用于并发多频带传送器的低复杂性数字预失真的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求具有2013年5月22日提交的美国临时专利申请61/826060和2013 年8月19日提交的美国专利申请13/969858的优先权，申请的公开内容由此通过引用结合 于本文中，就好象其全文在此陈述了 一样。
技术领域
[0003] 本公开内容涉及用于并发多频带传送器的数字预失真。
【背景技术】
[0004] 在许多现代应用中，希望有能够传送并发多频带信号的并发多频带传送器。在本 文中使用时，并发多频带信号是占用多个不同频带的信号。更具体地说，并发多频带信号包 含为多个频带的每个频带占用不同连续带宽的频率分量。并发多频带信号不包含在相邻频 带之间的频率分量。并发多频带信号的一个示例是并发多频带信号。用于特别关注的并发 双频带信号的一个示范应用是多标准蜂窝通信系统。可要求多标准蜂窝通信系统中的基站 同时或并发传送用于多个不同蜂窝通信协议或标准的多个信号（即，传送多频带信号）。类 似地，在一些情形中，可要求长期演进（LTE)蜂窝通信协议中的基站同时在单独的频带中 传送信号。
[0005] 并发多频带传送器包括用于放大要传送到所需功率电平的并发多频带信号的多 频带功率放大器。像其单频带对应物一样，多频带功率放大器配置成实现最大效率，这导致 差的线性。对于单频带传送器，单频带传送器的数字输入信号的数字预失真一般用于使用 功率放大器的非线性的逆模型，使数字输入信号预失真以便由此补偿或抵消功率放大器的 非线性。为此，线性化单频带传送器的总体响应。
[0006] 与并发多频带传送器有关的一个问题是不能使用常规单频带数字预失真技术。具 体而言，作为示例，如图1所示，并发双频带传送器在并发双频带传送器的输出展示三种类 型的互调产物。第一类型的互调产物由围绕每个载波频率（wdP ? 2)，完全由每个频带内 信号元素之间的互调造成的互调产物组成，每个频带内信号元素之间的互调类似于在单频 带传送器中存在并且称为带内互调的内容。第二类型的互调产物由在与带内互调的相同频 率范围中出现的互调产物组成，但却是在两个频带（即，居中在的频带和居中在《 2的 频带）中信号元素之间互调产物的结果。第二类型的互调产物称为交叉调制。最后，第三 类型的互调产物由在位于远离较低和较高载波频率的的两个频率中的两个信号之间 的互调产物组成。第三类型的互调产物称为带外互调。
[0007] 一般情况下，带外互调能够经在功率放大器的输出的过滤而被消除，并且因此能 够被忽略。然而，与并发双频带传送器有关的问题是常规单频带数字预失真技术实际上不 能用于补偿带内互调和交叉调制。具体而言，将并发双频带传送器的数字输入信号作为单 频带数字输入信号处理并且使用单数字预失真器补偿带内互调和交叉调制要求观察在并 发双频带传送器的输出极宽的带宽。因此，用于模数（A/D)转换和数字电路的要求的采样 率对于可行实现太高。相反，使用两个单独的信号频带预失真器不足以独立补偿在每个频 带中的失真，这是因为此方案不补偿交叉调制。
[0008] 为解决这些问题，在Bassam S.等人所著"用于并发双频带传送器的二维数字预 失真（2D-DPD)体系结构"（"2_D Digital PredistortionQD-DH))Architecture for Concurrent Dual-Band Transmitter，" IEEE Transactions on Microwave Theory and Technique，Vol.59，No. 10,0ctober 2011，pp. 2547-2553)中提议了一种双频带数字预失真 技术（称为2D-DTO)。2D-DH)技术依赖用于每个频带的单独预失真器和单独适配器。具体 而言，2D-DH)技术为单独预失真器使用以下基带模型：
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[0011] 其中，yi(n)是用于频带i (对于并发双频带传送器，i = 1、2)的数字预失真器的 预失真的输出信号，M表示2D-DH)基带模型的记忆深度，N是2D-DH)基带模型的非线性阶 数（即，由数字预失真器补偿的非线性的阶数），是用于频带i的数字预失真器的复值 预失真系数，由用于频带i的对应适配器配置， Xl是用于第一频带的数字输入信号，以及x 2 是用于第二频带的输入信号。
[0012] 与2D-DH)技术有关的一个问题是等式和的2D-DH)基带模型要求由对应适配器自 适应配置大量预失真系数具体而言，由于存在三次相加，因此，2D-DH)基带模型要求 〇 的预失真系数的数量eg,,,为M(K+1) (K+2)。大量的预失真系数产生高复杂性且因此高成本 的DH)体系结构。
