CN103428140B - 一种发射信号的方法及信号发射机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号发射机及发射信号的方法,主要内容为:利用基带幅度相位调整器对数字基带信号根据载波放大器或峰值放大器对幅度和相位的设定要求,进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号转换为射频信号,输出至对应的载波放大器或峰值放大器进行功率放大。在本发明的方案中,由于在数字域实现对数字基带信号幅度和相位的精确调整,其在射频域的表现能适合载波放大器或峰值放大器对输入的射频信号的幅度和相位的要求,进而实现了载波放大器和峰值放大器线性及效率达到最优状态,也即提高了信号发射机的线性和效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种发射信号的方法及信号发射机。
背景技术
随着全球通讯业务的不断发展,通信频谱资源变得越来越宝贵。为了更加有效地利用频谱资源,许多通信***都采用了频谱利用率较高的调制方式,如正交相移键控(Quadrate Phase Shift Keying,QPSK)、正交振幅键控(Quadrate AmplitudeModulation,QAM)等,这些调制方式不仅对载波相位进行了调制,同时也调制了载波幅度,因此会产生较大峰均比的非恒包络调制信号,对于广泛应用的多载波技术产生的合路信号,将会形成较大的包络起伏,信号的峰值均会增大;另外,即使对于高斯滤波最小频移键控(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,GMSK)等调制方式产生的恒包络调制信号,如果采用了多载波技术,载波的合成同样可以产生较大的峰均比,从而对发射机的数模转换单元、射频单元以及功率放大器等提出更高的线性要求。
另外,随着通信网络的大规模建设,为了降低设备投资和运营成本,发射机的效率也需要得到较大幅度地提高,更高的效率不仅能够为运营商节省电费,还能节省电源等配套设施的投资。
目前,通常采用数字技术来解决发射机的线性要求,采用射频技术来解决发射机的效率要求。如图1所示,为现有技术中发射机的结构示意图,主要包括基带信号处理单元、数模转换单元、正交调制器单元、模拟上变频单元以及功率放大器等。若准备进行发射的信号为同相(In-phase,I)/正交(Quadrate,Q)基带信号,该I/Q基带信号在上述发射机中的处理过程为:
第一步,基带信号处理单元对所述I/Q基带信号进行相关数字信号处理算法处理,将其变为数字基带信号,该步骤中使用技术的即为数字技术。
第二步,数模转换单元对所述数字基带信号进行数模转换处理,将其转换为模拟信号。
第三步,正交调制单元对所述模拟信号进行正交调制处理,将其变为模拟中频信号。
第四步,模拟上变频单元对所述模拟中频信号进行上变频处理,将其变为射频信号。
上述第二步、第三步及第四步的目的是将数字基带信号转换为射频信号,以满足射频域对信号的处理要求。
第五步,功率放大器将所述射频信号进行放大后输出,本步骤五中使用的技术为射频技术。
在上图1所示的发射机结构中,功率放大器通常使用如图2所示的多赫蒂(Doherty)功率放大器,该Doherty功率放大器的线性和效率相对较好,其工作原理为:在载波放大器出现功率压缩时,利用峰值放大器的功率增益扩展功能作补偿,在输出端进行功率合成,形成线性的输入输出关系。上述第四步中输出的射频信号在图2所示的Doherty功率放大器进行处理的过程如下:
第一步,功分器将输入的射频信号分为两路射频信号,也即第一路射频信号和第二路射频信号。
第二步,第一调幅器和第一调相器依据载波放大器对输入射频信号幅度和相位的要求,对第一路射频信号进行调幅调相处理,得到处理后的第一路射频信号;第二调幅器和第二调相器对依据峰值放大器对输入射频信号幅度和相位的要求,对第二路射频信号进行调幅调相处理,得到处理后的第二路射频信号。
第三步,1/4波长延迟线对经过调幅调相处理后的第一路射频信号进行1/4波长延迟后,将其输入到峰值放大器进行功率放大,得到放大后的第一路射频信号;载波放大器对处理后的第二路射频信号进行功率放大,并将其输入到1/4波长传输线进行阻抗匹配处理,得到阻抗变换后的第二路射频信号。
第四步,1/4波长阻抗转换器对由放大后的第一路射频信号和阻抗变换后的第二路射频信号合并后得到的射频信号进行阻抗匹配转换,并将转换后的射频信号输出。
上述利用Doherty功率放大器对射频信号进行处理时,为了使载波放大器和峰值放大器能工作在最优状态(也即两者的配合使功率放大器的效率和线性都达到最佳),对第一路射频信号和第二路射频信号分别进行了调幅和调相处理,一定程度上提高了Doherty功率放大器的线性和效率,但由于对射频信号进行分路的处理、以及对第一路射频信号和第二路射频信号进行幅度和相位处理是在利用模拟技术进行的,也即功分器、第一调幅器、第二调幅器、第一调相器和第二调相器均采用模拟电路实现,而模拟电路固有的控制不精确、一致性差等缺点,这就使得依据载波放大器对输入射频信号幅度和相位的要求对第一路射频信号进行调整,以及依据峰值放大器对输入射频信号幅度和相位的要求对第二路射频信号进行调整时,不能实现对第一路射频信号及第二路射频信号的幅度和相位的精确调整,导致功率放大器在工作时,不能实现线性和效率达到最优的状态,进而导致发射机的线性和效率较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种信号发射机及发射信号的方法,用以解决现有技术中存在的发射机的线性和效率不高的问题。
一种信号发射机,所述信号发射机包括:数字信号处理单元、信号转换单元和功率放大单元;
所述数字信号处理单元包括:基带信号分离器和N个基带幅度相位调整器所述N为大于1的正整数;
所述功率放大单元包括:合路器、1个载波放大器和N-1个峰值放大器,其中,N-1个基带幅度相位调整器与所述N-1个峰值放大器一一对应,剩余的1个基带幅度相位调整器与所述载波放大器对应;
所述基带信号分离器,用于将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号,并分别输出给N个基带幅度相位调整器;
任一基带幅度相位调整器,用于根据对应的载波放大器或峰值放大器对幅度和相位的设定要求,对接收的数字基带信号进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号输出给信号转换单元;
所述信号转换单元,用于将N个基带幅度相位调整器输入的N路数字基带信号转换为N路射频信号,并将其中N-1路射频信号输出给N-1个峰值放大器,将剩余的1路射频信号输出给载波放大器,所述N-1路射频信号是由与峰值放大器对应的基带幅度相位调整器调整后的数字基带信号转换得到的;
