[发明专利]基于直角坐标系统的自适应非线性补偿装置

说明书

技术领域

本发明属于一种数字信号处理技术领域的装置，具体涉及一种用于数字信号传输系统的基 于直角坐标系统的自适应非线性补偿装置。

背景技术

在数字信号传输系统中，需要将数字基带信号通过数模转换器(DAC)转换为模拟基带 信号后上变频到所需要的频带，再进行大功率发射。

一般发射机中功率放大器的线性范围有限，发射数字信号比起传统模拟信号功率更大、峰 均比更高，在这样的情况下，信号更容易进入非线性区。功率放大器工作在非线性区时会引起 发射信号互调失真，导致谱分裂和邻信道功率比下降，最终影响信号调制质量，这就是所谓的 非线性失真。在小功率放大时(＜100W)，一般都是A类放大器，非线性失真不是特别明显； 中功率放大时(＜1000W)，一般使用AB类放大器，非线性失真比较明显；大功率放大时(＞1000 W)，一般使用D类放大器，非线性失真将十分明显。

为了保证功率放大器工作在线性区域，常用的办法是把功率放大器的输出功率回退，但是 这样一来付出的代价是降低了功率放大器的效率并增加了设备成本和运行成本。因此多年来业 界提出并实施了大量的功放线性化技术，如射频前馈、射频后馈以及RF/IF预失真和后失真。 其中，与传统模拟/射频线性化技术相比，在基带数字域进行预校正方案已证明效率最高并且最 有成本效益。经过预校正后的射频信号能有效改善功率放大器的线性度，从而提高调制质量。

传统的在数字域进行非线性失真补偿原理，就是要对基带的数字信号进行预校正处理，使 得最终输出的信号是线性。不同的技术采用不同的预校正方法，也最终得到不同的非线性补偿 性能。

经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号200910045381.4，记载了一种“直接变频调 制中载波泄露的自适应消除系统”，该技术包括：下变频模块、解调与频相恢复模块、直流检 测模块和反馈模块，其中：下变频模块的输入端接收待处理射频信号并将基带信号传送至解调 与频相恢复模块和反馈模块，解调与频相恢复模块将基带信号解调并恢复载波的频率与相位后 传输至直流检测模块，直流检测模块将计算出的直流分量传输至反馈模块，反馈模块设置于调 制系统的输出端并同时接收来自调制系统的基带数据和来自直流检测模块的直流分量，反馈模 块的输出端连接至发射天线。但是该现有技术针对的只是传输系统中的直流偏置导致的载波泄 露，完全没有考虑更加没有处理整个发射系统中的非线性失真，同时由于该系统被定义于直接 变频调制结构中，对于三次变频和两次变频结构都不适用。

进一步检索发现，中国专利申请号200810207707.4，记载了一种“直接变频调制中IQ幅度 的自适应平衡系统”，该技术包括：下变频模块、解调与频相恢复模块、平均器模块和反馈模 块，其中：下变频模块的输入端接收待处理射频信号并将基带信号传送至解调与频相恢复模块 和反馈模块，解调与频相恢复模块将基带信号解调并恢复载波的频率与相位后传输至平均器模 块，平均器模块将计算出的功率幅度差传输至反馈模块，反馈模块设置于调制系统的输出端并 同时接收来自调制系统的基带数据和来自平均器模块的功率幅度差，反馈模块的输出端连接至 发射天线。但是该现有技术针对的只是传输系统中的I、Q幅度偏差，完全没有考虑更加没有 处理整个发射系统中的非线性失真，同时由于该系统被定义于直接变频调制结构中，对于三次 变频和两次变频的传输系统结构都不适用。

进一步检索发现，美国专利文献号US6751266，记载了一种数字化的补偿方法。该方法选 用一些预先设置好的非线性放大器模型，对数据进行比较和修正。这种方法属于数字化补偿， 精度比较高，但是，这种方法完全基于预先设置好的非线性放大器模型，其精度是有限的，适 用性也是有限的，而且也无法随环境温度和湿度变化而变化。

再进一步检索发现，美国专利文献号US6281936，记载了一种带有针对放大器以及信号处 理过程中导致失真的、带有重采样和校正功能的数字信号传输系统。该系统的校正装置，通过 比较放大器之前和放大器之后的信号，得到非线性失真和线性失真的特性。这种装置具有一定 的局限性。调制后的基带信号是复信号，但是用于比较的信号是实信号，因此，这种方法只能 获得信号的幅度信息，无法获得起I、Q两路相互关系，即放大器相位的信息。因此，这种装 置的效果是有限的。