CN111147412A - 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法 - Google Patents

预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111147412A
CN111147412A CN201911353866.XA CN201911353866A CN111147412A CN 111147412 A CN111147412 A CN 111147412A CN 201911353866 A CN201911353866 A CN 201911353866A CN 111147412 A CN111147412 A CN 111147412A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
unit
predistortion
frequency
wideband
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911353866.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111147412B (zh
Inventor
俞利光
任爱林
贺旺
胡晓飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sunwave Communications Co Ltd
Original Assignee
Sunwave Communications Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sunwave Communications Co Ltd filed Critical Sunwave Communications Co Ltd
Priority to CN201911353866.XA priority Critical patent/CN111147412B/zh
Publication of CN111147412A publication Critical patent/CN111147412A/zh
Priority to AU2020410790A priority patent/AU2020410790B2/en
Priority to PCT/CN2020/137050 priority patent/WO2021129494A1/zh
Priority to CA3137606A priority patent/CA3137606C/en
Priority to US17/604,436 priority patent/US20220182020A1/en
Priority to EP20907582.9A priority patent/EP3944577A4/en
Application granted granted Critical
Publication of CN111147412B publication Critical patent/CN111147412B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3247—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using feedback acting on predistortion circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H04B1/715—Interference-related aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2201/00—Indexing scheme relating to details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements covered by H03F1/00
    • H03F2201/32—Indexing scheme relating to modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F2201/3224—Predistortion being done for compensating memory effects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H04B1/715—Interference-related aspects
    • H04B2001/7152—Interference-related aspects with means for suppressing interference

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本申请涉及一种预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法。其中，该预失真处理装置包括依次连接的预失真单元、传输单元和耦合单元，其中耦合单元的反馈通路与预失真单元连接，该预失真处理装置还包括：生成单元、合路单元，其中，生成单元用于生成带宽大于***输入信号的宽带信号，且宽带信号为非跳变信号；合路单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端，合路单元的第一输入端与生成单元的输出端连接，合路单元的第二输入端用于接收***输入信号，合路单元的输出端与预失真单元的输入端连接。通过本申请，解决了相关技术对窄带信号或跳频信号进行预失真处理的校正效果差的问题，改善了对窄带信号和跳频信号的预失真校正效果。

Description

预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法
技术领域
