CN108449294A - 预失真处理方法、装置及预失真处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预失真处理方法，包括如下步骤：根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限；根据饱和峰值功率门限、预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定预失真模块的预失真系数；将预失真系数，输入预失真模块；其中，预失真系数用于指示预失真模块对输入的输入信号进行预失真处理。还公开一种预失真处理***。通过根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，得到所需的饱和峰值功率门限后，再结合预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定预失真系数，从而将得到的预失真系数输入到预失真模块中，以优化预失真处理，大幅提高预失真性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种预失真处理方法、装置及预失真处理***。
背景技术
移动通信***中用于发射模拟信号的发射机，是整个通信***中最消耗功率的部分；同时发射机的非线性特性，使得信号频谱扩展影响相邻信道的通信。因此需要提高发射机的效率，并且降低发射机的信号频谱扩展。针对发射机的非线性特性，比较常用的方案是预失真：对进入发射机的信号，预先进行与功放非线性特性相反的预失真处理，补偿发射机的非线性特性。
发射机的非线性特性主要是由输入信号的峰值带来的。在实现本发明的过程中，发明人发现：在传统的预失真处理技术中，发射机较易进入严重的饱和状态，降低了预失真的性能。
发明内容
基于此，有必要针对传统的预失真处理技术中存在的上述问题，提供一种预失真处理方法、一种预失真处理装置及一种预失真处理***。
为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种预失真处理方法，包括如下步骤：
根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限；
根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定所述预失真模块的预失真系数；
将所述预失真系数，输入所述预失真模块；其中，所述预失真系数用于指示所述预失真模块对所述输入信号进行预失真处理。
在其中一个实施例中，将所述预失真系数，输入所述预失真模块的步骤前，还包括：
根据所述预失真系数和所述预失真模块的输入信号，计算得到所述输入信号通过所述预失真模块后输出的估计信号；
若所述估计信号的峰值功率大于所述饱和峰值功率，则根据所述估计信号和所述预失真模块的输入信号，更新所述峰值增长因子，并返回执行根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限的步骤；
若所述估计信号的峰值功率小于或等于所述饱和峰值功率，则输出所述预失真系数。
在其中一个实施例中，根据所述估计信号和所述预失真模块的输入信号，更新所述峰值增长因子的过程，包括：
根据所述估计信号，确定所述估计信号的峰值功率；
根据所述预失真模块的输入信号，确定所述预失真模块的输入信号的峰值功率；
对所述估计信号的峰值功率和所述预失真模块的输入信号的峰值功率做比值计算，得到更新后的峰值增长因子。
在其中一个实施例中，根据所述估计信号和所述预失真模块的输入信号，更新所述峰值增长因子的过程，包括：
对所述估计信号的平均功率和设定概率对应的峰均比做乘法计算，得到所述估计信号的峰值功率；其中，所述设定概率为所述估计信号的互补累计分布函数曲线上的设定概率；
对所述输入信号的平均功率和所述设定概率对应的峰均比做乘法计算，得到所述预失真模块的输入信号的峰值功率；其中，所述设定概率为所述预失真模块的输入信号的互补累计分布函数曲线上的设定概率；
对所述估计信号的峰值功率和所述预失真模块的输入信号的峰值功率做比值计算，得到更新后的峰值增长因子。
在其中一个实施例中，判断到所述估计信号的峰值功率大于所述饱和峰值功率后，还包括：
计数器的值加一。
在其中一个实施例中，根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限的步骤前，还包括步骤：采集所述预失真模块的输入信号和所述功率放大器的输出信号；
所述方法还包括：
若所述计数器的值达到目标值，则返回执行所述采集所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号的步骤。