所述载波放大器,用于对接收的射频信号进行放大,同时该载波放大器工作在AB类;
任一峰值放大器,用于对接收的射频信号进行放大,同时该峰值放大器工作在C类;
所述合路器,用于将放大后的N路射频信号合并后输出。
一种利用上述信号发射机发射信号的方法,所述方法包括:
基带信号分离器将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号,并分别输出给N个基带幅度相位调整器;
任一基带幅度相位调整器根据对应的载波放大器或峰值放大器对幅度和相位的设定要求,对接收的数字基带信号进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号输出给信号转换单元;
信号转换单元将N个基带幅度相位调整器输入的N路数字基带信号转换为N路射频信号,并将其中N-1路射频信号输出给N-1个峰值放大器,以及将剩余的1路射频信号输出给载波放大器,所述N-1路射频信号是由与峰值放大器对应的基带幅度相位调整器调整后的数字基带信号转换得到的;
载波放大器和任一峰值放大器对各自接收的射频信号进行放大后,通过合路器将放大后的N路射频信号合并后输出。
本发明实施例提供的信号发射机,由于对数字基带信号根据载波放大器或峰值放大器对幅度和相位的设定要求,在数字域进行了幅度和相位的调整,使其在射频域的表现满足载波放大器或峰值放大器对载波和相位的要求。而在数字域对数字基带信号进行调整的基带幅度相位调整器是采用数字电路实现的,具有的控制精确度高,一致性好的特点,因此,这就使得对数字基带信号可以实现其幅度和相位的精确调整,进而使得功率放大单元对输入的由对幅度和相位调整后的数字基带信号转换得到的射频信号进行放大时,可以实现线性和效率达到最优状态,也即提高了信号发射机的线性和效率。
附图说明
图1为现有技术中发射机的结构示意图;
图2为背景技术中Doherty功率放大器的结构示意图;
图3为本发明实施例一中的信号发射机的电路结构示意图;
图4为本发明实施例二中的信号发射机的电路结构示意图;
图5为本发明实施例三中的信号发射机的电路结构示意图;
图6为本发明实施例三中的信号发射机的电路结构示意图;
图7为本发明实施例四中的发射信号的方法示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种发射信号的方法及信号发射机,信号发射机的工作原理为:基带幅度相位调整器对数字基带信号根据载波放大器或峰值放大器对幅度和相位的设定要求,在数字域对所述数字基带信号进行幅度和相位的调整,载波放大器或峰值放大器利用对幅度和相位调整后的数字基带信号进行转换后得到的射频信号进行放大。
在本发明实施例中,信号发射机的数字信号处理单元中有N个基带幅度相位调整器,功率放大单元中有1个载波放大器和N-1个峰值放大器,所述N为大于1的正整数,相应的,在本发明的优选实施方式中,数字信号处理单元中还有N个时延时延调整器和N个参数调整器,所述N个时延调整器与N个基带幅度相位调整器一一对应,N-1个参数调整器与N-1个峰值放大器一一对应,剩余的1个参数调整器与载波放大器对应;其中,N的数目的选取,可根据实际需要来确定,一般选取的是N=2或N=3。
下面结合附图,以N=3为例对本发明实施例提供的发射信号的方法及信号发射机的具体实施方式进行详细地说明,N为除3外其他大于1的正整数的信号发射机与N=3时的信号发射机类似。
实施例一
如图3所示,为本发明实施例一提供的信号发射机的电路结构示意图,包括:数字信号处理单元11、信号转换单元12和功率放大单元13。
其中,数字信号处理单元11包括:基带信号分离器114和基带幅度相位调整器121、基带幅度相位调整器122、基带幅度相位调整器123;
功率放大单元13包括:合路器130、载波放大器521、峰值放大器522、峰值放大器523,其中,基带幅度相位调整器121与载波放大器521对应、基带幅度相位调整器122与峰值放大器522对应、基带幅度相位调整器123与峰值放大器523对应;
基带信号分离器114,用于将输入的数字基带信号分离为3路数字基带信号,并分别输出给基带幅度相位调整器121、基带幅度相位调整器122和基带幅度相位调整器123;
较佳的,基带信号分离器114,用于将输入的数字基带信号按照3等分原则,将输入的数字基带信号等分为3路幅度相等、相位一致的数字基带信号。
基带幅度相位调整器121,用于根据对应的载波放大器521对幅度和相位的设定要求,对接收的数字基带信号进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号输出给信号转换单元12;
基带幅度相位调整器122,用于根据对应的峰值放大器522对幅度和相位的设定要求,对接收的数字基带信号进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号输出给信号转换单元12;
基带幅度相位调整器123,用于根据对应的峰值放大器523对幅度和相位的设定要求,对接收的数字基带信号进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号输出给信号转换单元12;
信号转换单元12,用于将基带幅度相位调整器121输入的数字基带信号转换为射频信号输出给载波放大器521,同时将基带幅度相位调整器122输入的数字基带信号转换为射频信号输出给峰值放大器522,同时将基带幅度相位调整器123输入的数字基带信号转换为射频信号输出给峰值放大器523。
具体的,所述信号转换单元12包括:数模转换器221、数模转换器222、数模转换器223、上变频器321、上变频器322、上变频器323和第三本振器120。
较佳的,考虑到信号转换单元输出的射频信号的功率很小,为使峰值放大器或载波放大器能对射频信号进行较大的放大,所述功率放大单元还包括:
推动级放大器421、推动级放大器422和推动级放大器423。
所述数模转换器221,与基带幅度相位调整器121和上变频器321相连,用于将基带幅度相位调整器121输出的数字基带信号转换为模拟基带信号,以及将所述模拟基带信号进行上变频处理得到模拟中频信号,并将所述模拟中频信号输出至上变频器321。
所述数模转换器222,与基带幅度相位调整器122和上变频器322相连,用于将基带幅度相位调整器122输出的数字基带信号转换为模拟基带信号,以及将所述模拟基带信号进行上变频处理得到模拟中频信号,并将所述模拟中频信号输出至上变频器322。
所述数模转换器223,与基带幅度相位调整器123和上变频器323相连,用于将基带幅度相位调整器123输出的数字基带信号转换为模拟基带信号,以及将所述模拟基带信号进行上变频处理得到模拟中频信号,并将所述模拟中频信号输出至上变频器323。
所述上变频器321,与第三本振器120和推动级放大器421相连,用于利用第三本振器120将接收的模拟中频信号进行上变频处理,得到射频信号并输出至推动级放大器421。