本申请涉及信号传输领域，特别是涉及一种预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法。
背景技术
预失真作为一项改善射频功率放大器线性度的方案，广泛应用于现代通信领域。预失真技术对于3G(3rd-Generation，第三代移动通信技术)、4G(4th-Generation，***移动通信技术)移动通信***中的TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，时分同步码分多址)、WCDMA(Wideband Code Division MultipleAccess，宽带码分多址)、LTE(Long Term Evolution，长期演进)等信号都能够有稳定的校正效果。但是，由于预失真算法对窄带宽、跳频信号的校正能力有限，在对GSM(GlobalSystem for Mobile communications，全球移动通信***)等窄带信号进行校正时，会出现校正效果不好、信号容易抖动的现象，导致预失真技术在此类***中不能正常应用。
针对相关技术对窄带信号或跳频信号进行预失真处理的校正效果差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
基于此，本申请提供一种预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法，用以解决相关技术对窄带信号或跳频信号进行预失真处理的校正效果差的问题。
第一方面，本申请提供一种预失真处理装置，包括依次连接的预失真单元、传输单元和耦合单元，其中所述耦合单元的反馈通路与所述预失真单元连接，所述装置还包括：生成单元、合路单元，其中，
所述生成单元，用于生成宽带信号，其中所述宽带信号的带宽大于所述***输入信号的带宽，且所述宽带信号为非跳变信号；
所述合路单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中，所述合路单元的第一输入端与所述生成单元的输出端连接，所述合路单元的第二输入端用于接收***输入信号，所述合路单元的输出端与所述预失真单元的输入端连接，所述合路单元用于将所述宽带信号和所述***输入信号合路为合路信号，并将所述合路信号输出至所述预失真单元。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：滤波单元，所述滤波单元的输入端与所述耦合单元的输出端连接，所述滤波单元的输出端与天线连接。
在一种可能的实现方式中，所述宽带信号经所述传输单元处理后的信号的频率处于所述滤波单元的通带频率之外。
在一种可能的实现方式中，所述宽带信号经所述传输单元处理后的信号的频率与所述滤波单元的通带频率的间隔在预设范围内。
在一种可能的实现方式中，所述生成单元生成的宽带信号的数量为一个或者多个；在所述生成单元生成的宽带信号为多个的情况下，所述多个宽带信号中至少有一个宽带信号的频率小于所述***输入信号的频率，所述多个宽带信号中至少有一个宽带信号的频率大于所述***输入信号的频率。
在一种可能的实现方式中，所述宽带信号包括以下至少之一：WCDMA信号、LTE信号。
在一种可能的实现方式中，所述滤波单元，用于滤除所述传输单元的输出信号中所述宽带信号经所述传输单元处理后的信号和杂散信号，其中，所述杂散信号包括因所述宽带信号产生的互调信号。
第二方面，本申请提供一种信号传输***，所述信号传输***包括上述任一项所述的预失真处理装置。
第三方面，本申请提供一种预失真处理方法，所述方法包括：
预失真单元接收合路信号，其中，所述合路信号包括：宽带信号和***输入信号，所述宽带信号的带宽大于所述***输入信号的带宽，且所述宽带信号为非跳变信号；
所述预失真单元接收反馈信号，其中，所述反馈信号是从输出信号中耦合出来的信号，所述输出信号是对合路信号进行功率放大得到的；
所述预失真单元根据所述反馈信号，对所述合路信号进行预失真处理，得到预失真处理后的所述合路信号。
在一种可能的实现方式中，预失真处理后的所述合路信号在被功率放大为所述输出信号后，还被滤除所述宽带信号经所述传输单元处理后的信号和杂散信号，其中，所述杂散信号包括因所述宽带信号产生的互调信号。
本申请提供的预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法，其中预失真处理装置包括预失真单元、传输单元和耦合单元；预失真单元、传输单元和耦合单元依次连接，且耦合单元的反馈通路与预失真单元连接，该预失真处理装置还包括：生成单元、合路单元，其中，生成单元，用于生成宽带信号，该宽带信号的带宽大于***输入信号的带宽，且该宽带信号为非跳变信号；合路单元包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中，合路单元的第一输入端与生成单元的输出端连接，合路单元的第二输入端用于接收***输入信号，合路单元的输出端与预失真单元的输入端连接。通过本申请，解决了相关技术对窄带信号或跳频信号进行预失真处理的校正效果差的问题，改善了对窄带信号和跳频信号的预失真校正效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是根据本申请实施例的一种预失真处理装置的结构框图；
图2是根据本申请优选实施例的一种预失真处理装置的结构框图一；
图3是根据本申请实施例的一种预失真处理方法的流程图；
图4是根据本申请优选实施例的一种预失真处理装置的结构框图二；
图5是根据本申请优选实施例的一种预失真处理方法的流程图；
图6是根据本申请优选实施例的一种***输入信号的幅频示意图；
图7是根据本申请优选实施例的一种宽带信号的幅频示意图；
图8是根据本申请优选实施例的一种***输入信号与宽带信号的合路信号的幅频示意图；
图9是根据本申请优选实施例的一种耦合单元输出的信号的幅频示意图；
图10是根据本申请优选实施例的一种经预失真单元进行非线性校正的信号的幅频示意图；
图11是根据本申请优选实施例的一种滤波单元输出的信号的幅频示意图。