在其中一个实施例中，根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定所述预失真模块的预失真系数的步骤，包括：
获取所述预失真模块的输入信号中功率小于所述饱和峰值功率门限的第一峰值分离信号；
获取所述功率放大器的输出信号中，与所述第一峰值分离信号对应的第二峰值分离信号；
根据所述第一峰值分离信号和所述第二峰值分离信号，计算得到所述预失真系数。
在其中一个实施例中，根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定所述预失真模块的预失真系数的步骤，包括：
获取所述预失真模块的输入信号中功率小于所述饱和峰值功率门限的第一峰值分离信号；
获取所述功率放大器的输出信号中，与所述第一峰值分离信号对应的第二峰值分离信号；
获取所述预失真模块的输入信号中功率大于或等于所述饱和峰值功率门限的第三峰值分离信号；
获取所述功率放大器的输出信号中，与所述第三峰值分离信号对应的第四峰值分离信号；
根据所述第一峰值分离信号、所述第二峰值分离信号、所述第三峰值分离信号和所述第四峰值分离信号，计算得到所述预失真系数。
另一方面，还提供一种预失真处理装置，包括：
功率门限获取模块，用于根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限；
预失真系数获取模块，用于根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定所述预失真模块的预失真系数；
系数输入模块，用于将所述预失真系数，输入所述预失真模块；其中，所述预失真系数用于指示所述预失真模块对所述输入信号进行预失真处理。
再一方面，还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述的预失真处理方法的步骤。
再一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的预失真处理方法的步骤。
再一方面，还提供一种预失真处理***，包括预失真模块、功率放大器、信号采集电路、饱和门限电路、峰值因子计算电路和预失真系数计算电路；
所述信号采集电路用于采集输入所述预失真模块的输入信号和所述功率放大器的输出信号，并输入所述饱和门限电路；
所述饱和门限电路用于接收所述峰值因子计算电路输出的峰值增长因子，根据所述预失真模块的输出信号的饱和峰值功率和所述峰值增长因子，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限，并向所述预失真系数计算电路输出所述饱和峰值功率门限；
所述预失真系数计算电路用于根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定预失真系数，并向所述预失真模块输出所述预失真系数；
所述预失真模块用于根据所述预失真系数，对所述输入信号进行预失真处理。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下技术效果：
通过峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限，根据饱和峰值功率门限和预失真模块的输入信号以及功率放大器的输出信号，确定预失真系数，从而将得到的预失真系数输入到预失真模块中。预失真模块将可以根据得到预失真系数对需要进行预失真处理的输入信号进行预失真处理，有效降低预失真处理后输出信号的峰值增长的概率，避免传统的预失真方法中发射机较易进入严重的饱和状态，降低预失真性能的问题，达到大幅提高预失真性能的效果。
附图说明
图1为一个实施例中预失真处理方法的应用环境图；
图2为一个实施例中预失真处理方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中预失真处理方法的流程示意图；
图4为一个实施例中更新峰值增长因子的流程示意图；
图5为另一个实施例中更新峰值增长因子的流程示意图；
图6为一个实施例中获取预失真系数的流程示意图；
图7为另一个实施例中获取预失真系数的流程示意图；
图8为一个实施例中预失真处理装置的模块结构框图；
图9为一个实施例中预失真处理***的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
