一种预失真处理方法、装置和通信设备与流程

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种预失真处理方法、装置和通信设备。

背景技术：

在无线信号发射设备中，因功率放大器(poweramplifier，pa)工作在其非线性区而产生的发射信号失真，是影响通信质量的关键因素之一。预失真(predistortion，pd)技术是目前常用的解决pa失真的方法，其可以通过减少pa在其非线性区运行时产生的失真，提升pa效率。

图1示出了一种包含预失真处理的系统结构示意图，射频信号rf1分为两路，一路经过延时处理生成经过延时的射频信号rf2，一路作为预失真处理模块和预失真训练模块的输入信号rfin。预失真训练模块利用rfin信号和从功率放大器输出端口耦合回来的反馈信号rffb计算预失真系数，然后将预失真系数发送给预失真处理模块。预失真处理模块根据预失真系数，对rfin信号进行预失真处理，得到处理后的预失真信号rfout。rfout信号经过耦合器与rf2信号相混合，得到rf3信号作为pa的输入信号。

在现有包含预失真处理的系统中，因为预失真处理模块需要实现复杂的非线性信号处理过程，需要耗费较高的成本以及功耗，如何实现低成本、低功耗的预失真处理系统，是无线信号处理研究亟待解决的问题。

技术实现要素：

本文描述了一种预失真处理装置和通信设备，通过基于信号幅度的查表来确定预失真系数，并对模拟射频信号进行矢量调制，实现模拟射频信号的预失真处理，从而避免了复杂的非线性信号处理，降低了预失真处理系统的实现和设计成本，节省了预失真系统运行过程中的功耗。

第一方面，本申请实施例提供一种预失真处理装置，该装置包括正交移相模块、包络检波模块、系数选择模块、乘法模块和第一加法模块。其中，正交移相模块用于接收模拟信号，并根据所述模拟信号生成同相分量信号和正交分量信号；包络检波模块用于接收所述模拟信号，并根据所述模拟信号生成包络信号；系数选择模块与所述包络检波模块相连接，用于根据所述包络信号的幅度通过查表确定矢量调制系数，并输出所述矢量调制系数的实部和虚部；乘法模块与正交移相模块和系数选择模块相连接，用于将所述同相分量信号与所述矢量调制系数的实部相乘得到预失真的同相分量信号，以及将所述正交分量信号与所述矢量调制系数的虚部相乘得到预失真的正交分量信号；第一加法模块与乘法模块相连，用于接收所述预失真的同相分量信号和所述预失真的正交分量信号，并将所述预失真的同相分量信号与所述预失真的正交分量信号相加，得到预失真模拟信号。通过对模拟信号进行矢量调制来实现信号的预失真处理，同时基于信号幅度查表获得矢量调制系数，避免了复杂的非线性计算和非线性信号处理过程，降低了预失真处理装置的复杂度、实现成本以及运行过程中的功耗。

在一个可能的设计中，所述系数选择模块，还用于根据所述包络信号的幅度通过查表确定直流补偿量并输出；所述第一加法模块，还用于将所述直流补偿量与所述预失真模拟信号相加，得到经过直流补偿的预失真模拟信号。在预失真过程中增加直流补偿量，可以针对系统中产生的直流偏置对预失真信号进行补偿，提升预失真处理效果，同时，根据信号的幅度确定不同的直流补偿量，可以更加灵活对直流偏置进行补偿，进一步提升预失真处理效果，从而提升系统性能。

在一个可能的设计中，所述系数选择模块中包括系数索引确定器、选择器和至少一个比较器；所述至少一个比较器，与所述包络检波模块相连接，用于根据所述包络信号的幅度和幅度分段阈值集合确定所述包络信号所属的幅度分段，并将所述幅度分段的确定信号发送给所述系数索引确定器，其中，所述幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述k为大于或等于1的整数；所述系数索引确定器，与所述至少一个比较器相连接，用于接收所述幅度分段的确定信号，并根据所述幅度分段通过查表确定所述矢量调制系数的索引，并将所述索引发送至所述选择器；所述选择器，与所述系数索引确定器相连接，用于接收所述索引，并根据所述索引和矢量调制系数集合确定所述矢量调制系数，并输出所述矢量调制系数的实部和虚部，其中，所述矢量调制系数集合中包括k个矢量调制系数。可选的，当所述系数选择模块还用于确定直流补偿量的时候，所述系数选择模块中可以包括至少一个选择器，所述系数索引确定器，还用于根据所述幅度分段通过查表确定所述直流补偿量的索引，并将所述直流补偿量的索引发送至所述至少一个选择器，所述至少一个选择器还用于根据所述直流补偿量的索引和直流补偿量集合确定所述直流补偿量，并输出所述直流补偿量，其中，所述直流补偿量集合中包括k个直流补偿量。

在一个可能的设计中，所述系数选择模块，还用于根据延时的包络信号的幅度确定矢量调制系数分量和/或直流补偿量分量，所述矢量调制系数分量用于生成所述矢量调制系数，所述直流补偿量分量用于生成所述直流补偿量。在预失真处理过程中根据延时的模拟信号(或者模拟信号的包络信号)确定矢量调制系数和/或直流补偿分量，可以在系统存在记忆特征的情况下，针对系统的记忆特征进行预失真处理，提升系统性能。

可选的，所述系数选择模块，包括延时模块，第二加法模块、第一系数分量选择模块和至少一个第二系数分量选择模块；所述延时模块，与所述包络检波模块相连接，用于对包络信号进行延时，得到延时的包络信号；所述第一系数分量选择模块，用于根据所述包络信号的幅度通过查表确定第一矢量调制系数分量，并输出所述第一矢量调制系数分量的实部和虚部；所述至少一个第二系数分量选择模块，与所述延时模块相连接，用于根据所述延时的包络信号的幅度通过查表确定至少一个第二矢量调制系数分量，并输出所述至少一个第二矢量调制系数分量的实部和虚部；所述第二加法模块，与所述第一系数分量选择模块和所述至少一个第二系数分量选择模块相连接，用于将所述第一矢量调制系数分量的实部与所述至少一个第二矢量调制系数分量的实部累加得到所述矢量调制系数的实部，以及将所述第一矢量调制系数分量的虚部与所述至少一个第二矢量调制系数分量的虚部累加得到所述矢量调制系数的虚部。