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。基于本申请中的实例，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例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本文中描述的各种技术可用于各种无线通信***，例如2G、3G、4G、5G通信***以及下一代通信***，又例如全球移动通信***(GlobalSystemforMobilecommunications，简称为GSM)，码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，简称为CDMA)***，时分多址(TimeDivisionMultipleAccess，简称为TDMA)***，宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccessWireless，简称为WCDMA)，频分多址(FrequencyDivisionMultipleAddressing，简称为FDMA)***，正交频分多址(OrthogonalFrequency-DivisionMultipleAccess，简称为OFDMA)***，单载波FDMA(SC-FDMA)***，通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService，简称为GPRS)***，长期演进(LongTermEvolution，简称为LTE)***，5G新空口(New Radio，简称为NR)***以及其他此类通信***。
本实施例提供的预失真处理装置、预失真处理方法可以应用于信号传输***中，这些信号传输***包括但不限于：数字直放站、射频拉远单元。
在本实施例中提供了一种预失真处理装置，图1是根据本申请实施例的一种预失真处理装置的结构框图，如图1所示，该预失真处理装置包括依次连接的预失真单元101、传输单元102和耦合单元103，其中耦合单元103的反馈通路104与预失真单元101连接。其中，
预失真单元101是预失真处理装置的非线性校正部分，其根据输入的***输入信号和反馈信号，通过预设的预失真算法，对输入的信号进行非线性校正。
传输单元102在预失真处理装置中起到功率放大的作用，在一些信号传输***中还可以起到信号调制、频谱搬移和滤波的作用。
其中，在采用数字预失真技术的预失真处理装置中，传输单元102可以包括但不限于以下至少之一的子单元：数模转换子单元、混频子单元、功率放大子单元等，其中，功率放大子单元通常包括具有记忆效应和非线性特性的器件。传输单元102用于将预失真单元101输出的基带信号变换为功率放大的射频信号。
在采用模拟预失真技术的预失真处理装置中，传输单元102可以包括但不限于功率放大子单元，其中，功率放大子单元通常包括具有记忆效应和非线性特性的器件。传输单元102用于将预失真单元101输出的射频信号进行功率放大。
耦合单元103用于把传输单元102的输出信号耦合出一部分作为反馈信号，并将反馈信号提供给预失真单元101，以供预失真单元101对基带信号进行预失真处理，耦合单元103将传输单元102输出的大部分输出信号向天线输出。
采用上述的预失真处理装置，由于传输单元102中存在具有记忆效应和非线性特性的器件，会给放大的信号产生失真干扰。预失真处理装置通过耦合单元103对传输单元102的输出信号进行采样后，将采样得到的反馈信号传输给预失真单元101，由预失真单元101对传输单元102的非线性特性进行自适应学习，得到预失真参数，最后预失真单元101根据预失真参数抵消传输单元102带来的非线性失真，实现预失真处理。本实施例中的预失真算法可以为现有技术中的任意一种预失真算法。
在传统的具有预失真单元101、传输单元102和耦合单元103的预失真处理装置中，预失真单元101通过对比信号传输***的输入信号和反馈信号，对信号传输***的非线性进行计算。然而，如果信号传输***的输入信号为窄带信号，或者频率、幅度跳变的信号，由于信号传输***本身存在的幅频特性的不一致性或者预失真算法的缺陷等影响，预失真单元的校正将受影响，该影响表现为互调失真不稳定，互调功率会跳变。
为了解决上述问题，本实施例提供的预失真处理装置还包括：生成单元105和合路单元106。其中，
生成单元105，连接至合路单元106，用于生成宽带信号。其中，该宽带信号的带宽大于***输入信号的带宽，且宽带信号为非跳变信号。在一些实施例中，宽带信号包括但不限于以下至少之一：WCDMA信号、LTE信号。
合路单元106，至少包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中，合路单元106的第一输入端与生成单元105的输出端连接，合路单元106的第二输入端用于接收***输入信号，合路单元106的输出端与预失真单元101的输入端连接。
本申请实施例通过在预失真处理装置中的生成单元和合路单元，在***输入信号中合路宽带信号，从而使得预失真单元101中进行预失真处理的信号相对于***输入信号而言更加稳定，在这种情况下，即使***输入信号的带宽窄，或幅度和频率有较大变化，但由于合路信号中的宽带信号的存在，预失真单元101的输入信号的带宽及幅度也将稳定在一定范围内，对于预失真单元101而言仍相当于在对一个稳定的宽带信号进行预失真处理，从而避免了信号传输***幅频特性不一致性或者预失真算法缺陷导致的对窄带信号或跳频信号进行预失真处理的校正效果差的问题，改善了对窄带信号和跳频信号的预失真校正效果。
当在信号传输***中引入一个或多个宽带信号后，宽带信号本身、多个宽带信号作用于非线性电路而互相调制产生的互调信号，以及宽带信号与信号传输***的***输入信号作用于非线性电路而互相调制产生的互调信号都会影响信号传输***的杂散指标。为了将这些杂散去除或者减小，在一些实施例中还可以在信号传输***的输出部分增加滤波单元。
如图2所示，在一些较优的实施方式中，预失真处理装置还包括滤波单元107，滤波单元107的输入端与耦合单元103的输出端连接，滤波单元107的输出端与天线108连接。滤波单元107用于将信号传输***的输出部分的宽带信号，以及包括各互调信号在内的杂散信号滤除或者减小，从而改善信号传输***的杂散指标。
