[发明专利]一种适用于5G宽带MIMO系统的DPD装置及方法

说明书

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种适用于5G宽带MIMO系统的DPD装置，包括数据处理模块、数模转换模块、信号输出模块、信号反馈模块和模数转换模块，信号反馈模块是保证DPD反馈信号至少有两个反馈路径，第一个反馈路径为主反馈回路，第二个反馈路径为辅助反馈回路。本发明具有占用硬件资源少，且能够对DPD反馈回路信号进行实时监测，响应及时的优点。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种适用于5G宽带MIMO系统的DPD装置及方法。

背景技术

随着无线通信技术发展，对数据传输速率要求不断提高，为了满足在稀缺频谱资源上实现大容量数据传输，现在通信系统都采用高带宽、高阶调制及多输入多输出(MIMO)等技术。这种非恒定包络调制、多载波技术将导致调制信号的高峰均比，加之高宽带应用，对射频功率放大器的线性度提出了更高的要求。为了提高射频功率放大器的效率，降低系统功耗，目前最有效的方式是对数字信号进行预失真(DPD)处理。

采用DPD装置时，需要将射频功率放大器输出信号进行反馈，反馈信号数字化处理后发送给DPD内核算法，DPD模型通过反馈信号和输入信号迭代处理，提取预失真系数，校正输入信号预失真，然后再通过非线性的射频功率放大器，最终得到线性化的信号输出。

功率放大器的失真由幅度-幅度失真(AM-AM)、幅度-相位失真(AM-PM)以及由记忆效应引起的失真。目前5G信号都采用较大带宽，系统带宽越宽，射频功率放大器记忆效应越明显，非线性影响越严重，其线性化处理越复杂。此外新的通信系统对延时要求越来越高，也要求DPD模型能够快速响应射频功率放大器引起的失真。

目前针对多通道MIMO系统或多频段系统的DPD装置，反馈信号回路主要采用每路单独反馈和多路切换反馈方式。每路单独反馈对硬件要求较高，需要每路射频放大器单独一路反馈回路、下变频、模数转换等资源，优点是能够对发射信号进行实时监测，及时响应。多路切换方式则需要轮询方式对每路信号进行反馈，当通道数较多时轮询一个周期时间较长，硬件资源占用少，但响应不及时。

发明内容

本发明提供了一种适用于5G宽带MIMO系统的DPD装置及方法，具有占用硬件资源少，且能够对DPD反馈回路信号进行实时监测，响应及时的优点。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种适用于5G宽带MIMO系统的DPD装置，包括数据处理模块、数模转换模块、信号输出模块、信号反馈模块和模数转换模块，

数据处理模块将基带输入信号和反馈信号进行迭代处理，获取预失真系数，通过建立的DPD模型对基带信号进行DPD处理，然后连接至数模转换模块；

数模转换模块将数据处理模块处理后的预失真信号进行数模转换，滤波后进行正交IQ调制，连接至信号输出模块；

信号输出模块将数模转换模块输入的信号进行功率放大、滤波处理，然后经天线发射输出；

信号反馈模块是保证反馈信号至少有两个反馈路径，第一个反馈路径为主反馈回路，第二个反馈路径为辅助反馈回路；

主反馈回路通过开关切换方式为多路输出信号共用反馈，同一时间只能接通其中一路输出信号反馈，用于DPD系数的主调节，在所有通道输出都正常时，进行轮询接通，及时更新各通道DPD系数，保证更新通道输出信号线性度最佳；

辅助反馈回路通过空口耦合或多路输出信号耦合后再合路的方式进行反馈，反馈信号中含有多路输出信号组合，用于信号的实时监测，作为输出信号失真通道的预选器，当通道中有较严重的失真信号输出时，判断失真信号输出通道，通过将主反馈回路切换至输出信号失真最严重通道，快速完成DPD系数主调节，辅助反馈回路还作为DPD系数的辅助调节，对输出信号失真较小时，细微调节DPD系数；

模数转换模块将信号反馈模块的反馈信号解调后再进行模数转换，连接至数据处理模块。