用于测量被测装置的发射器单元的特性的方法、测试系统和射频装置与流程

本发明涉及一种用于测量被测装置的发射器单元的特性的方法、测试系统及射频装置。

背景技术：

在无线电发射器的许多应用中，期望最小化功耗，同时实现足够的信号保真度或线性度。例如，通过使用电源的包络跟踪(ET)技术使功耗最小化，而通过使用数字预失真(DPD)技术实现所需的信号保真度或线性度。因此，数字预失真技术通常被用于射频应用，特别是无线电发射器。

通过使用数字预失真技术，确定由对信号进行处理的射频装置的发射器单元、特别是由具有放大功能的发射器单元的单元引起的信号失真。该信号失真由无线发射器单元输出的测量出的信号数据导出。在使用无线电发射器单元时，这种信号失真被预计重复发生。因此，由发射器单元引起的信号失真以特定的发射器单元为特点。

在信号失真已经被确定之后，在发射器单元，特别是发射器单元的放大器单元之前，被预期的失真被反相并且在互补的意义上反相后的失真被施加到原始信号，使得对原始信号被反相后的失真进行预失真。然后，预失真后的信号通过发射器单元，特别是其放大器单元，使得信号的预失真被适当地由发射器单元引起的失真抵消。因此，发射器单元输出的结果是相对于信号输入具有高保真度的信号。

通常，两种不同的技术被用于数字预失真，其被称为无记忆数字预失真和记忆减轻数字预失真。这两种方法借由对由发射器单元引起的失真进行预测来彼此区分。无记忆的数字预失真不能补偿影响了数字预失真效率的记忆效应。与此相反，记忆减轻数字预失真能够补偿记忆效应。但是，记忆减轻数字预失真非常复杂，使得那些系统不适合于诸如移动装置的小型射频装置。

如上已经所述，包络跟踪技术被用于最小化射频装置的功耗。然而，包络跟踪技术提供了关于射频信号的另一个信号，使得两个不同的信号被发射。因此，确保两个信号在发射器单元处具有相同的到达时间(TOA)需要高精度。两个信号到达时间的不对齐引起降级的线性度和增加的记忆效应，其中这些记忆效应导致降级的线性度。

因此，信号的最高保真度通过精确且准确地确定被预测的预失真而被实现，同时到达时间差值被最小化。

然而，需要不那么复杂但是有效的预失真技术。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于测量被测装置的发射器单元的特性的方法。提供了一种信号发生器，其包括至少具有数字预失真子单元的基带处理单元。提供具有发射器单元的被测装置。还提供测量单元。然后，所述信号发生器和所述被测装置经由接口被连接到彼此。通过使用所述信号发生器生成至少一个输入信号，其中所述输入信号被转发到所述被测装置。所述被测装置的输出信号通过使用所述测量单元被测量。用于增加的输入幅度的第一预失真参数通过使用所述数字预失真子单元被确定。用于减小的输入幅度的第二预失真参数通过使用所述数字预失真子单元被确定。所述第一和第二预失真参数被确定为使得所述输出信号具有高保真度。

本发明还提供了一种测试系统，包括信号发生器、被测装置和测量单元。所述信号发生器包括至少具有数字预失真子单元的基带处理单元。所述被测装置包括发射器单元。所述处理单元经由接口被连接到所述被测装置。所述数字预失真子单元被配置为确定针对增加的输入幅度的第一预失真参数以及针对减小的输入幅度的第二预失真参数。所述预失真参数被确定为使得所述被测装置的输出信号具有高保真度。

此外，本发明提供了一种包括具有仿真单元的发射器单元的射频装置。所述仿真单元实施用于增加的输入幅度的第一预失真参数和用于减小的输入幅度的第二预失真参数。

本发明基于以下发现：通过针对要被处理的信号的增加的输入幅度和减小的输入幅度使用不同的预失真参数，相对于无记忆数字预失真来改进数字预失真的性能。然而，根据本发明的数字预失真技术的复杂性相对于已知的记忆减轻数字预失真技术而言被降低。事实上，根据本发明的数字预失真技术的复杂性类似于无记忆数字预失真技术的复杂性。因此，包括发射器单元以及仿真单元的射频装置可以是确保高信号保真度的诸如移动电话的移动装置。

本发明进一步基于以下发现：发射器单元本身包括仿真单元，其实现预失真参数以使得由射频装置特别是其发射器单元处理的信号被适当地预失真。因此，包括该发射器单元的射频装置具有高线性度。如已经提到的，根据本发明的预失真技术的性能相对于无记忆预失真技术被改进。

