CN110943700A - 信号生成***及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种信号生成***及终端设备,该***包括:功率确定单元、模式切换单元、系数确定单元和信号产生单元,其中,功率确定单元分别与系数确定单元、信号产生单元和模式切换单元连接;信号产生单元分别与模式切换单元和系数确定单元连接。用于降低信号生成***的功耗,提高信号生成***的效率以及终端设备中电池的续航时间。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信***领域,尤其涉及一种信号生成***及终端设备。
背景技术
通讯设备(例如,移动手机、平板电脑等)中通常设置有信号生成***。该信号生成***中包括功率放大器,该功率放大器用于根据信号生成***中生成的控制电压将信号生成***中生成的射频信号进行功率放大后,发送至通讯设备的空口处。
目前,生成控制电压的方法包括包络跟踪(Envelope Tracking,ET)方法和平均功率跟踪(Average Power Track,APT)方法,其中,不同控制电压生成方法对应的信号生成***不同。实际应用中,通讯设备中设置的信号生成***通常只能采用上述方法中APT方法生成控制电压,从而导致信号生成***的功耗较大,降低通讯设备中电池的续航时间。
发明内容
本发明实施例提供一种信号生成***及终端设备,用于降低信号生成***的功耗,提高信号生成***的效率以及终端设备中电池的续航时间。
第一方面,本发明实施例提供一种信号生成***,应用于终端设备,包括:功率确定单元、模式切换单元、系数确定单元和信号产生单元,其中,
功率确定单元分别与系数确定单元、信号产生单元和模式切换单元连接;信号产生单元分别与模式切换单元和系数确定单元连接;
功率确定单元用于,向系数确定单元、信号产生单元和模式切换单元发送终端设备在第一时段内的发射功率;
系数确定单元用于,根据发射功率,在预先存储的至少一个预失真系数组合中确定目标预失真系数组合;
模式切换单元用于,根据发射功率,确定目标工作模式,并根据目标工作模式,输出目标控制电压,目标工作模式为包络跟踪ET模式、或者平均功率跟踪APT模式;
信号产生单元用于,根据发射功率、目标预失真系数组合和目标控制电压,生成待发送信号。
在一种可能的设计中,模式切换单元包括:包络确定模块、第一延时处理模块、可变电压确定模块、第一数模转换器和模式确定模块,其中,
包络确定模块、第一时延处理模块、可变电压确定模块、第一数模转换器和模式确定模块依次连接;
包络确定模块还与信号产生单元连接;
模式确定模块还分别与信号产生单元和功率确定单元连接。
在一种可能的设计中,第一延时处理模块包括:第一时延子模块和第二时延子模块,其中,
第一时延子模块分别与包络确定模块和第二时延子模块连接;
第二时延子模块还与可变电压确定模块连接。
在一种可能的设计中,模式确定模块包括:包络跟踪调制器和工作模式控制子模块,其中,
包络跟踪调制器分别与第一数模转换器、信号产生单元和工作模式控制子模块连接;
工作模式控制子模块还与功率确定单元连接。
在一种可能的设计中,系数确定单元包括:系数确定模块和系数输出模块,其中,
系数确定模块分别与功率确定单元和系数存储模块连接;
系数输出模块还与信号产生单元连接。
在一种可能的设计中,信号产生单元包括:上采样处理模块、信号处理模块和功率处理模块,其中,
上采样处理模块、信号处理模块和功率处理模块依次连接;
信号处理模块还分别与模式切换单元、系数确定单元连接。
在一种可能的设计中,上采样处理模块包括:基带信号生成子模块和上采样滤波器,其中,
基带信号生成子模块与上采样滤波器连接;
上采样滤波器还与信号处理模块连接。
在一种可能的设计中,信号处理模块包括:削波处理子模块、数字预失真器、第三时延子模块、第二数模转换器、载波发生器和上变频子模块,其中,
削波处理子模块、数字预失真器、第三时延子模块、第二数模转换器和上变频子模块依次连接;
数字预失真器还与系数确定单元连接;
上变频子模块还分别与载波发生器和功率处理模块连接。
在一种可能的设计中,功率处理模块包括:可变增益放大器、功率放大器和功率控制子模块,其中,
可变增益放大器分别与上变频子模块、功率放大器和功率控制子模块连接;