在其中一些实施例中，滤波单元107可以是带通滤波器。带通滤波器在信号传输***的通带内有很小的插损。为了顺利地滤除宽带信号经传输单元处理后的信号，在本实施例中将宽带信号经传输单元处理后的信号的频率设置成在滤波单元107的通带频率之外，从而使得滤波单元107对宽带信号经传输单元处理后的信号及由此产生的互调信号进行抑制。
在其中一些实施例中，生成单元105生成的宽带信号的数量可以为一个或者多个。为了在宽带信号被调制、频谱搬移和变换后得到的输出信号能够在信号传输***的带外而顺利被滤波单元107抑制，宽带信号的频率被设置为大于或者小于***输入信号的频率。
在生成单元105生成的宽带信号为多个的情况下，多个宽带信号中至少有一个宽带信号的频率小于***输入信号的频率，多个宽带信号中至少有一个宽带信号(也即除频率小于***输入信号的宽带信号之外的其他的宽带信号)的频率大于***输入信号的频率，以使得在宽带信号在被传输单元102调制、频谱搬移和变换后得到的信号的频率在滤波单元107的通带之外。在本实施例中，通过配置宽带信号的频率，使得设置在耦合单元103的输出端的滤波单元107可以把宽带信号经传输单元处理后的信号及由此产生的互调信号滤除，使信号传输***在线性提升的基础上降低杂散干扰。
实验结果表明，宽带信号经传输单元处理后的信号的频率距离滤波单元107的通带越远则信号传输***的预失真校正效果越差，但滤波单元107对宽带信号经传输单元处理后的信号及由此产生的互调信号的抑制效果越好。因此宽带信号的频率应根据宽带信号本身的功率以及滤波单元107对宽带信号经传输单元处理后的信号及由此产生的互调信号的抑制性能综合评估后确定，从而既要使宽带信号经传输单元处理后的信号的频率与信号传输***的通带频率足够近以保证预失真校正性能，又要使滤波单元107有足够的抑制来保证宽带信号经传输单元处理后的信号及由此产生的互调信号等足够小。并且，一般情况下，互调信号的功率相对比较小且频率离信号传输***通带比较远可以不考虑。例如，一宽带信号经耦合单元103输出的功率为20dBm，而信号传输***对带外杂散的要求为-36dBm，则要求滤波单元107对宽带信号经传输单元处理后的信号有56dB的抑制；同时滤波单元107在带外10MHz至200MHz处有大于56dB的抑制，则可把宽带信号经传输单元处理后的信号的频率设于带外10MHz处，保证带通滤波器有足够抑制又使宽带信号经传输单元处理后的信号尽量靠近***通带。
在本实施例中提供了一种信号传输***，该信号传输***包括上述任一实施例的预失真处理装置。该信号传输***可以是光纤直放站、射频拉远单元或者其他任何的需要进行预失真处理的信号传输***。
在本实施例中提供了一种预失真处理方法。图3是根据本申请实施例的一种预失真处理方法流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
步骤S301，预失真单元接收合路信号，其中，合路信号包括：宽带信号和***输入信号，宽带信号的带宽大于***输入信号的带宽，且宽带信号为非跳变信号。
在上述步骤中，***输入信号是指信号传输***实际需要发送的有用信号；宽带信号则是相对于***输入信号而言带宽更大的信号，且该宽带信号为非跳变信号。
步骤S302，预失真单元接收反馈信号，其中，反馈信号是从输出信号中耦合出来的信号，输出信号是对合路信号进行功率放大得到的。
在上述步骤中，反馈信号是从输出信号中耦合出来的信号，由于输出信号经过功率放大器等具有记忆效应和非线性效应的器件处理后产生了失真干扰，通过从输出信号中耦合出一部分信号作为反馈信号，则反馈信号能够反映出具有记忆效应和非线性效应的器件的特性变化。
步骤S303，预失真单元根据反馈信号，对合路信号进行预失真处理，得到预失真处理后的合路信号。
在上述步骤中，预失真单元根据反馈信号获知信号传输***中具有记忆效应和非线性效应的器件的特性变化，从而确定预失真参数，实现预失真处理。
通过上述步骤，对宽带信号和***输入信号进行合路，将输入预失真单元的信号转变为一种更加稳定的信号，使得某些原本不适合进行预失真处理的信号也能通过预失真处理达到稳定的校正效果，解决了相关技术在对窄带信号或跳频信号进行预失真处理时，存在着预失真校正效果差的问题，改善了对窄带信号和跳频信号的预失真校正效果，进而改善***的线性指标。
在步骤S303之后，本申请实施例中经过预失真处理后的合路信号通常会被功率放大为输出信号，然后被天线发射出去。然而，这些输出信号相对于根据***输入信号生成的输出信号而言，还包括根据宽带信号生成的输出信号，以及因宽带信号而产生的互调信号等杂散信号。因此，在本实施例中，还可以对将要通过天线发射出去的信号进行滤波，从而滤除宽带信号经传输单元处理后的信号以及杂散信号。其中，用于滤除宽带信号经传输单元处理后的信号以及杂散信号的滤波单元可以设置在本级传输单元的耦合单元和发射天线之间，也可以设置在下一级传输单元的低噪放大器和接收天线之间。优选地，滤波单元设置在本级传输单元的传输单元和发射天线之间。
为了展示本申请所提出的预失真处理装置、信号传输***、预失真处理方法的工作原理和有益效果，以下将通过优选实施例对本申请进行描述和说明。
图4是根据本申请优选实施例的一种预失真处理装置的结构框图，如图4所示，该预失真处理装置包括：生成单元105、合路单元106、预失真单元101、传输单元102、耦合单元103、反馈通路104、滤波单元107。
生成单元105可以生成一个或多个宽带信号S1，并把该宽带信号S1输出到合路单元106。
可选地，宽带信号经传输单元处理后的信号的频率在***频段外。
可选地，该宽带信号包括但不限于WCDMA信号、LTE信号等适合预失真算法处理的调制信号。
合路单元106有两个输入端，第一输入端连接生成单元105的输出信号S1(相当于步骤S301中的宽带信号)，第二输入端连接***输入信号S2(相当于步骤S301中的***输入信号)；两种信号在合路单元106内完成合路得到合路信号S3(相当于步骤S301中的合路信号)，同时合路信号S3输出给预失真单元101。
预失真单元101包括第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端接收合路单元输出的合路信号S3，第二输入端接收经由反馈通路104传输过来的反馈信号S5(相当于步骤S302中的反馈信号)，输出端输出经预失真处理的信号S4；该预失真单元101为***的非线性校正部分，根据输入的合路信号S3和***的反馈信号S5，进行特定的算法对信号传输***的非线性进行校正，改善信号传输***的线性指标。