所述上变频器322,与第三本振器120和推动级放大器422相连,用于利用第三本振器120将接收的模拟中频信号进行上变频处理,得到射频信号并输出至推动级放大器422。
所述上变频器323,与第三本振器120和推动级放大器423相连,用于利用第三本振器120将接收的模拟中频信号进行上变频处理,得到射频信号并输出至推动级放大器423。
所述推动级放大器421,与上变频器321和载波放大器521相连,用于去接收的射频信号进行放大,并输出放大后的射频信号至载波放大器521。
所述推动级放大器422,与上变频器322和峰值放大器522相连,用于去接收的射频信号进行放大,并输出放大后的射频信号至载波放大器523。
所述推动级放大器423,与上变频器323和峰值放大器523相连,用于去接收的射频信号进行放大,并输出放大后的射频信号至载波放大器523。
载波放大器521,用于对接收的射频信号进行放大,同时该载波放大器521工作在AB类;
峰值放大器522,用于对接收的射频信号进行放大,同时该峰值放大器522工作在C类;
峰值放大器523,用于对接收的射频信号进行放大,同时该峰值放大器523工作在C类;
合路器130,用于对载波放大器421输出的放大后的射频信号、峰值放大器422输出的放大后的射频信号和峰值放大器423输出的放大后的射频信号合并射频信号后输出。
在上述信号发射机中,既结合了对射频信号功率放大效率较高的Doherty技术,又实现了将现有技术中在射频域实现的调幅、调相的功能成功的在数字域实现,带来了如下有益效果:首先,实现了数字技术和射频技术的技术互补,有利于最优化发射机的线性和效率;其次,提高了调幅、调相的精度,使得载波放大器和峰值放大器能两者能很好的协同工作,线性和效率时刻保持最优状态;再次,由于数字电路的一致性好,调幅、调相用数字技术实现,提升了整个信号发射机的一致性。
较佳的,为了实现载波放大器421、峰值放大器422和峰值放大器423输出的放大后的射频信号射频信号能够与后级负载阻抗特性匹配,所述功率放大单元还包括:1/4波长传输线131、1/4波长阻抗转换器132;
所述1/4波长传输线131,用于对载波放大器521输出的放大后的射频信号进行阻抗变换,并将阻抗变换后的射频信号输出合路器130;
所述1/4波长阻抗转换器132,用于接收合路器130输出的射频信号,并对接收的射频信号进行阻抗变换处理,并将阻抗变换处理后的射频信号输出。
实施例二:
考虑到信号的峰均比较大时,对发射机的线性要求较高,以及发射机中的载波放大器和峰值放大器本身的非线性特性,为了降低对发射机的线性要求,以及改善载波放大器和峰值放大器本身的非线性特性,本发明实施例二对实施例一的方案做进一步优化,具体地,本实施例二的信号发射机的电路结构示意图如图4所示。
所述数字信号处理单元11还包括:基带信号峰均比抑制器111和基带线性化预处理器112。
所述基带信号峰均比抑制器111,用于对所述输入的数字基带信号进行峰均比抑制,并将得到的峰均比抑制后的数字基带信号输出给基带线性化预处理器112;
所述基带线性化预处理器112,用于对接收的数字基带信号进行线性化预处理,并将线性化预处理后的数字基带信号输出给基带信号分离器114。
较佳的,由于用于调整载波放大器和峰值放大器的线性和效率的栅压值与输入的射频信号的包络有关,为了能够使载波放大器和峰值放大器的栅压值实现实时调整,使得载波放大器和峰值放大器能够实现线性和效率达到最优,所述数字信号处理单元还包括:包络提取器113、时延调整器621、时延调整器622、时延调整器623、参数调整器721、参数调整器722、参数调整器722,其中,参数调整器721与载波放大器521对应,参数调整器722与载波放大器522对应,参数调整器723与载波放大器523对应;
所述包络提取器113,用于对基带信号峰均比抑制器111输出的数字基带信号进行包络提取,得到3路数字基带包络信号,并分别输出给时延调整器621、时延调整器622和时延调整器623;
时延调整器621,用于对接收的数字基带包络信号进行时延调整,并输出给参数调整器721;
时延调整器622,用于对接收的数字基带包络信号进行时延调整,并输出给参数调整器722;
时延调整器623,用于对接收的数字基带包络信号进行时延调整,并输出给参数调整器723;
参数调整器721,用于根据本地存储的载波放大器521的数字栅压信号包络值与信号幅度值之间的对应关系,确定接收的数字基带包络信号的信号幅度值对应的数字栅压信号包络值,并将所述数字栅压信号包络值输出给信号转换单元12;
参数调整器722,用于根据本地存储的峰值放大器522的数字栅压信号包络值与信号幅度值之间的对应关系,确定接收的数字基带包络信号的信号幅度值对应的数字栅压信号包络值,并将所述数字栅压信号包络值输出给信号转换单元12;
参数调整器723,用于根据本地存储的峰值放大器523的数字栅压信号包络值与信号幅度值之间的对应关系,确定接收的数字基带包络信号的信号幅度值对应的数字栅压信号包络值,并将所述数字栅压信号包络值输出给信号转换单元12;
所述信号转换单元12,还用于将接收的3路数字栅压信号包络值转换为3路模拟栅压包络信号,并将对参数调整器721输入的数字栅压信号包络值进行转换后的得到的模拟栅压包络信号输出给载波放大器521,同时将对参数调整器722输入的数字栅压信号包络值进行转换后的得到的模拟栅压包络信号输出给峰值放大器522,同时将对参数调整器723输入的数字栅压信号包络值进行转换后的得到的模拟栅压包络信号输出给载波放大器523;
较佳的,时延调整器621与基带幅度相位调整器121对应,时延调整器622与基带幅度相位调整器122对应,时延调整器623与基带幅度相位调整器123对应。
所述时延调整器621,具体用于基带幅度相位调整器121所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器111输出至该基带幅度相位调整器对应的载波放大器521的历经的第一时长,对接收的数字基带包络信号进行时延调整,使得自身所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器111输出至载波放大器521的历经的第二时长等于所述第一时长。
所述时延调整器622,具体用于基带幅度相位调整器122所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器111输出至该基带幅度相位调整器对应的峰值放大器522的历经的第一时长,对接收的数字基带包络信号进行时延调整,使得自身所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器111输出至峰值放大器522的历经的第二时长等于所述第一时长。