可选的，所述系数选择模块，包括延时模块，第二加法模块、第一系数分量选择模块和至少一个第二系数分量选择模块；所述延时模块，与所述包络检波模块相连接，用于对包络信号进行延时，得到延时的包络信号；所述第一系数分量选择模块，用于根据所述包络信号的幅度通过查表确定第一直流补偿量分量并输出；所述至少一个第二系数分量选择模块，与所述延时模块相连接，用于根据所述延时的包络信号的幅度通过查表确定至少一个第二直流补偿量分量并输出；所述第二加法模块，与所述第一系数分量选择模块和所述至少一个第二系数分量选择模块相连接，用于将所述第一直流补偿量分量与所述至少一个第二直流补偿量分量累加，得到所述直流补偿量。

在一个可能的设计中，所述预失真处理装置还包括：模数转换模块和数模转换模块；所述模数转换模块，用于接收所述包络检波模块输出的模拟域的所述包络信号，将所述模拟域的包络信号转换成数字域的包络信号并输出至所述系数选择模块；所述数模转换模块，用于接收所述系数选择模块输出的数字域的所述矢量调制系数的实部和虚部，并将所述数字域的矢量调制系数的实部和虚部转换成模拟域的矢量调制系数的实部和虚部，并输出至所述乘法模块。系数选择模块工作在数字域，可以实现更精确的查表，提升预失真性能。

在一个可能的设计中，所述系数选择模块还用于接收幅度分段阈值集合和矢量调制系数集合中的至少一个集合，并根据所述包络信号的幅度以及所述至少一个集合，通过查表确定所述矢量调制系数，其中，所述幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述矢量调制系数集合中包括k个矢量调制系数，所述k为大于或等于1的整数。可选的，所述系数选择模块还用于接收直流补偿量集合，并根据所述包络信号的幅度以及所述直流补偿量集合，通过查表确定直流补偿量，其中，所述直流补偿量集合中包括k个直流补偿量，所述k为大于或等于1的整数。幅度分段阈值集合、矢量调制系数集合或者直流补偿量集合均可以实时的根据系统或者信号特征的变化而变换，从而提供更加灵活的幅度分段方式、质量调制系数或者直流补偿量，进一步提升预失真性能。

第二方面，本申请实施例提供一种通信设备，包括第一方面或第一方面任一种可能的设计中所述的预失真处理装置。该通信设备包括各种形式的无线收发设备，例如基站，用户设备等。

第三方面，本申请提供了一种芯片系统，用于实现第一方面或第一方面任一种可能的设计中所述的预失真处理装置。该芯片系统可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。所述芯片，可以是一种专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)，也可以是其他形式的芯片。可选的，所述芯片系统还可以包含处理器，用于支持预失真处理装置实现上述方面中所涉及的功能，例如，获取上述方面中所涉及的信号和/或参数，进行上述方面中的预失真处理过程。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存预失真处理装置必要的程序指令和数据。

第四方面，本申请实施例提供一种预失真处理方法，包括：根据模拟信号生成同相分量信号和正交分量信号；根据所述模拟信号生成包络信号；根据所述包络信号的幅度通过查表确定矢量调制系数；将所述同相分量信号与所述矢量调制系数的实部相乘得到预失真的同相分量信号，将所述正交分量信号与所述矢量调制系数的虚部相乘得到预失真的正交分量信号，将所述预失真的同相分量信号与所述预失真的正交分量信号相加，得到预失真模拟信号。

在一个可能的设计中，所述方法还包括：根据所述包络信号的幅度通过查表确定直流补偿量；将所述直流补偿量与所述预失真模拟信号相加，得到经过直流补偿的预失真模拟信号。

在一个可能的设计中，根据所述包络信号的幅度通过查表确定矢量调制系数，包括：根据所述包络信号的幅度和幅度分段阈值集合确定所述包络信号所属的幅度分段，其中，所述幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述k为大于或等于1的整数；根据所述包络信号所属的幅度分段和矢量调制系数集合确定所述矢量调制系数，其中，所述矢量调制系数集合中包括k个矢量调制系数。

在一个可能的设计中，所述根据所述包络信号的幅度通过查表确定矢量调制系数，包括：根据所述包络信号的幅度和延时的包络信号的幅度，通过查表确定所述矢量调制系数。可选的，所述根据所述包络信号的幅度和延时的包络信号的幅度，通过查表确定所述矢量调制系数，包括：根据所述包络信号的幅度通过查表确定第一矢量调制系数分量，根据延时的包络信号的幅度通过查表确定至少一个第二矢量调制系数分量；将所述第一矢量调制系数分量与所述至少一个第二矢量调制系数分量相加，得到所述矢量调制系数。

在一个可能的设计中，所述根据所述包络信号的幅度通过查表确定直流补偿量，包括：根据所述包络信号的幅度和幅度分段阈值集合确定所述包络信号所属的幅度分段，其中，所述幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述k为大于或等于1的整数；根据所述包络信号所属的幅度分段和直流补偿量集合确定所述直流补偿量，所述直流补偿量集合中包括k个直流补偿量。

在一个可能的设计中，所述根据所述包络信号的幅度通过查表确定直流补偿量，包括：根据所述包络信号的幅度和延时的包络信号的幅度，通过查表确定所述直流补偿量。可选的，所述根据所述包络信号的幅度和延时的包络信号的幅度，通过查表确定所述直流补偿量，包括：根据所述包络信号的幅度通过查表确定第一直流补偿量分量；根据延时的包络信号的幅度通过查表确定至少一个第二直流补偿量分量；将所述第一直流补偿量分量与所述至少一个第二直流补偿量分量累加，得到所述直流补偿量。