传输单元102为***输入信号的处理部分，包括数模转换、混频以及放大等，也是***产生非线性的部分，该单元接收预失真单元的输出信号S4，经过数模转换、混频以及放大后输出信号S6(相当于步骤S302中对合路信号进行功率放大得到的输出信号)到耦合单元103。
耦合单元103包括输入端以及第一、第二输出端，其输入端接传输单元的输出信号S6，第一输出单元连接滤波单元107的输入端，第二输出端连接预失真单元的第二输入端；其功能是把传输单元输出的信号S6耦合一部分S5(相当于步骤S302中的反馈信号)给预失真单元，并把大部分信号S7向天线输出。
滤波单元107的输入端接耦合单元的第一输出端，输出端为预失真处理装置的输出端，该输出端可用于连接天线。滤波单元107的功能是把从耦合单元103输出的信号S7中的宽带信号S1以及经过传输单元102后产生的宽带信号经传输单元处理后的信号、宽带信号与***输入信号的互调信号等杂散信号从***中滤除，得到***的输出信号S8。
可选地，滤波单元107可以是带通滤波器，带通滤波器在***通带内有很小的插损，对宽带信号经传输单元处理后的信号的频率及由此产生的互调信号频率有很大的抑制效果。
可选地，由于宽带信号经传输单元处理后的信号的频率与***通带频率越远则***预失真的效果越差，但同时，带通滤波器对宽带信号经传输单元处理后的信号的抑制会越大。因此，在本申请中，宽带信号经传输单元处理后的信号的频率基于带通滤波器的指标以及***预失真技术的校正能力进行合理分配。
本申请中的预失真处理装置在合路单元106把适合于预失真处理的宽带信号引入***，并在滤波单元107把引入的宽带信号经传输单元处理后的信号以及由此产生的互调等杂散信号滤除，使预失真技术也能在窄带通信***等不适合预失真技术的***中应用，而且在提高***线性指标的同时不产生过大的杂散信号。
本申请优选实施例还提供了一种预失真处理方法，该预失真处理方法应用于使用数字预失真技术的预失真***中。图5是根据本申请优选实施例的一种预失真处理方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：
步骤S501：在***中生成一个或多个的宽带信号。在本申请中，宽带信号是相对于***输入的窄带、时域或频域跳变信号而言的，其具有信号带宽较宽、在时域或频域相对稳定的特点，现有的预失真算法可以对该种类信号有比较好的校正效果。
可选地，宽带信号可以是WCDMA信号、LTE信号等。
可选地，在频域中宽带信号经传输单元处理后的信号的频率在***通带频率的带外。
可选地，宽带信号经传输单元处理后的信号的频谱分别在***通带频率的两边。
图6是根据本申请实施例的一种***输入信号的幅频示意图，如图6所示，信号传输***的输入信号的开始频率为f1，结束频率为f2，实际输入双载波信号分别为S1和S2。其中，S1和S2这两个信号的带宽较窄且为跳频信号，预失真的效果较差。本申请在此基础上，在信号传输***中生成两个宽带信号，图7是根据本申请实施例的一种宽带信号的幅频示意图，如图7所示，两个宽带信号分别为S3和S4，其中，S3的信号频率为f3，S4的信号频率为f4，且f3小于f1，f4大于f2。这种宽带信号的配置可以使预失真的结果更好的反映***通带内的实际非线性特性，使实际输出的信号线性更佳。
步骤S502：对生成的宽带信号和信号传输***的输入信号进行合路并输出。输出信号如图8所示，图8是根据本申请实施例的一种***输入信号与宽带信号的合路信号的幅频示意图，这时信号传输***的实际信号中已包含了固定频率的宽带信号S3和S4，这种信号在预失真***中有较好的校正效果。
步骤S503：对合路后且经传输单元进行预失真处理、混频、功率放大等处理后得到的输出信号进行耦合，得到反馈信号，并把反馈信号经反馈通路输入到预失真单元。由于合路信号经信号传输***的信号传输部分处理，尤其是功率放大处理后，会出现非线性失真，产生的非线性分量包括三阶互调信号。如图9所示，其中S′12、S′21为***输入信号S′1(是指S1经传输单元处理后得到的信号)和S′2(是指S2经传输单元处理后得到的信号)的三阶互调信号；S′31、S′32，S′41、S′42为宽带信号S′3(是指S3经传输单元处理后得到的信号)和S′4(是指S4经传输单元处理后得到的信号)本身的互调信号；S′231、S′131、S′241、S′141为***输入信号与宽带信号之间的互调信号。因此，在本实施例中把传输单元输出的输出信号(包括***输入信号对应的输出信号、宽带信号对应的输出信号，以及互调信号)经过信号耦合处理后，输入至预失真单元，以供预失真单元对当前的合路信号进行预失真处理。
步骤S504：在预失真单元中对合路后的信号进行预失真处理；由于合路后的信号中包含了宽带信号，相对于原有输入信号而言，合路信号更适合进行预失真处理，因此提升了预失真校正效果。
预失真单元通过对比信号传输***的输入信号和反馈信号，对信号传输***的非线性进行计算，若信号传输***的输入信号为某种频率、幅度等都跳变的信号，则由于***本身在幅频特性的不一致性及预失真算法的缺陷等影响，预失真***校正受影响，该影响表现在互调失真不稳定，互调功率会跳变。本申请上述优选实施例在***输入信号中加入稳定的宽带信号，则对预失真单元来说***的输入信号就是一种相对稳定的信号，即使输入信号的幅度和频率有较大变化，但由于宽带信号的存在，预失真单元输入的信号的带宽不变且幅度的变化也基本稳定在一定的范围内，因此校正效果相对较好。
如图7所示，输入信号的频率或带宽即使在其工作频率f1与f2之间任意调整，但对预失真处理单元来说***输入信号的带宽一直在频率f3与f4之间；同时，即使输入信号幅度的大大减小，但由于信号S3和S4的存在，对预失真处理单元来说***输入信号的功率也保持在一定范围之上，可继续对***进行预失真的校正。
