[发明专利]用于预失真处理的多路组合反馈信号采集系统及方法

说明书

一种用于预失真处理的多路组合反馈信号采集系统，其特征在于，包括：位于相控天线阵设备内的基带信号处理单元、数字信号处理单元、位于发射端的相控天线阵列以及位于相控天线阵列覆盖范围的远场接收天线阵、接收信号下变链路以及信号切换单元，本发明采用多个接收天线组成远场天线阵能够根据需要在多个波束设置接收点，完善收集所有波束，通过调整和优化加权算法，避免单一接收天线没有反馈信号的时候整个预校正处理无法工作的情况，通过对接收天线阵列中获取耦合信号并对其进行反旋移相、幅度加权并最终组合的方式，增强送往预校正的信号的质量和可靠性，从而获得更好的预校正效果。

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信领域的技术，具体是一种对有多路放大(M×N)的相控天线阵提取组合反馈信号以用于相控天线阵的预失真的系统及方法。

背景技术

相控天线阵能够通过控制阵列天线中多个不同通道的相对相位和幅度，从而使得天线阵列在特定的方向上的辐射形成最大化。通常一个天线阵列里有M路基带或者中频信号，经过上变频后，每路信号又分成N路，M×N路信号分别经过各自的相位控制，功率放大及滤波，最后通过天线阵列，形成M个波束辐射。在功率放大的时候，信号可能会因为功放的非线性而产生失真，从而导致发射信号质量受损，或者为了保证信号质量需要功率回退而损失功放效率。

现有对功放预失真的处理是将该功放的信号反馈至信号处理单元，通过预失真算法，对功放将要放大的信号进行提前的失真从而修正放大带来的变化。

对于相控天线阵，因为存在M×N个放大通道，传统技术中，对每一放大通道造成的失真都单独做校正，使得整个设备非常庞大和复杂，很难在紧凑的相控天线阵内实现。进一步的技术改进中，往往将多个通道的反馈信号混合在一起进行预失真。这样虽然减少了硬件的复杂度，但是取决于多个反馈信号的组合方法的优劣，校正效果往往不如人意。例如常见有两种获取组合反馈信号的方法：一种是通过非接触的方法采集相控天线阵列辐射的信号，具体为：是通过一个远场天线采集在空中的组合信号，但该类技术的缺陷和不足在于：单个接收天线，无论该天线放置在什么位置，它所采集到的反馈信号的强度和质量都可能收到其位置和状态的影响而不能全面的、有效的反映整个相控天线阵的所有波束的覆盖情况。另一种方法是在相控天线阵中通过对每一路放大信号进行耦合然后再组合，但是因为各个放大信号出于覆盖的需求是分别经过相位旋转和增益调整的，直接组合在一起进行预校正的话会因为相位的交叠和幅度的差异，极大了影响了校正效果。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于预失真处理的多路组合反馈信号采集系统及方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于预失真处理的多路组合反馈信号采集系统，包括：位于相控天线阵设备内的基带信号处理单元、数字信号处理单元、位于发射端的相控天线阵列以及位于相控天线阵列覆盖范围的远场接收天线阵、接收信号下变链路以及信号切换单元，其中：数字信号处理单元同时接收基带信号和来自信号切换单元的基带数字信号进行预校正后输出经预校正基带数字信号至相控天线阵列通过M×N个发射天线形成覆盖式广播；远场接收天线阵中每个接收天线各自接收空中信号后，送往相控天线阵设备中的接收信号下变链路；接收信号下变链路输出基带数字组合反馈信号至信号切换单元，信号切换单元输出基带数字组合反馈信号或耦合信号至数字信号处理器，数字处理器以收到的信号作为参考信号最终实现闭环预校正。

所述的信号切换单元包括：三个信号切换器，其中：第一信号切换器与接收信号下变链路相连并接收基带数字组合反馈信号D₀～D_m，该第一信号切换器在数字信号处理器的控制下，从基带数字组合反馈信号中选择至少一路输出至第三信号切换器；第二信号切换器接收来自相控天线阵列的耦合信号P₀～P_M×N，该第二信号切换器在数字信号处理器的控制下，从耦合信号中选择至少一路输出至第三信号切换器，第三信号切换器在数字信号处理器控制下输出至少一路基带数字组合反馈信号或耦合信号至数字信号处理器。