结合上述可能的设计，所述包络信号可以是模拟形式的包络信号或者是数字形式的包络信号。所述幅度分段阈值集合、矢量调制系数集合和直流补偿量集合中任一个或者多个集合可以是动态变化的。

附图说明

下面将参照所示附图对本申请实施例进行描述。

图1为本申请所涉及的一种预失真处理系统结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种通信设备结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种预失真处理装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种系数选择模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种预失真处理装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种系数选择模块的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种预失真处理装置的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的再一种预失真处理装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种预失真处理方法流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例进行描述。

本申请实施例可以应用于长期演进(longtermevolution，lte)系统以及后续的演进系统，如新空口(newradio，nr)系统、第五代移动通信(the5thgenerationmobilecommunication，5g)系统等，也可以应用于通用移动通信系统(universalmobiletelecommunicationssystem，umts)、全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunication，gsm)等制式的无线通信系统，还可以应用于其他需要实现预失真处理的通信系统以及该通信系统中的通信设备。应用本申请实施例所提供的方案和/或装置的通信设备可以是无线通信系统中的基站，也可以是其他需要实现预失真处理的设备或装置，例如终端设备、中继设备等。本申请中所述的基站可以包括各种形式的宏基站、微基站、中继站、接入点或射频拉远单元(remoteradiounit，rru)等。在不同系统中，具备基站功能的设备的名称可能会有所不同，例如在lte网络中，称为演进的节点b(evolvednodeb，enb或enodeb)，在第三代(the3rdgeneration，3g)网络中，称为节点b(nodeb)等。本申请所述的终端设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备、控制设备、机器通信设备或连接到无线调制解调器的其它设备，以及各种形式的用户设备(userequipment，ue)、移动台(mobilestation，ms)、终端(terminal)或终端设备(terminalequipment)等。

图2是可能应用本申请实施例的一种通信设备结构示意图。该通信设备包括基带信号处理模块、射频信号处理模块以及与射频信号处理模块相连接的天线，射频信号处理模块中可以包含至少一条发射链路和至少一条接收链路。在发射链路中，经过基带信号处理模块处理的基带信号通过基带信号处理模块和射频信号处理模块的接口传送至射频信号处理模块，经过射频信号处理模块中的发射链路处理后得到射频信号，该射频信号经天线发射；在接收链路中，由天线接收到的无线信号经过射频信号处理模块的接收链路处理，转换为基带信号，经由基带信号处理模块和射频信号处理模块的接口传送至基带信号处理模块，在基带信号处理模块中进行基带信号处理。在发射链路中，基带信号处理模块对信号的处理可以包括预编码、调制等，射频信号处理模块对信号的处理可以包括削波处理、预失真处理、预编码、上变频、功率放大等。在接收链路中，射频信号处理模块对信号的处理可以包括低噪声放大处理、下变频等，基带信号处理模块对信号的处理可以包括均衡、解调、译码等。射频信号处理模块中还可以包括双工器，连接于发射链路、接收链路以及天线之间。本申请对基带信号处理模块和/或射频信号处理模块中对信号的具体处理算法和处理顺序不做限定。该通信设备可以是基站，所述基带信号处理模块可以是基站的基带单元(basebandunit，bbu)，所述射频信号处理单元可以是基站的无线单元(radiounit，ru)、射频单元(radiofrequencyunit，rfu)或者射频拉远单元(remoteradiounit，rru)等。该通信设备也可以是终端设备，所述基带信号处理模块可以是终端设备中的基带信号处理芯片或者基带信号处理电路，所述射频信号处理模块可以是终端设备中的射频信号处理电路或者射频信号处理芯片。当然，通信设备还可以包含其他的功能模块，本申请对此不作限定。

在一个示例中，本申请实施例所提供的预失真处理方法和/或装置可以应用于射频信号处理模块的发射链路处理中。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面将结合附图，对本申请实施例所提供的方案进行更为详细的描述。

图3是本申请实施例提供的一种预失真处理装置的结构示意图。该预失真处理装置包括：正交移相模块、包络检波模块、系数选择模块、乘法模块和第一加法模块。所述正交移相模块，用于接收模拟信号，并根据所述模拟信号生成同相分量信号和正交分量信号。所述包络检波模块，用于接收所述模拟信号，并根据所述模拟信号生成包络信号。所述系数选择模块，与所述包络检波模块相连接，用于根据所述包络信号的幅度通过查表确定矢量调制系数，并输出所述矢量调制系数的实部和虚部。所述乘法模块，与所述正交移相模块和所述系数选择模块相连接，用于将所述同相分量信号与所述矢量调制系数的实部相乘得到预失真的同相分量信号，以及将所述正交分量信号与所述矢量调制系数的虚部相乘得到预失真的正交分量信号。所述第一加法模块，与所述乘法模块相连，用于接收所述预失真的同相分量信号和所述预失真的正交分量信号，并将所述预失真的同相分量信号与所述预失真的正交分量信号相加，得到预失真模拟信号。

如图3所示，该预失真处理装置接收模拟信号x(t)，并将模拟信号x(t)分成两路，一路通过正交移相模块分成同相分量信号xi(t)和正交分量信号xq(t)，另一路模拟信号x(t)通过包络检波模块得到包络信号|x(t)|²。其中，将模拟信号x(t)分成两路可以通过耦合器、功分器等器件实现，本申请不做限定，根据模拟信号x(t)生成同相分量信号xi(t)和正交分量信号xq(t)，以及根据模拟信号x(t)得到包络信号|x(t)|²的具体算法以及实现方式本申请不做限定。可选的，正交移相模块可以包含正交移相器(quadraturephaseshifter，qps)来实现上述功能，包络检波模块可包含包络检波器(envelopedetector,edet)来实现上述功能，当然，正交移相模块和/或包络检波模块也可以通过其他形式，例如集成电路、分立器件等方式实现，本申请对此不作限定。可选的，该模拟信号x(t)可以是业务信号，如承载业务数据的正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，ofdm)符号，也可以是专用于预失真处理的信号，该专用信号也可以是ofdm符号。

