CN102752246A - 射频发射器、集成电路设备、无线通信单元及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种射频发射器，其包含数字信号处理模块以及功放模块。该数字信号处理模块用于：接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号，将接收到的至少一个复杂输入信号二维非均匀映射到一第一同相预失真数字控制字符以及一第二正交预失真数字控制字符中，以及输出该同相以及正交预失真数字控制字符。该功放模块包含第一同相开关模式功放单元组以及第二正交开关模式功放单元组。该功放模块用于接收该同相以及正交预失真数字控制字符，以及基于至少部分所述同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以通过该射频接口传输。

Description

射频发射器、集成电路设备、无线通信单元及方法
技术领域
本发明涉及射频发射器、集成电路设备、无线通信单元及其通讯方法。
背景技术
随着深亚微米CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺的不断进步，数字电路变得更小且更省电。然而，深亚微米CMOS工艺对改变模拟电路的大小并不是特别有效。因此，在很多设备(如射频(RF))发射器中，为了能够更多使用深亚微米CMOS工艺以减小尺寸，总是希望尽可能多地(例如在数字信号处理算法的协助下)移除模拟组件或模拟电路。
此外，很多传统的射频发射器使用线性功率放大器(PA)，由于线性功放的效率通常较低，导致此类传统的射频发射器的效率也较低。因此，与具有较高效率的开关模式功率放大器相比，在射频发射器中使用开关模式功率放大器替代传统的线性功率放大器更具有吸引力。
因此，需要提供一种射频发射器，其能够通过数字处理算法的援助，利用开关模式功率放大器，来减少功率放大器的尺寸以及提高功率放大器的效率。然而，开关模式功率放大器通常表现出高度非线性的输入输出关系，而且往往需要采用噪声整形技术，以满足各种无线标准并存的严格要求。
数字极发射器系采用开关模式功率放大器的一种现有发射器设计，由此能够汲取深亚微米CMOS工艺技术的优势。因此，这种数字极发射器能够实现高效率，同时仅需要一个小的硅片面积。然而，伴随这些现有的发射器设计的问题是，由于AM(幅度调制)和PM(相位调制)信号在极发射器中固有的带宽膨胀特性，它们只适用于窄带调制信号。
混合极发射器设计采用二维(同相/正交)调制的优势，从而实现宽带相位调制。然而，这种混合极性发射器的一个问题是，他们受到幅度和相位量化噪声的不利影响，因此需要有效的噪声整形。
另外，基于同相/正交(In-phase/Quadrature，简称I/Q)射频数字模拟转换器(Digital-Analog converter，简称DAC)的发射器也很现有。当该I/Q射频DAC的输出被组合在模拟(射频)域时，该I/Q射频DAC将DAC的功能和混频器的功能相结合。然而，这种发射器设计需要一个线性功率放大器，且直接的(direct)I/Q射频DAC的功效比数位极发射器设计更低。
另一种现有的射频发射器(主要是窄带)设计采用自适应预失真，该自适应预失真使用了增量总和(delta-sigma)调制器，以实现功放非线性自动反函数。此类设计相对简单且可供给低精度的DAC使用。然而，这种设计仍然包括一般常规架构，使得功率放大器的效率仍然较低。
据预计，对数字辅助/数字密集的射频发射器的需求将越来越多。然而，数字算法受到电路速度可用性的局限，因此，从可实现的角度来看，寻找简单而有效的数字算法是至关重要的。目前可用的已出版文献中，有时会讨论到在高时钟频率(如载波频率的四倍)中运行的数字算法。然而，这种时钟频率在实际的CMOS和/或用户通讯单元中是无法实现的。
发明内容
本发明实施例之一目的在于提供可提高效率且易于实现小型化的射频发射器、集成电路设备、无线通信单元及其通讯方法。
