一种基于移动网络的传输功率调节装置及方法
【专利摘要】本发明提供的一种基于移动网络的传输功率调节装置包括传输自动增益调整单元、第一数字自动增益调整单元以及传输增益可编程调整单元，通过相关的模拟和数字增益调整处理，补偿了非线性失真，调整了前导序列和非线性失真反向补偿处理后的信号的增益幅度，降低了功耗，提高了效率和鲁棒性，进而完成了对整个发射链路的增益调整。
【专利说明】-种基于移动网络的传输功率调节装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种基于移动网络的传输功率调节装置及方 法。
【背景技术】
[0002] 随着3G和4G网络的商用和大规模建设，为了降低资本性投资和运营成本，与资 源调节相关的技术越来越受到运营商的关注，与资源调节相关的技术主要包括功率调节技 术、传输功率放大单元技术、以及增益控制技术。
[0003] 现有技术中的功率调节一般采用数控衰变器来实现，通过功率回授采集将检测值 发送给功率调节单元进行功率调节，但是其调节步长和精度不高，会导致整个系统功耗增 加。
[0004] 对于传输功率放大单元，由于系统对邻信道抑制的指标要求高，线性好，效率要求 高，传输功率放大单元在选择放大功率时既不能太高，也不能太小，高了会导致功耗增大， 小了难以满足邻信道抑制的要求。
[0005] 而自动增益控制一般分为前馈式自动增益控制和回授式自动增益控制，前馈式自 动增益控制鲁棒性较好，但是效率较低，而回授式自动增益控制响应快，效率高，但是鲁棒 性不易控制。
[0006] 因此，针对现有技术中的上述缺陷，有必要重新设计一种基于移动网络的传输功 率调节装置，以最大限度的提高功率调节的精度和效率。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0008] 根据本发明的实施方式，提出一种基于移动网络的传输功率调节装置，所述调节 装置包括：传输自动增益调整单元、数字上变频单元、峰均值衰减单元、非线性失真反向补 偿单元、第一数字自动增益调整单元、反量化单元、传输增益可编程调整单元、传输功率放 大单元以及回授单元。
[0009] 根据本发明的实施方式，所述传输自动增益调整单元，用于在设定的时间将预定 的前导序列进行传输自动增益调整处理；
[0010] 所述数字上变频单元，用于在设定的时间对多载频业务信号完成插值滤波并重叠 后输出；以及在多载频重叠之前对每个载频上的信号进行载频自动增益调整处理，并对经 过载频自动增益调整处理后的信号进行插值滤波，完成频谱定型，对频谱定型后的信号进 行频谱迁移；
[0011] 所述峰均值衰减单元，用于将数字上变频单元重叠后得到的高速信号进行峰均值 衰减处理；
[0012] 所述非线性失真反向补偿单元，用于利用保存的非线性失真反向补偿系数对所述 前导序列进行非线性失真反向补偿处理；利用得到的最新的非线性失真反向补偿系数更新 自身保存的非线性失真反向补偿系数；利用保存的非线性失真反向补偿系数对收到的峰均 值衰减处理后的信号进行非线性失真反向补偿处理；
[0013] 所述第一数字自动增益调整单元，用于将非线性失真反向补偿处理后的信号进行 数字自动控制增益处理；
[0014] 所述反量化单元，用于将经过数字自动控制增益处理后的信号进行模拟化；
[0015] 所述传输增益可编程调整单元，用于将经过模拟化后的信号进行传输增益可编程 调整控制处理；
[0016] 所述传输功率放大单元，用于对经过传输增益可编程调整控制处理后的信号进行 功率放大后输出；
[0017] 根据本发明的实施方式，所述回授单元具体包括：
[0018] 回授增益调整单元，用于将耦合到的功率放大输出的信号并经过下变频处理后的 信号，进行回授增益调整处理；
[0019] 射频接收通道，用于将回授增益调整单元处理后的信号发送给量化单元；
[0020] 量化单元，用于将回授增益调整单元处理后的信号进行量化后发送给回授功率统 计单元；
[0021] 回授功率统计单元，用于对收到的数字信号进行功率统计，并将该数字信号发送 给校准同步单元；
[0022] 校准同步单元，对收到的数字信号和非线性失真反向补偿单元输出的原始的前导 序列进行校准同步；
[0023] 第二数字自动增益调整单元，用于将校准同步后的信号进行数字自动增益调整处 理；
[0024] 系数获取单元，用于将经过第二数字自动增益调整单元进行数字自动增益调整处 理后的数字信号与非线性失真反向补偿单元输出的信号，进行估计得到非线性失真反向补 偿系数；