系数选择模块会根据包络信号|x(t)|²在预先生成的表格中查找需要使用的矢量调制系数。具体的，系数选择模块可以根据包络信号|x(t)|²确定该包络信号所在的幅度分段i，i＝1，...，k，将第i个分段对应的矢量调制系数ai作为需要使用的矢量调制系数。其中，k为幅度分段数，k为大于等于1的整数，不同幅度分段的阈值为βi，i＝1，...，k。具体实现时，可以根据系统需求，例如输入信号的幅度特征等，对幅度分段方式进行调整，具体可以体现为调整阈值βi，i＝1，...，k的取值，例如，阈值βi，i＝1，...，k的取值可以满足βi＝(i/k)·βk，i＝1，...，k，从而实现均匀分段，其中βk为系统所允许的最大幅度值。可选的，矢量调制系数ai，i＝1，...，k为复数，其实部用于与同相分量信号相乘，其虚部用于与正交分量信号相乘。

系数选择模块可以通过芯片、集成电路或者分立器件等形式来实现，也可以通过上述不同器件的组合来实现，本申请对此不作限定。在一个示例中，系数选择模块中可以包括系数索引确定器、选择器和至少一个比较器。至少一个比较器与包络检波模块相连接，用于根据包络信号的幅度和幅度分段阈值集合确定所述包络信号所属的幅度分段，并将幅度分段的确定信号发送给所述系数索引确定器，其中，幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述k为大于或等于1的整数。系数索引确定器与至少一个比较器相连接，用于接收幅度分段的确定信号，并根据幅度分段通过查表确定矢量调制系数的索引，并将该索引发送至选择器。选择器接收所述索引，并根据索引和矢量调制系数集合确定矢量调制系数，并输出该矢量调制系数的实部和虚部，其中，所述矢量调制系数集合中包括k个矢量调制系数。

图4示出了本申请实施例提供的一种系数选择模块的结构示意图。该系数选择模块中包含k个比较器，其中第i个比较器比较包络信号的幅度和第i个幅度分段的阈值βi的大小，并根据比较结果输出第i个幅度分段的确定信号，其中，i＝1，...，k。当然，也可以使用更少或者更多的比较器来判断包络信号的幅度，例如，使用一个比较器，串行的比较包络信号的幅度与k个阈值的关系，本申请对此不作限定。系数索引确定器根据k个幅度分段的确定信号确定当前包络信号的幅度所落入的幅度分段，并通过查表确定该幅度分段对应的矢量调制系数的索引，即需要使用的矢量调制系数的索引。选择器接收系数索引确定器发送的矢量调制系数的索引，根据矢量调制系数集合{a1，...，ak}，确定需要使用的矢量调制系数的取值，并将该矢量调制系数的实部和虚部输出。其中，k个幅度分段的确定信号可以是不同的形式，例如，第i个比较器可以以0或1的形式通知系数索引确定器当前包络信号的幅度和第i个幅度分段的阈值βi的大小关系，系数索引确定器便可以根据k个比较器的输出确定当前的包络信号的幅度所属的幅度分段。可选的，比较器、系数索引确定器以及选择器都可以通过芯片、集成电路或者分立器件的形式来实现，本申请对此不作限定。

可选的，系数选择模块可以包含存储器件，用于存储幅度分段阈值集合{β1，...，βk}或者矢量调制系数集合{a1，...，ak}，供比较器或者选择器使用。根据幅度分段确定结果确定矢量调制系数索引所需要的表格，也可以存储在上述存储器件中，供系数索引确定器使用。上述存储器件可以是一个集成的存储器，也可以分别设置比较器、系数索引确定器以及选择器中。本申请对存储器件的具体实现形式不做限定。

可选的，系数选择模块也可以通过通信接口或者电路结构接收其他模块，例如，预失真训练模块(未在图4中示出)，发送的幅度分段阈值集合{β1，...，βk}、矢量调制系数集合{a1，...，ak}或者根据幅度分段确定结果确定矢量调制系数索引所需要的表格。上述集合或者表格，可以是根据系统信号的特征预先确定好的，也可以是根据系统信号的特征变化实时更新的，从而可以在系统的运算复杂度以及系统性能之间寻求更好的平衡。

系数选择模块确定了需要使用的矢量调制系数ai后，将ai的实部ai，i和虚部ai，q分别输出至乘法模块，由乘法模块实现ai，i与xi(t)相乘，以及ai，q与xq(t)相乘。可选的，该乘法模块可以包含至少一个乘法器来实现上述功能，也可以通过其他器件形式实现上述功能。在图3给出的示例中，乘法模块中包含两个乘法器，其中一个乘法器用于实现矢量调制系数的实部ai，i与同相分量信号xi(t)相乘，另一个乘法器用于实现矢量调制系数的虚部ai，q与正交分量信号xq(t)相乘。第一加法模块将ai，i与xi(t)相乘以及ai，q与xq(t)相乘得到的两个乘积进行相加，得到预失真模拟信号y(t)，该预失真模拟信号y(t)可以作为功率放大器的输入，经过功率放大后经由天线发射。可选的，第一加法模块可以包含至少一个加法器，用于实现上述功能，图3示出了通过一个加法器实现上述第一加法模块功能的形式。结合上述功能，预失真模拟信号y(t)与模拟信号x(t)之间可以认为满足如下公式：