所述时延调整器623,具体用于基带幅度相位调整器123所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器111输出至该基带幅度相位调整器对应的峰值放大器523的历经的第一时长,对接收的数字基带包络信号进行时延调整,使得自身所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器111输出至峰值放大器523的历经的第二时长等于所述第一时长。
所述载波放大器521,具体用于根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大;
所述峰值放大器522,具体用于根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大。
所述峰值放大器523,具体用于根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大。
较佳的,所述信号转换单元12还包括:数模转换器821、数模转换器822、数模转换器823;
较佳的,为了满足载波放大器或峰值放大器对栅压值的要求,所述功率放大单元还包括:载波放大器栅压控制器921、峰值放大器栅压控制器922和峰值放大器栅压控制器923;
所述数模转换器821,与参数调整器721和载波放大器栅压控制器921相连,对参数调整器721输出的数字栅压信号包络值转换为模拟栅压包络信号输出至载波放大器栅压控制器921;
所述数模转换器822,与参数调整器722和峰值放大器栅压控制器922相连,对参数调整器722输出的数字栅压信号包络值转换为模拟栅压包络信号输出至峰值放大器栅压控制器922;
所述数模转换器823,与参数调整器723和峰值放大器栅压控制器923相连,对参数调整器722输出的数字栅压信号包络值转换为模拟栅压包络信号输出至峰值放大器栅压控制器923;
所述载波放大器栅压控制器921,与数模转换器821和载波放大器521相连,用于对接收的模拟栅压包络信号进行滤波及放大处理,并输出放大后的模拟栅压包络信号至载波放大器521,作为载波放大器521的栅压值。
所述峰值放大器栅压控制器922,与数模转换器822和峰值放大器522相连,用于对接收的模拟栅压包络信号进行滤波及放大处理,并输出放大后的模拟栅压包络信号至峰值放大器522,作为峰值放大器522的栅压值。
所述峰值放大器栅压控制器923,与数模转换器823和载波放大器523相连,用于对接收的模拟栅压包络信号进行滤波及放大处理,并输出放大后的模拟栅压包络信号至峰值放大器523,作为峰值放大器523的栅压值;
所述载波放大器521,具体用于根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大;
所述峰值放大器522,具体用于根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大;
所述峰值放大器523,具体用于根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大。
实施例三:
考虑到功率放大单元中的载波放大器及峰值放大器的功率放大特性会随着功率、温度、时间等发生变化,为实时精确的补偿载波放大器及峰值放大器的非线性,使得所述信号发射机的线性和效率达到最优,本发明实施例三在实施例一和实施例二的基础上,对信号发射机的电路结构作进一步优化,其示意图如图5所示。
所述功率放大单元还包括:耦合器133,所述信号发射机还包括:反馈监测单元14;
所述耦合器133,用于接收所述合路器130输出的射频信号耦合输出至反馈监测单元14;
反馈监测单元14,用于对接收的射频信号进行处理,得到数字基带信号并输出给基带线性化预处理器112;
所述基带线性化预处理器112,具体用于将基带信号峰均比抑制器111输出的数字基带信号和反馈监测单元14输出的数字基带信号进行比较,根据比较结果调整自身的预处理参数,并根据调整后的预处理参数对基带信号峰均比抑制器111再次输出的数字基带信号进行线性化预处理。
通过上述反馈监测单元14建立了发射机的反馈通路,进而辅助数字信道处理单元11中的基带线性化预处理器112进行自适应的对基带信号峰均比抑制器111再次输出的数字基带信号进行线性化预处理。
较佳的,所述反馈监测单元14包括:第一模拟下变频器140、第一本振器141、第一模数转换器142、第一数字下变频器143和第一数字滤波器144;
第一模拟下变频器140,用于利用第一本振器141对所述耦合器133输出的射频信号进行下变频处理,得到模拟中频信号并输出给第一模数转换器142;
第一模数转换器142,用于对接收的模拟中频信号进行模数转换,得到数字中频信号并输出给第一数字下变频器143;
第一数字下变频器143,用于对接收的数字中频信号进行下变频处理,得到数字基带信号并输出给第一数字滤波器144;
第一数字滤波器144,用于对接收的数字基带信号进行滤波处理,得到滤波处理后的数字基带信号并输出给所述基带线性化预处理器112。
较佳的,为了扩展所述信号发射机的应用范围,使得所述信号发射机可以对输入的射频信号进行处理,所述信号发射机还包括:
信号接收单元15,用于接收射频信号,并对该射频信号进行处理,得到数字基带信号,并输出给基带信号峰均比抑制器111。
较佳的,所述信号接收单元15包括:第二模拟下变频器150、第二本振器151、第二模数转换器152、第二数字下变频器153和第二数字滤波器154;
所述第二模拟下变频器150,用于利用第二本振器151对输入的射频信号进行下变频处理,得到模拟中频信号并输出给第二模数转换器152;
所述第二模数转换器152,用于对接收的模拟中频信号进行模数转换,得到数字中频信号并输出给第二数字下变频器153;
所述第二数字下变频器153,用于对接收的数字中频信号进行下变频处理,得到数字基带信号并输出给第二数字滤波器154;
所述第二数字滤波器154,用于对接收的数字基带信号进行滤波处理,得到滤波处理后的数字基带信号并输出给所述基带信号峰均比抑制器111。
需要说明的是,各单元的划分并不局限于上述划分形式,只要能根据上述发射机的工作原理实现信号的发射即可,例如:上述反馈监测单元14中的第一数字下变频器143和第一数字滤波器144也可以划分在数字信号处理单元11中,上述信号接收单元15中的第二数字下变频器153和第二数字滤波器154也可以划分在数字信号处理单元11中,如图6所示。
实施例四
基于实施例一中的信号发射机,本发明实施例四提供一种发射信号的方法,其示意图如图7所示,所述方法包括以下步骤:
步骤101:基带信号分离器将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号,并分别输出给N个基带幅度相位调整器;