通常，第二预失真参数可以与第一预失真参数不同。

预失真参数，特别是第一预失真参数和第二预失真参数被确定为使得所述被测装置的输出信号具有高保真度。换句话说，预失真参数被确定为增加被测装置的输出信号的保真度。

根据一个方面，所述第一和第二预失真参数被存储在仿真单元中，其中所述仿真单元是使得所述发射器单元被设置的所述发射器单元的一部分。因此，之前被确定的预失真参数被用于设置射频装置，特别地是射频装置的一部分的发射器单元。这确保了由射频装置处理的信号具有高保真度。因此，射频装置关于线性度具有良好的特性。

根据另一方面，所述测量单元至少被连接到所述信号发生器。因此，由包含具有数字预失真子单元的基带处理单元的信号发生器生成的信号受到由测量单元获取的测量结果的影响。

根据某个实施例，所述基带处理单元将所述输出信号与预期信号进行比较以用于确定所述第一和第二预失真参数。基带处理单元，特别是其预失真子单元适配预失真参数，以使得由测量单元测量出的信号对应于期望信号，例如相对于信号保真度的原始信号。如果预失真参数被良好定义，则将确保由发射器单元处理的信号的高保真度。

特别地，所述基带处理单元将所述输出信号的组分划分成两部分，其中第一部分涉及所述第一预失真参数的增加的输入幅度，并且第二部分涉及所述第二预失真参数的减小的输入幅度。因此，输出并转发到基带处理单元的信号被处理，使得创建测量出的信号点的总体(population)，其被划分成两部分以用于增加的输入幅度和减小的输入幅度。因此，基带处理单元可以适当地且以有效的方式确定预失真参数。

因此，所述基带处理单元被配置为将所述输出信号的组分划分成两部分，其中第一部分涉及所述第一预失真参数的增加的输入幅度，并且第二部分涉及所述第二预失真参数的减小的输入幅度。

此外，所述基带处理单元可以使用所述两个部分来创建所述发射器单元的模型。因此，用于定义发射器单元的特性的模型是基于被划分成两部分的组分的，其中所述部分涉及增加的和减小的输入幅度。

根据实施例，所述部分不同地被加权。该模型可以被适配用于意图用于发射器单元的某些应用。例如，由于发射器单元将被用于某个射频装置中的事实，所以该模型可以给予与增加的输入幅度有关的部分更多的权重，其中重要的是对应的信号部分被精确地处理。

根据一个方面，针对至少第一信号电平来单独地确定所述第一预失真参数和所述第二预失真参数，使得两个预失真参数不相互影响。两个预失真参数均由基带处理单元完全单独地确定。因此，预失真参数在它们被确定时不会相互影响。换言之，第一预失真参数在其确定期间对第二预失真参数没有影响，反之亦然。因此，所使用模型的潜在预失真功能专门被分别用于增加的和减小的输入幅度。与增加的和减小的输入幅度有关的两个部分之间的平滑过渡区域可能不意图针对第一信号电平。

然而，所述第一预失真参数和所述第二预失真参数可以依赖地针对至少第二信号电平而被确定，使得两个预失真参数与彼此相关。例如，测量出的信号点的总体可以被共享或汇集以用于高信号电平，使得例如确保两个部分之间的平滑过渡区域。

根据另一方面，所述第一预失真参数和所述第二预失真参数是从至少一个查找表和/或至少一个无记忆线性化多项式导出的。因此，可以容易地确定预失真参数。因此，数字预失真技术的复杂性相对于记忆减轻数字预失真技术被降低，这是因为例如可以仅使用两个线性化多项式来代替复杂的方程式系统。可选地，可以使用两个查找表，其中第一查找表被用于第一预失真参数，并且第二查找表被用于第二预失真参数。此外，可以使用混合版本，其中第一预失真参数由线性化多项式确定，并且第二预失真参数由查找表确定，反之亦然。

所述测量单元可以被集成在所述信号发生器中，特别是其中所述测量单元被分配给所述信号发生器的反馈线。因此，基带处理单元本身可以包括测量单元。基带处理单元例如仅经由反馈线路接收发射器单元的输出信号。输出信号由基带处理单元相应地测量、分析和处理，使得预失真参数针对由发射器单元引起的失真而被适当地适配。

根据一个方面，所述测量单元是相对于所述信号发生器，特别是射频接收器或万用表单独形成的测量装置。因此，测量装置可以与被测装置的输出端连接以用于测量信号输出。单独形成的测量装置也可以与信号发生器连接，使得测量出的信号和/或与信号输出有关的参数被转发到信号发生器，特别是基带处理单元，该基带处理单元依次适当地适配预失真参数并对信号进行对应的预失真。