请参阅图1，本发明实施例提供的预失真处理方法可以应用于图1所示一种发射机101中。移动通信***中用于发射信号的发射机101，主要包含有预失真模块12、功率放大器14、耦合器、天线以及其他信号处理单元。其中，预失真模块12的输入信号，在经过预失真处理后输出到功率放大器14中进行功放处理，再输出到后级处理单元。在上述常规的信号处理过程中，可以通过预失真优化单元(例如在发射机101内扩展相应的优化单元电路或者配置处理器)，根据峰值增长因子和预失真模块12的输出信号的饱和峰值功率，确定出预失真模块12的输入信号的饱和峰值功率门限，进而，可以根据所确定出的饱和峰值功率门限，结合预失真模块12的输入信号和功率放大器14的输出信号，确定出更为适用的预失真系数，从而将得到的预失真系数输入到预失真模块12。如此，预失真模块12将可以根据最新输入的预失真系数对输入的输入信号进行预失真处理，并将处理后的输出信号送入功率放大器14，以便进行后续的信号处理。发射机101可以是高功率发射机101，也可以是低功率发射机101，本说明书中不做限定。
请参阅图2，在一个实施例中，提供了一种预失真处理方法，以该方法应用于图1中的高功率发射机101为例进行说明，包括以下步骤：
S12,根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限。
可以理解，峰值增长因子为预失真处理后，预失真模块12的输出信号的峰值功率，与预失真模块12的输入信号的峰值功率比值。在本实施例中，峰值增长因子是首次执行本发明实施例的预失真处理方法时，根据本领域常规的预失真处理技术的经验，所设定的初始峰值增长因子。可选的，初始峰值增长因子的值可以设为1.1。饱和峰值功率为功率放大器14所能允许的输入信号最大峰值功率，例如瞬时最大峰值功率。饱和峰值功率门限为预失真模块12所能允许输入信号的饱和峰值功率上限，可以表示导致整个高功率发射机101开始进入饱和状态时，预失真模块12的输入信号的峰值功率门限。
具体的，可以通过预失真优化单元，利用本领域中常规的功率门限计算公式，根据峰值增长因子和前述预失真模块12的输入信号的饱和峰值功率，计算确定输入信号的饱和峰值功率门限。可选的，前述的饱和峰值功率门限可以由前述的饱和峰值功率与峰值增长因子做比值计算得出。预失真模块12的输出信号也即可以是功率放大器14的输入信号，预失真模块12与功率放大器14之间可以存在本领域常规的信号转换处理，可以是但不限于信号的时频域转换处理，以适应性调整预失真模块12的输出信号，便于功率放大器14进行处理。预失真模块12的输出信号的饱和峰值功率，可以根据功率放大器14的压缩点以及增益做差得出。压缩点可以采用不同大小的压缩点，例如6dB压缩点，具体可以根据预失真优化效果进行选择。因此，采用不同的压缩点，可以得到不同的饱和峰值功率。
S14,根据饱和峰值功率门限、预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定预失真模块的预失真系数。
可以理解，预失真系数可以通过本领域中常规的模型与估计算法计算得到，其中的模型可以是但不限于记忆多项式模型、维纳(Wiener)模型、哈默斯坦(Hammerstein)模型或沃尔泰勒(volterra)模型。其中的估计算法可以是但不限于最小二乘法、最小均方算法或递推最小二乘法。预失真系数用于指示预失真模块12对输入信号进行预失真处理，以获得所需的预失真后的输出信号，优化预失真性能。
S16,将预失真系数，输入预失真模块；其中，预失真系数用于指示预失真模块对输入信号进行预失真处理。
具体的，预失真优化单元可以从预失真模块12的输入端上获取所需的输入信号，以及从功率放大器14的输出端上获得所需的功率放大器14的输出信号。预失真优化单元可以根据峰值增长因子，以及预失真模块12的输出信号的饱和峰值功率，确定出输入到预失真模块12的输入信号的饱和峰值功率门限。从而，预失真优化单元可以根据得到的饱和峰值功率门限、输入信号和功率放大器14的输出信号，计算确定预失真模块12的预失真系数，并输入到预失真模块12。如此，预失真模块12将可以根据最新输入的预失真系数，通过本领域常规的预失真处理技术对输入的输入信号进行预失真处理。
通过上述的优化处理步骤，基于峰值增长因子和预失真模块12的输出信号的饱和峰值功率，确定预失真模块12的输入信号的饱和峰值功率门限。进而可以根据饱和峰值功率门限和前述的输入信号，以及功率放大器14的输出信号，确定出最新且更为适用的预失真系数，并将得到的预失真系数输入到预失真模块12中。预失真模块12将可以根据得到预失真系数对需要进行预失真处理的输入信号进行预失真处理，有效降低预失真处理后输出信号的峰值增长的概率，避免传统的预失真方法中高功率发射机较易进入更为严重的饱和状态，降低预失真性能的问题，达到大幅提高预失真性能的效果。
