CN103974395A - 一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法及装置 - Google Patents

一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法及装置，其方法包括以下步骤：依据预先配置的***载波信息，得到包含每个有效载波对应的有效载波通道的有效载波信息；根据所得到的有效载波信息对每个有效载波通道的载波数据进行采样，然后根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa；利用所述有效载波的合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整。本发明将功率计算向前移至上变频模块前，充分利用数字上变频以及削峰模块的固有延时来抵消功率计算需要的时间，有效降低了***延时。

Description

一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法及装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信技术领域，尤其涉及一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法及装置。
背景技术
在目前的无线通信***中，尤其是第三、四代移动通信***，射频拉远单元是***的重要组成部分，而数字预失真模块是射频拉远单元的核心部分，其指标直接关系到射频拉远单元的最大发射功率，进而影响到小区覆盖半径以及终端接入指标。
目前的数字预失真模块一般是基于查找表的结构，而在查表之前必须计算模块输入数据的功率以便确定表项内容，该功率检测模块会引入较大的延时，同时消耗大量的运算量，延时会影响到射频拉远单元的时延指标，导致***用于时延的缓存增大；而大运算量会增加射频拉远单元的计算成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法及装置，能有效地降低***延时，减少运算量。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法，包括以下步骤：
依据预先配置的***载波信息，得到包含每个有效载波对应的有效载波通道的有效载波信息；
根据所得到的有效载波信息对每个有效载波通道的载波数据进行采样，然后根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa；
利用所述有效载波的合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整。
优选地，所述的进行采样包括：
选取与实际使用的载波数据速率相对应的采样数据的点数；
按照所述的采样数据的点数，对于未进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样。
优选地，所述的进行采样包括：
根据载波数据速率和数字上变频的内插倍数，选取采样数据的点数；
按照所述的采样数据的点数，对于已进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样。
优选地，所述的求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa包括：
利用每个有效载波通道上所有采样点上采样的载波数据功率，计算出每个有效载波通道的平均载波功率；
通过对每个有效载波通道的平均载波功率求和，得到有效载波的合路功率Pa。
优选地，所述的求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa包括：
通过对每个采样点上所有有效载波通道上载波数据功率进行求和，得到每个采样点有效载波合路功率；
将所有采样点有效载波合路功率进行累加平均，得到所述有效载波合路功率Pa。
优选地，所述的利用所述合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整包括：
从预先制作的功率补偿查找表，查找对应于所述有效载波的合路功率Pa的补偿表项Ga，
依据所查找到的补偿表项Ga，确定最后调整后的功率值；
将所述功率值送入数字预失真模块，由其按照该功率值进行功率调整，以便补偿射频拉远单元的削峰模块进行峰值消除处理而带来的功率损失。
优选地，所述的最后调整后的功率值等于有效载波的合路功率Pa与补偿表项Ga的乘积。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整装置，包括：
载波配置模块，用于依据预先配置的***载波信息，得到包含与每个有效载波对应的输入数据通道的有效载波信息；
有效载波数据合路功率计算模块，用于根据所得到的有效载波信息对每个有效载波通道的载波数据进行采样，然后根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa；
功率调整模块，用于利用所述有效载波的合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整。
优选地，所述有效载波数据合路功率计算模块包括：
采样模块，用于选取与实际使用的载波数据速率相对应的采样数据的点数，并按照所述的采样数据的点数，对于未进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样；
合路功率计算模块，用于根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa。
优选地，所述有效载波数据合路功率计算模块包括：
采样模块，用于根据载波数据速率和数字上变频的内插倍数，选取采样数据的点数，并按照所述的采样数据的点数，对于已进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样；
合路功率计算模块，用于根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
1、由于将功率计算向前移至上变频模块前，充分利用数字上变频以及削峰模块的固有延时来抵消功率计算需要的时间，可以有效的降低***延时，理论上延时降低至L/fb；
2、功率计算所需的计算量也大大降低，本发明所需的计算量为M*fb，传统方案则须N*fb，这里N为上变频的内插倍数，一般的，N远大于M。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法的流程图；
图2是本发明提供的一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整装置 的示意图；