其中，|x(t)|表示对信号x(t)取模值。

可选的，系数选择模块还可以在数字域实现，即系数选择模块处理的信号为数字信号。如图3所示，该预失真处理装置还可以包括模数转换模块和数模转换模块。所述模数转换模块，用于接收所述包络检波模块输出的模拟域的所述包络信号，将所述模拟域的包络信号转换成数字域的包络信号并输出至所述系数选择模块。所述数模转换模块，用于接收所述系数选择模块输出的数字域的所述矢量调制系数的实部和虚部，并将所述数字域的矢量调制系数的实部和虚部转换成模拟域的矢量调制系数的实部和虚部，并输出至所述乘法模块。具体的，包络检波模块输出模拟形式的包络信号|x(t)|²，经过模数转换模块将模拟形式的包络信号|x(t)|²转换成数字形式的包络信号|x(n)|²送至系数选择模块，系数选择模块基于数字形式的包络信号|x(n)|²完成上述矢量调制系数选择的过程，不同仅在于此例中系数选择模块中处理的信号是数字形式，系数选择模块输出数字形式的矢量调制系数ai的实部ai，i和虚部ai，q，该实部ai，i和虚部ai，q经过数模转换模块转换成模拟形式并输入至乘法模块。可选的，所述模数转换模块可以包含模数转换器(analoguetodigitalconverter，adc)，所述数模转换模块可以包含数模转换器(digitaltoanalogueconverter，dac)。该预失真处理装置中的其他模块的功能以及具体实现形式与上述段落中的描述相同，此处不再赘述。

系数选择模块在数字域实现，可以减少模拟器件的使用，提升查表精度，从而提升预失真处理性能。系数选择模块在模拟域实现(即系数选择模块处理的信号为模拟信号)，可以在信号带宽较大时，避免使用高速adc及dac，从而降低成本和功耗。

本申请实施例提供的预失真处理装置，将模拟信号转换为同相分量信号和正交分量信号，并根据矢量调制系数分别对同相分量信号和正交分量信号进行处理(即矢量调制操作)，从而实现模拟信号的预失真处理，两路分量信号相互独立，避免了直接对模拟信号进行调幅和调相处理，从而避免了调幅处理和调相处理之间的相互耦合，提升了预失真效果以及系统性能。同时，根据矢量调制系数分别对同相分量信号和正交分量信号进行处理可以通过乘法器来实现，减少了非线性器件的使用，降低了系统实现的成本和功耗。矢量调制系数根据信号包络的幅度通过查表来选取，避免了复杂的计算和处理过程，实现简单，进一步降低了系统复杂度，降低系统实现的成本和功耗。

图5是本申请实施例提供的另一种预失真处理装置的结构示意图。图5所示的预失真处理装置与图3所示的预失真处理装置的不同在于，预失真处理装置中的系数选择模块，还用于根据所述包络信号的幅度通过查表确定直流补偿量并输出，预失真处理装置中的第一加法模块，还用于将所述直流补偿量与所述预失真模拟信号相加，得到经过直流补偿的预失真模拟信号。图5所示的预失真处理装置中的其他模块的功能、具体实施方式以及对信号的处理过程与图3所示的预失真处理装置相同，此处不再赘述。

图5所示的预失真处理装置中，系数选择模块会根据包络信号|x(t)|²(当预失真处理装置中包含模数转换模块的时候，包络信号表示为|x(n)|²，为说明简便，后续以|x(t)|²为例进行说明)，在预先生成的表格中查找需要使用的矢量调制系数和直流补偿量。具体的，系数选择模块可以根据包络信号|x(t)|²确定该包络信号所在的幅度分段i，i＝1，...，k，将第i个分段对应的矢量调制系数ai作为需要使用的矢量调制系数，将第i个分段对应的直流补偿量bi作为需要使用的直流补偿量。其中，k为幅度分段数，k为大于等于1的整数，不同幅度分段的阈值为βi，i＝1，...，k。具体实现时，可以根据系统需求，例如输入信号的幅度特征等，对幅度分段方式进行调整，具体可以体现为调整阈值βi，i＝1，...，k的取值，例如，阈值βi，i＝1，...，k的取值可以满足βi＝(i/k)·βk，i＝1，...，k，从而实现均匀分段，其中βk为系统所允许的最大幅度值。可选的，矢量调制系数ai，i＝1，...，k为复数，其实部用于与同相分量信号相乘，其虚部用于与正交分量信号相乘，直流补偿量bi，i＝1，...，k为实数，其用于与预失真模拟信号相加，对预失真模拟信号进行直流补偿(即得到经过直流补偿的预失真模拟信号)。

系数选择模块可以通过芯片、集成电路或者分立器件等形式来实现，也可以通过上述不同器件的组合来实现，本申请对此不作限定。在一个示例中，系数选择模块中包括系数索引确定器、至少一个选择器和至少一个比较器。至少一个比较器与所述包络检波模块相连接，用于根据包络信号的幅度和幅度分段阈值集合确定包络信号所属的幅度分段，并将幅度分段的确定信号发送给系数索引确定器，其中，幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述k为大于或等于1的整数。系数索引确定器与至少一个比较器相连接，用于接收幅度分段的确定信号，并根据幅度分段通过查表确定矢量调制系数的索引和直流补偿量的索引，并将矢量调制系数的索引和直流补偿量的索引发送至至少一个选择器。至少一个选择器与系数索引确定器相连接，用于接收矢量调制系数的索引和直流补偿量的索引，并根据矢量调制系数的索引和矢量调制系数集合确定矢量调制系数，以及根据直流补偿量的索引和直流补偿量集合确定直流补偿量，并输出矢量调制系数的实部和虚部以及直流补偿量，其中，矢量调制系数集合中包括k个矢量调制系数，直流补偿量集合中包括k个直流补偿量。