本发明之一实施例提供一种射频发射器包含至少一个数字信号处理模块以及至少一个功放模块。该数字信号处理模块包含至少一个数字预失真组件，该数字预失真组件用于：接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号；将至少一个接收到的复杂输入信号二维非均匀映射到一第一同相预失真数字控制字符以及一第二正交预失真数字控制字符中；以及输出该同相以及正交预失真数字控制字符。该至少一个功放模块，其包含一第一同相开关模式功放单元组以及一第二正交开关模式功放单元组，该二维非均匀映射包含一个基于该功放模块的输入/输出关系的预失真配置文件，该至少一个功放模块用于：接收该同相以及正交预失真数字控制字符；以及基于至少部分所述同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以通过该射频接口传输。
本发明还提供一种集成电路设备，该集成电路设备包含：至少一个数字信号处理模块，其包含至少一个数字预失真组件，该数字预失真组件用于：接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号；将至少一个接收到的复杂输入信号二维非均匀映射到一第一同相预失真数字控制字符以及一第二正交预失真数字控制字符中；以及输出该同相以及正交预失真数字控制字符到至少一个功放模块，该功放模块包括一第一同相开关模式功放单元组以及一第二正交开关模式功放单元组，该二维非均匀映射包含一个基于该功放模块的输入/输出关系的预失真配置文件，从而基于至少部分同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以进行传输。
本发明又提供一种无线通信单元，其包括一射频发射器，该射频发射器包含：至少一个数字信号处理模块，其包含至少一个数字预失真组件，该数字预失真组件用于：接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号；将至少一个接收到的复杂输入信号二维非均匀映射到一个第一同相预失真数字控制字符以及一个第二正交预失真数字控制字符；以及输出该同相以及正交预失真数字控制字符；以及至少一个功放模块，其包含一第一同相开关模式功放单元组以及一第二正交开关模式功放单元组，该二维非均匀映射包含一个至少部分基于该功放模块的输入/输出关系的预失真配置文件，该至少一个功放模块用于：接收由该至少一个数字信号处理模块输出的同相以及正交预失真数字控制字符；以及基于至少部分同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以通过该射频接口传输。
本发明另提供一种产生射频信号以通过射频接口传输的方法包括：接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号；将至少一个接收到的复杂输入信号二维非均匀映射到一个第一同相预失真数字控制字符以及一个第二正交数字预失真数字控制字符；以及提供该同相以及正交数字预失真数字控制字符到至少一个功放模块，该功放模块包含一第一同相开关模式功放单元组以及一第二正交开关模式功放单元组，该二维非均匀映射包含一个至少部分基于该功放模块的输入/输出关系的预失真配置文件；以及基于至少部分同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以通过该射频接口传输。
上述的射频发射器以及无线通信单元不需要使用线性预驱动放大器或基带滤波器，而是使用数字控制的功放单元，使得功放模块的功耗大大降低，且减少了模拟电路的使用，从而容易实现小型化。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的电子设备的部分功能模块图。
图2是图1的电子设备的射频发射器的简化示意图。
图3是图2的射频发射器的数字信号处理模块的简化示意图。
图4是本发明另一实施例提供的射频发射器的简化示意图。
图5是图2和/或图4的射频发射器的功放模块的功能模块图。
图6是本发明一实施例提供的用于产生射频模拟射频信号以在射频接口传输的方法的简化流程图。
具体实施方式
在本说明书以及权利要求书当中使用了某些词汇来指代特定的组件。本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”是一个开放式的用语，因此应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可以直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
本发明提供一射频(RF)发射器，该射频发射器用于无线通信手持设备。然，本发明并不限于本实施方式，其还可以在其他可代替的实施例中实现。