步骤102:任一基带幅度相位调整器根据对应的载波放大器或峰值放大器对幅度和相位的设定要求,对接收的数字基带信号进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号输出给信号转换单元;
步骤103:信号转换单元将N个基带幅度相位调整器输入的N路数字基带信号转换为N路射频信号,并将其中N-1路射频信号输出给N-1个峰值放大器,以及将剩余的1路射频信号输出给载波放大器,所述N-1路射频信号是由与峰值放大器对应的基带幅度相位调整器调整后的数字基带信号转换得到的;
步骤104:载波放大器对接收的射频信号进行放大,任一峰值放大器,用于对接收的射频信号进行放大;
步骤105:合路器将放大后的N路射频信号合并后输出。
较佳的,基带信号分离器将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号之前,所述方法还包括:
基带信号峰均比抑制器对所述输入的数字基带信号进行峰均比抑制,并将得到的峰均比抑制后的数字基带信号输出给基带线性化预处理器;
基带线性化预处理器对接收的数字基带信号进行线性化预处理,并将线性化预处理后的数字基带信号输出给基带信号分离器;
所述基带信号分离器将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号具体为:
基带信号分离器将接收的线性化预处理后的数字基带信号分离为N路数字基带信号。
较佳的,基带信号峰均比抑制器对所述输入的数字基带信号进行峰均比抑制后,所述方法还包括:
包络提取器对基带信号峰均比抑制器输出的数字基带信号进行包络提取,得到N路数字基带包络信号,并分别输出给N个时延调整器;
任一时延调整器对接收的数字基带包络信号进行时延调整,并输出给一个参数调整器;
参数调整器根据本地存储的载波放大器或峰值放大器的数字栅压信号包络值与信号幅度值之间的对应关系,确定接收的数字基带包络信号的信号幅度值对应的数字栅压信号包络值,并调整该数字基带包络信号的信号幅度值至确定的所述数字栅压信号包络值,并将所述数字栅压信号包络值输出给信号转换单元;
信号转换单元将接收的N路数字栅压信号包络值转换为N路模拟栅压包络信号,并将其中N-1路模拟栅压包络信号输出给N-1个峰值放大器,将剩余的1路模拟栅压包络信号输出给载波放大器,所述N-1路模拟包络信号是由与峰值放大器对应的参数调整器输出的数字栅压信号包络值转换得到的;
载波放大器根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大;
任一峰值放大器根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大。
较佳的,所述任一时延调整器对接收的数字基带包络信号进行时延调整,具体为:
所述任一时延调整器根据对应的基带幅度相位调整器所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器输出至该基带幅度相位调整器对应的载波放大器或峰值放大器历经的第一时长,对接收的数字基带包络信号进行时延调整,使得自身所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器输出至载波放大器或峰值放大器历经的第二时长等于所述第一时长,所述N个时延调整器与N个基带幅度相位调整器一一对应。
较佳的,所述方法还包括:
耦合器接收合路器输出的射频信号耦合输出至反馈监测单元;
反馈监测单元对接收的射频信号进行处理,得到数字基带信号并输出给基带线性化预处理器;
基带线性化预处理器将基带信号峰均比抑制器输出的数字基带信号和反馈监测单元输出的数字基带信号进行比较,根据比较结果调整自身的预处理参数,并根据调整后的预处理参数对基带信号峰均比抑制器再次输出的数字基带信号进行线性化预处理。
较佳的,所述反馈监测单元对所述耦合器输出的射频信号进行处理具体为:
第一模拟下变频器利用第一本振器对所述耦合器输出的射频信号进行下变频处理,得到模拟中频信号并输出给第一模数转换器;
第一模数转换器对接收的模拟中频信号进行模数转换,得到数字中频信号并输出给第一数字下变频器;
第一数字下变频器对接收的数字中频信号进行下变频处理,得到数字基带信号并输出给第一数字滤波器;
第一数字滤波器对接收的数字基带信号进行滤波处理。
较佳的,所述方法还包括:
信号接收单元接收射频信号,并对该射频信号进行处理,得到数字基带信号,并输出给基带信号峰均比抑制器;
所述基带信号峰均比抑制器对所述输入的数字基带信号进行峰均比抑制,具体为:
所述基带信号峰均比抑制器对信号接收单元输出的数字基带信号进行峰均比抑制。
较佳的,信号接收单元对接收的射频信号进行处理具体为:
第二模拟下变频器利用第二本振器对所述耦合器输出的射频信号进行下变频处理,得到模拟中频信号并输出给第二模数转换器;
第二模数转换器对接收的模拟中频信号进行模数转换,得到数字中频信号并输出给第二数字下变频器;
第二数字下变频器对接收的数字中频信号进行下变频处理,得到数字基带信号并输出给第二数字滤波器;
第二数字滤波器对接收的数字基带信号进行滤波处理。
实施例五
本发明实施例五以N取3为例,对本发明实施例三中涉及的信号发射机的工作原理进行详细说明:
步骤1:外界输入的射频信号经过天线接收后,进入发射机接收端,这些信号可以是WCDMA、CDMA/CDMA2000、TD-SCDMA、WiMax、GSM、LTE等现有制式不同频段射频信号。
步骤2:步骤1中射频信号经过第二本振器120和第二模拟下变频器150共同作用后,输出一个模拟中频信号,该模拟中频信号的频率可以根据实际***参数而定,本发明中设计该频率为150MHz。具体实现时,第二模拟下变频器150可以采用ADI、TI或者RFMD公司的专用I/Q正交解调器或者混频器实现,第二本振器120可以采用专用锁相环器件实现,本发明中采用RFMD公司的HMC39X系列器件实现第二模拟下变频器150,TI公司的LMX253X系列器件实现第二本振器120。
步骤3:步骤2中的模拟中频信号,基于软件无线电的理论,选用模数转换器152器件,确定其采样率,本发明中定为每秒采样200百万次,也即为20MSPS(Million Samplesper Second,MSPS),把150MHz的中频信号,经过模数转换器152后变为数字中频信号,模数转换器152可以采用TI、ADI、NXP或者Linear公司专用芯片实现,本发明中采用ADI芯片实现。
步骤4:步骤3中的数字中频信号进入第二数字下变频153和第二数字滤波器154,第二数字下变频根据步骤2中的中频频率数值以及步骤3中的模数转换器152的采样率确定数字下变频中的数控本振值为50MHz,并且采用2倍抽取降数据速率处理,滤波处理功能滤掉镜像频谱后,输出数据速率为100MSPS的零中频数字基带信号,也即数字基带信号。该部分具体实现可以采用专用的数字下变频和滤波处理芯片设计或者采用现场可编程逻辑器件(FPGA)实现,本发明中采用FPGA实现。