特别地，所述信号发生器包括第一信号发生器单元和第二信号发生器单元。因此，信号发生器可以生成至少两个不同的信号，例如射频信号以及被用于降低发射器单元的功耗的包络跟踪信号。

根据某个实施例，所述第一信号发生器单元被配置为生成射频输入信号，和/或所述第二信号发生器单元被配置为生成包络跟踪信号。因此，可以给出明确的分配。

因此，所述接口可以包括射频前向接口和后向接口。射频前向接口与所述第一信号发生器单元连接，而后向接口例如与第二信号发生器单元连接。因此，被测装置经由形成共用接口的至少两个连接与信号发生器连接。

而且，所述发射器单元可以包括放大器单元。因此，发射器单元被用于适当地放大被转发至发射器单元的信号。通常，对信号进行放大对由射频装置处理的信号的信号失真具有最大影响。

特别地，所述测试系统被配置为执行上述方法。上述的优点和效果也以类似的方法应用于测试系统。

此外，射频装置的所述发射器单元通过上述方法被设置。因此，提供了具有高线性度并以高保真度输出信号的射频装置，其中这些特性通过使用关于记忆减轻预失真技术的较不复杂的数字预失真技术被确保，同时获取到与记忆减轻预失真技术基本上相同的性能。

通常，第一和第二预失真参数可以被用于射频信号和/或包络跟踪信号。可选地，不同的预失真参数被用于射频信号和包络跟踪信号。

此外，仅确定射频信号或包络跟踪信号的预失真参数。

通常，可以同时确定射频信号的预失真参数和包络跟踪信号的预失真参数。

附图说明

现在将参照附图中示出的示例性实施例来描述本发明。在附图中，

-图1示意性地示出了根据本发明的测试系统，其被用于测量被测装置的发射器单元的特性，

-图2示出了根据本发明的用于测量被测装置的发射器单元的特性并根据本发明对射频装置进行设置的方法的流程图，以及

-图3示出了使用现有技术中已知的数字预失真技术以及通过使用根据本发明的数字预失真技术来说明信号输出的信号总体的图。

具体实施方式

在图1中，示意性地示出了测试系统10，其包括信号发生器12和被测装置14，其中信号发生器12和被测装置14经由接口16与彼此连接。

信号发生器12包括基带处理单元18，基带处理单元18至少具有被连接到第一信号发生器单元22和第二信号发生器单元24的数字预失真子单元20。信号发生器单元22、24两者均被分配到对应的输出端26、28，其中第一输出端26是射频前向接口30的一部分，而第二输出端28是后向接口32的一部分。

射频前向接口30和后向接口32定义了接口16。因此，被测装置14具有两个输入端34、36，其经由射频前向接口30和后向接口32分别与输出端26、28连接。

特别地，射频前向接口30可以包括多于一条连接线，从而提供另外的信号路径。

此外，信号发生器12至少包括被分配给射频前向接口30的用于提供射频信号的上变频器38。可选地，上变频器38也可以是第一信号发生器单元22的一部分。

在所示的实施例中，信号发生器12还包括与基带处理单元18、特别是其数字预失真子单元20连接的反馈路径接口40。信号发生器12还经由反馈路径接口40与被测装置14连接，如后面将要描述的。

被测装置14包括具有放大功能的发射器单元42，特别是放大器单元44；以及被连接到具有放大功能的单元、特别是放大器单元44的仿真单元46。

此外，被测装置14具有输出接口48，其被用于输出由被测装置14处理的先前已经经由接口30、32被转发到被测装置14的信号。

在所示实施例中，被测装置14经由输出接口48和反馈路径接口40与信号发生器12连接，使得由被测装置14输出的信号被返回至信号发生器12以进行分析。

因此，根据所示实施例，提供了被集成在信号发生器12中的测量单元50，其中测量单元50被分配给连接了反馈路径接口40和基带处理单元18的信号发生器12的反馈线。

可选地或附加地，测量单元50可以被直接分配给被测装置14的输出接口48。因此，测量单元50可以相对于信号发生器12单独地被形成，例如简单地被连接到被测装置14的输出端的万用表或射频接收器。因此，测量单元50可以是被视为如图1中可选地所示的测量装置52。