请参阅图3，在一个实施例中，对于步骤S16之前，还可以包括步骤S11至S15：
S11，根据预失真系数和预失真模块的输入信号，确定估计信号。
可以理解，估计信号为估计得到的预失真处理之后的输出信号，可以表示预失真模块12按照当前的预失真系数，对输入信号进行预失真处理后，输出的预失真后的信号。
可选的，估计信号可以通过以下表达式获得：
其中，z(n)表示估计信号。k表示正整数变量。K表示阶数。q表示整数变量。Q表示模型记忆深度。c(k,q)表示预失真系数。x表示预失真模块12的输入信号。n表示大于或等于1，且小于或等于信号采集点数的正整数变量。
S13，若估计信号的峰值功率大于饱和峰值功率，则根据估计信号和预失真模块的输入信号，更新峰值增长因子，并返回步骤S12。
可以理解，预失真优化单元可以从得到的估计信号，通过本领域的常规信号功率计算方式，确定估计信号的峰值功率大小。预失真优化单元进而可以将估计信号的峰值功率，与前述功率放大器14的输入信号的饱和峰值功率进行比较。判断到估计信号的峰值功率大于前述的饱和峰值功率，则可以根据估计信号和预失真模块12的输入信号，例如将估计信号的峰值功率与预失真模块12的输入信号的峰值功率作比值计算，得到新的峰值增长因子。预失真优化单元从而可以将得到的新的峰值增长因子替换当前使用的上述峰值增长因子，完成峰值增长因子的更新，并返回执行上述的步骤S12，重新计算预失真模块12的输入信号的饱和峰值功率门限，进而计算新的预失真系数及估计信号，再判断新获取的估计信号的峰值功率是否大于饱和峰值功率。若是，则继续返回执行上述的步骤S12。如此循环更新计算，直至判断到估计信号的峰值功率是否大于饱和峰值功率时，进入步骤S15。
S15，若估计信号的峰值功率小于或等于饱和峰值功率，则输出预失真系数。
具体的，预失真优化单元通过循环执行上述的步骤S12-S14-S11-S13，对预失真系数进行迭代更新。一次循环计算预失真系数，也即对预失真系数进行一次迭代的过程。预失真优化单元直到判断到估计信号的峰值功率小于或等于饱和峰值功率时，停止上述的循环处理过程，输出经过前述一次或一次以上的迭代更新后得到的预失真系数。从而，预失真优化单元将可以继续执行步骤S16，将迭代后的预失真系数输入到预失真模块12。
通过上述的迭代处理步骤，可以不断通过峰值增长因子的计算结果，调整上述的饱和峰值功率门限，进而得到更加合理有效的预失真系数输入到预失真模块12，进一步降低预失真处理后，输出信号的峰值增长的概率，更好地避免传统的预失真方法中高功率发射机101较易进入更为严重的饱和状态的问题，进一步提高了预失真的性能。
请参阅图4，在其中一个实施例中，对于步骤S13中：根据估计信号和预失真模块的输入信号，更新峰值增长因子的过程，具体可以包括以下步骤S131至S135：
S131，根据估计信号，确定估计信号的峰值功率；
S133，根据预失真模块的输入信号，确定预失真模块的输入信号的峰值功率；
S135，对估计信号的峰值功率和预失真模块的输入信号的峰值功率做比值计算，得到峰值增长因子。
具体的，预失真优化单元可以通过本领域中常规的峰值功率计算方法，例如利用峰值计算公式，或者峰值计算公式的其他变形公式，分别得到估计信号的峰值功率，以及预失真模块12的输入信号的峰值功率。进而由得到的估计信号的峰值功率和输入信号的峰值功率之比，得到新的峰值增长因子。通过上述的处理步骤，可以快速得到新的峰值增长因子，以便更新当前的峰值增长因子。
请参阅图5，在其中一个实施例中，对于步骤S13中：根据估计信号和预失真模块的输入信号，更新峰值增长因子的过程，具体还可以包括以下步骤S132至S136：
S132，对估计信号的平均功率和设定概率对应的峰均比做乘法计算，得到估计信号的峰值功率；其中，设定概率为估计信号的互补累计分布函数曲线上的设定概率。
可以理解，预失真优化单元也可以通过本领域中常规的信号平均功率计算方法，例如利用平均功率计算公式，或者平均功率计算公式的其他变形公式，计算得到估计信号的平均功率。互补累计分布函数(也即是指CCDF，Complementary CumulativeDistribution Function)，也即是说，预失真优化单元可以根据估计信号，通过本领域常规的互补累计分布函数曲线生成方式，生成对应于估计信号的互补累计分布函数曲线，并获取曲线上设定概率处所对应的峰均比。设定概率可以是根据本领域中通用的概率点，也即0.01％。
具体的，预失真优化单元将估计信号的平均功率与设定概率对应的峰均比相乘，即可以得到估计信号的峰值功率。
S134，对预失真模块的输入信号的平均功率和设定概率对应的峰均比做乘法计算，得到预失真模块的输入信号的峰值功率。其中，设定概率为预失真模块的输入信号的互补累计分布函数曲线上的设定概率。
