[发明专利]一种数字预失真功率放大器及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率放大器，尤其涉及一种数字预失真功率放大器及其实现方法。

背景技术

随着全球通讯业务的发展，通信频谱资源变得越来越宝贵，为了更加有效的利用频谱资源，许多通信系统都采用了频谱利用率较高的调制方式，如QPSK、QAM等，这些调制方式不仅对载波相位进行调制，同时也调制了载波幅度，因此会产生较大峰均比的非恒包络调制信号。即使对于GMSK这种恒包络调制信号，如果采用了多载波技术，载波的合成同样可以产生较大的峰均比，这对功率放大器提出了更高的线性要求。

目前，解决功率放大器线性要求的问题多采用两种方法，第一种方法是进行较大的功率回退，使功率放大器工作在线性区，这种方法大大降低了功率放大器的效率，而且还增加了功率放大器的成本。第二种方法是采用线性化技术，即采用适当的电路对功率放大器的非线性进行预校正，从而改善其线性。前馈和预失真技术是两种最有效的线性化技术，前馈具有线性化程度高的优点，但也有结构复杂、效率低的缺点。而预失真技术中，数字预失真技术以其体积小、效率高、可靠性高等优点，近几年得到了人们的重点关注。

图1是常见的一种典型的数字预失真功率放大器的电路原理框图。基带信号经过削峰部分，降低基带信号的峰均比值，然后依次进入数字预失真部分(对信号进行校正)、D/A数模转换部分、上变频、滤波器1后，最后由功放部分进行放大变为射频信号输出；同时通过耦合器耦合功放部分输出信号的一部分作为反馈信号，依次经过下变频、滤波器2、A/D模数转换部分后，变为处理后的基带信号进入数字预失真自适应控制部分的一端，数字预失真自适应控制部分的另一端提取原始基带信号，通过比较原始基带信号和处理后的基带信号来调整数字预失真部分，使得功放输出后的射频信号不断接近理想状态，以达到自适应的目的。但这种数字预失真功率放大器的缺点有：1、输入接口信号是基带信号，这就限制了这种数字预失真功率放大器的应用范围，不能应用到直放站、塔顶放大器等接口为射频信号的设备中。2、模拟上下变频采用一个本振的技术，这样就必须在射频通路中，混频后的信号经过滤波器，滤除镜像干扰，增加了系统设计难度，滤波器的设计比较困难。

为了克服图1中所述的数字预失真功率放大器存在的缺点，图2给出了一种改进的数字预失真功率放大器，输入接口可以输入射频信号，而且模拟上下变频各自采用一个本振，较好的解决了图1中所述的数字预失真功率放大器的缺点，但图2中的数字预失真功率放大器还是存在一个缺点：没有自适应载波搜索功能，这样就限制了该数字预失真功率放大器的应用范围，由于该数字预失真功率放大器中的削峰部分和数字预失真部分对不同载波模式(包括载波个数和载波中心频率)的射频信号配置文件不同，每种载波模式的射频信号只能针对一种配置文件，如果没有自适应载波搜索功能，则在实际应用中针对不同载波模式的射频信号还需要相应的更换削峰部分和数字预失真部分的配置文件，大大限制了该数字预失真功率放大器的应用范围。

发明内容

本发明提供了一种数字预失真功率放大器及其实现方法，其能检测识别输入射频信号的载波个数及载波中心频率，根据不同载波个数及载波中心频率的射频信号进行相应的配置，扩宽了本发明数字预失真功率放大器的应用范围。

本发明的技术方案是：一种数字预失真功率放大器的实现方法，包括步骤：接收射频信号的输入，对该射频信号进行处理，将射频信号搬移至零中频数字信号；

从预先设定的起始频率值到终止频率值按预订规则抽取频率值，根据抽取的频率值，提取部分输入的射频信号进行混频处理，得到处理后的中频信号的功率值；

根据当前中频信号的功率值及前一次抽取频率值对应的中频信号的功率值确定所述射频信号的载波的上升沿频率值或下降沿频率值；

并根据所述载波的上升沿频率值和下降沿频率值判断所述射频信号的载波个数及载波中心频率；

根据射频信号的类型及确定的所述射频信号的载波个数及载波中心频率，从预先存储的配置文件中调出与与射频信号类型及载波个数、载波中心频率相应的配置文件，并根据调出的配置文件对所述零中频数字信号的峰均比进行削峰压缩，及对削峰压缩后的信号进行自适应数字预失真功率放大。

本发明还揭示了一种数字预失真功率放大器，其包括，信号处理单元，与射频信号输入端连接，用于接收射频信号，对该射频信号进行处理，将射频信号搬移至零中频数字信号；

削峰自适应预失真功放单元，对所述零中频数字信号的峰均比进行削峰压缩，并对削峰压缩后的信号进行自适应数字预失真功率放大；