步骤S505：对***的输出信号进行滤波，使进入***的宽带信号的功劳减小至不影响***的性能。由于在***中引入了一个或多个宽带信号，其宽带信号本身、宽带信号参数的互调信号以及宽带信号与***本身信号之间参数的互调信号都会影响***的杂散指标，因此还可以通过滤波的方法把杂散去除或减小。
可选地，可以通过在***输出端加滤波单元的方式对***的输出信号进行滤波。
经过***校正的信号如图10所示，其中除***输入信号S′1、S′2以及其产生的互调信号S′12、S′21外，还包括***引入的宽带信号S′3、S′4及其本身的互调信号S′31、S′32、S′41、S′42和其与输入信号之间的互调信号S′231、S′131、S′241、S′141。其中，互调信号S′12、S′21、S′31、S′32、S′41、S′42、S′231、S′131、S′241、S′141在经过***预失真校正后都有所改善，但宽带信号S′3、S′4是不能被校正的，S′3和S′4的存在会对***的带外杂散指标产生影响，有可能对***本身或其他***带来干扰。因此，本申请优选实施例在***的信号输出端增加滤波单元，进一步地滤除相应的宽带信号以及各互调信号。对于原本就有滤波单元的***，可以严格把控相应带外抑制指标，同样可以达到相同的目的。一般经过滤波单元的滤波后***带外的杂散信号都可以明显改善，如图11所示。
综上所述，通过本申请实施例提供的上述的预失真处理装置、信号传输***以及预失真处理方法，在预失真***的输入信号中加入一组稳定的宽带信号，增强了预失真的稳定性，使一些原本不能使用预失真技术的***也能通过预失真技术来提升信号线性指标，并通过线性指标的提升同时改善***的效率指标和成本压力。同时，本申请的宽带信号产生单元通过合理分配宽带信号的频率，通过***输出端的滤波单元可以把宽带信号及由此产生的互调等重新滤除，使***在提升信号线性指标的基础上，不产生额外的杂散信号干扰***。
以上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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种预失真处理装置，其特征在于，包括依次连接的预失真单元、传输单元和耦合单元，其中所述耦合单元的反馈通路与所述预失真单元连接，所述装置还包括：生成单元、合路单元，其中，
所述生成单元，用于生成宽带信号，其中所述宽带信号的带宽大于***输入信号的带宽，且所述宽带信号为非跳变信号；
所述合路单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中，所述合路单元的第一输入端与所述生成单元的输出端连接，所述合路单元的第二输入端用于接收***输入信号，所述合路单元的输出端与所述预失真单元的输入端连接，所述合路单元用于将所述宽带信号和所述***输入信号合路为合路信号，并将所述合路信号输出至所述预失真单元。
2.根据权利要求1所述的预失真处理装置，其特征在于，所述装置还包括：滤波单元，所述滤波单元的输入端与所述耦合单元的输出端连接，所述滤波单元的输出端与天线连接。
3.根据权利要求2所述的预失真处理装置，其特征在于，所述宽带信号经所述传输单元处理后的信号的频率处于所述滤波单元的通带频率之外。
4.根据权利要求3所述的预失真处理装置，其特征在于，所述宽带信号经所述传输单元处理后的信号的频率与所述滤波单元的通带频率的间隔在预设范围内。
5.根据权利要求1所述的预失真处理装置，其特征在于，所述生成单元生成的宽带信号的数量为一个或者多个；在所述生成单元生成的宽带信号为多个的情况下，所述多个宽带信号中至少有一个宽带信号的频率小于所述***输入信号的频率，所述多个宽带信号中至少有一个宽带信号的频率大于所述***输入信号的频率。
6.根据权利要求1所述的预失真处理装置，其特征在于，所述宽带信号包括以下至少之一：WCDMA信号、LTE信号。
7.根据权利要求2所述的预失真处理装置，其特征在于，所述滤波单元，用于滤除所述传输单元的输出信号中所述宽带信号经所述传输单元处理后的信号和杂散信号，其中，所述杂散信号包括因所述宽带信号产生的互调信号。
8.一种信号传输***，其特征在于，所述信号传输***包括权利要求1至7中任一项所述的预失真处理装置。
9.一种预失真处理方法，其特征在于，所述方法包括：
预失真单元接收合路信号，其中，所述合路信号包括：宽带信号和***输入信号，所述宽带信号的带宽大于所述***输入信号的带宽，且所述宽带信号为非跳变信号；
所述预失真单元接收反馈信号，其中，所述反馈信号是从输出信号中耦合出来的信号，所述输出信号是对合路信号进行功率放大得到的；
所述预失真单元根据所述反馈信号，对所述合路信号进行预失真处理，得到预失真处理后的所述合路信号。
10.根据权利要求9所述的预失真处理方法，其特征在于，预失真处理后的所述合路信号在被功率放大为输出信号后，还被滤除所述宽带信号经所述传输单元处理后的信号和杂散信号，其中，所述杂散信号包括因所述宽带信号产生的互调信号。
CN201911353866.XA 2019-12-25 2019-12-25 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法 Active CN111147412B (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911353866.XA CN111147412B (zh) 2019-12-25 2019-12-25 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法
AU2020410790A AU2020410790B2 (en) 2019-12-25 2020-12-17 Pre-distortion processing device, signal transmission system, and pre-distortion processing method
PCT/CN2020/137050 WO2021129494A1 (zh) 2019-12-25 2020-12-17 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法