可以理解，预失真优化单元通过与上述步骤S132相同的方式，获得输入信号的平均功率，以及输入信号的互补累计分布函数曲线上，设定概率对应的峰均比。从而，预失真优化单元将输入信号的平均功率与设定概率对应的峰均比相乘，即可以得到输入信号的峰值功率。
S136，对估计信号的峰值功率和预失真模块的输入信号的峰值功率做比值计算，得到峰值增长因子。
具体的，预失真优化单元通过上述的步骤S132和步骤S134，分别获得估计信号的峰值功率和输入信号的峰值功率，如此，新的峰值增长因子即等于估计信号的峰值功率与输入信号的峰值功率之比。通过上述的步骤S132至步骤S136，也可以快速得到用于新的峰值增长因子，以便更新当前的峰值增长因子。
在其中一个实施例中，对于步骤S13中，判断到估计信号的峰值功率大于所述饱和峰值功率后，还可以包括如下步骤：
计数器的值加一。
可以理解，计数器可以是独立设置在的高功率发射机101中的独立计数器，也可以是预失真优化单元内部电路中集成的计数器件，用于对估计信号的峰值功率大于饱和峰值功率的次数进行计数。
具体的，预失真优化单元在执行上述的步骤S13时，也可以通过计数的方式，在估计信号的峰值功率大于饱和峰值功率时，计数器的值加一，返回执行上述的步骤S12，重新开始饱和峰值功率门限的计算过程，以及后续的计算预失真系数和峰值增长因子的各步骤。直到估计信号的峰值功率小于或等于饱和峰值功率，输出迭代后的预失真系数，以进入上述的步骤S16，实现预失真优化。
通过上述结合计数器的迭代处理步骤，可以保存峰值增长因子的迭代次数，便于计算过程的实时记录统计，提升迭代处理的可靠性同时，也可以不断通过峰值增长因子的计算结果，调整上述的饱和峰值功率门限，进而得到更加合理有效的预失真系数，并输入到预失真模块12，进一步降低预失真处理后，输出信号的峰值增长的概率，更好地避免传统的预失真方法中，高功率发射机101较易进入更为严重的饱和状态的问题，进一步提高了预失真的性能。
在其中一个实施例中，在步骤S12之前，还可以包括步骤：采集预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号。上述的预失真处理方法还可以包括如下步骤：
若计数器的值达到目标值，则返回执行步骤上述采集预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号的步骤。
可以理解，在本实施例中，上述的预失真处理方法可以在步骤S12前，通过本领域常规的信号采集方法，从预失真模块12的输入侧采集得到所需的输入信号；从功率放大器14的输出侧采集得到功率放大器14的输出信号，以便进行后续的信号计算等处理。其中，计数器的目标值为根据本领域的技术经验设置的计数阈值，用于指示计数器计数达到设定的计数阈值，触发预失真优化单元执行相应的流程跳转。
具体的，当计数器的值达到目标值时，预失真优化单元则可以放弃当前所执行的峰值增长因子的计算，返回并重新执行采集输入信号和功率放大器的输出信号的步骤。降低预失真优化单元的计算功耗，提高优化效率。如此，预失真优化单元则可以重新根据新一轮采集得到的输入信号和功率放大器的输出信号，通过上述的步骤S12至S16，获取新的预失真系数，以输入预失真模块12中，进行预失真优化，进一步提升预失真优化的效率。
请参阅图6，在一个实施例中，对于步骤S14，具体可以包括如下步骤S142至S146：
S142，获取预失真模块的输入信号中功率小于饱和峰值功率门限的第一峰值分离信号。
可以理解，第一峰值分离信号是通过本领域中常规的峰值分离技术，从输入信号中分离出来的部分信号；例如，预失真优化单元可以通过将预失真模块的输入信号各频点的功率分别与饱和峰值功率门限进行比较判断，如：
|x(n)|2＜T
其中，x表示预失真模块12的输入信号。n也即前述大于或等于1的正整数变量。T表示饱和峰值功率门限。
从而输出功率小于饱和峰值功率门限的信号成分，得到前述的第一峰值分离信号。下述的步骤S144中的第二峰值分离信号可以同理理解。
S144，获取功率放大器输出的功放输出信号中，与第一峰值分离信号对应的第二峰值分离信号。
需要说明的是，输入信号通过预失真模块12进行预失真处理输出后，得到的输出信号进入到功率放大器14，功率放大器14将会输出与前述输入信号存在对应关系的输出信号。因此，可以在功率放大器14的输出信号中，快速获取得到第一峰值分离信号对应的第二峰值分离信号。
S146，根据第一峰值分离信号和第二峰值分离信号，计算得到预失真系数。