请参阅图1，其为本发明实施例提供的电子设备100的简化图。该电子设备100包括天线102以及可与该天线102耦合的多个种射频收发器组件或电路。本实施例中，天线102可耦接于一个双工滤波器或天线开关104，该双工滤波器或天线开关104可隔离一接收器链106与一发射器链107。在现有技术中，该接收器链106通常包括射频接收电路以提供接收、滤波和中频(intermediate)或基带频率转换功能。相反，该发射器链107通常包括射频发射电路，以提供调制和功率放大功能。一振荡器130则用于提供接收器链106和发射器链107所需的振荡信号。
该电子设备100还包括信号处理逻辑单元108。该信号处理逻辑单元108的一个输出可提供至一个合适的用户界面(UI)110，该用户界面110可由显示器、键盘、麦克风、扬声器等组成。该信号处理逻辑单元108还可耦合到一个存储有操作条件(如通过多种技术实现的译码/编码功能等等)的存储器单元116，例如，(易失性)随机存取存储器(RAM)、(非易失性)只读存储器(ROM)、闪存或其他任意组合的内存技术。该信号处理逻辑单元108通常耦接于一定时器118，以控制电子设备100内的操作时钟。
这种无线通信手机的发射器链107包括用于接收输入信号的发射电路。在本实施方式中，该发射电路为该信号处理逻辑单元108，该输入信号包括将要通过RF接口进行传输的信息。该发射器链107进一步用于输出一个包含将要被传输的信息的射频信号。本实施例中，该将要被传输的信息经由该天线开关传输到该天线102。如此，发射器链107通常需要进行数模转换、混频、噪声整形和输入信号放大等操作，以产生该射频信号输出。
请参阅图2，其为本发明一实施例的射频发射器200。在本实施例中，该射频发射器200可用于图1所示的发射器链107中。图2所示的射频发射器200包括一个数字信号处理模块210，用于接收一个或多个复杂的输入信号，该复杂的输入信号包括即将通过一射频接口(例如，图1的天线102)进行传输的信息。在本实施例中，该数字信号处理模块210用于接收来自一数字基带(DBB)组件(如图1的信号处理逻辑单元108)的I/Q(同相/正交)的输入信号，该I/Q输入信号包括第一(同相)信号分量(即I)222和第二(正交)信号分量(即Q)224。该数字信号处理模块210进一步用于将接收到的复杂输入信号222、224映射到一第一同相数字控制字符(IDPA_W)212以及一第二正交数字控制字符(QDPA_W)214，并用于输出该同相和正交数字控制字符至一功放模块230(如一个二维数字功放模块(2D-DPA))。
本实施例中，该功放模块230包括第一(同相)开关模式功放单元组以及第二(正交)开关模式功放单元组(下面结合图5详细描述)。该功放模块230用于基于至少一部分所接收到的同相和正交数字控制字符，接收由该数字信号处理模块210输出的该数字控制字符，并产生一个模拟射频信号，以能够通过该射频接口(例如该天线102)进行传输。
在这种方式下，射频发射器200包括一个基于复杂信号的架构，例如，一个基于I/Q的架构，以此适用于窄带和宽带调制输入信号。相反的是，例如，一个数字极性架构，其因为极性架构的AM(幅度调制)和PM(相位调制)输入信号的固有带宽膨胀特性而仅适用于窄带调制信号。此外，这种基于I/Q的架构避免了执行复杂算法的需求，如通常为数字极性架构所需要的CORDIC(坐标旋转数字计算器)算法。而且，该射频发射器200还将数位域延伸到该功放模块230，从而比传统的射频架构更能够利用数字组件的可扩展性和高效性。另外，图2中的射频发射器200还可利用开关模式功放单元组的高效性。
开关模式功放单元组，尤其是当输出功率较高时，通常表现出高度非线性的输入输出关系。因此，该数字信号处理模块210用于将输入信号222、224(在下文作更详细的说明)二维非均匀映射到该数字控制字符212、214。在这种方式中，输入信号222、224的二维非均匀映射提供了输入信号222、224的预失真，从而能够使开关模式功放单元组的非线性特性在数字域范围内得到补偿。
在本发明的一些实施例中，数字预失真要求具有大于所接收到的复杂输入信号的采样率(例如，在输入信号采样率的三倍的范围内)，以在二维数字预失真(2D DPD)组件250的输出保持一定的频谱。因此，图2的射频发射器200的该数字信号处理模块210包括一个上采样/过滤组件240，该上采样/过滤组件240用于对接收到的复杂输入信号222、224执行上采样操作，以增加采样率至该功放模块230的输入数据速率。此外，对于其他实施例，该功放输入模块230的输入可包括”采样以及保持”的操作。如此，可在功放模块230的输出观察到所谓的DAC图像，该DAC图像被产生在功放模块230输入处所产生的采样频率分割。因此，输入信号222、224的上采样率可增加此类图像的间距。