[0013] 在You-Jiang Liu等人所著"使用二维修改的记忆多项式，用于并发双频带传送 器的数字预失真"（"Digital Predistortion for Concurrent Dual-Band Transmitters Using 2-D Modified Memory Polynomials，" IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，Vol. 61，No. 1，January 2013，pp. 281-290)和 You-Jiang Liu 等人所著 "用于并发双频带功率放大器的低复杂性2D行为模型"("Low-complexity 2D behavioural model for concurrent dual-band power amplifiers，"Electronic Letters, Vol. 48, No. ll，May 2012)中，提议了降低预失真系数的数量的二维修改的记忆多项式（2D-MMP)基 带模型。像2D-DH)基带模型一样，2D-MMP基带模型依赖用于每个频带的单独预失真器和单 独适配器。具体而言，2D-MMP基带模型被定义为：
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[0016] 其中，球\是在&与x 2之间预计算的（k+1)阶包络耦合因子。
[0017] 虽然2D-MMP基带模型导致预失真系数的数量降低，但希望有用于双频带或更普 遍地说多频带的数字预失真，进一步降低了预失真系数的数量且因此进一步降低了复杂性 的基带模型。
【发明内容】
[0018] 本公开内容涉及用于并发多频带传送器的数字预失真，并发多频带传送器利用单 一适配器和相同的预失真系数集配置用于每个频带的单独数字预失真器。在一个实施例 中，单一适配器配置成基于具有用于每个数字预失真器的相同预失真系数集的数字预失真 器的记忆多项式数字基带模型，自适应配置预失真系数集。通过为用于每个频带的单独数 字预失真器使用相同预失真系数集，大幅降低了数字预失真器的复杂性。
[0019] 在一个实施例中，并发多频带传送器包括数字预失真子系统、功率放大器电路和 单一适配器。数字预失真子系统包括配置成处理用于并发多频带信号的多个频带的多个数 字输入信号以提供预失真的数字输入信号的多个数字预失真器。每个数字预失真器配置成 基于预失真系数集处理数字输入信号，以便为并发多频带信号的频带的一个不同频带提供 预失真的数字输入信号。并发多频带传送器也包括配置成处理预失真的数字输入信号以提 供预失真的并发多频带信号的电路。功率放大器电路配置成放大预失真的并发多频带信号 以提供并发多频带信号。单一适配器配置成基于具有用于每个数字预失真器的相同预失真 系数集的数字预失真器的记忆多项式数字基带模型，自适应配置用于多个数字预失真器的 每个数字预失真器的预失真系数集。这样，记忆多项式基带模型要求的预失真系数的数量 及因此并发多频带传送器的复杂性得以大幅降低。
[0020] 在一个实施例中，并发多频带传送器的数字输入信号是数字基带输入信号，并且 并发多频带传送器包括配置成组合数字基带输入信号以便为单一适配器提供组合的参考 信号的组合器电路，使得在组合的参考信号中，数字基带输入信号的频带重叠。此外，在一 个实施例中，并发多频带传送器包括配置成处理功率放大器电路输出的并发多频带信号以 提供组合的反馈信号的观察接收器，其中，并发多频带信号的每个频带被下变频到基带。因 此，在组合的反馈信号中，并发多频带信号的频带重叠。这样，组合的反馈信号的带宽大幅 小于功率放大器电路输出的并发多频带信号的带宽，并且因此，用于模数（A/D)转换的采 样率要求得以大幅降低。单一适配器基于组合的参考信号和组合的反馈信号，配置预失真 系数集。
[0021] 在另一实施例中，并发多频带传送器包括配置成将每个数字输入信号调谐到不同 中间频率的调谐电路和配置成组合调谐的数字输入信号以提供组合的参考信号的组合器 电路。此外，在一个实施例中，并发多频带传送器包括配置成处理功率放大器电路输出的并 发多频带信号以提供组合的反馈信号的观察接收器，其中，并发多频带信号的每个频带被 调谐到与组合的参考信号中数字输入信号的一个对应信号相同的中间频率。在一个实施例 中，选择中间频率，使得在中间频率中存在具有充足的分隔，以便对于数字预失真器补偿的 至少高达预定义最大阶的非线性，避免组合的反馈信号中并发多频带信号的频带的重叠， 同时与并发多频带信号的带宽相比，也降低组合的反馈信号的带宽。单一适配器基于组合 的参考信号和组合的反馈信号，配置预失真系数集。
[0022] 在一个实施例中，数字预失真子系统包括补偿三阶互调（IM3)频带的多个另外的 数字预失真器。记忆多项式基带模型被进一步定义，使得每个另外的预失真器也配置有与 数字预失真器相同的预失真系数集。
[0023] 在与附图相关联阅读以下优选实施例的详细说明后，本领域的技术人员将领会本 公开内容的范围，并认识到其另外的方面。
【附图说明】
[0024] 并入并形成此说明书一部分的附图示出本公开内容的几个方面，并且与描述一起 用于解释本公开内容的原理。
[0025] 图1示出在并发双频带传送器中的互调和交叉调制；
[0026] 图2示出使用常规二维数字预失真（2D-DPD)基带模型，执行双频带数字预失真的 并发双频带传送器；
[0027] 图3示出根据本公开内容的一个实施例的并发双频带传送器，并发双频带传送器 具有用于每个频带的单独数字预失真器以及单独适配器，其基于数字预失真器的双频带记 忆多项式基带模型，使用相同预失真系数集自适应配置每个数字预失真器，对于每个数字 预失真器，模型利用相同预失真系数集；
[0028] 图4是根据本公开内容的一个实施例，由图3的适配器利用的组合的观察信号的