具体的，预失真优化单元在得到上述预失真系数的过程中，可以根据饱和峰值功率门限，对输入信号进行峰值分离，得到第一峰值分离信号。进而，可以对应得到第二峰值分离信号。预失真优化单元可以根据得到的第一峰值分离信号和第二峰值分离信号，计算得到所需的预失真系数，例如通过记忆多项式模型和最小二乘法，计算得到所需的预失真系数。如记忆多项式模型：
xlow表示第一峰值分离信号。ylow表示第二峰值分离信号。m表示大于或等于1的变量。k表示变量。K表示阶数。q表示变量。Q表示模型记忆深度。c(k,q)表示预失真系数。
通过上述的计算处理，可以准确且快速地得到所需的预失真系数，提高预失真优化处理的精确度同时，可以加快预失真优化处理速度。
请参阅图7，在一个实施例中，对于步骤S14，具体还可以包括上述的步骤S142和S144，以及如下步骤S143至S147：
S143，获取预失真模块的输入信号中功率大于或等于饱和峰值功率门限的第三峰值分离信号；
S145，获取功率放大器输出的功放输出信号中，与第三峰值分离信号对应的第四峰值分离信号；
S147，根据第一峰值分离信号、第二峰值分离信号、第三峰值分离信号和第四峰值分离信号，计算得到预失真系数。
具体的，预失真优化单元也可以通过上述实施例中获取第一峰值分离信号和第二峰值分离信号的方法，获取输入信号中功率大于或等于饱和峰值功率门限的第三峰值分离信号，以及功率放大器14的输出信号中，与第三峰值分离信号对应的第四峰值分离信号。从而，预失真优化单元可以根据得到的第一峰值分离信号、第二峰值分离信号、第三峰值分离信号和第四峰值分离信号，计算得到所需的预失真系数，例如通过记忆多项式模型和最小二乘法，计算得到所需的预失真系数。例如采用记忆多项式模型：
c(k,q)＝α·clow(k,q)+β·chigh(k,q)
其中，
α+β＝1
上述的公式中，xhigh表示第三峰值分离信号。yhigh表示第四峰值分离信号。clow(k,q)表示预失真模块12的输入信号中功率小于饱和峰值功率门限的部分信号所对应的预失真系数。chigh(k,q)表示预失真模块12的输入信号中功率大于或等于饱和峰值功率门限的部分信号所对应的预失真系数。α表示预失真模块12的输入信号中功率小于饱和峰值功率门限的部分信号，所对应的预失真系数的权值。β表示预失真模块12的输入信号中功率大于或等于饱和峰值功率门限的部分信号，所对应的预失真系数的权值。其余量可以参照前述相应公式中的相同量理解。可选的，α的值为0.9，β的值为0.1。
通过上述的计算处理，可以更准确地得到所需的预失真系数，进一步提高预失真优化处理的精确度。
在一个实施例中，上述各实施例中的预失真处理方法，还可以应用于其他类型的信号处理设备中，例如存在本发明指出的上述技术问题的发射机设备，或者预失真处理设备，本发明实施例中不一一举例。
请参阅图8，在一个实施例中，提供一种预失真处理装置100，包括功率门限获取模块11、预失真系数获取模块13和系数输入模块15。功率门限获取模块11，用于根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限。预失真系数获取模块13，用于根据饱和峰值功率门限、预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定预失真模块的预失真系数。系数输入模块15，用于将预失真系数，输入预失真模块。其中，预失真系数用于指示预失真模块对输入信号进行预失真处理。
可以理解，关于预失真处理装置100的具体限定可以参见上文中对于预失真处理方法的限定，在此不再赘述。上述预失真处理装置100中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备的处理器中，也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
通过上述的各个模块，基于峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限，进而根据饱和峰值功率门限和前述的输入信号，以及功率放大器的输出信号，确定预失真系数，将得到的预失真系数输入到预失真模块中。预失真模块将可以根据得到预失真系数对需要进行预失真处理的输入信号进行预失真处理，有效降低预失真处理后输出信号的峰值增长的概率，避免传统的预失真方法中高功率发射机较易进入更为严重的饱和状态的问题，大幅提高了预失真的性能。
在其中一个实施例中，上述的预失真处理装置100还可以实现上述各个实施例中的预失真处理方法的子步骤。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是上位机。该计算机设备可以包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述的预失真处理方法的步骤。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