图2的射频发射器200的数字信号处理模块210进一步包括数字预失真组件250，该数字预失真组件250用于将该上采样输入信号(即I_u和Q_u)242、244非均匀映射到数字控制字符212、214上。该数字控制字符212、214被输出到一个或多个输出端口231，以耦合到功放模块230的一个或多个输入端口。
虽然图2所示的一个独立的集成电路包括可耦接至一个不同的功放模块230的至少一个该信号处理模块210，在其他方式中，该集成电路也可替换为至少包括信号处理模块210和功放模块230的功能的其他集成电路。
如图3所示，该数字信号处理模块210可包括一个数字预失真组件250，该数字预失真组件250用于接收该复杂输入信号的上采样同相和正交分量242、244，且在预失真配置文件(profile)350内，为接收到的复杂输入信号识别出一个最匹配的预定向量，以及将所找到的预定向量映射到一组将要输出的数字控制字符。因此，该数字预失真组件250可使用该预失真配置文件350进行量化，并同时将预失真应用到所接收到的复杂输入信号的上采样同相和正交分量242、244中。在一些实施例中，该预失真配置文件350至少部分基于该功放模块230的输入/输出关系，尤其是基于功放模块230的开关模式功放单元组的输入/输出关系。通过这种方式，预失真可应用到补偿了功放模块特性(特别是非线性的开关模式功放单元特点)的上采样输入信号242、244中。
如图2和图3所示的实施例，该数字预失真组件250系在一个前馈路径(feed-forward path，与反馈路径相反)中实现。在这种方式中，该数字预失真组件250能够为每个输入样本直接补偿功放模块230的非线性特性。这种依据样本的数字预失真比在反馈路径中平均跨越多个输入样本的数字预失真更准确，且反应更灵敏。
如图3所示，通过上采样该接收到的复杂输入信号222、224，而将其中的采样率增加至功放模块230的输入数据率，使得数字预失真模块组件250和功放模块230能够使用同一个时钟信号310。
因此，在图3的实施例中，该数字信号处理模块210用于接收该复杂的(I/Q)输入信号222、224，且将该接收到的信号上采样和非均匀映射到数字控制字符212、214，使得预失真可应用于补偿功放模块230的非线性特点，并且能够输出数字控制字符212、214至所述功放模块230。其中，该数字控制字符212、214用于驱动功放模块230输出模拟射频信号，该模拟射频信号代表该上采样复杂(I/Q)输入信号242、244。特别的，用于将该上采样输入信号分量242、244映射至数字控制字符212、214的该预失真配置文件350，可至少部分基于功放模块开关模式功放单元组230的输入/输出关系，来自适应补偿开关模式功放单元组的非线性特性。为此，本实施例的数字信号处理模块210在射频发射器200的前馈路径中提供二维(I/Q)数字预失真功能。
请参阅图4，本发明另一实施例的射频发射器400包括一个数字信号处理模块410，该数字信号处理模块410用于接收来自数字基带组件(如图1信号处理逻辑单元108)的一个复杂(I/Q)输入信号222、224，并将接收到的复杂输入信号222、224映射到数字控制字符212、214，以输出数字控制字符212、214到功放模块230。在本实施例中，该数字信号处理模块410包括一个上取样组件240，该上取样组件240用于对接收到的复杂输入信号222、224进行上采样，以将其中的上采样率增加到功放模块230的输入数据速率。该数字处理模块410还包括一个数字预失真组件250，其用于将上采样输入信号242、244非均匀映射到该数字控制字符212、214。
图4的该数字信号处理模块图410进一步包括一个噪声整形组件420，该噪声整形组件420用于接收该复杂输入信号。本实施例中，该复杂输入信号包括第一(同相)和第二(正交)上采样信号分量242、244，以及包括来自数字预失真组件250的一个或多个反馈信号422、424。该噪声整形组件420进一步基于所接收到的至少部分反馈信号422、424，将噪声整形应用到所接收到的上采样信号分量242、244中，并将经过噪声整形后的输入信号分量442、444输出至所述数字预失真组件250。在这种方式中，该数字预失真组件250用于将该经过上采样以及噪声整形的输入信号分量442、444非均匀映射到该数字控制字符212、214。