功率控制子模块还与功率确定单元连接;
功率放大器还与模式切换单元连接。
在一种可能的设计中,***还包括:系数训练单元,其中,
系数训练单元分别与信号产生单元和系数确定单元连接;
系数训练单元用于,根据待发送信号,确定至少一个预失真系数组合。
在一种可能的设计中,系数训练单元包括:训练控制模块、定时器、数据采集模块、模数转换器、下变频模块、耦合开关和系数计算模块,其中,
训练控制模块分别与数据采集模块、定时器和功率确定单元连接;
数据采集模块还分别与模数转换器、系数计算模块和信号产生单元连接;
下变频模块还分别与耦合开关和信号产生单元连接。
第二方面,本发明实施例提供一种终端设备,终端设备包括第一方面中任意一项中的信号生成***。
本申请提供一种信号生成***及中终端设备,在信号***中,模式切换单元根据发射功率,确定目标工作模式,并根据目标工作模式,输出目标控制电压,目标工作模式为包络跟踪ET模式、或者平均功率跟踪APT模式,使得本申请中的信号生成***可以采用两种模式(包络跟踪ET模式和平均功率跟踪APT模式)生成目标控制电压,降低了信号生成***的功耗,提高信号生成***的效率以及终端设备中电池的续航时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的信号生成***的结构示意图一;
图2为本申请提供的信号生成***的结构示意图二;
图3为本申请提供的信号生成***的结构示意图三;
图4为本申请提供的信号生成***的结构示意图四;
图5为本申请提供的预失真系数表的示意图;
图6为本申请提供的不同发射功率条件下信号生成***的效率与工作模式的关系示意图;
图7为本申请提供的数字预失真器的工作模型。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本申请提供的信号生成***的结构示意图一。如图1所示,信号生成***包括:功率确定单元11、模式切换单元21、系数确定单元31和信号产生单元41,其中,
功率确定单元11分别与系数确定单元31、信号产生单元41和模式切换单元21连接;信号产生单元41分别与模式切换单元21和系数确定单元31连接;
功率确定单元11用于,向系数确定单元31、信号产生单元41和模式切换单元21发送终端设备在第一时段内的发射功率;
系数确定单元31用于,根据发射功率,在预先存储的至少一个预失真系数组合中确定目标预失真系数组合;
模式切换单元21用于,根据发射功率,确定目标工作模式,并根据目标工作模式,输出目标控制电压,目标工作模式为包络跟踪ET模式、或者平均功率跟踪APT模式;
信号产生单元41用于,根据发射功率、目标预失真系数组合和目标控制电压,生成待发送信号。
可选地,终端设备可以为计算机设备、平板电脑或移动电话(或称为“蜂窝”电话)等,终端设备还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的移动装置或设备,此处不做特别限制。
具体的,终端设备在第一时段内的发射功率为终端设备根据第二时段内基站调度的功率以及路径损耗确定的。其中,第一时段在第二时段之后。
在本申请中,至少一个预失真系数组合可以为根据实验计算得到的,并预先存储在系数确定单元31中的预失真系数组合。
可选地,模式切换单元21用于根据预设功率阈值和发射功率,确定目标工作模式。
例如,预设功率阈值大于或者等于发射功率时,将平均功率跟踪APT模式确定为目标工作模式。
例如,预设功率阈值小于发射功率时,将包络跟踪ET模式确定为目标工作模式。
在本申请中,包络跟踪ET模式和平均功率跟踪APT模式是分时出现的(即信号生成***在同一时段内只工作在一种模式下),其中包络跟踪ET模式和平均功率跟踪APT模式分时出现的分界点为预设功率阈值。
可选地,预设功率阈值可以为20分贝毫瓦(dBm)、30dBm等。
进一步地,目标工作模式为包络跟踪ET模式时,目标控制电压为在第一时段内电压值可变化的控制电压,目标工作模式为平均功率跟踪APT模式时,目标控制电压为在第一时段内电压值固定的控制电压。
在本申请提供的信号生成***中,模式切换单元21根据发射功率,确定目标工作模式,并根据目标工作模式,输出目标控制电压,目标工作模式为包络跟踪ET模式、或者平均功率跟踪APT模式,使得本申请中的信号生成***可以在不同的时段内切换使用上述两种模式生成目标控制电压,降低了信号生成***的功耗,提高信号生成***的效率以及终端设备中电池的续航时间。