图3是本发明一种低延时DPD前功率检测方法的结构框图；
图4是本发明一种低延时DPD前功率检测方法的变形结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的目的是针对数字预失真技术中该功率检测模块的缺陷，进行相应的改进，以达到减少延时，减低运算量的效果。
图1是本发明提供的一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S101：依据预先配置的***载波信息，得到包含每个有效载波对应的有效载波通道的有效载波信息；
步骤S102：根据所得到的有效载波信息对每个有效载波通道的载波数据进行采样，然后根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa；
步骤S103：利用所述有效载波的合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整。
所述的进行采样包括：选取与实际使用的载波数据速率相对应的采样数据的点数；按照所述的采样数据的点数，对于未进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样。
所述的进行采样包括：根据载波数据速率和数字上变频的内插倍数，选取采样数据的点数；按照所述的采样数据的点数，对于已进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样。
所述的求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa包括：利用每个有效载波通道上所有采样点上采样的载波数据功率，计算出每个有效载波通道的平均载波功率；通过对每个有效载波通道的平均载波功率求和，得到有效载波的合路功率Pa。
所述的求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa包括：通过对每个采样点上所有有效载波通道上载波数据功率进行求和，得到每 个采样点有效载波合路功率；将所有采样点有效载波合路功率进行累加平均，得到所述有效载波合路功率Pa。
所述的利用所述合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整包括：从预先制作的功率补偿查找表，查找对应于所述有效载波的合路功率Pa的补偿表项Ga，依据所查找到的补偿表项Ga，确定最后调整后的功率值；将所述功率值送入数字预失真模块，由其按照该功率值进行功率调整，以便补偿射频拉远单元的削峰模块进行峰值消除处理而带来的功率损失。
所述的最后调整后的功率值等于有效载波的合路功率Pa与补偿表项Ga的乘积。
图2是本发明提供的一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整装置的示意图，如图2所示，包括：载波配置模块201，用于依据预先配置的***载波信息，得到包含与每个有效载波对应的输入数据通道的有效载波信息；有效载波数据合路功率计算模块202，用于根据所得到的有效载波信息对每个有效载波通道的载波数据进行采样，然后根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa；功率调整模块203，用于利用所述有效载波的合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整。
所述有效载波数据合路功率计算模块202包括：采样模块，用于选取与实际使用的载波数据速率相对应的采样数据的点数，并按照所述的采样数据的点数，对于未进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样；合路功率计算模块，用于根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa。
所述有效载波数据合路功率计算模块包括：采样模块，用于根据载波数据速率和数字上变频的内插倍数，选取采样数据的点数，并按照所述的采样数据的点数，对于已进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样；合路功率计算模块，用于根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa。
图3是本发明一种低延时DPD前功率检测方法的结构框图，如图3所示，包括：模块A：载波配置装置：提供有效载波的信息，即***中承载信息的有效载波个数，以及对应的输入数据通道；这部分信息可以由上层软件配置得到；模块B：有效载波数据计算装置：根据装置A提供的信息，求出对应的有效载波平均 功率；模块C：增益调整装置：补偿后级削峰模块因为峰值消除而引入的功率差。
所述模块A中提供有效滤波信息的具体内容包括以下步骤：
步骤A1：确定***中最大载波通道个数Mmax；
步骤A2：所有载波通道对应的通道号为0，1，2，…，Mmax–1；
步骤A3：确定***实际配置的载波通道个数M，M≤Mmax；
步骤A4：确定实际有效载波通道号为0，1，2，…，M–1。
所述模块B中根据所述模块A提供的信息，求出对应有效载波平均功率的具体内容包括如下步骤：
步骤B1：选取输入载波数据速率fb，以及装置的运算速率fm，其中fm=K*fb，其中，K等于M，这样既可以有效提高运算效率，同时避免浪费运算量；
步骤B2：选取采样数据的长度（或者称点数），记作L；
步骤B3：根据A中实际配置的有效载波信息，分别采样（L点）计算对应有效载波通道号0，1，2，…，M–1的载波功率p0，p1，p2，…，pM-1；
步骤B4：计算所有有效载波的合路功率
所述模块C中所述补偿后级削峰模块因为峰值消除而引入的功率差的具体内容包括如下步骤：
步骤C1：根据A中载波配置信息以及***的最大允许的合路功率Pmax制作功率补偿查找表；功率补偿查找表可以通过算法仿真根据不同载波功率配置遍历得到；
步骤C2：根据B中计算的最终结果Pa查询C1中的补偿表项Ga；
步骤C3：将Ga与Pa相乘，得到最后调整后的功率值，送入数字预失真模块。
下面根据附图3提供一个具体的实施例进行详细说明。
步骤A1：确定***最大载波通道个数，以Mmax=12为例；
步骤A2：所有载波通道对应的通道号为0，1，2，…，11；
步骤A3：确定***实际配置的通道号个数，以M=6为例；
步骤A4：实际有效载波通道号为0，1，2，3，4，5。
步骤B1：选取载波数据速率fb=1.28MHz，因为M=6，选取装置的运算速率fm=6*fb=7.68MHz；
步骤B2：选取采样数据长度，L=128（在fb速率下）；
步骤B3：根据A中实际配置的有效载波信息，分别采样128点计算对应有效载波通道号0，1，2，…，5的载波功率p0，p1，p2，…，p5;