通过这种方式，复杂输入信号222、224的噪音整形过程可在数字域以及前馈路径内进行，而且先于非均匀映射到数字控制字符212、214的过程，使得在远离载波区域的噪声整形能够被保持，从而改善了所需的远频段的频谱。特别的，可以想到这种噪声整形还可通过可配置和/或可编程的噪声传递函数来实现。由此，该射频发射器400可进行配置和/或编程，以执行所需的噪声整形来满足严格的多个不同的无线标准共存的要求。
如图4所示，噪声整形组件420和数字预失真组件250可用于形成一个增量总和(delta-sigma)调制器450。通过这种方式，该增量总和调制器450可用于接收该上采样复杂(I/Q)输入信号242、244，且能够将接收到的信号非均匀映射到数字控制字符212、214，使得噪声整形和预失真可应用于补偿该功放模块230的非线性特性，并输出数字控制字符212、214至所述功放模块230。其中，该数字控制字符212、214用于驱动该功放模块230输出模拟射频信号，该模拟射频信号代表该上采样复杂(I/Q)输入信号242、244。特别是，上述的用于将该上采样输入信号分量242、244映射至数字控制字符212、214的预失真配置文件350，可至少部分基于功放模块开关模式功放单元组230的输入/输出关系，来适当补偿开关模式功放单元组的非线性特性。
优选的，在增量总和调制器450中，通过这种方式执行量化和二维数字预失真，可产生相应于所述预失真文件的量化噪声，从而能够实现噪声整形。相比之下，如果二维数字预失真于增量总和调制器450后执行，则该噪声整形效果将由于该功放模块230的非线性特性，而至少在某一程度上显得不佳，使得在功放模块230的输出见不到这种噪音整形，这是由于数字预失真只能够在频率接近信号时减轻非线性特性，而噪声整形往往在远离信号频带的频段。
请参阅图5，其为功放模块230的一个实施例的简化图。该功放模块230用于至少部分基于接收到的数字控制字符212、214，接收数字信号处理模块210输出的数字控制字符212、214，并输出模拟射频信号530以通过射频接口传输。本实施例中，通过图1的天线102传输。该功放模块230包括第一开关模式功放单元组(I-PA)510以及第二开关模式功放单元组(Q-PA)520。该第一开关模式功放单元组510用于接收至少一部分该第一(例如，同相)数字控制字符212，并基于接收到的至少部分数字控制字符212生成该模拟射频信号530的第一(同相)分量532。相反，该第二开关模式功放单元组520用于接收至少部分第二(正交)数字控制字符214，并基于接收到的至少部分数字控制字符214产生模拟射频信号530的第二(正交)分量534。分别独立的所述分量532、534随后被结合起来以产生该复杂的模拟射频信号530。
在这种方式中，通过提供第一、第二开关模式功放单元组510、520，为多个对应的多维度分量分别接收各自的数字控制字符(例如，复杂(I/Q)信号)，并为此分别产生放大后的分量532、534(随后可能被结合)，可获得一个能够数字控制生成一个多维(如I/Q)放大的信号的功放模块230。
在一些实施例中，每个开关模式功放单元组510、520可用于接收至少部分对应的包含N比特的数字控制字符212、214。此外，每个开关模式功放单元组510、520可包括N个开关模式功放单元570，每个功放单元570用于接收对应的数字控制字符212、214的控制位。本实施例的开关模式功放单元570包括一个高效的D类反向结构。每个开关模式功放单元570用于接收一个对应的控制位575，并基于接收到的控制位575的值，选择性地输出一个电流信号(Iout+/Iout-)574。每个功放单元组510、520的该开关模式功放单元570的输出耦合在一起，从而使得单个的功放单元570的输出电流信号(Iout+/Iout-)574被结合起来，以提供模拟射频信号530的各个分量532、534。功放单元组510、520中的每一个的单个开关模式功放单元570的输出电流信号(Iout+/Iout-)574可按照各自的控制位的意义(significance)进行加权。在这种方式中，每个功放单元组510、520的组合后的输出电流信号574可代表所接收到的数字控制字符212、214的值。