CA3137606A CA3137606C (en) 2019-12-25 2020-12-17 Pre-distortion processing device, signal transmission system, and pre-distortion processing method
US17/604,436 US20220182020A1 (en) 2019-12-25 2020-12-17 Pre-distortion processing device, signal transmission system, and pre-distortion processing method
EP20907582.9A EP3944577A4 (en) 2019-12-25 2020-12-17 PREDIStortion processing device, signal transmission system and predistortion processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911353866.XA CN111147412B (zh) 2019-12-25 2019-12-25 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111147412A true CN111147412A (zh) 2020-05-12
CN111147412B CN111147412B (zh) 2021-11-09

Family

ID=70519818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911353866.XA Active CN111147412B (zh) 2019-12-25 2019-12-25 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220182020A1 (zh)
EP (1) EP3944577A4 (zh)
CN (1) CN111147412B (zh)
AU (1) AU2020410790B2 (zh)
CA (1) CA3137606C (zh)
WO (1) WO2021129494A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021129494A1 (zh) * 2019-12-25 2021-07-01 三维通信股份有限公司 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11799541B1 (en) * 2022-09-23 2023-10-24 Qualcomm Incorporated Repeater digital processing modes

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1371223A (zh) * 2001-02-27 2002-09-25 华为技术有限公司 数字移动通讯***宽带多载波基站功率控制装置及其方法
CN1689295A (zh) * 2002-10-31 2005-10-26 中兴通讯股份有限公司 一种宽带预失真线性化的方法与***
CN1784879A (zh) * 2003-05-07 2006-06-07 西门子公司 用于使复基带输入信号数字预失真的装置和方法
US20080129379A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Gregory Clark Copeland System and method for digitally correcting a non-linear element
CN101789920A (zh) * 2009-12-29 2010-07-28 北京北方烽火科技有限公司 一种实现自适应预失真功放线性化的方法和***
CN104363849A (zh) * 2012-04-16 2015-02-18 伊西康内外科公司 具有开关的外科装置的控制电路以及用于确定开关状态的方法
CN105227507A (zh) * 2014-06-13 2016-01-06 中兴通讯股份有限公司 非线性***失真校正装置及方法
CN105978493A (zh) * 2016-04-26 2016-09-28 京信通信***（广州）有限公司 超宽带多频多模功率放大***
CN106301235A (zh) * 2016-05-20 2017-01-04 苏州能讯高能半导体有限公司 一种通信信号数字预失真的方法、装置、芯片及电路
CN208572040U (zh) * 2018-07-02 2019-03-01 京信通信***（中国）有限公司 宽带模拟预失真功率放大器装置及发射机
CN208675192U (zh) * 2018-08-16 2019-03-29 奥维飞越通信有限公司 一种宽带预失真功率放大器装置
CN110166007A (zh) * 2019-05-08 2019-08-23 东南大学 基于超前项模型的宽带功率放大器数字预失真***及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103858337B (zh) * 2011-09-22 2017-05-03 大力***有限公司 用于增加多信道宽带通信***中数字预失真的带宽的***和方法
US8929483B1 (en) * 2012-09-05 2015-01-06 RKF Engineering Solutions, LLC Multi-channel digital linearization
WO2014205797A1 (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 华为技术有限公司 一种辨识方法、装置、***及基站
EP3202199B1 (en) * 2014-09-30 2020-03-25 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Determining a centre frequency in an unlicensed frequency band to use