[0025] 所述回授单元，用于根据如下公式进行回授增益调整处理，
【权利要求】
1. 一种基于移动网络的传输功率调节装置，所述调节装置包括：传输自动增益调整单 元、数字上变频单元、峰均值衰减单元、非线性失真反向补偿单元、第一数字自动增益调整 单元、反量化单元、传输增益可编程调整单元、传输功率放大单元以及回授单元。
2. -种如权利要求1所述的装置，所述传输自动增益调整单元，用于在设定的时间将 预定的前导序列进行传输自动增益调整处理； 所述数字上变频单元，用于在设定的时间对多载频业务信号完成插值滤波并重叠后输 出；以及在多载频重叠之前对每个载频上的信号进行载频自动增益调整处理，并对经过载 频自动增益调整处理后的信号进行插值滤波，完成频谱定型，对频谱定型后的信号进行频 谱迁移； 所述峰均值衰减单元，用于将数字上变频单元重叠后得到的高速信号进行峰均值衰减 处理； 所述非线性失真反向补偿单元，用于利用保存的非线性失真反向补偿系数对所述前导 序列进行非线性失真反向补偿处理；利用得到的最新的非线性失真反向补偿系数更新自身 保存的非线性失真反向补偿系数；利用保存的非线性失真反向补偿系数对收到的峰均值衰 减处理后的信号进行非线性失真反向补偿处理； 所述第一数字自动增益调整单元，用于将非线性失真反向补偿处理后的信号进行数字 自动控制增益处理； 所述反量化单元，用于将经过数字自动控制增益处理后的信号进行模拟化； 所述传输增益可编程调整单元，用于将经过模拟化后的信号进行传输增益可编程调整 控制处理； 所述传输功率放大单元，用于对经过传输增益可编程调整控制处理后的信号进行功率 放大后输出；
3. -种如权利要求1所述的装置，所述回授单元具体包括： 回授增益调整单元，用于将耦合到的功率放大输出的信号并经过下变频处理后的信 号，进行回授增益调整处理； 射频接收通道，用于将回授增益调整单元处理后的信号发送给量化单元； 量化单元，用于将回授增益调整单元处理后的信号进行量化后发送给回授功率统计单 元； 回授功率统计单元，用于对收到的数字信号进行功率统计，并将该数字信号发送给校 准同步单元； 校准同步单元，对收到的数字信号和非线性失真反向补偿单元输出的原始的前导序列 进行校准同步； 第二数字自动增益调整单元，用于将校准同步后的信号进行数字自动增益调整处理； 系数获取单元，用于将经过第二数字自动增益调整单元进行数字自动增益调整处理后 的数字信号与非线性失真反向补偿单元输出的信号，进行估计得到非线性失真反向补偿系 数； 所述回授单元，用于根据如下公式进行回授增益调整处理，
其中，fb_pwrdBFS表示进行回授增益调整处理后的回授功率增益，Ien表示信号的长度， y表不回授信号，t表不米样时刻； 所述回授单元，用于在校准同步过程中，根据如下公式调整回授信号幅度：
其中RMS(z)如下：
其中RMS (y)如下：
其中，y表示校准后的回授信号，y〇表示校准前的反射信号，Z表示发射信号，t表示不 同的米样时刻，Ien表不信号的长度。
4. 一种如权利要求2所述的装置，所述数字上变频单元具体包括： 一个以上数字插值滤波单元以及重叠单元，其中， 每个数字插值滤波单元，首先对每个载频上的信号进行载频自动增益调整处理，并对 经过载频自动增益调整处理后的信号进行插值滤波，完成频谱定型；对频谱定型后的信号 进行频谱迁移； 重叠单元，用于对进行频谱迁移后的每个载频的信号进行多载频信号的重叠； 所述每个数字插值滤波单元，包括： 载频自动增益调整单元，用于对对应载频上的信号进行载频自动增益调整处理； 插值滤波单元，对经过载频自动增益调整处理后的信号进行插值滤波，完成频谱定 型； 频谱迁移单元，用于对频谱定型后的信号进行频谱迁移。
5. -种如权利要求1所述的装置，所述第一数字自动增益调整单元具体包括： 移位检测器，用于检测输入数字信号的最高生效位，并根据该最高生效位与参考值的 差值确定输入数字信号的移位方向及位数； 第一移位寄存器，与移位检测器的输出端相连接，在移位检测器的控制下对输入数字 信号移位N位； FFT模块，与第一移位寄存器相连接，将移位后的数字信号从时域变换到频域，得到频 域数字信号； 极值检测模块，与FFT模块相连接，检测频域数字信号的绝对值的极值； 对应查询表模块，与极值检测模块相连接，根据频域数字信号的绝对值的极值查表得 到对应的增益系数K ; 增益调整获取模块，与FFT模块和对应查询表模块相连接，将频域数字信号与增益系 数K相乘，得到输出的数字信号；