图5所示的功放模块230可实现将数字-模拟转换功能结合功放功能来简化射频发射器400的设计。此外，提供独立的开关模式功放单元组510、520以支持复杂I/Q输入信号的分离的I和Q分量，使得该功放模块230适用于窄带和宽带调制输入信号。
进一步的，图5所示的该功放模块230的第一、第二开关模式功放单元组510、520用于接收各自的载波频率信号540、545(下面将详述)，并进一步根据至少一部分接收到的载波频率信号540、545，来产生模拟射频信号530的分量532、534。例如，载波频率信号540、545可分别提供至每一个单独的开关模式功放单元(在功放单元570内)。在这种方式中，图5所示的功放模块230可将混合功能实现至功放功能以及数字-模拟转换功能中。
本实施例中，该功放模块230还包括第一(同相)相位选择器550，该第一相位选择器550用于接收一个第一载波频率信号(LO_I)552和一个同相相位标志信号554，并基于接收到的至少部分同相相位标志信号554，输出一个同相载波频率信号540至包括极性的第一(同相)开关模式功放单元组510。该功放模块230进一步包括一个第二(正交)相位选择器555，该第二相位选择器555用于接收一个第二载波频率信号(LO_Q)557和一个正交相位标志信号559，并基于接收到的至少部分正交相位标志信号559，输出一个正交载波频率信号545至所述包括极性的第二(正交)开关模式功放单元组520。
本实施例的功放模块230更包括一个幅度以及标志发生器模块560。该幅度以及标志发生器模块560用于接收该数字信号处理模块210输出的数字控制字符212、214，并从每一个数字控制字符212、214产生对应的幅度控制字符512、514以及标志信号554、559，该幅度控制字符512、514分别包括数字控制字符212、214各自的幅度分量，该标志信号554、559分别包括数字控制字符212、214各自的标志分量。然后，提供该幅度控制字符512、514至各自的开关模式功放单元组510、520，且提供该信号标志554、559至各自的相位选择器550、555。在这种方式中，该同相和正交信号分量的标志和幅度可分离，从而有利于开关模式功放单元组510、520的使用。
优选的，因为数字域延伸到功放模块230，因此没有必要使用线性预驱动放大器或基带滤波器。此外，使用数字控制的功放单元，使得功放模块230的功耗随大致上瞬时的射频输出功率变化。
该功放模块230的输出阻抗系关于信号功率电平(signal power level)的函数(即压缩函数)。因此，每个开关模式功放单元组510、520的有效载荷将包括一个组合，该组合包括作用于输出信号530的负载以及一个相反的(opposing)开关模式功放单元组510、520的输出阻抗。例如，第一(同相)功放单元组510的有效载荷包括一个由作用于该输出信号530的负载和第二(正交)功放单元组520的输出阻抗所组成的组合。因此，第一(同相)开关模式功放单元组510的有效负载系Q讯道功率电平的函数，第二(正交)开关模式功放单元组520的有效载荷系I讯道功率电平的函数。因此，本实施例的功放模块230的非线性特性并不完全是一个复杂信号功率(|I|2+|Q|2)的函数，同时也取决于提供至该功放模块230的同相和正交数字控制字符212、214。因此，虽然AM-AM和/或AM-PM校正对于传统的具有短时内存(short memory)的功放装置通常已经足够，然，二维预失真还是需要用来补偿这种数字功放模块230的非线性特性，例如图2和4所示的通过数字信号处理模块所提供的预失真。
请参阅图6，其为本发明实施例提供的方法的简化流程图600，该方法用于产生射频模拟信号以在射频接口传输。该方法以步骤605开始。然后，转到步骤610，接收包含有将要通过射频接口传输的信息的数字同相和正交输入信号。接下来，在步骤615中，将所接收到的输入信号上采样至一功放模块的一个输入数据速率。步骤620中，根据后续的(步骤625)数字预失真阶段的反馈，将上采样后的输入信号进行噪声整形。步骤625中，基于功放模块的非均匀预失真配置文件，对经过噪声整形以及上采样操作后的输入信号执行二维数字预失真操作，以产生同相和正交数字控制字符。接下来，在步骤630中，分离同相和正交控制字符的幅度和标志分量。步骤635中，基于(至少部分)同相和正交控制字符各自的标志分量，产生标志过的同相和正交载波频率信号。步骤640中，提供同相和正交控制字符的幅度分量以及标志过的同相和正交载波频率信号给各自的同相和正交开关模式功放单元组，以产生同相和正交模拟射频分量信号。步骤645中，将同相和正交模拟射频分量信号组合，以生成一个复杂的模拟射频信号，该模拟射频信号包括将要在射频接口传输的信息。该方法以步骤650结束。