步骤5:从步骤4得到的数字基带信号数据速率为100MSPS,其进入基带信号峰均比抑制器111,通过抑制算法处理后,经过2X内插操作,变为峰均比降低数据速率为200MSPS的数字基带信号,利于后级高效率放大的设计。该部分具体实现时,可以采用专用的峰均比抑制芯片,如TI、PMC以及OPTICHRON公司的专用芯片或者采用FPGA实现该功能,本发明中采用FPGA实现。
步骤6:步骤5中峰均比降低后的数字基带信号进入基带线性化预处理器112进行基带线性化预处理,通过对后级功率放大器(载波放大器、峰值放大器)模型的构建及实现,完成对输入数字基带信号的预矫正并输出到下一级。这部分具体实现时,可以采用DSP或者FPGA实现,本发明中采用FPGA实现。
步骤7:步骤6中线性化预处理后的数字基带信号,进入基带信号分离器114,基带信号分离器114按照一等分三的分配原则,把一路数字基带信号信号变为幅度相等、相位一致的三路特性一样的数字基带信号,同时要保证三路分配后的信号峰均比不改变,并且数据速率保持在200MSPS。具体实现时,可以采用FPGA实现。
步骤8:步骤7中三路分配后的数字基带信号中的一路经过基带幅度相位调整器121,根据后级载波放大器521对输入射频信号幅度和相位的要求,通过在基带域,对应调整该路数字基带信号的幅度和相位值,使其在射频域表现出来的幅度和相位特征适合后级载波放大器521,从而达到性能最优。具体实现时,为了达到对该路数字信号幅度和相位更加精确的控制,本发明中采用FPGA对该路数字信号的I、Q两路分别控制。
步骤9:步骤7中三路分配后的数字基带信号中的另一路经过基带幅度相位调整器122,根据后级峰值放大器522对输入射频信号幅度和相位的要求,通过在基带域,对应调整该路数字信号的幅度和相位值,使其在射频域表现出来的幅度和相位特征适合后级峰值放大器522,从而达到性能最优。具体实现时,为了达到对该路数字信号幅度和相位更加精确的控制,本发明中采用FPGA对该路数字信号的I、Q两路分别控制;
步骤10:步骤7中三路分配后的数字信号中的最后一路经过基带幅度相位调整123,根据后级峰值放大器523对输入射频信号幅度和相位的要求,通过在基带域,对应调整该路数字信号的幅度和相位值,使其在射频域表现出来的幅度和相位特征适合后级峰值放大器523,从而达到性能最优。具体实现时,为了达到对该路数字信号幅度和相位更加精确的控制,本发明中采用FPGA对该路数字信号的I、Q两路分别控制。
步骤11:步骤8、步骤9和步骤10中三路经过数字幅度和相位调整后的数字信号基带信号,分别通过数模转换器221、数模转换器222和数模转换器223,根据输入数据的速率,选择数模转换器时钟频率,从而完成数字信号到模拟信号的转换,输出模拟基带I/Q信号或者具有一定中频频率的模拟I/Q信号。具体实现时,输入数据速率为20MSPS,数模转换时钟频率也采用了200MSPS,中频频率采用了150MHz,器件可以选择ADI或者TI的专用芯片实现,本发明中采用ADI器件实现。
步骤12:步骤11中频率为150MHz的三路中频模拟I、Q信号,分别经过上变频器321、上变频器322、上变频器323,并且和第三本振器120共同作用后,变成幅度和相位不同的射频信号。具体实现时,上变频器321、上变频器322和上变频323都可以采用ADI、TI或者RFMD公司的专用I/Q正交调制器或者混频器实现,第三本振器120可以采用专用锁相环器件实现,本发明中采用ADI公司的ADL537X系列器件实现上变频,TI公司的LMX253X系列器件实现第三本振器120。
步骤13:步骤12中三路射频信号中的两路射频信号,分别经过推动级放大器422、峰值放大器522和推动级放大423、峰值放大器523,在这两路射频信号功率值增加时,依次开启峰值放大器522和峰值放大器523,使整个发射机最大输出功率逐步提高,并且保证峰值放大器522和峰值放大器523均工作在C类状态。具体实现时,该步骤中的推动级放大器422、推动级放大器423和峰值放大器522、峰值放大器523,可以采用Freescale或者NXP的LDMOS、GaN等功放管器件实现,本发明中采用NXP的LDMOS器件实现。
步骤14:步骤12中三路射频信号中的一路射频信号,经过推动级放大421、载波放大器521,高效率放大后,再经过1/4波长传输线131,变为高效的功率放大后的射频信号,并且保证载波放大器521工作在AB类状态。具体实现时,该步骤中的推动级放大421和载波放大器521,可以采用Freescale或者NXP的LDMOS、GaN等功放管器件实现,本发明中采用NXP的LDMOS器件实现,1/4波长传输线采用微带线设计。
步骤15:步骤5中的峰均比降低的数字基带信号,进入包络提取器,得到数字基带包络信号,分别经过时延调整器621、时延调整器622、时延调整器623后,使该数字基带包络信号变为时间相对滞后的数字基带包络信号。具体实现时,包络提取可以采用FPGA在基带域,基于公式其中ENV表示提取的包络信号,I、Q分别表示基带同相和正交信号,时延调整采用高精度的数字时钟实现。
步骤16:步骤14中时间相对滞后的数字基带包络信号,其幅度值经过取整计算后,得到的整数值作为参数调整器721、参数调整器722和参数调整器723的地址值,对应分别取出参数调整器721、参数调整器722和参数调整器723中已经保存好的数字栅压信号包络值。具体实现时,参数调整器721中预先存入根据输入信号包络幅度值和载波放大器521的数字栅压信号包络值之间的对应关系、参数调整器722中预先存入根据输入信号包络幅度值和峰值放大器522的数字栅压信号包络值之间的对应关系、参数调整器723中应该预先存入根据输入信号包络幅度值和峰值放大器523的数字栅压信号包络值之间的对应关系。设置好数字栅压信号包络值大小,参数调整器721确定原则是在每一个特定的输入信号包络幅度值处,通过调整载波放大器521的栅压值,使发射机能够在保持增益基本不变的情况下,效率达到最高。参数调整器722确定原则是在每一个特定的输入信号包络幅度值处通过调整峰值放大器522的栅压值,使发射机能够在保持效率最高的情况下,线性达到最优,参数调整器723确定原则是在每一个特定的输入信号包络值处通过调整峰值放大器523栅压值,使发射机能够在保持效率最高的情况下,线性和输出功率达到最优,该部分中的参数调整器实现的是查找表的功能,该部分取整计算和查找表技术均在FPGA内部实现。
步骤17:步骤16中得到的三路数字栅压信号包络值分别经过数模转换器821、数模转换器822和数模转换器823后,变为三路模拟栅压包络信号,完成数字栅压信号包络值(也即数字栅压信号)从数字信号到模拟信号的转换。具体实现时,数模转换器821、数模转换器822和数模转换器823可以采用TI、ADI、NXP或者Linear公司专用芯片实现,本发明中采用ADI芯片实现。