图6示出了本申请实施例提供的另一种系数选择模块的结构示意图。该系数选择模块中包含k个比较器，其中第i个比较器比较包络信号的幅度和第i个幅度分段的阈值βi的大小，并根据比较结果输出第i个幅度分段的确定信号，其中，i＝1，...，k。当然，也可以使用更少或者更多的比较器，或者使用其他方法，来判断包络信号的幅度，例如，使用一个比较器串行的比较包络信号的幅度与k个阈值的关系，本申请对此不作限定。系数索引确定器根据k个幅度分段的确定信号确定当前包络信号的幅度所落入的幅度分段，并通过查表确定该幅度分段对应的矢量调制系数的索引以及该幅度分段对应的直流补偿量的索引，即需要使用的矢量调制系数的索引以及需要使用的直流补偿量的索引。至少一个选择器接收系数索引确定器发送的矢量调制系数的索引，根据矢量调制系数集合{a1，...，ak}，确定需要使用的矢量调制系数的取值，并将该矢量调制系数的实部和虚部输出。至少一个选择器还接收系数索引确定器发送的直流补偿量的索引，根据直流补偿量集合{b1，...，bk}，确定需要使用的直流补偿量的取值，并将该直流补偿量输出。具体的，图6所示的系数选择模块中包含两个选择器，其中一个用于确定矢量调制系数，另外一个用于确定直流补偿量。当然，也可以复用同一个选择器确定矢量调制系数和直流补偿量，本申请对此不作限定。其中，k个幅度分段的确定信号可以是不同的形式，例如，第i个比较器可以以0或1的形式通知系数索引确定器当前包络信号的幅度和第i个幅度分段的阈值βi的大小关系，系数索引确定器便可以根据k个比较器的输出确定当前的包络信号的幅度所属的幅度分段。可选的，比较器、系数索引确定器以及选择器都可以通过芯片、集成电路或者分立器件的形式来实现，本申请对此不作限定。

可选的，系数选择模块可以包含存储器件，用于存储幅度分段阈值集合{β1，...，βk}、矢量调制系数集合{a1，...，ak}或者直流补偿量集合{b1，...，bk}，供比较器或者选择器使用。根据幅度分段确定结果确定矢量调制系数索引和直流补偿量索引所需要的表格(可以是同一张表格也可以是不同的表格)，也可以存储在上述存储器件中，供系数索引确定器使用。上述存储器件可以是一个集成的存储器，也可以分别设置比较器、系数索引确定器以及选择器中。本申请对存储器件的具体实现形式不做限定。

可选的，系数选择模块也可以通过通信接口或者电路结构接收其他模块，例如，预失真训练模块(未在图6中示出)，发送的幅度分段阈值集合{β1，...，βk}、矢量调制系数集合{a1，...，ak}、直流补偿量集合{b1，...，bk}或者根据幅度分段确定结果确定矢量调制系数索引和直流补偿量索引所需要的表格。上述集合或者表格，可以是根据系统信号的特征预先确定好的，也可以是根据系统信号的特征变化实时更新的，从而可以在系统的运算复杂度以及系统性能之间寻求更好的平衡。

系数选择模块确定了需要使用的矢量调制系数ai后，将ai的实部ai，i和虚部ai，q分别输出至乘法模块，由乘法模块实现ai，i与xi(t)相乘，以及ai，q与xq(t)相乘，其中乘法模块的具体功能和实现形式与图3所对应的示例相同。系数选择模块确定需要使用的直流补偿量bi并将bi输出至第一加法模块，第一加法模块将ai，i与xi(t)相乘以及ai，q与xq(t)相乘得到的两个乘积以及bi进行累加，得到经过直流补偿的预失真模拟信号y’(t)，该预失真模拟信号y′(t)可以作为功率放大器的输入，经过功率放大后经由天线发射。可选的，第一加法模块可以包含至少一个加法器，用于实现上述功能，图6示出了通过两个加法器实现上述第一加法模块功能的形式，即首先将ai，i与xi(t)相乘以及ai，q与xq(t)相乘得到的两个乘积相加，得到预失真模拟信号y(t)，再将y(t)与bi相加得到经过直流补偿的预失真模拟信号y’(t)。结合上述功能，预失真模拟信号y’(t)与模拟信号x(t)之间可以认为满足如下公式：

其中，|x(t)|表示对信号x(t)取模值。

可选的，系数选择模块还可以在数字域实现，即系数选择模块处理的信号为数字信号。如图5所示，该预失真处理装置还可以包括模数转换模块和数模转换模块。所述模数转换模块和数模转换模块的具体功能和实现与图3所对应的示例相同，不同仅在于此例中系数选择模块还用于确定数字形式的直流补偿量并输出，其中直流补偿量也经过数模转换模块转换成模拟形式并输入至第一加法模块。

由于一些电路器件(例如，模数转换器)的非理想特性，会在信号处理的过程产生直流偏置从而影响系统性能，在预失真处理装置中增加与信号幅度相关的直流补偿量，增加了预失真处理的自由度，可以进一步提升预失真性能，从而提升系统性能。

图7示出了本申请实施例提供的又一种预失真处理装置的结构示意图。图7所示出的预失真处理装置在图3或图5所示的预失真处理装置的基础上，增加了包络信号记忆项(即经过延时的包络信号)的处理，从而在一些电路器件(例如，功率放大器)的失真特性存在记忆特征的场景下，可以更好的针对该记忆特征进行信号的预失真，从而提升预失真处理的性能，而且因为本申请实施例中的系数选择模块根据信号幅度进行查表，实现成本低且功耗较小，从而可以使用较小的成本和功耗提升系统性能。本文中所述的记忆特征，是指电路器件输出的信号特征不仅与当前输入信号有关，还受到当前输入信号之前输入的信号的影响。