综上所述，本发明实施例的射频发射器以及无线通信单元不需要使用线性预驱动放大器或基带滤波器，而是使用数字控制的功放单元，使得功放模块230的功耗大大降低，且减少了模拟电路的使用，从而容易实现小型化。
另外，虽然在讨论中使用的部分技术术语与3GPP标准/规格所用的术语相似，但是，本发明仍可以推广到任何需要为设定通信参数而进行信道质量报告的通讯***。

Claims (20)

1.一种射频发射器，其特征在于，其包含：
至少一个数字信号处理模块，用于：接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号，将至少一个接收到的复杂输入信号二维非均匀映射到一第一同相预失真数字控制字符以及一第二正交预失真数字控制字符中，以及输出该同相以及正交预失真数字控制字符；以及
至少一个功放模块，其包含一第一同相开关模式功放单元组以及一第二正交开关模式功放单元组，该二维非均匀映射包含一个基于该功放模块的输入/输出关系的预失真配置文件，该至少一个功放模块用于：接收该同相以及正交预失真数字控制字符，以及基于至少部分所述同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以通过该射频接口传输。
2.如权利要求1所述的射频发射器，其特征在于，该至少一个数字信号处理模块还用于：在该预失真配置文件中，为接收到的复杂输入信号识别出一个最匹配的预定向量，以及将所识别的预定向量映射到一组将要输出的数字控制字符中。
3.如权利要求1所述的射频发射器，其特征在于，该二维的预失真配置文件基于该基于功放模块的开关模式功放单元组的输入/输出关系。
4.如权利要求1所述的射频发射器，其特征在于，该至少一个数字信号处理模块包含至少一个噪声整形组件以及至少一个数字预失真组件，该噪声整形组件用于接收该至少一个复杂输入信号以及至少一个该数字预失真组件的回馈信号，并基于至少部分该回馈信号，将噪声整形应用到至少一个所述复杂输入信号，以输出至少一个经过噪声整形的复杂输入信号；所述数字预失真组件用于接收所述经过噪声整形的输入信号，并将该经过噪声整形的输入信号二维非均匀映射到该第一同相预失真数字控制字符以及该第二正交预失真数字控制字符，以输出该映射后的同相以及正交数字控制字符。
5.如权利要求4所述的射频发射器，其特征在于，该至少一个噪声整形组件以及该至少一个数字预失真组件形成至少一个增量总和调制器。
6.如权利要求1所述的射频发射器，其特征在于，该至少一个数字信号处理模块包含一个上采样组件，该上采样组件用于对接收到的至少一个复杂输入信号进行上采样，以将该复杂输入信号的采样率增加到该功放模块的输入数据速率中。
7.如权利要求1所述的射频发射器，其特征在于，该第一开关模式功放单元组用于接收至少部分所述第一同相预失真数字控制字符，并基于该至少部分数字控制字符生成该模拟射频信号的第一同相分量；该第二开关模式功放单元组用于接收至少部分所述第二正交预失真数字控制字符，并基于该至少部分数字控制字符产生模拟射频信号的第二正交分量。
8.如权利要求7所述的射频发射器，其特征在于，该第一同相开关模式功放单元组以及该第二正交开关模式功放单元组还接收各自的载波频率信号，并根据接收到的载波频率信号的至少一部分，对应产生模拟射频信号的同相以及正交分量。
9.如权利要求8所述的射频发射器，其特征在于，该至少一个功放模块进一步包含：
第一同相相位选择器，用于接收该载波频率信号以及一第一同相标志信号，并输出一个第一同相载波频率信号至该第一同相开关模式功放单元组；以及
第二正交相选择器，用于接收该载波频率信号以及一第二正交相位标志信号，并输出一个第二正交载波频率信号至该第二正交开关模式功放单元组。
10.如权利要求1所述的射频发射器，其特征在于，该至少一个功放模块进一步包含一个幅度以及标志发生器模块以用于：
接收该数字信号处理模块输出的数字控制字符；以及
从每一个数字控制字符产生对应的幅度控制字符以及标志信号，该幅度控制字符包括对应的预失真数字控制字符的幅度分量，该标志信号包括对应的预失真数字控制字符的标志分量。
11.如权利要求1所述的射频发射器，其特征在于，每个所述开关模式功放单元组包括多个D类反向结构开关模式功放单元单元。
12.一种集成电路设备，其特征在于，其包含：