在上述实施的基础上,下面结合图2,对本申请提供的信号生成***作进一步地说明,具体的,请参见图2。
图2为本申请提供的信号生成***的结构示意图二。在图1的基础上,如图2所示,模式切换单元21包括:包络确定模块210、第一延时处理模块220、可变电压确定模块230、第一数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)240和模式确定模块250,其中,
包络确定模块210、第一时延处理模块220、可变电压确定模块230、第一数模转换器240和模式确定模块250依次连接;
包络确定模块210还与信号产生单元41连接;
模式确定模块250还分别与信号产生单元41和功率确定单元11连接。
其中,包络确定模块210还与信号产生单元41中的信号处理模块420连接,模式确定模块250还分别与信号产生单元41中的功率处理模块430和功率确定单元11连接。
具体的,包络确定模块210用于确定信号处理模块420中削波处理子模块421输出的削波信号的包络波形,或者用于确定信号处理模块420中数字预失真器422输出的预失真处理信号的包络波形,并向第一延时处理模块220提供包络波形。其中,包络确定模块210与信号处理模块420的连接关系,请参见图3实施例。此处,不再进行赘述。
具体的,第一延时处理模块220用于根据包络波形,得到待传输包络波形,并向可变电压确定模块230提供待传输包络波形。
需要说明的是,第一延时处理模块220配合信号产生单元41中的第三延时子模块423使得目标控制电压到达功率放大器432的时间与信号产生单元41中功率放大器432接收目标预生成信号的时间匹配。
具体的,可变电压确定模块230用于根据待传输包络波形,得到数字控制电压,并向第一数模转换器240提供数字控制电压。
具体的,第一数模转换器240用于对数字控制电压进行数模转换处理,得到模拟控制电压,并向模式确定模块250提供模拟控制电压。
具体的,模式确定模块250用于根据功率确定单元11发送的发射功率,确定目标工作模式,并根据目标工作模式对功率处理模块430提供的模拟控制电压进行处理,得到目标控制电压。
在一种可能的设计中,系数确定单元31包括:系数确定模块310和系数输出模块320,其中,
系数确定模块310分别与功率确定单元11和系数输出模块320连接;
系数输出模块320还与信号产生单元41连接。
其中,系数输出模块320与信号产生单元41中的信号处理模块420连接。
具体的,系数确定模块310用于根据功率确定单元11提供的发射功率和预设对应关系,确定发射功率对应的组合标识,并向系数输出模块320提供该组合标识。其中,预设对应关系包括至少一个发射功率和每个发射功率对应的组合标识,每个发射功率各不相同。
具体的,系数输出模块320用于存储预失真系数表,预失真系数表中包括至少一个预失真系数组合和每个预失真系数组合的组合标识。可选地,预失真系数表的个数可以为多个。可选地,组合标识可以为索引号,还可以为其他,其中,索引号与发射功率一一对应,例如,索引号可以为0、1、2等。在实际应用中,可以通过组合标识在预失真系数表中包括的至少一个预失真系数组合中唯一确定一预失真系数组合。
需要说明的是,预失真系数表的结构可以参见图5实施例,此处不再进行详述。
具体的,系数输出模块320用于根据组合标识,在预设预先存储的至少一个预失真系数组合中确定目标预失真系数组合,其中,目标预失真系数组合的标识与上述组合标识一一对应、或者相同。
在一种可能的设计中,信号产生单元41包括:上采样处理模块410、信号处理模块420和功率处理模块430,其中,
上采样处理模块410、信号处理模块420和功率处理模块430依次连接;
信号处理模块420还分别与模式切换单元21、系数确定单元31连接。
其中,信号处理模块420分别与模式切换单元21中的包络确定模块210、系数确定单元31中的系数输出模块连接。
具体的,上采样处理模块410用于向信号处理模块420提供上采样信号。
具体的,信号处理模块420用于依次对上采样信号进行削波处理、预失真处理、时延匹配处理、数模转换处理、上变频处理之后,得到预生成信号,并向功率处理模块430提供预生成信号。