如图7所示，该预失真处理装置中的系数选择模块，包括延时模块，第二加法模块、第一系数分量选择模块和第二系数分量选择模块。其中，延时模块与包络检波模块相连接，用于对包络信号进行延时，得到延时的包络信号。第一系数分量选择模块根据包络信号的幅度通过查表确定第一矢量调制系数分量，并输出第一矢量调制系数分量的实部和虚部，至少一个第二系数分量选择模块与延时模块相连接，根据延时的包络信号的幅度通过查表确定至少一个第二矢量调制系数分量，并输出至少一个第二矢量调制系数分量的实部和虚部。第二加法模块与第一系数分量选择模块和至少一个第二系数分量选择模块相连接，将第一矢量调制系数分量的实部与至少一个第二矢量调制系数分量的实部累加得到需要使用的矢量调制系数的实部，将第一矢量调制系数分量的虚部与至少一个第二矢量调制系数分量的虚部累加得到需要使用的矢量调制系数的虚部。可选的，当该预失真处理装置还进行直流补偿量的处理时，上述系数选择模块中的第一系数分量选择模块，还根据包络信号的幅度通过查表确定第一直流补偿量分量，并输出，上述系数选择模块中的至少一个第二系数分量选择模块，还根据所述延时的包络信号的幅度通过查表确定至少一个第二直流补偿量分量并输出。上述系数选择模块中的第二加法模块，还将第一直流补偿量分量与至少一个第二直流补偿量分量累加，得到需要使用的直流补偿量。

可选的，当系数选择模块处理模拟形式的信号时，延时模块将接收到的模拟形式的包络信号|x(t)|²进行延时处理得到经过延时的包络信号|x(t-δt)|²，第一系数分量选择模块根据|x(t)|²进行系数选择，第二系数分量选择模块根据|x(t-δt)|²进行系数选择。当系数选择模块处理数字形式的信号时，延时模块将接收到的数字形式的包络信号|x(n)|²进行延时处理得到经过延时的包络信号|x(n-δn)|²，第一系数分量选择模块根据|x(n)|²进行系数选择，第二系数分量选择模块根据|x(n-δn)|²进行系数选择。

可选的，第一系数分量选择模块和/或第二系数分量选择模块可以按照图4所示的方式实现，当预失真处理装置还进行直流补偿量的处理时，第一系数分量选择模块和/或第二系数分量选择模块可以按照图6所示的方式实现。其中，第一系数分量选择模块所使用的幅度分段阈值集合可以与第二系数分量选择模块所使用的幅度分段阈值集合不同，第一系数分量选择模块所使用的矢量调制系数集合可以与第二系数分量选择模块所使用的矢量调制系数集合不同，第一系数分量选择模块所使用的直流补偿量集合可以与第二系数分量选择模块所使用的直流补偿量集合不同。不同的系数分量选择模块使用不同的幅度分段阈值结合、矢量调制系数集合或者直流补偿量集合，可以更加灵活的根据系统中信号的特征进行预失真处理，进一步提升预失真性能。

第二加法模块，将各个系数分量选择模块输出的矢量调制系数分量的实部进行累加得到需要使用的矢量调制系数的实部，以及将各个系数分量选择模块输出的矢量调制系数分量的虚部进行累加得到需要使用的矢量调制系数的需部，当预失真处理装置还进行直流补偿量的处理时，第二加法模块还将各个系数分量选择模块输出的直流补偿量分量进行累加得到需要使用的直流补偿量。第二加法模块可以包含至少一个加法器来实现上述功能，图7中示出了通过两个加法器分别实现矢量调制系数分量的实部累加以及矢量调制系数分量的虚部累加的实现方式，当预失真处理装置还进行直流补偿量的处理时，还可以使用第三个加法器，实现流补偿量分量的累加。

可选的，第二系数分量选择模块，也可以仅用于根据经过延时的包络信号确定第二矢量调制系数分量或者第二直流补偿量分量，具体实现方式可以参考图7所对应示例中的描述，此处不再赘述。

图7所示的预失真处理装置中的其他模块的具体功能以及实现方式可以参考图3或图5所对应的示例。

图8示出了本申请实施例提供的再一种预失真处理装置的结构示意图。图8所示出的预失真处理装置在图7所示的预失真处理装置的基础上，包含了更多的第二系数分量选择模块，延时模块对包络信号进行不同的延时处理，供第二系数分量选择模块使用，从而可以针对系统中更复杂的记忆特性进行信号的预失真处理。其中，多个第二系数分量选择模块所使用的幅度分段阈值集合可以不同，多个第二系数分量选择模块所使用的矢量调制系数集合可以不同，多个第二系数分量选择模块所使用的直流补偿量集合也可以不同。

可选的，在上述图3-图8所示的预失真处理装置中，仅示出了主要功能模块，在这些示出的模块之间，还可以根据系统需求包含其他的信号处理器件或者电路，例如，各个部分和/或器件之间可以根据系统需求设置其他的软硬件处理模块，本申请对此不作限定。不同模块之间的实现顺序，也可以根据系统的需求进行调整，例如，模数转换模块还可以设置在包络检波模块之前，或者延时模块之后等等，本申请对此不作限定。

在本申请实施例中所述的装置或者各个模块的具体实现形式，可以是集成电路、芯片、分立器件等，或者上述任意的组合，本申请对此不作限定。例如，本申请示例中所述的装置或者模块，可以是一种电路，该电路可以由芯片系统实现。所述芯片系统可以包括：中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、分立器件、硬件部件或者上述器件的任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述装置也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多于一个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等。在一个具体的示例中，本申请实施例中所提供的预失真处理装置可以由数字芯片和/或模拟射频芯片联合实现，其中，数字芯片用于实现上述实施例中处理数字信号的器件，模拟射频芯片用于实现上述实施例中处理模拟信号和/或射频信号的器件。可选的，模拟射频芯片还可以包含中频信号处理芯片和射频信号处理芯片。

图9为本申请实施例提供的一种预失真处理方法流程图。

在901部分，根据模拟信号生成同相分量信号和正交分量信号。

具体的，可以使用正交调制的方式获得所述同相分量信号和正交分量信号。该模拟信号可以是业务信号，如承载业务数据的ofdm符号，也可以是专用于预失真处理的信号，该专用信号也可以是ofdm符号。

