[0017]根据本发明实施例的又一个方面，提供一种预失真器，所述预失真器包括如上所述的温度补偿装置。
[0018]根据本发明实施例的又一个方面，提供一种发射机，包括预失真器和功率放大器，所述发射机还包括如上所述的温度补偿装置。
[0019]本发明实施例的有益效果在于，根据预失真设备的功率归一化单元输出的功率分布信息获取功率偏差值，根据预设的参考功率信息以及预失真设备的功率测量单元的输出功率信息计算功率补偿值，并根据功率偏差值和功率补偿值调整功率归一化单元的归一化因子。由此不仅可以自适应地调整数字预失真器的工作参数，实现自适应跟踪温度变化引起的模拟增益变化以进行温度补偿，而且不需要温度传感器和用于存储不同温度下预失真系数的存储空间，降低了预失真设备的成本和复杂度。
[0020]可以通过相同的方法或类似的方法将针对一种实施方式介绍和/或例示的特征用于一个或更多个其它实施方式，与其它实施方式的特征相组合或者取代其它实施方式的特征。
[0021]应强调的是，本说明书中使用的术语“包括”和“包含”用于指出所述的特征、要件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要件、步骤、组件或它们的组合的存在或添加。
【专利附图】

【附图说明】
[0022]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0023]图1是现有技术中一个数字预失真系统的部分结构示意图；
[0024]图2是现有技术中温度补偿的示意图；[0025]图3是本发明实施例的温度补偿装置的构成示意图；
[0026]图4是本发明实施例的具有温度补偿装置的数字预失真发射机的构成示意图；
[0027]图5是本发明实施例的功率归一化处理的示意图；
[0028]图6是本发明实施例的调整归一化因子的一个示意图；
[0029]图7是本发明实施例的调整归一化因子的另一示意图；
[0030]图8是本发明实施例的调整归一化因子的另一不意图；
[0031]图9是数字功率控制系统的部分结构示意图；
[0032]图10是数字/模拟功率控制系统的部分结构示意图；
[0033]图11是本发明实施例的温度补偿方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0035]实施例1
[0036]本发明实施例提供一种预失真的温度补偿装置，应用于预失真设备中。图3是本发明实施例的温度补偿装置的构成示意图，如图3所示，该温度补偿装置包括:偏差值获取单元301、补偿值获取单元302和因子调整单元303 ；
[0037]其中，偏差值获取单元301用于根据预失真设备的功率归一化单元输出的功率分布信息获取功率偏差值；补偿值获取单元302用于根据预设的参考功率信息以及预失真设备的功率测量单元的输出功率信息计算功率补偿值；因子调整单元303用于根据该功率偏差值和功率补偿值调整功率归一化单元的归一化因子，以对预失真设备的温度变化进行补
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[0038]在本实施例中，预失真设备的功率归一化单元(Power Normalization)、功率测量单元(Power Monitor)等可以参考现有技术,具体内容不再赘述。
[0039]图4是本发明实施例的具有温度补偿装置的数字预失真发射机的构成示意图。如图4所示，偏差值获取单元301可以根据数字预失真器401的功率归一化单元输出的功率分布信息获取功率偏差值(Pow offset);补偿值获取单元302可以根据预设的参考功率信息(Pow ref)以及功率测量单元408的输出功率信息(PMON)计算功率补偿值(Powcompensated);因子调整单元303用于根据该功率偏差值和功率补偿值，调整功率归一化单兀的归一化因子。
[0040]在本实施例中，功率归一化单兀可以使用归一化因子对输入信号进行功率归一化。地址产生器根据功率归一化的结果来产生LUTs的地址，查找表LUTs的输出结果发送到Dro权重产生器中以实时生成Dro权重值，并与输入信号相乘，完成DPD的预失真处理。
[0041]其中，偏差值获取单元301可以获取产生归一化因子offset的偏差值，可以利用温度变化引起的数字增益(Digital Gain)的变化，该数字增益的变化进而影响到DPD输入信号的功率分布，根据DH)输入信号的功率分布变化信息来对功率归一化单元的输出值进行自适应的补偿。