具体的,功率处理模块430用于根据发射功率、目标预失真系数组合和目标控制电压,对预生成信号进行处理,生成待发送信号。其中,待发送信号为功率和发射功率相同。
在本申请提供的信号生成***中,包络确定模块210、第一时延处理模块220、可变电压确定模块230、第一数模转换器240和模式确定模块250依次连接;包络确定模块210还与信号产生单元41连接;模式确定模块250还分别与信号产生单元41和功率确定单元11连接,使得信号生成***可以根据发射功率,确定目标工作模式。进一步地,系数确定模块310分别与功率确定单元11和系数输出模块320连接;系数输出模块320还与信号产生单元41连接,使得信号生成***可以根据发射功率,确定目标预失真系数组合。在上述过程中,目标工作模式和目标预失真系数组合对应,从而保障信号生成***的正常运行。
进一步地,信号生成***可以根据发射功率在ET模式和APT模式之间进行灵活切换,从而使得信号生成***的可以工作在不同的工作模式下,扩展了信号生成***的应用场景。
在上述实施例的基础上,下面结合图3,对本申请提供的信号生成***作进一步地详细说明,具体的,请参见图3。
图3为本申请提供的信号生成***的结构示意图三。在图2基础上,如图3所示,第一延时处理模块220包括:第一时延子模块221和第二时延子模块222,其中,
第一时延子模块221分别与包络确定模块210和第二时延子模块222连接;
第二时延子模块222还与可变电压确定模块230连接。其中,可变电压确定模块为功率电压查表(Power Voltage Table,PVT)模块。
具体的,第一延时子模块221用于对包络波形进行粗时延匹配调整处理,得到粗调节包络波形,并向第二时延子模块222提供粗调节包络波形。
需要说明的是,第二时延子模块222为精细时延调整模块,该第二时延子模块222用于对粗调节包络波形进行精细时延调整处理,得到待传输包络波形。
在一种可能的设计中,模式确定模块250包括:包络跟踪调制器(Envelopetracking modulator,ETM)251和工作模式控制子模块252,其中,
包络跟踪调制器251分别与第一数模转换器240、信号产生单元41和工作模式控制子模块252连接;
工作模式控制子模块252还与功率确定单元11连接。
其中,包络跟踪调制器251与信号产生单元41中的功率放大器432连接。
具体的,工作模式控制子模块252用于根据功率确定单元11提供的发射功率确定目标工作模式,并向包络跟踪调制器251提供目标工作模式。
具体的,包络跟踪调制器251根据目标工作模式和第一数模转换器240提供的模拟控制电压,得到目标控制电压,并向功率放大器432提供目标控制电压。
在一种可能的设计中,上采样处理模块410包括:基带信号生成子模411和上采样滤波器412,其中,
基带信号生成子模块411与上采样滤波器412连接;
上采样滤波器412还与信号处理模块420连接。
其中,上采样滤波器412和信号处理模块420中的削波处理子模块421连接。
具体的,基带信号生成子模块411用于生产基带信号,并向上采样滤波器412提供基带信号。可选地,基带信号为由0和1组成信息序列,例如,信息序列为“110100”。
具体的,上采样滤波器412用于对基带信号进行上采样处理,得到上采样信号,并向削波处理子模块421提供上采样信号。
在一种可能的设计中,信号处理模块420包括:削波处理子模块421、数字预失真器422、第三时延子模块423、第二数模转换器424、载波发生器425和上变频子模块426,其中,
削波处理子模块421、数字预失真器422、第三时延子模块423、第二数模转换器424和上变频子模块426依次连接;
数字预失真器422还与系数确定单元31连接;
上变频子模块426分别与载波发生器425和功率处理模块430连接。
其中,信号处理模块420与包络确定模块210连接。
具体的,包络确定模块210可以与削波处理子模块421的输出端连接,或者与数字预失真器422的输出端连接(如图3中的虚线连接)。
具体的,削波处理子模块421用于对上采样滤波器412提供的上采样信号进行削波处理,得到削波信号,并向数字预失真器422提供削波信号。
具体的,数字预失真器422用于对削波信号进行预失真处理,得到预失真处理信号,并向第三时延子模块423提供预失真处理信号。
