[发明专利]宽带数字预失真多载波功率放大系统及其功放增益均衡装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信的数字信号处理领域，具体涉及射频信号的带内增益平坦度的校正技术，主要涉及一种宽带数字预失真多载波功率放大系统及其中的一种功放增益均衡装置和与前者相应的一种功放增益均衡方法。

背景技术

随着新一代通信网络的大规模建设以及通信技术的发展，提高功放效率、降低运营商投资和运营性支出越来越受到运营商关注，功放的带宽越做越宽，特别是多载波放大器（MCPA）的大量应用后，功放带宽从原来的5MHz以下，已经逐步过渡到60MHz以上，后续的目标是达到100MHz以上，满足多模组网以及4G移动通信的要求。

在数字预失真多载波功率放大系统（DPD MCPA）产品中，由于引入数字预失真(DPD)技术受限于其技术自身特性，功放的瞬时带宽一般较窄，如低于20MHz，为了能在较宽的工作带宽上工作，如大于60MHz，一般采用载波跟踪技术先确定信号的中心频点，然后通过改变DPD MCPA的本振，让系统的中心频点与信号的中心频点保持一致，从而拓展DPD MCPA的工作带宽。图1为DPD MCPA工作带宽拓展示意图，其中，f_c0为DPD MCPA的中心频点，f_s为信号的中心频点。当检测到信号的中心频点f_s后，通过自动改变DPD MCPA的本振频率从而改变DPD MCPA的中心频点，使得f_c1=f_s，可使DPD MCPA工作在较宽的频率范围上。

由于射频器件的固有特性，频率响应会随着频率的改变而改变，在整个工作频段内，很难让频率响应的幅度保持不变。随着功放带宽的增加，功放的带内波动将越来越大，为了让DPD MCPA在整个工作带宽内都保持基本相同的增益水平，确保下行链路的通信质量在整个工作范围内都是相同的，有必要采用数字信号处理的方式，对信号进行增益波动的均衡处理。

在公告号为CN101815054B，公告日为2012.09.26的《数字通信系统及其改善信号带内平坦度的方法》专利中，提出一种数字通信系统改善信号带内平坦度的方法，它通过频域内的数字滤波处理，即测试系统波动特性获得频域补偿系数，根据频域补偿系数对该频域信号进行频域滤波处理，实现对信号带内波动的修正和补偿，从而改善数字直放站系统中每个载波信号通带内的平坦度。

在申请号为CN101834816A号专利公告所揭示的《基于射频拉远设备的自适应均衡装置》的专利中，提出一种采用下行信号和反馈信号进行自适应均衡计算，并不断更新均衡滤波系数，最终实现对下行链路非均衡特性的校正，从而保证射频拉远设备各个频率载波覆盖范围相同。

上述两种方法都是基于射频本振信号不变的前提下，对下行发射链路进行增益均衡，只能解决本振信号不变的情况下，工作带宽内的增益波动校正问题，不能解决本振信号改变的情况下，工作带宽内增益波动的校正问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种功放增益均衡装置，在系统本振发生改变情况下，还能够完成带内增益波动的校正。

本发明的另一目的在于提供一种包含所述功放增益均衡装置的宽带数字预失真多载波功率放大系统。

本发明的另一目的在于提供实现功放增益均衡的方法。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明的一种功放增益均衡装置，其中包括：MCU模块，其中设置的本振频率和实时计算得到的本振偏移量f_offset，用于发送下变频指令、正向移频指令和负向移频指令；第一移频模块，接收MCU模块的正向移频指令及实时计算得到的本振偏移量f_offset，并对输入的数字信号进行正偏移量f_offset的频率搬移，产生数字移频信号，并输出至FIR滤波器模块；FIR滤波器模块，具有的通带响应曲线的增益幅度与功放输出信号的带内增益曲线在响应频率下的增益幅度，两者的加和平均值为一固定增益幅度，用于接收第一移频模块输出的数字移频信号并对该数字移频信号进行滤波，生成滤波信号；第二移频模块，接收MCU模块的负向移频指令及实时计算得到的负偏移量-f_offset和接收所述FIR滤波器模块生成的滤波信号，并对该滤波信号进行负偏移量-f_offset的频率搬移，产生数字二次移频信号，并输出至下级电路模块。