在902部分，根据所述模拟信号生成包络信号。

在903部分，根据所述包络信号的幅度通过查表确定矢量调制系数。

可选的，所述包络信号可以是模拟域的包络信号，也可以是数字域的包络信号。

在一个具体的示例中，根据所述包络信号的幅度通过查表确定矢量调制系数，包括：根据所述包络信号的幅度和幅度分段阈值集合确定所述包络信号所属的幅度分段，其中，所述幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述k为大于或等于1的整数；根据所述包络信号所属的幅度分段通过查表确定所述矢量调制系数。具体的，可以根据所述包络信号所属的幅度分段，通过查表确定所述矢量调制系数的索引，并根据所述索引和矢量调制系数集合确定所述矢量调制系数，其中，所述矢量调制系数集合中包括k个矢量调制系数。

在另一个具体的实例中，根据所述包络信号的幅度通过查表确定矢量调制系数，包括：根据所述包络信号的幅度以及根据经过延时的包络信号的幅度确定矢量调制系数。具体的，可以根据所述包络信号的幅度通过查表确定第一矢量调制系数分量，根据经过延时的包络信号的幅度通过查表确定至少一个第二矢量调制系数分量；将所述第一矢量调制系数分量与所述至少一个第二矢量调制系数分量相加，得到所述矢量调制系数。其中，将所述第一矢量调制系数分量与所述至少一个第二矢量调制系数分量相加，包括将将所述第一矢量调制系数分量的实部与所述至少一个第二矢量调制系数分量的实部相加，以及将所述第一矢量调制系数分量的虚部与所述至少一个第二矢量调制系数分量的虚部相加。具体的，确定第一矢量调制系数分量或至少一个第二矢量调制系数分量的方法，可以与上一段落示例中确定矢量调制系数的过程相同，此处不再赘述。其中，确定第一矢量调制系数分量所使用的幅度分段阈值集合可以与确定第二矢量调制系数分量所使用的幅度分段阈值集合不同，确定第一矢量调制系数分量所使用的矢量调制系数集合可以与确定第二矢量调制系数分量所使用的矢量调制系数集合不同。当需要确定多个第二矢量调制系数分量的时候，可以根据经过不同延时的包络信号进行，所使用的幅度分段阈值集合或者矢量调制系数集合也可以不相同。

可选的，结合上述示例，所述方法还可以包括：接收幅度分段阈值集合和矢量调制系数集合中的至少一个集合，并根据所述包络信号的幅度以及所述至少一个集合，通过查表确定所述矢量调制系数，其中，所述幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述矢量调制系数集合中包括k个矢量调制系数，所述k为大于或等于1的整数。

在904部分，将所述同相分量信号与所述矢量调制系数的实部相乘得到预失真的同相分量信号，将所述正交分量信号与所述矢量调制系数的虚部相乘得到预失真的正交分量信号，将所述预失真的同相分量信号与所述预失真的正交分量信号相加，得到预失真模拟信号。

结合上述901-904部分，本申请实施例所提供的预失真处理方法，还可以包含如下903a和904a部分。

在903a部分，根据所述包络信号的幅度通过查表确定直流补偿量。

可选的，所述包络信号可以是模拟域的包络信号，也可以是数字域的包络信号。

在一个具体的示例中，根据所述包络信号的幅度通过查表确定直流补偿量，包括：根据所述包络信号的幅度和幅度分段阈值集合确定所述包络信号所属的幅度分段，其中，所述幅度分段阈值集合中包括k个幅度分段阈值，所述k为大于或等于1的整数；根据所述包络信号所属的幅度分段，通过查表确定需要使用的所述直流补偿量。具体的，可以根据所述包络信号所属的幅度分段，确定所述直流补偿量的索引，根据所述直流补偿量的索引和直流补偿量集合确定所述直流补偿量，其中，所述直流补偿量集合中包括k个直流补偿量。

在另一个具体的示例中，根据所述包络信号的幅度通过查表确定直流补偿量，包括：根据所述包络信号的幅度以及根据经过延时的包络信号的幅度确定直流补偿量。具体的，可以根据所述包络信号的幅度通过查表确定第一直流补偿量分量；根据经过延时的包络信号的幅度通过查表确定至少一个第二直流补偿量分量；将所述第一直流补偿量分量与所述至少一个第二直流补偿量分量累加，得到所述直流补偿量。其中，确定第一直流补偿量分量或者至少一个第二直流补偿量分量的方法，可以与上一段落示例中确定直流补偿量的过程相同，此处不再赘述。可选的，确定第一直流补偿量分量所使用的直流补偿量集合可以与确定第二直流补偿量分量所使用的直流补偿量集合不同。当需要确定多个第二直流补偿量分量的时候，可以根据经过不同延时的包络信号进行，所使用的直流补偿量集合也可以不相同。

可选的，结合上述示例，所述方法还可以包括：接收直流补偿量集合，并根据所述包络信号的幅度以及所述直流补偿量集合，通过查表确定直流补偿量，其中，所述直流补偿量集合中包括k个直流补偿量，所述k为大于或等于1的整数。

在904a部分，将所述直流补偿量与所述预失真模拟信号相加，得到经过直流补偿的预失真模拟信号。

可选的，执行进行步骤901-904(还可以包括步骤903a和904a)的，可以是预失真处理装置，例如，图3至图8所示的预失真处理装置，也可以是系统或者通信设备中的其他装置，例如，基站或者用户设备中的中射频处理装置等。

可选的，上述步骤901-904(还可以包括步骤903a和904a)之间的执行顺序可以根据系统需求进行调整，本申请对此不作限定。

需要说明的是，上述实施例中所述的预失真处理装置，又可以称为模拟预失真处理装置。上述实施例中所述的预失真处理方法，又可以成为模拟预失真处理方法。预失真处理装置或预失真处理方法中所接收及处理的模拟信号，可以为射频模拟信号(也称为射频信号)。

本申请公开内容所描述的方法和装置，可以用硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、闪存、只读存储器(read-onlymemory，rom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)、电可擦可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。可选的，处理器和存储介质可以位于asic中。可选的，该asic可以位于通信设备中。可选的，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。