具体的,第三时延子模块423用于对预失真处理信号进行时延匹配处理,得到时延匹配信号,并向第二数模转换器424提供时延匹配信号。具体的,第三延时子模块423配合第一延时处理模块220使得目标控制电压到达功率放大器432的时间与信号产生单元41中功率放大器432接收的目标预生成信号的时间匹配。
具体的,第二数模转换器424用于对时延匹配信号进行数模转换处理,得到模拟信号,并向上变频子模块426提供模拟信号。
具体的,上变频子模块426用于对模拟信号和载波发生器425提供的载波信号进行上变频处理,得到预生成信号,并向可变增益放大器431提供预生成信号。其中,载波发生器425用于产生载波信号。
进一步地,上变频子模块426包括乘法器和滤波器,其中,乘法器用于将模拟信号和载波信号进行混频处理,得到混频信号,并向滤波器提供混频信号,滤波器用于对混频信号进行滤波处理,得到高频信号(即预生成信号),并向功率处理模块430提供预生成信号。
在一种可能的设计中,功率处理模块430包括:可变增益放大器431、功率放大器432和功率控制子模块433,其中,
可变增益放大器431分别与上变频子模块426、功率放大器432和功率控制子模块433连接;
功率控制子模块433还与功率确定单元11连接;
功率放大器432还与模式切换单元21连接。
其中,功率放大器432与模式切换单元21中的包络跟踪解调器251连接。
具体的,功率控制子模块433用于根据功率确定单元11提供的发射功率调整可变增益放大器431的增益值,以使可变增益放大器431具有目标增益值。
具体的,可变增益放大器431用于对目标增益值和上变频子模块426提供的预生成信号进行处理,得到具有目标预生成信号,并向功率放大器432提供目标预生成信号。
具体的,功率放大器432用于根据包络跟踪调制器251提供的目标控制电压对目标预生成信号进行放大处理,得到待发送信号。
在图3实施例中,功率确定单元311、系数确定模块310、系数输出模块320、数字预失真器422依次连接,使得系数输出模块320可以向数字预失真器422提供发射功率对应的目标预失真系数组合,提高了控制数字预失真器422的目标预失真系数组合的灵活性。
进一步地,使信号生成***在ET模式和APT模式之间进行动态切换过程中,数字预失真器422的结构动态变化可通过对ET模式下的目标预失真系数组合和APT模式下的目标预失真系数组合进行调整来实现。
在上述实施例的基础上,本申请还提供的信号生成***还可以包括:系数训练单元,其中,
系数训练单元分别与信号产生单元41和系数确定单元31连接;
系数训练单元用于,根据待发送信号,确定至少一个预失真系数组合。
下面结合图4实施例,对本申请提供的系数训练单元进行详细的说明,具体的,请参见图4。
图4为本申请提供的信号生成***的结构示意图四。在图3的基础上,如图4所示,系数训练单元包括:训练控制模块510、定时器520、数据采集模块530、模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)540、下变频模块550、耦合开关560和系数计算模块570,其中,
训练控制模块510分别与数据采集模块530、定时器520和功率确定单元11连接;
数据采集模块530还分别与模数转换器540、系数计算模块570和信号产生单元41连接;
下变频模块550还分别与耦合开关560和信号产生单元41连接。
其中,数据采集模块530与信号产生单元41中的上采样滤波器412的输出端连接,下变频模块550与信号产生单元41中的载波发生器425连接。
具体的,训练控制模块510用于根据定时器520的定时间隔,对功率确定单元11提供的发射功率进行检测,在确定发射功率大于或者等于预设功率阈值时,训练控制模块510向数据采集模块530提供触发信号。可选地,定时间隔可以为10毫秒(ms)、20ms等。可选地,预设功率阈值为20dBm、30dBm等。
例如,预设功率阈值为20dBm、定时间隔为10ms,训练控制模块510每隔10ms对发射功率进行检测,若检测到发射功率为22dBm,则训练控制模块510向数据采集模块530提供触发信号。
具体的,耦合开关560用于将待发送信号耦合至下变频模块550。