[0042]图5是本发明实施例的功率归一化处理的不意图，不出了功率归一化处理时的部分结构。如图5所示，可以获取功率归一化单元的输出信息得到Pow offset，，并通过offset (η)进行归一化因子的调整。
[0043]在一个实施方式中，因子调整单元303具体可以用于:若根据功率偏差值和功率补偿值确定的结果大于预设阈值，则减小功率归一化单元的归一化因子；若根据功率偏差值和功率补偿值确定的结果小于预设阈值，则增大功率归一化单元的归一化因子。
[0044]在另一个实施方式中，因子调整单元303具体可以用于:若功率偏差值和功率补偿值之和大于预设阈值的概率大于预设概率上限值，则减小功率归一化单元的归一化因子；若功率偏差值和功率补偿值之和大于预设阈值的概率小于预设概率下限值，则增大功率归一化单元的归一化因子。
[0045]其中，减小功率归一化单元的归一化因子可以采用如下公式:offset (n) =b*offset (n-1), b〈l ;增大功率归一化单元的归一化因子可以采用如下公式:offset (n) =a*offset (η-1), a>lD自适应归一化因子产生的原理可以如下表所示:
[0046]表I
[0047]
【权利要求】
1.一种预失真的温度补偿装置，应用于预失真设备中，所述温度补偿装置包括: 偏差值获取单元，根据所述预失真设备的功率归一化单元输出的功率分布信息获取功率偏差值； 补偿值获取单元，根据预设的参考功率信息以及所述预失真设备的功率测量单元输出的功率信息计算功率补偿值； 因子调整单元，根据所述功率偏差值和所述功率补偿值调整所述功率归一化单元的归一化因子，以对所述预失真设备的温度变化进行补偿。
2.根据权利要求1所述的温度补偿装置，其中，所述因子调整单元具体用于:若根据所述功率偏差值和所述功率补偿值确定的结果大于预设阈值，则减小所述功率归一化单元的归一化因子； 若根据所述功率偏差值和所述功率补偿值确定的结果小于预设阈值，则增大所述功率归一化单元的归一化因子。
3.根据权利要求1所述的温度补偿装置，其中，所述因子调整单元具体用于:若所述功率偏差值和所述功率补偿值之和大于预设阈值的概率大于预设概率上限值，则减小所述功率归一化单元的归一化因子； 若所述功率偏差值和所述功率补偿值之和大于预设阈值的概率小于预设概率下限值，则增大所述功率归一化单元的归一化因子。
4.根据权利要求2或3所述的温度补偿装置，其中，减小所述功率归一化单元的归一化因子采用如下公式:offset(n)=b*offset(n_l), b〈l ;增大所述功率归一化单元的归一化因子采用如下公式:offset (n) =a*offset (n-1), a>l。
5.根据权利要求1所述的温度补偿装置，其中，所述温度补偿装置还包括: 增益值获取单元，获取所述预失真设备的模拟功率控制单元输出的模拟增益控制信息； 并且，所述补偿值获取单元还用于根据所述参考功率信息、所述功率测量单元输出的功率信息以及所述模拟增益控制信息计算所述功率补偿值。
6.一种预失真的温度补偿方法，所述温度补偿方法包括: 根据预失真设备的功率归一化单兀输出的功率分布信息获取功率偏差值； 根据预设的参考功率信息以及所述预失真设备的功率测量单元输出的功率信息计算功率补偿值； 根据所述功率偏差值和所述功率补偿值调整所述功率归一化单元的归一化因子，以对所述预失真设备的温度变化进行补偿。
7.根据权利要求6所述的温度补偿方法，其中，根据所述功率偏差值和所述功率补偿值调整所述功率归一化单元的归一化因子具体包括: 若所述功率偏差值和所述功率补偿值之和大于预设阈值的概率大于预设概率上限值，则减小所述功率归一化单元的归一化因子； 若所述功率偏差值和所述功率补偿值之和大于预设阈值的概率小于预设概率下限值，则增大所述功率归一化单元的归一化因子。
8.根据权利要求6所述的温度补偿方法，其中，所述温度补偿方法还包括: 获取所述预失真设备的模拟功率控制单元输出的模拟增益控制信息；并且，根据所述参考功率信息、所述功率测量单元输出的功率信息以及所述模拟增益控制信息计算所述功率补偿值。
9.一种预失真器，所述预失真器包括如权利要求1至5任一项所述的温度补偿装置。
10.一种发射机，包括预失真器和功率放大器，所述发射机还包括如权利要求1至5任一项所述的温度 补偿装置。
【文档编号】H04L25/49GK103428133SQ201210165055
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月24日 优先权日:2012年5月24日
【发明者】陈培, 周建民, 岩松隆则 申请人:富士通株式会社