[发明专利]发射机中的改进的数字预失真系统

说明书

公开了在发射机中使用的各种数字预失真系统。数字预失真系统包括观测路径，所述观测路径执行功率放大器的输出的欠采样或射频采样。可以使得在欠采样频域中出现混叠的速率执行欠采样。通过去除任何下混合模块或抗锯齿模块，同时保持数字预失真系统的合理性能，欠采样和射频采样都降低了数字预失真系统的复杂度。

技术领域

本公开一般涉及数字预失真，尤其涉及基站收发机系统中的数字预失真的射频(RF)采样和二次采样。

背景技术

移动通信网络依赖移动收发机基站(BTS)来方便用户设备与网络之间的无线通信。BTS在用户设备与网络之间接收和发射信号，并且BTS的一个部件是其功率放大器(PA)。PA配置为放大弱信号，而不添加失真。PA通常是高功耗的，典型地消耗总功率的30％(或更多)。此外，PA昂贵，通常构成BT总成本的30％(或更多)。

功率放大器的一个特性在于，当输入功率相对较小时，输出功率也相对较小。在该工作区中，PA表现为线性，但是PA不太高效。当输入功率相对高时，输出功率也高。在该工作区中，PA非常高效，但是PA失去其线性。这种非线性对信号本身以及相邻信道产生了不期望的效应。当在移动BTS中使用PA时，该问题尤其严重，因为移动通信标准通常使用非恒包络调制技术。因此，BTS中的PA应该在大的振幅范围内实现高效率和线性以保持高的相邻信道泄漏比(ACLR)和低的误差向量幅度(EVM)。虽然解决方案已用于校正非线性效应，但是由于非线性导致的问题仍难以校正，因为在其他方面中效应取决于时域中的在先信号(存储器效应)。

发明内容

本公开一般涉及数字预失真系统。还公开了对应的数字预失真系统。

单频带方案

公开了用于观测和校正发射机中的功率放大器的非线性的数字预失真系统。发射机配置为发射具有上截止频率f_H的单频带信号。系统包括观测路径和数字信号处理模块。观测路径配置为对功率放大器的输出信号采样，数字信号处理模块配置为测量和/或校正功率放大器的非线性。

根据一个方案，观测路径包括射频(RF)模数转换器(ADC)，其配置为：(1)以采样率对功率放大器的输出信号采样以产生数字信号；以及(2)将数字信号提供给数字信号处理模块以测量和/或校正功率放大器的非线性。有益地，以尼奎斯特速率或高于尼奎斯特速率对信号直接采样，并且避免了使用下混合模块或抗锯齿模块(通常用于数字预失真系统的观测路径中)的需要。数字信号处理模块则配置为对数字域中的数字信号进行下采样。利用发射机中朝向功率放大器发射的信号已知的数字预失真系统中的学习体系结构的本质，数字信号处理模块配置为通过数字信号处理模块中的自适应算法引擎来去除由于RF ADC的采样过程所引起的伪迹和/或噪声，所述自适应算法引擎配置为将在朝向功率放大器的路径中发射的单频带信号与所述数字信号进行比较。

多频带方案

一种用于观测和校正发射机中的功率放大器的非线性的数字预失真系统，所述发射机配置为发射具有相应带宽B₁＝f_H1–f_L1,…B_m＝f_HM–f_LM的M个多频带信号，其中f_H1…f_HM是M个频带的相应的上截止频率，并且是M个频带的相应的下截止频率。系统包括观测路径和数字信号处理模块，所述观测路径配置为对所述功率放大器的输出信号采样，并且所述数字信号处理模块用于测量和/或校正所述功率放大器的非线性。

在第一实施方案中，观测路径包括射频(RF)模数转换器(ADC)，其配置为以采样率f_s≥2f_HM对功率放大器的输出信号采样以产生多频带数字信号。RF ADC进一步配置为将多频带数字信号提供给数字信号处理模块以测量和/或校正功率放大器的非线性。