其中一个实施例中，上述的计算机设备中的计算机程序被处理器执行时，还可以实现上述各个实施例中的预失真处理方法的子步骤。
在一个实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的预失真处理方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述各实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
其中一个实施例中，上述的可读取存储介质中的计算机程序被处理器执行时，还可以实现上述各个实施例中的预失真处理方法的子步骤。
请参阅图9，在一个实施例中，还提供一种预失真处理***200，包括预失真模块12、功率放大器14、信号采集电路22、饱和门限电路24、峰值因子计算电路26和预失真系数计算电路28。信号采集电路22用于采集输入预失真模块12的输入信号和功率放大器14输出的输出信号，并输入到饱和门限电路24。饱和门限电路24用于接收峰值因子计算电路26输出的峰值增长因子，根据预失真模块12的输出信号的饱和峰值功率，以及峰值增长因子，确定预失真模块12的输入信号的饱和峰值功率门限，并向预失真系数计算电路28输出饱和峰值功率门限。预失真系数计算电路28用于根据饱和峰值功率门限、预失真模块12的输入信号和功率放大器的输出信号，确定预失真模块12的预失真系数，并向预失真模块12输出预失真系数。预失真模块12用于根据预失真系数，对输入的输入信号进行预失真处理。
可以理解，上述各实施例中的预失真处理方法可以通过优化单元电路或处理器形式的预失真优化单元实现。在本实施例中，可以通过采用数字电路或者模拟电路构成的各个单元电路，来具体实现上述的对传统预失真处理技术的优化。
具体的，上述的预失真模块12用于接收输入的输入信号，并进行预失真处理后，输出到功率放大器14。信号采集电路22可以从预失真模块12的输入侧获取前述的输入信号，以及从功率放大器14的输出侧获取功率放大器14的输出信号，并输入到饱和门限电路24中。信号采集电路22可以是通过本领域常规的电子电路技术搭建的数字信号采样电路，也可以模拟信号采样电路。饱和门限电路24、峰值因子计算电路26和预失真系数计算电路28均可以是具备逻辑运算功能的逻辑电路，例如PLC可编程电路。
通过上述的各个电路单元，基于峰值增长因子和功率放大器14的输入信号的饱和峰值功率，确定预失真模块12的输入信号的饱和峰值功率门限，进而根据饱和峰值功率门限、前述的输入信号，以及功率放大器14的输出信号，确定预失真系数。进而，将得到的预失真系数输入到预失真模块14中。预失真模块14将可以根据得到预失真系数，对需要进行预失真处理的输入信号进行预失真处理，有效降低预失真处理后输出信号的峰值增长的概率，避免传统的预失真方法中高功率发射101较易进入更为严重的饱和状态的问题，大幅提高了预失真的性能。
其中一个实施例中，上述的预失真处理***200的各个电路单元，在运行过程中，还可以执行上述各实施例中相应的预失真处理方法的子步骤，进一步提高预失真的性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种预失真处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限；
根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定所述预失真模块的预失真系数；
将所述预失真系数，输入所述预失真模块；其中，所述预失真系数用于指示所述预失真模块对所述输入信号进行预失真处理。
2.根据权利要求1所述的预失真处理方法，其特征在于，将所述预失真系数，输入所述预失真模块的步骤前，还包括：
根据所述预失真系数和所述预失真模块的输入信号，计算得到所述输入信号通过所述预失真模块后输出的估计信号；
若所述估计信号的峰值功率大于所述饱和峰值功率，则根据所述估计信号和所述预失真模块的输入信号，更新所述峰值增长因子，并返回执行根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限的步骤；
若所述估计信号的峰值功率小于或等于所述饱和峰值功率，则输出所述预失真系数。
3.根据权利要求2所述的预失真处理方法，其特征在于，根据所述估计信号和所述预失真模块的输入信号，更新所述峰值增长因子的过程，包括：
根据所述估计信号，确定所述估计信号的峰值功率；
