[发明专利]自动增益调整装置与其方法

说明书

技术领域

本发明关于高速射频通信系统的功率放大器，特别是关于功率放大器的自动增益调整装置与其方法。

背景技术

关于高速射频通信系统(high-speed radio communication system)中功率放大器(Power Amplifier,PA)的压缩区域(compression region)信号处理，其中，数字预失真技术(digital predistortion approach)可补偿功率放大器的线性度的状态且可节省成本，特别是在数字信号处理器的实施上(digital signal processors,DSPs)。预失真理论的原理，在功率放大器的放大处理中预先补偿传输信号一失真量。

图1显示一预失真单元11与一功率放大器12的示意图。该图下方左侧图示A为预失真补偿所对应的输入功率与输出的关系图、中间图示B为功率放大器所对应输入功率与输出的关系图、右侧图示C为目标整体输入功率与输出的关系图。预失真单元11提供一预失真信号P至功率放大器12，以让信号经过如图式A与B的合并后能够达到如图式C的线性。

功率放大器会依据输入信号的功率大小将信号操作于线性区(Linear region)、压缩区(compression region)、与饱和区(Saturation)。一旦输入信号的功率过大使得功率放大器操作在饱和区时，信号失真会非常严重，即使有预失真功能也无法补偿效能损失。因此，如何适当地将功率放大器的输入功率控制在压缩区与线性区，实为重要。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种可自动调整增益级的增益大小的装置与方法，其可将功率放大单元的输入功率自动调整至压缩区与线性区。

本发明的另一目的，在于提供一种可自动调整增益级的增益大小的装置与方法，以帮助预失真单元在校正模式时决定增益级的增益大小。

本发明的一实施例提供了一种自动增益调整装置。自动增益调整装置包含一预失真单元、一增益单元、一功率放大单元、一接收单元、以及一计算单元。预失真单元于校正模式产生多个测试信号，其中目前测试信号的功率与前一测试信号的功率相差一预设值。增益单元接收一目前测试信号与前一测试信号，且提供一实质上固定增益值以增益目前测试信号与前一测试信号。功率放大单元放大增益后的目前测试信号与增益后的前一测试信号，以产生一第一传送信号与一第二传送信号。接收单元接收第一传送信号与第二传送信号。计算单元，计算第一传送信号与第二传送信号的功率差值，比较该差值与该预设值，以判断该增益单元提供的实质上固定增益值是否让多个测试信号操作于功率放大单元的压缩区与线性区。

本发明的另一实施例提供了一种自动增益调整方法，包含有下列步骤：首先，提供一预失真单元依序传送多个测试信号，其中目前测试信号的功率与前一测试信号的功率相差一预设值。提供一实质上固定增益值，增益多个测试信号，其中增益后的目前测试信号的功率与增益后的前一测试信号的功率相差上述预设值。通过一功率放大单元放大该增益后的目前测试信号与增益后之前一测试信号，以产生一第一传送信号与一第二传送信号。计算第一传送信号与一第二传送信号功率的差值是否小于一临界值。接着，若差值小于临界值，则目前测试信号进入功率放大单元的饱和区，检视目前测试信号为多个测试信号中的第X测试信号，根据进入饱和区的第X测试信号计算出一寄存器设定值，以寄存器设定值对应的增益值作为预失真单元进行预失真校正的实质上固定增益值，其中X为整数且小于无限大，该临界值小于该预设值且大于零分贝。

本发明的另一实施例提供了一种自动增益调整方法，包含有下列步骤：首先，设定一增益级的寄存器数值为增益级的最大增益值。提供一预失真单元依序传送多个测试信号，且通过一功率放大单元发射。一功率增益扫描单元计算多个测试信号通过功率放大单元的多个功率增益值。接着，比较在功率放大单元的一压缩区的部分该些功率增益值与在功率放大单元的一线性区的部分该些功率增益值，以得到多个功率增益值在压缩区的压缩状态，依据压缩状态决定一增益级寄存器的设定作为该预失真单元进行预失真校正的增益级设定。