步骤18:从步骤17得到的三路模拟栅压包络信号,分别经过载波放大器栅压控制器921、峰值放大器栅压控制器922和峰值放大器栅压控制器923,滤除高频干扰信号,并放大后变为适合载波放大器521、峰值放大器522和峰值放大器523正常工作的栅压值。具体实现时,载波放大器控制和峰值放大器控制都是由高速大时带宽积运放器件为核心器件,配上***的LC器件实现,这里高速大时带宽积运放器件选用ADI芯片实现。
步骤19:步骤13中输出的两路射频信号和步骤14中输出的一路射频信号,经过三合一合路后,变为一路射频信号。具体实现时,三合一功能可以采用专用合路器以及微带线实现,本发明中可采用微带线设计。
步骤20:步骤19中合路后的射频信号,经过1/4波长阻抗转换后,变为匹配后级负载阻抗特征的射频信号输出。具体实现时,本发明中采用微带线设计1/4波长阻抗转换功能。
步骤21:步骤20中射频输出信号,经过射频输出端的耦合器,提取一部分信号作为反馈射频信号。具体实现时,耦合器一般采用3dB电桥或者微带线设计,本发明中采用微带线设计,具体耦合值的大小根据发射机输出的功率而定。
步骤22:步骤21中耦合出的反馈射频信号,经过第一模拟下变频器140和第一本振器141,共同作用后,使反馈射频信号变为一个模拟中频信号,该模拟中频信号的频率可以根据实际***参数而定,本发明中设计该频率为150MHz。具体实现时,第一模拟下变频器140可以采用ADI、TI或者RFMD公司的专用I/Q正交解调器或者混频器实现,第一本振器141可以采用专用锁相环器件实现,本发明中采用ADI公司的ADL580X系列器件实现第一模拟下变频器140,TI公司的LMX253X系列器件实现第一本振器141。
步骤23:步骤22中频率为150MHz的模拟中频信号,基于软件无线电的理论,选用模数转换器件,确定其采样率,本发明中定为200MSPS,把150MHz的中频信号,经过模数转换器142后变为数字信号,模数转换器142可以采用TI、ADI、NXP或者Linear公司专用芯片实现,本发明中采用ADI芯片实现。
步骤24:步骤23中的数字信号进入第一数字下变频器143和第一数字滤波处理器144,数字下变频功能根据步骤22中的中频频率数值以及步骤24中的模数转换器142的采样率确定数字下变频中的数控本振值为50MHz,滤波处理功能滤掉下变频后的镜像频谱后,输出数据速率为200MSPS的数字基带信号。该部分具体实现可以采用专用的数字下变频和滤波处理芯片设计或者采用现场可编程逻辑器件(FPGA)实现,本发明中采用FPGA实现;
步骤25:步骤24中的速率为200MSPS的数字基带信号,进入基带线性化预处理器112,基于该数字基带信号和步骤5中峰均比降低数据速率为200MSPS的数字基带信号之间差值,调整步骤6中功率放大器模型参数,也即调整基带线性化预处理器的预处理参数,自适应实现发射机线性化的目的,从而使本发明中的发射机对射频输入信号高效率放大的同时,也保持发射机的线性指标。
具体实施中还需要保证的几个关键点:
(1)保证第一本振器141、模数转换器142、第三本振器120、数模转换器221、数模转换器222、数模转换器223、数模转换器821、数模转换器822、数模转换器826、第二本振器151、模数转换器152和数字信号处理单元等12部分的工作时钟来自同一个时钟源;
(2)步骤8、步骤9和步骤10中的相位调整时,必须首先调整好步骤8中的幅度和相位值,步骤9和步骤10根据***性能表现,来实现灵活调整;
(3)第一本振器141、第二本振器151和第三本振器120可以根据***性能的要求,使用同一个本振器,进一步节省成本和体积;
(4)数字信号处理单元具体实现时,可以采用一颗DSP或者FPGA芯片实现;
(5)功率放大单元的载波放大器521、峰值放大器522、峰值放大器523之间的功率配比可以是相等功率的,也可以是不等功率的。并且通过数字信号处理单元设置,使载波放大器工作在AB类状态,而峰值放大器1和峰值放大器2工作在C类状态。
本发明实施例提供的信号发射机及信号发射的方法,克服了现有发射机架构不能够最优化***线性和效率以及一致性差的缺点。基于软件无线电的理念以及包络跟踪技术,通过实时控制功率放大器的栅压值大小以及最大化实现发射机的射频性能数字化,不但使发射机的效率和线性达到最优,同时提高了***一致性,最小化人工调试时间,不但满足现有通信网络中高线性的要求,同时更高的效率对未来通信设备小型化、便携化的发展趋势、以及环保、节能等方面具有重要意义。因此,本发明实施例提供的信号发射机及信号发射的方法在通信网络的建设中,会有非常广阔的应用前景。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种信号发射机,其特征在于,所述信号发射机包括:数字信号处理单元、信号转换单元和功率放大单元;
所述数字信号处理单元包括:基带信号分离器和N个基带幅度相位调整器所述N为大于1的正整数;
所述功率放大单元包括:合路器、1个载波放大器和N-1个峰值放大器,其中,N-1个基带幅度相位调整器与所述N-1个峰值放大器一一对应,剩余的1个基带幅度相位调整器与所述载波放大器对应;
所述基带信号分离器,用于将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号,并分别输出给N个基带幅度相位调整器;
任一基带幅度相位调整器,用于根据对应的载波放大器或峰值放大器对幅度和相位的设定要求,对接收的数字基带信号进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号输出给信号转换单元;
所述信号转换单元,用于将N个基带幅度相位调整器输入的N路数字基带信号转换为N路射频信号,并将其中N-1路射频信号输出给N-1个峰值放大器,将剩余的1路射频信号输出给载波放大器,所述N-1路射频信号是由与峰值放大器对应的基带幅度相位调整器调整后的数字基带信号转换得到的;
所述载波放大器,用于对接收的射频信号进行放大,同时该载波放大器工作在AB类;
任一峰值放大器,用于对接收的射频信号进行放大,同时该峰值放大器工作在C类;
所述合路器,用于将放大后的N路射频信号合并后输出;
所述数字信号处理单元还包括:基带信号峰均比抑制器、包络提取器、N个时延调整器、N个参数调整器,其中,N-1个参数调整器与N-1个峰值放大器一一对应,剩余的1个参数调整器与载波放大器对应;
所述基带信号峰均比抑制器,用于对所述输入的数字基带信号进行峰均比抑制,并将得到的峰均比抑制后的数字基带信号输出给基带线性化预处理器;
所述包络提取器,用于对基带信号峰均比抑制器输出的数字基带信号进行包络提取,得到N路数字基带包络信号,并分别输出给N个时延调整器;
任一时延调整器,用于对接收的数字基带包络信号进行时延调整,并输出给一个参数调整器;