至少一个数字信号处理模块，其包含至少一个数字预失真组件，该数字预失真组件用于：接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号，将至少一个接收到的复杂输入信号二维非均匀映射到一第一同相预失真数字控制字符以及一第二正交预失真数字控制字符中；以及
至少一个功放模块，用于接收该同相以及正交预失真数字控制字符，该功放模块包括一第一同相开关模式功放单元组以及一第二正交开关模式功放单元组，该二维非均匀映射包含一个基于该功放模块的输入/输出关系的预失真配置文件，该预失真配置文件基于至少部分同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以进行传输。
13.一种无线通信单元，其包括一射频发射器，其特征在于，该射频发射器包含：
至少一个数字信号处理模块，其用于：
接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号；
将至少一个接收到的复杂输入信号二维非均匀映射到一个第一同相预失真数字控制字符以及一个第二正交预失真数字控制字符；以及
输出该同相以及正交预失真数字控制字符；以及
至少一个功放模块，其包含一第一同相开关模式功放单元组以及一第二正交开关模式功放单元组，该二维非均匀映射包含一个至少部分基于该功放模块的输入/输出关系的预失真配置文件，该至少一个功放模块用于：
接收由该至少一个数字信号处理模块输出的同相以及正交预失真数字控制字符；以及
基于至少部分同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以通过该射频接口传输。
14.一种产生射频信号以通过射频接口传输的方法包括：
接收至少一个包含将要通过一个射频接口传输的信息的复杂输入信号；
将至少一个接收到的复杂输入信号二维非均匀映射到一个第一同相预失真数字控制字符以及一个第二正交数字预失真数字控制字符；以及
提供该同相以及正交数字预失真数字控制字符到至少一个功放模块，该功放模块包含一第一同相开关模式功放单元组以及一第二正交开关模式功放单元组，该二维非均匀映射包含一个至少部分基于该功放模块的输入/输出关系的预失真配置文件；以及
基于至少部分同相以及正交预失真数字控制字符，产生一个模拟射频信号以通过该射频接口传输。
15.如权利要求14所述的产生射频信号以通过射频接口传输的方法，进一步包括：
在该预失真配置文件中，为接收到的复杂输入信号识别出一个最匹配的预定向量；以及
将所识别的预定向量映射到一组将要输出的所述数字控制字符。
16.如权利要求14所述的产生射频信号以通过射频接口传输的方法，其特征在于，该二维的预失真配置文件至少部分基于该基于功放模块的开关模式功放单元组的输入/输出关系。
17.如权利要求14所述的产生射频信号以通过射频接口传输的方法，其特征在于，所述接收至少一个复杂输入信号的步骤包括：
接收至少一个该数字预失真组件的回馈信号；
基于至少部分该回馈信号，将噪声整形应用到至少一个所述复杂输入信号；以及
输出至少一个经过噪声整形的复杂输入信号；
所述执行二维非均匀映射的步骤包括：
接收所述经过噪声整形的输入信号；
将该经过噪声整形的输入信号二维非均匀映射到该第一同相预失真数字控制字符以及一个第二正交预失真数字控制字符；以及
输出该同相以及正交数字控制字符。
18.如权利要求14所述的产生射频信号以通过射频接口传输的方法，进一步包括：
对接收到的至少一个复杂输入信号进行上采样，以将该复杂输入信号的采样率增加到该功放模块的输入数据速率中。
19.如权利要求14所述的产生射频信号以通过射频接口传输的方法，其特征在于，所述产生模拟射频信号的步骤包括：
该第一开关模式功放单元组接收至少一部分所述第一同相预失真数字控制字符，并基于该至少部分数字控制字符生成该模拟射频信号的第一同相分量；
该第二开关模式功放单元组接收至少部分所述第二正交预失真数字控制字符，并基于该至少部分数字控制字符产生模拟射频信号的第二正交分量。
20.如权利要求14所述的产生射频信号以通过射频接口传输的方法，进一步包括：
接收该数字控制字符；以及
从每一个数字控制字符产生对应的幅度控制字符以及标志信号，该幅度控制字符包括对应的预失真数字控制字符的幅度分量，该标志信号包括对应的预失真数字控制字符的标志分量。
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