US10224970B2 (en) * 2016-05-19 2019-03-05 Analog Devices Global Wideband digital predistortion
CN110572341B (zh) * 2019-09-19 2021-10-08 三维通信股份有限公司 一种数字预失真技术dpd处理方法及装置
CN110912519A (zh) * 2019-11-04 2020-03-24 京信通信***（中国）有限公司 数字预失真处理电路和信号处理设备
CN111147412B (zh) * 2019-12-25 2021-11-09 三维通信股份有限公司 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1371223A (zh) * 2001-02-27 2002-09-25 华为技术有限公司 数字移动通讯***宽带多载波基站功率控制装置及其方法
CN1689295A (zh) * 2002-10-31 2005-10-26 中兴通讯股份有限公司 一种宽带预失真线性化的方法与***
CN1784879A (zh) * 2003-05-07 2006-06-07 西门子公司 用于使复基带输入信号数字预失真的装置和方法
US20080129379A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Gregory Clark Copeland System and method for digitally correcting a non-linear element
CN101789920A (zh) * 2009-12-29 2010-07-28 北京北方烽火科技有限公司 一种实现自适应预失真功放线性化的方法和***
CN104363849A (zh) * 2012-04-16 2015-02-18 伊西康内外科公司 具有开关的外科装置的控制电路以及用于确定开关状态的方法
CN105227507A (zh) * 2014-06-13 2016-01-06 中兴通讯股份有限公司 非线性***失真校正装置及方法
CN105978493A (zh) * 2016-04-26 2016-09-28 京信通信***（广州）有限公司 超宽带多频多模功率放大***
CN106301235A (zh) * 2016-05-20 2017-01-04 苏州能讯高能半导体有限公司 一种通信信号数字预失真的方法、装置、芯片及电路
CN208572040U (zh) * 2018-07-02 2019-03-01 京信通信***（中国）有限公司 宽带模拟预失真功率放大器装置及发射机
CN208675192U (zh) * 2018-08-16 2019-03-29 奥维飞越通信有限公司 一种宽带预失真功率放大器装置
CN110166007A (zh) * 2019-05-08 2019-08-23 东南大学 基于超前项模型的宽带功率放大器数字预失真***及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021129494A1 (zh) * 2019-12-25 2021-07-01 三维通信股份有限公司 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220182020A1 (en) 2022-06-09
EP3944577A4 (en) 2022-07-20
AU2020410790B2 (en) 2023-02-23
CN111147412B (zh) 2021-11-09
WO2021129494A1 (zh) 2021-07-01
CA3137606C (en) 2023-10-10
AU2020410790A1 (en) 2021-11-18
EP3944577A1 (en) 2022-01-26
CA3137606A1 (en) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11245429B2 (en) System and method for increasing bandwidth for digital predistortion in multi-channel wideband communication systems
US11095326B2 (en) Wide bandwidth digital predistortion system with reduced sampling rate
EP2761742B1 (en) Systems and methods for digital predistortion in a dual band transmitter
US9762268B2 (en) Wireless transceiver
JP2014527372A (ja) マルチバンド送信機における単一の電力増幅器のための線形化
CN111147412B (zh) 预失真处理装置、信号传输***和预失真处理方法
KR20170130510A (ko) 송신기용 신호 처리 장치
WO2016138880A1 (zh) 一种多频段信号处理方法及设备
JP5958324B2 (ja) 歪補償装置および電力増幅装置の歪補償方法
CN110249540B (zh) 完全集成的射频终端***
WO2020003640A1 (ja) フロントエンド回路
CN108293030B (zh) 一种dpd***及其实现方法
KR101168015B1 (ko) Ｉｓｓ 필터 모듈을 응용한 유무선통신장치
KR20240008619A (ko) 보정 없이 대역 외 블럭커 제거가 가능한 광대역 저잡음 증폭기 구조 및 그 방법
KR20050032804A (ko) 피드포워드 방식을 이용한 고조파 제거 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant