[发明专利]信号处理

说明书

本发明涉及在其中对输入信号既进行放大又进行变频的类型的信号处理设备；并且更具体地说，本发明涉及对话音信号进行放大和变频的无线通信设备。

新兴的用于移动通信的GSM-EDGE和UMTS标准对手机的线性度，特别是对它们所提出的更宽信道带宽，提出了日益增加的严格的要求。为了实现节能手机的设计，会在手机发送器中要求某些形式的线性化，这类手机发送器应当是(i)本身是低功率的；(ii)能够宽带线性化(上至用于UMTS/ULTRA的5MHz)；(iii)具有灵活的频率，而且最好是多频带的；以及(iv)能够利用高非线性功率放大器(例如，C类)来完成并保持高电平线性度改进。

根据一个方面，本发明在于一种对输出信号进行线性化的方法，该方法包括步骤：提供输入信号；利用多项式失真生成(polynomial distortiongeneration)数字化地预失真输入信号并连续地对其进行变频以提供预失真的、变频的信号；以及放大预失真的、变频的信号以生成输出信号。

基站技术的趋势趋向于采用“软件无线电(software radio)”技术，即对所有信道的全部的调制参数、锯齿化(ramping)、分帧等在基带上出现(数字化地)的结构。在适当的相互偏移的频率上，所有信道的结合是在为多载波功率放大和来自单个天线的传输而在单个块中上变频的整个频谱和基带上执行的。

但是，为了防止所不希望的相邻信道能量的辐射，上变频和功率放大必须是线性的(低失真的)，并且因此常常需要某些形式的线性化用于功率放大器。在本发明的一个实施例中，在基带信号生成子系统和执行上述方法的线性化发送器子系统之间，系统建立了数字基带(或数字IF)接口。

利用本发明可以使发送器成为数字输入、RF输出的系统，其中线性化以数字预失真的形式出现。

在一个实施例中，输入信号的预失真在其变频之前产生。变频步骤最好是上变频步骤。

输入信号可以以包括同相和正交信道的正交形式提供，并且预失真步骤可以包括独立地预失真每个信道。

预失真处理最好可以包括控制预失真的某些部分的幅值和/或相位。该处理可以包括控制预失真，以将频率连同幅值和/或相位的变化引入至少预失真的一部分。

在一个实施例中，预失真可以根据从输出信号提取的反馈信号来控制。在这个实施例中，有可能将导频信号注入输入信号并监视作为反馈的输出信号中的导频信号的失真。反馈与生成的预失真一起可以用于生成控制预失真的控制信号。这些控制信号的生成可以包括相关、或混合、带有反馈的预失真的步骤。最好可以执行使用预失真以及反馈信号的步骤，以至少部分在模拟信号域中生成用于预失真的控制信号。

预失真处理可以包括从输入信号生成失真并将生成的失真重新引入输入信号。失真信号可以通过将输入信号与其本身混合或相乘来产生。产生预失真的步骤可以包括通过将输入信号与其本身相混合不同数量的次数来生成不同阶数的失真。不同阶数的失真最好能够分别被控制。

在优选实施例中，变频和预失真的处理在数字信号处理器内产生。

上述各种方法中的任一种方法，利用在数字域中产生的并包含所希望传送的信息的输入信号，可以用于产生从天线装置发送的输出信号。

根据另一方面，本发明涉及用于线性化输出信号的设备，该设备包括用于利用多项式失真生成数字化地预失真输入信号的预失真装置，和连续地在输入信号上进行运算以产生预失真的、变频的信号的变频装置，该设备还包括用于放大预失真的、变频的信号以产生输出信号的放大装置。

现在参照附图，仅以示例的方式，对本发明的某些实施例进行描述，其中：

图1是描述数字发送子系统线性化方法的图；

图2是预失真器的图；

图3是非线性生成电路的图；

图4是描述数字发送子系统线性化方法的图；

图5是描述数字发送子系统线性化方法的图；以及

图6是描述预失真电路的图。

图1描述了采用基于多项式的预失真器的基本数字发送器线性化系统。系统的基带、数字输入信号是由诸如“软件无线电”结构提供的，在此结构中对所有信道的全部的调制参数、锯齿化、分帧等在基带上数字化地出现。图1的发送器系统的输入形式是分别以数字同相和正交信道输入，I和Q，的形式提供的，这些输入被提供给数字信号处理器(DSP)100。