根据所述预失真模块的输入信号，确定所述预失真模块的输入信号的峰值功率；
对所述估计信号的峰值功率和所述预失真模块的输入信号的峰值功率做比值计算，得到更新后的峰值增长因子。
4.根据权利要求2所述的预失真处理方法，其特征在于，根据所述估计信号和所述预失真模块的输入信号，更新所述峰值增长因子的过程，包括：
对所述估计信号的平均功率和设定概率对应的峰均比做乘法计算，得到所述估计信号的峰值功率；其中，所述设定概率为所述估计信号的互补累计分布函数曲线上的设定概率；
对所述预失真模块的输入信号的平均功率和所述设定概率对应的峰均比做乘法计算，得到所述预失真模块的输入信号的峰值功率；其中，所述设定概率为所述预失真模块的输入信号的互补累计分布函数曲线上的设定概率；
对所述估计信号的峰值功率和所述预失真模块的输入信号的峰值功率做比值计算，得到更新后的峰值增长因子。
5.根据权利要求2所述的预失真处理方法，其特征在于，判断到所述估计信号的峰值功率大于所述饱和峰值功率后，还包括：
计数器的值加一。
6.根据权利要求5所述的预失真处理方法，其特征在于，根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限的步骤前，还包括步骤：采集所述预失真模块的输入信号和所述功率放大器的输出信号；
所述方法还包括：
若所述计数器的值达到目标值，则返回执行所述采集所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号的步骤。
7.根据权利要求1至6任一项所述的预失真处理方法，其特征在于，根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定所述预失真模块的预失真系数的步骤，包括：
获取所述预失真模块的输入信号中功率小于所述饱和峰值功率门限的第一峰值分离信号；
获取所述功率放大器的输出信号中，与所述第一峰值分离信号对应的第二峰值分离信号；
根据所述第一峰值分离信号和所述第二峰值分离信号，计算得到所述预失真系数。
8.根据权利要求1至6任一项所述的预失真处理方法，其特征在于，根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定所述预失真模块的预失真系数的步骤，包括：
获取所述预失真模块的输入信号中功率小于所述饱和峰值功率门限的第一峰值分离信号；
获取所述功率放大器的输出信号中，与所述第一峰值分离信号对应的第二峰值分离信号；
获取所述预失真模块的输入信号中功率大于或等于所述饱和峰值功率门限的第三峰值分离信号；
获取所述功率放大器的输出信号中，与所述第三峰值分离信号对应的第四峰值分离信号；
根据所述第一峰值分离信号、所述第二峰值分离信号、所述第三峰值分离信号和所述第四峰值分离信号，计算得到所述预失真系数。
9.一种预失真处理装置，其特征在于，包括：
功率门限获取模块，用于根据峰值增长因子和预失真模块的输出信号的饱和峰值功率，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限；
预失真系数获取模块，用于根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定所述预失真模块的预失真系数；
系数输入模块，用于将所述预失真系数，输入所述预失真模块；其中，所述预失真系数用于指示所述预失真模块对所述输入信号进行预失真处理。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的预失真处理方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的预失真处理方法的步骤。
12.一种预失真处理***，其特征在于，包括预失真模块、功率放大器、信号采集电路、饱和门限电路、峰值因子计算电路和预失真系数计算电路；
所述信号采集电路用于采集输入所述预失真模块的输入信号和所述功率放大器的输出信号，并输入所述饱和门限电路；
所述饱和门限电路用于接收所述峰值因子计算电路输出的峰值增长因子，根据所述预失真模块的输出信号的饱和峰值功率和所述峰值增长因子，确定所述预失真模块的输入信号的饱和峰值功率门限，并向所述预失真系数计算电路输出所述饱和峰值功率门限；
所述预失真系数计算电路用于根据所述饱和峰值功率门限、所述预失真模块的输入信号和功率放大器的输出信号，确定预失真系数，并向所述预失真模块输出所述预失真系数；
所述预失真模块用于根据所述预失真系数，对所述输入信号进行预失真处理。
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