另外，单独形成的测量单元50也可以被连接到信号发生器12，以便在测量由被测装置14输出的信号时提供测量出的信息和/或参数。

图1所示的测试系统10可以被用于执行图2所示的流程图所示的方法。

信号发生器12可以生成被转发到被测装置14的至少一个输入信号。特别地，信号发生器12生成经由后向接口32被转发到被测装置14的包络跟踪信号、以及经由射频前向接口30被转发给被测装置14的射频输入信号。

被转发到被测装置14的信号由被测装置14处理，特别由其发射器单元42处理，使得经由输出接口48、特别是以相对于射频输入信号放大的方式输出的单个输出信号被生成。

由于发射器单元42使在对信号输入进行放大时所处理的信号失真，所以信号输出被测量并且被转发到信号发生器12，特别是基带处理单元18的数字预失真子单元20。基带处理单元18根据所生成的一个或多个信号(特别是由两个信号发生器单元22、24两者生成的)将接收到的对应于信号输出的信号与由被测装置14输出的预期信号进行比较。

特别地，接收到的信号对应于由测量单元50(例如集成测量单元50或测量装置52)测量出的信号。

在将信号输出与预期信号输出进行比较时，基带处理单元18将所述输出信号的组分或总体划分成至少两部分，其中第一部分涉及增加的输入幅度，并且第二部分涉及信号输出的减小的输入幅度(请参考图3)。

然后两个部分在使用基带处理单元18时都被用于创建模型，使得确定增加的输入幅度的第一预失真参数以及减小的输入幅度的第二预失真参数，其中预失真参数涉及经由输出接口48和反馈接口40获取到的输出信号的反相测量结果。两个部分都由信号发生器12的基带处理单元18处理，以便创建定义了发射器单元42的关于其干扰特性的模型。

特别地，预失真参数可以从至少一个查找表和/或至少一个无记忆线性化多项式中导出。因此，第一无记忆线性化多项式和第二无记忆线性化多项式可分别被用于第一预失真参数和第二预失真参数。以类似的方式，第一查找表和第二查找表可以分别被用于预失真参数。此外，可以使用混合版本，其中第一预失真参数由线性化多项式确定，并第二预失真参数由查找表确定，反之亦然。

因此，由信号发生器12生成的信号以以下这样的方式被数字预失真：增加的输入幅度根据第一预失真参数被预失真，而减小的输入振幅被第二预失真参数进行预失真，其中两个预失真参数由数字预失真子单元20确定，使得信号输出具有确保被测装置14、特别是其发射器单元42的高线性度的高保真度。

这也在图3中被示出，因为分别示出了对应于增加的和减小的输入幅度的不同中值。

上述步骤可迭代地被执行，使得获取到确保最高信号保真度的最佳预失真参数。

在已经通过使用图1所示的测试系统10确定了两个预失真参数之后，这些预失真参数可以被存储在发射器单元42的仿真单元46中。因此，发射器单元42由这些预失真参数设置，确保了由于在仿真单元46对对应的基带调制解调器进行仿真时被使用的预失真参数而由具有放大功能的单元引起的信号失真被取消。因此，由发射器单元42处理的信号具有使得发射器单元42本身具有高线性度的高保真度。

然后，作为被测装置14的一部分的发射器单元42可以从被测装置14上拆下，并且被包含在单独形成的射频装置54、例如移动装置(诸如移动电话)中。

由于仿真单元46包括针对增加的输入幅度以及减小的输入幅度的两个预失真参数，所以确保由射频装置54中实现的发射器单元42处理的信号具有高保真度。

此外，根据意图用于发射器单元42的应用，输出信号的组分的两个部分可以被不同地加权。因此，所得到的预失真参数是不同的，特别是更适合于发射器单元42的预期使用。

此外，对于第一信号电平，预失真参数可以彼此分开被确定，这意味着它们与彼此不相互依赖。

可选地或附加地，预失真参数可以依赖地被确定，使得它们相互影响。因此，提供了与彼此相关的预失真参数。然而，由于只有两个不同的预失真参数被用于增加和减小的输入幅度，所以相对于记忆减轻数字预失真技术，预失真技术的复杂性仍然被降低。

如已经提到的那样，测试系统10被用于在测量其特性期间确定在被测装置14中实现的发射器单元42的预失真参数。当预失真参数已经被确定时，它们可以在将在射频装置54中实现的发射器单元42的仿真单元46中被实现。因此，射频装置54具有高线性度。

因此，数字预失真技术的复杂性相对于记忆减轻数字预失真技术被最小化，同时获取到基本上相同的性能。因此，成本也被降低。此外，可以提供具有高线性度的射频装置54，特别是移动装置。