任一参数调整器,用于根据本地存储的载波放大器或峰值放大器的数字栅压信号包络值与信号幅度值之间的对应关系,确定接收的数字基带包络信号的信号幅度值对应的数字栅压信号包络值,并将所述数字栅压信号包络值输出给信号转换单元;
所述信号转换单元,还用于将接收的N路数字栅压信号包络值转换为N路模拟栅压包络信号,并将其中N-1路模拟栅压包络信号输出给N-1个峰值放大器,将剩余的1路模拟栅压包络信号输出给载波放大器,所述N-1路模拟栅压包络信号是由与峰值放大器对应的参数调整器输出的数字栅压信号包络值转换得到的;
所述载波放大器,具体用于根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大;
任一峰值放大器,具体用于根据接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大。
2.如权利要求1所述的信号发射机,其特征在于,所述数字信号处理单元还包括:基带线性化预处理器;
所述基带线性化预处理器,用于对接收的数字基带信号进行线性化预处理,并将线性化预处理后的数字基带信号输出给基带信号分离器。
3.如权利要求1所述的信号发射机,其特征在于,所述N个时延调整器与N个基带幅度相位调整器一一对应;
所述任一时延调整器,具体用于根据对应的基带幅度相位调整器所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器输出至该基带幅度相位调整器对应的载波放大器或峰值放大器历经的第一时长,对接收的数字基带包络信号进行时延调整,使得自身所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器输出至载波放大器或峰值放大器历经的第二时长等于所述第一时长。
4.如权利要求2-3任一所述的信号发射机,其特征在于,所述功率放大单元还包括:耦合器;
所述信号发射机还包括:反馈监测单元;
所述耦合器,用于将所述合路器输出的射频信号耦合输出至反馈监测单元;
反馈监测单元,用于对接收的射频信号进行处理,得到数字基带信号并输出给基带线性化预处理器;
所述基带线性化预处理器,具体用于将基带信号峰均比抑制器输出的数字基带信号和反馈监测单元输出的数字基带信号进行比较,根据比较结果调整自身的预处理参数,并根据调整后的预处理参数对基带信号峰均比抑制器再次输出的数字基带信号进行线性化预处理。
5.如权利要求2所述的信号发射机,其特征在于,所述信号发射机还包括:
信号接收单元,用于接收射频信号,并对该射频信号进行处理,得到数字基带信号,并输出给基带信号峰均比抑制器。
6.一种利用权利要求1所述的信号发射机发射信号的方法,其特征在于,所述方法包括:
基带信号分离器将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号,并分别输出给N个基带幅度相位调整器;
任一基带幅度相位调整器根据对应的载波放大器或峰值放大器对幅度和相位的设定要求,对接收的数字基带信号进行幅度和相位的调整,并将调整后的数字基带信号输出给信号转换单元;
信号转换单元将N个基带幅度相位调整器输入的N路数字基带信号转换为N路射频信号,并将其中N-1路射频信号输出给N-1个峰值放大器,以及将剩余的1路射频信号输出给载波放大器,所述N-1路射频信号是由与峰值放大器对应的基带幅度相位调整器调整后的数字基带信号转换得到的;
载波放大器和任一峰值放大器对各自接收的射频信号进行放大后,通过合路器将放大后的N路射频信号合并后输出。
7.如权利要求6所述的发射信号的方法,其特征在于,基带信号分离器将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号之前,所述方法还包括:
基带信号峰均比抑制器对所述输入的数字基带信号进行峰均比抑制,并将得到的峰均比抑制后的数字基带信号输出给基带线性化预处理器;
基带线性化预处理器对接收的数字基带信号进行线性化预处理,并将线性化预处理后的数字基带信号输出给基带信号分离器;
所述基带信号分离器将输入的数字基带信号分离为N路数字基带信号具体为:
基带信号分离器将接收的线性化预处理后的数字基带信号分离为N路数字基带信号。
8.如权利要求7所述的发射信号的方法,其特征在于,基带信号峰均比抑制器对所述输入的数字基带信号进行峰均比抑制后,所述方法还包括:
包络提取器对基带信号峰均比抑制器输出的数字基带信号进行包络提取,得到N路数字基带包络信号,并分别输出给N个时延调整器;
任一时延调整器对接收的数字基带包络信号进行时延调整,并输出给一个参数调整器;
参数调整器根据本地存储的载波放大器或峰值放大器的数字栅压信号包络值与信号幅度值之间的对应关系,确定接收的数字基带包络信号的信号幅度值对应的数字栅压信号包络值,并将所述数字栅压信号包络值输出给信号转换单元;
信号转换单元将N个参数调整器发送的N路数字栅压信号包络值转换为N路模拟栅压包络信号,并将其中N-1路模拟栅压包络信号输出给N-1个峰值放大器,将剩余的1路模拟栅压包络信号输出给载波放大器,所述N-1路模拟栅压包络信号是由与峰值放大器对应的参数调整器输出的数字栅压信号包络值转换得到的;
载波放大器和任一峰值放大器根据各自接收的模拟栅压包络信号,对接收的射频信号进行放大。
9.如权利要求8所述的发射信号的方法,其特征在于,所述任一时延调整器对接收的数字基带包络信号进行时延调整,具体为:
所述任一时延调整器根据对应的基带幅度相位调整器所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器输出至该基带幅度相位调整器对应的载波放大器或峰值放大器历经的第一时长,对接收的数字基带包络信号进行时延调整,使得自身所在的信号传输路径上,信号从基带信号峰均比抑制器输出至载波放大器或峰值放大器历经的第二时长等于所述第一时长,所述N个时延调整器与N个基带幅度相位调整器一一对应。
10.如权利要求7-9任一所述的发射信号的方法,其特征在于,所述方法还包括:
耦合器将所述合路器输出的射频信号耦合输出至反馈监测单元;;
反馈监测单元对接收的射频信号进行处理,得到数字基带信号并输出给基带线性化预处理器;
基带线性化预处理器将基带信号峰均比抑制器输出的数字基带信号和反馈监测单元输出的数字基带信号进行比较,根据比较结果调整自身的预处理参数,并根据调整后的预处理参数对基带信号峰均比抑制器再次输出的数字基带信号进行线性化预处理。
11.如权利要求7所述的发射信号的方法,其特征在于,所述方法还包括:
信号接收单元接收射频信号,并对该射频信号进行处理,得到数字基带信号,并输出给基带信号峰均比抑制器;
所述基带信号峰均比抑制器对所述输入的数字基带信号进行峰均比抑制,具体为:
所述基带信号峰均比抑制器对信号接收单元输出的数字基带信号进行峰均比抑制。
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