具体的,下变频模块550用于对待发送信号和载波发生器425提供的载波信号进行下变频处理,得到基带采样信号,并向数据采集模块530发送基带采样信号。
具体的,数据采集模块530用于根据训练控制模块510提供的触发信号,对基带采样信号进行信息采集,得到基带信号数据信息,对上采样滤波器412提供的上采样信号进行信息采集,得到采样数据信息,并向系数计算模块570提供基带信号数据信息和采样数据信息。
具体的,系数计算模块570用于根据基带信号数据信息和采样数据信息,计算预失真系数组合,进而根据预设系数范围,确定预失真系数组合中包括的预失真系数是否满足需求。若每个预失真系数在预设系数范围内,则确定预失真系数组合满足需求,并向系数输出模块320提供该预失真系数组合。以使系数输出模块320将该预失真系数组合存储至预失真系数表中,其中,组合标识与功率确定单元11提供的发射功率对应。
需要说明的是,功率确定单元11可以通过训练控制模块510、数据采集模块530向系数输出模块320提供发射功率,以使系数输出模块320根据发送功率为该预失真系数组合配置组合标识;或者功率确定单元11可以通过训练控制模块510向数据采集模块530提供发送功率,数据采集模块530为发送功率配置组合标识,并向系数输出模块320提供组合标识,以使系数输出模块320存储组合标识。
图5为本申请提供的预失真系数表的示意图。如图5所示,预失真系数表包括:第一组预失真系数组合、第一组预失真系数组合对应的组合标识0、第二组预失真系数组合、第二组预失真系数组合对应的组合标识1、第三组预失真系数组合、第三组预失真系数组合对应的组合标识2、第四组预失真系数组合、第四组预失真系数组合对应的组合标识3、第五组预失真系数组合、第五组预失真系数组合对应的组合标识4。
可选地,预失真系数组合中还可以包括发射功率和目标工作模块式(为ET模式、或者APT模式)。例如,第一组预失真系数组合包括第一发射功率和ET模式。
需要说明的是,ET模式和APT模式下的预失真系数组合中的预失真系数的个数相同,ET模式和APT模式下的预失真系数组合中的每个预失真系数的格式统一,例如,格式可以为浮点型、并且取小数点后两位。图5中示例性的给出了5个预失真系数组合,本申请对预失真系数组合的具体个数不做特别限制。
在申请中,ET模式和APT模式对应的发射功率的覆盖范围,可以根据功率放大器型号的效率来规划。
需要说明的是,预失真系数表中包括目标工作模块式和发射功率时,发射功率小于等于预设功率阈值时,目标工作模块式为APT模式,发射功率大于预设功率阈值时,目标工作模块式为ET模式。
在本申请中,在图5所示预失真系数表中,预设功率阈值为第四发射功率。
在上述实施例的基础上,本申请还提供一种不同发射功率条件下信号生成***的效率与工作模式的关系。具体的如图6所示。
图6为本申请提供的不同发射功率条件下信号生成***的效率与工作模式的关系示意图。如图6所示,在发射功率小于或者等于预设功率阈值时,ET模式下信号生成***的效率小于或者等于APT模式下信号生成***的效率。在发射功率大于等于预设功率阈值时,ET模式下信号生成***的效率大于APT模式下信号生成***的效率。
在本申请中,待发射信号为业务信号,在业务信号的带宽不同时,在同一发射功率条件下,预设功率阈值通常也不同。
例如,同一发射功率为23dBm时,若业务信号的带宽为20兆赫兹(MHz),则预设功率阈值为19dBm,若业务信号的带宽为40MHz,则预设功率阈值为20dBm。
进一步地,若业务信号的带宽为20兆赫兹(MHz)、预设功率阈值为19dBm,则在发射功率小于等于19dBm时,ET模式下信号生成***的效率小于或者等于APT模式下信号生成***的效率,即采用信号生成***采用APT模式,在发射功率大于19dBm且小于等于23dBm时,ET模式下信号生成***的效率大于APT模式下信号生成***的效率,即采用信号生成***采用ET模式。
在本申请中,在同一发射功率条件下,不同业务信号的带宽对应的预失真系数表通常也不同。需要说明的是,在发射功率不变,业务信号的带宽变化时,信号生成***需要重新初始、并在初始化之后重新获取变化后的业务信号的带宽对应的预失真系数表。
在上述实施例的基础上,下面结合图7对本申请中提供的数字预失真器的工作模型进行说明,具体的,请参见图7。