步骤B4：计算所有有效载波的合路功率以Pa=-16dbfs为例;注：步骤B3和B4也可以分解为先对每个采样点上的6个载波数据做求和（可以充分利用fm的速率），再将128个采样点做累加平均。
步骤C1：根据A中载波配置信息以及***的最大允许的合路功率Pmax制作功率补偿查找表；以M=6，Pmax=-15dbfs为例，每两个表项之间差0.1dB，共150个表项，（在合路功率小于-30dbfs时，不削峰，认为不再需要调整）；
步骤C2：根据B中计算的最终结果Pa=-16dbfs查询C1中的补偿表项Ga=0.9968；
步骤C3：将Ga=0.9968与Pa=-16dbfs相乘，得到最后调整后的功率值Po=-16.028dbfs，送入数字预失真模块。
图4是本发明一种低延时DPD前功率检测方法的变形结构框图，如图4所示，包括以下步骤：
步骤A1：确定***最大载波通道个数，以Mmax=12为例；
步骤A2：所有载波通道对应的通道号为0，1，2，…，11；
步骤A3：确定***实际配置的通道号个数，以M=12为例；
步骤A4：实际有效载波通道号为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11。
步骤B1：选取载波数据速率fb=1.28MHz，因为M=6，选取装置的运算速率fm=6*fb=7.68MHz；
步骤B2：选取采样数据长度，L=8192（在N=64倍上变频下，原来基带128点内插后变成8192点）；
步骤B3：根据A中实际配置的有效载波信息，分别采样128点计算对应有效载波通道号0，1，2，…，5的载波功率p0，p1，p2，…，p5；
步骤B4：计算L点载波的合路功率Pa，以Pa=-15dbfs为例。
步骤C1：根据A中载波配置信息以及***的最大允许的合路功率Pmax制作功率补偿查找表；以M=12，Pmax=-15dbfs为例，每两个表项之间差0.1dB， 共150个表项，（在合路功率小于-30dbfs时，不削峰，认为不再需要调整）；
步骤C2：根据B中计算的最终结果Pa=-15dbfs查询C1中的补偿表项Ga=0.995；
步骤C3：将Ga=0.995与Pa=-15dbfs相乘，得到最后调整后的功率值Po=-15.022dbfs，送入数字预失真模块。
.综上所述，本发明具有以下技术效果：
1、由于将功率计算向前移至上变频模块前，充分利用数字上变频以及削峰模块的固有延时来抵消功率计算需要的时间，可以有效的降低***延时，理论上延时降低至L/fb；
2、功率计算所需的计算量也大大降低，本发明所需的计算量为M*fb，传统方案则须N*fb，这里N为上变频的内插倍数，一般的，N远大于M。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
依据预先配置的***载波信息，得到包含每个有效载波对应的有效载波通道的有效载波信息；
根据所得到的有效载波信息对每个有效载波通道的载波数据进行采样，然后根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa；
利用所述有效载波的合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的进行采样包括：
选取与实际使用的载波数据速率相对应的采样数据的点数；
按照所述的采样数据的点数，对于未进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的进行采样包括：
根据载波数据速率和数字上变频的内插倍数，选取采样数据的点数；
按照所述的采样数据的点数，对于已进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述的求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa包括：
利用每个有效载波通道上所有采样点上采样的载波数据功率，计算出每个有效载波通道的平均载波功率；
通过对每个有效载波通道的平均载波功率求和，得到有效载波的合路功率Pa。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述的求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa包括：
通过对每个采样点上所有有效载波通道上载波数据功率进行求和，得到每个采样点有效载波合路功率；
将所有采样点有效载波合路功率进行累加平均，得到所述有效载波合路功率Pa。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述的利用所述合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整包括：
从预先制作的功率补偿查找表，查找对应于所述有效载波的合路功率Pa的补偿表项Ga，
依据所查找到的补偿表项Ga，确定最后调整后的功率值；
将所述功率值送入数字预失真模块，由其按照该功率值进行功率调整，以便补偿射频拉远单元的削峰模块进行峰值消除处理而带来的功率损失。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的最后调整后的功率值等于有效载波的合路功率Pa与补偿表项Ga的乘积。
8.一种基于低延时数字预失真前功率检测的功率调整装置，其特征在于，包括：
载波配置模块，用于依据预先配置的***载波信息，得到包含与每个有效载波对应的输入数据通道的有效载波信息；
有效载波数据合路功率计算模块，用于根据所得到的有效载波信息对每个有效载波通道的载波数据进行采样，然后根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa；
功率调整模块，用于利用所述有效载波的合路功率Pa在数字预失真之前进行功率调整。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述有效载波数据合路功率计算模块包括：
采样模块，用于选取与实际使用的载波数据速率相对应的采样数据的点数，并按照所述的采样数据的点数，对于未进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样；
合路功率计算模块，用于根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述有效载波数据合路功率计算模块包括：
采样模块，用于根据载波数据速率和数字上变频的内插倍数，选取采样数据的点数，并按照所述的采样数据的点数，对于已进行数字上变频处理的载波数据，在每个有效载波通道进行相应点数的载波数据采样；
合路功率计算模块，用于根据所述采样求出数字上变频之前或者数字削峰消除之前有效载波的合路功率Pa。
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