6. -种如权利要求1所述的装置，所述传输功率放大单元具体包括：第一功率放大电 路、第一低噪声放大电路、供电与控制电路、第一 I/O耦接器，供电与控制电路提供电源和 控制信号； 所述第一功率放大电路包括第一输入耦接器、第一可调衰变器、第一功率放大电路的 第一级放大器、第一温度补偿衰变器、第一功率放大电路的第二级放大器、第一功率放大电 路的第三级放大器、第一功率放大电路的第四级放大器、第一定向耦合器、第一环形器、第 一功率放大电路的第一射频开关、第一耦合器、第一功率放大电路的第二射频开关、第一电 阻负载、第二电阻负载；第一输入耦接器连接第一可调衰变器的输入端，第一可调衰变器的 输出端连接第一功率放大电路的第一级放大器的输入端，第一功率放大电路的第一级放大 器的输出端连接第一温度补偿衰变器输入端，第一温度补偿衰变器的输出端连接第一功率 放大电路的第二级放大器的输入端，第一功率放大电路的第二级放大器的输出端连接第一 功率放大电路的第三级放大器的输入端，第一功率放大电路的第三级放大器的输出端连接 第一功率放大电路的第四级放大器的输入端；第一功率放大电路的第四级放大器的输出 端连接第一定向I禹合器的输入端，第一定向I禹合器输出有两路信号，第一定向I禹合器的第 一路输出端通过第一定向耦合器的耦合端与第一功率放大电路的第二射频开关的第一输 入端连接，第一功率放大电路定向耦合器（7)的第二路输出端与第一环形器的第一端口相 连，第一环形器的第二端口输出与第一 I/O稱接器的输入相连，第一环形器的第三端口与 第一功率放大电路的第一射频开关的输入端相连；第一功率放大电路的第一射频开关的第 一输出端与第一I禹合器的输入端相连，第一I禹合器的输出端与第一功率放大电路的第二射 频开关的第二输入端连接，第一稱合器的隔离端与第一电阻负载相连，第一稱合器的-90 度耦合端与第二电阻负载相连；第一功率放大电路的第一射频开关的第二输出端与第一低 噪声放大电路的第一级放大器的输入端相连，第一功率放大电路的第二射频开关的输出端 与第一低噪声放大电路的第三射频开关的第二输入端相连； 所述第一低噪声放大电路包括第一低噪声放大电路的第一级放大器、第一低噪声放大 电路的第二级放大器、第一低噪声放大电路的第三射频开关、第一陶瓷滤波器和第一输出 耦接器；第一低噪声放大电路的第一级放大器的输出端与第一低噪声放大电路的第二级放 大器的输入端连接，第一低噪声放大电路的第二级放大器的输出端与第一低噪声放大电路 的第三射频开关的第一输入端，第一低噪声放大电路的第三射频开关的输出端与第一陶瓷 滤波器输入端连接，第一陶瓷滤波器的输出端与第一输出耦接器连接。
7. -种如权利要求1-6其中之一的基于移动网络的传输功率调节装置进行发射功率 调节的方法，所述方法包括以下步骤： 在设定的时间将预存的前导序列进行传输自动增益调整处理；并将所述前导序列发送 给非线性失真反向补偿单元；对所述前导序列进行非线性失真反向补偿处理；在设定的时 间对多载频业务信号的重叠后输出；将重叠后得到的高速信号进行峰均值衰减处理；利用 保存的非线性失真反向补偿系数对峰均值衰减处理后的信号进行非线性失真反向补偿处 理； 将非线性失真反向补偿处理后的信号进行数字自动控制增益处理；将经过数字自动控 制增益处理后的信号进行模拟化；将经过模拟化后的信号进行传输增益可编程调整控制处 理后，进行功率放大后输出； 将耦合到的功率放大输出的信号并经过下变频处理后的信号，依次进行回授增益调整 处理、量化，其中回授增益调整的增益是根据传输功率放大单元的放大倍数设定；将经过量 化后的信号进行功率统计，并对量化后的信号和非线性失真反向补偿处理后的原始前导序 列进行校准同步；将校准同步后的信号进行数字自动增益调整；根据所述非线性失真反向 补偿输出信号和回授信号进行估计得到非线性失真反向补偿系数，利用得到的非线性失真 反向补偿系数用于更新非线性失真反向补偿单元保存的非线性失真反向补偿系数。
8. -种如权利要求7所述的方法，该方法进一步包括： 在多载频重叠之前首先对每一个载频上的信号进行载频自动增益调整处理，并对经过 载频自动增益调整处理后的信号进行插值滤波，完成频谱定型；对频谱定型后的信号进行 频谱迁移，同时完成多载频信号的重叠；将重叠后的高速信号进行峰均值衰减处理； 根据保存的非线性失真反向补偿系数，对接收到的经过峰均值衰减处理后的信号进行 非线性失真反向补偿处理。
【文档编号】H04W52/52GK104378817SQ201410428202
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】饶品魁 申请人:饶品魁