图7为本申请提供的数字预失真器的工作模型。如图7所示,削波处理子模块421向数字预失真器422提供的削波信号包括同相支路信号I和正交支路信号Q,数字预失真器422接收到同相支路信号I和正交支路信号Q之后,数字预失真器422内部的预处理单元对同相支路信号I进行延时处理、以及对同相支路信号I的幅度进行加权调整处理,得到延时同相支路信号I1、I2、……、In,对正交支路信号Q进行延时处理、以及对正交支路信号Q的幅度进行加权调整处理,得到延时正交支路信号Q1、Q2、……In。
进一步地,目标预失真系数组合中包括预失真系数P_1_I~P_n_I、预失真系数P_1_Q~P_n_Q,其中,延时同相支路信号I1和延时正交支路信号Q1与预失真系数P_1_I和预失真系数P_1_Q复乘,即(I1+i*Q1)*(P_1_I+i*P_1_Q),延时同相支路信号I2和延时正交支路信号Q2与预失真系数P_2_I和预失真系数P_2_Q复乘,即(I2+i*Q2)*(P_2_I+i*P_2_Q),……延时同相支路信号In和延时正交支路信号Qn与预失真系数P_n_I和预失真系数P_n_Q复乘,即(In+i*Qn)*(P_n_I+i*P_n_Q),将上述n个复乘得到的结果中实部累加得到同相输出信号P_out_I,将将上述n个复乘得到的结果中虚部累加得到正交输出信号P_out_Q,其中,同相输出信号P_out_I和正交输出信号P_out_Q包含在预失真处理信号中,该预失真处理信号的实部为同相输出信号P_out_I,虚部为正交输出信号P_out_Q。其中,上述i为虚数。
在本申请中,信号生成***的目标工作模式不同时(为ET模式、或者APT模式),功率放大器的非线性特性不同,则需要的数字预失真器422的结构也不同,因此,可以通过调整目标预失真系数组合中的预失真系数,在改变功率放大器的非线性特性,进而改变信号生成***的目标工作模式。
需要说明的是,数字预失真器422中还包括复数滤波器。
例如,目标工作模式为APT模式工作,若数字预失真器422中的复数滤波器需要3阶复数滤波可达到信号生成***的性能要求,则对应的数字预失真器422的目标预失真系数组合中包括6个预失真系数即可,即P_1_I、P_1_Q、P_2_I、P_2_Q、P_3_I、P_3_Q。
例如,目标工作模式为ET模式工作,若数字预失真器422中的复数滤波器需要5阶复数滤波可达到信号生成***的性能要求,则对应的数字预失真器422的目标预失真系数组合中包括10个预失真系数即可,即P_1_I、P_1_Q、P_2_I、P_2_Q、P_3_I、P_3_Q、P_4_I、P_4_Q、P_5_I、P_5_Q。
上述例子中,ET模式时,目标预失真系数组合中包括10个预失真系数即可,即P_1_I、P_1_Q、P_2_I、P_2_Q、P_3_I、P_3_Q、P_4_I、P_4_Q、P_5_I、P_5_Q。则可以将APT模式对应的目标预失真系数组合P_1_I、P_1_Q、P_2_I、P_2_Q、P_3_I、P_3_Q,扩展为目标预失真系数组合P_1_I、P_1_Q、P_2_I、P_2_Q、P_3_I、P_3_Q、0、0、0、0,以使得APT模式和ET模式下的目标预失真系数组合中包括的预失真系数个数是一致的。
同理,APT模式时,若目标预失真系数组合包括P_1_I、P_1_Q、P_2_I、P_2_Q、P_4_I、P_4_Q,则可以将目标预失真系数组合P_1_I、P_1_Q、P_2_I、P_2_Q、P_4_I、P_4_Q扩展为目标预失真系数组合P_1_I、P_1_Q、P_2_I、P_2_Q、0、0、P_4_I、P_4_Q、0、0,以使得APT和ET模式下的目标预失真系数组合中包括的预失真系数个数是一致的。
在本申请中,两种工作模式下的目标预失真系数组合中包括的预失真系数个数一致,数字预失真器422的结构一样,进而保障了设置有数字预失真器422的信号生成***可以在两种工作模式下进行切换工作。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种信号生成***,其特征在于,应用于终端设备,包括:功率确定单元、模式切换单元、系数确定单元和信号产生单元,其中,
所述功率确定单元分别与所述系数确定单元、所述信号产生单元和所述模式切换单元连接;所述信号产生单元分别与所述模式切换单元和所述系数确定单元连接;
所述功率确定单元用于,向所述系数确定单元、所述信号产生单元和所述模式切换单元发送所述终端设备在第一时段内的发射功率;
所述系数确定单元用于,根据所述发射功率,在预先存储的至少一个预失真系数组合中确定目标预失真系数组合;
所述模式切换单元用于,根据所述发射功率,确定目标工作模式,并根据所述目标工作模式,输出目标控制电压,所述目标工作模式为包络跟踪ET模式、或者平均功率跟踪APT模式;
所述信号产生单元用于,根据所述发射功率、所述目标预失真系数组合和所述目标控制电压,生成待发送信号。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述模式切换单元包括:包络确定模块、第一延时处理模块、可变电压确定模块、第一数模转换器和模式确定模块,其中,
所述包络确定模块、第一时延处理模块、可变电压确定模块、第一数模转换器和所述模式确定模块依次连接;
所述包络确定模块还与所述信号产生单元连接;
所述模式确定模块还分别与所述信号产生单元和所述功率确定单元连接。
3.根据权利要求2所述的***,其特征在于,所述第一延时处理模块包括:第一时延子模块和第二时延子模块,其中,
所述第一时延子模块分别与所述包络确定模块和所述第二时延子模块连接;
所述第二时延子模块还与所述可变电压确定模块连接。
4.根据权利要求2所述的***,其特征在于,模式确定模块包括:包络跟踪调制器和工作模式控制子模块,其中,
所述包络跟踪调制器分别与所述第一数模转换器、所述信号产生单元和所述工作模式控制子模块连接;
所述工作模式控制子模块还与所述功率确定单元连接。
5.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述系数确定单元包括:系数确定模块和系数输出模块,其中,
所述系数确定模块分别与所述功率确定单元和所述系数存储模块连接;
所述系数输出模块还与所述信号产生单元连接。
6.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述信号产生单元包括:上采样处理模块、信号处理模块和功率处理模块,其中,
所述上采样处理模块、所述信号处理模块和所述功率处理模块依次连接;
所述信号处理模块还分别与所述模式切换单元、所述系数确定单元连接。
7.根据权利要求6所述的***,其特征在于,所述上采样处理模块包括:基带信号生成子模块和上采样滤波器,其中,
所述基带信号生成子模块与所述上采样滤波器连接;
所述上采样滤波器还与所述信号处理模块连接。
8.根据权利要求7所述的***,其特征在于,所述信号处理模块包括:削波处理子模块、数字预失真器、第三时延子模块、第二数模转换器、载波发生器和上变频子模块,其中,
所述削波处理子模块、所述数字预失真器、所述第三时延子模块、所述第二数模转换器和所述上变频子模块依次连接;
所述数字预失真器还与所述系数确定单元连接;
所述上变频子模块还分别与所述载波发生器和所述功率处理模块连接。
9.根据权利要求8所述的***,其特征在于,所述功率处理模块包括:可变增益放大器、功率放大器和功率控制子模块,其中,
所述可变增益放大器分别与所述上变频子模块、所述功率放大器和所述功率控制子模块连接;
所述功率控制子模块还与所述功率确定单元连接;
所述功率放大器还与所述模式切换单元连接。
10.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述***还包括:系数训练单元,其中,
所述系数训练单元分别与所述信号产生单元和所述系数确定单元连接;
所述系数训练单元用于,根据所述待发送信号,确定所述至少一个预失真系数组合。
11.根据权利要求10所述的***,其特征在于,所述系数训练单元包括:训练控制模块、定时器、数据采集模块、模数转换器、下变频模块、耦合开关和系数计算模块,其中,
所述训练控制模块分别与所述数据采集模块、所述定时器和所述功率确定单元连接;
所述数据采集模块还分别与所述模数转换器、所述系数计算模块和所述信号产生单元连接;
所述下变频模块还分别与所述耦合开关和所述信号产生单元连接。
12.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括上述权利要求1至11任意一项所述的信号生成***。
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