CN114189412A - 具有多频带数字预失真的干扰减轻 - Google Patents

具有多频带数字预失真的干扰减轻 Download PDF

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Abstract

本公开的实施例涉及具有多频带数字预失真的干扰减轻。一种方法，包括：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合的预失真信号。

Description

具有多频带数字预失真的干扰减轻
技术领域
以下示例性实施例涉及无线通信和在多个频带上进行操作。
背景技术
接入节点可以支持到终端设备的无线网络连接。接入节点的一部分是功率放大器，功率放大器可能会引入非线性，非线性可能导致所使用的频谱出现不希望的增宽。因此，希望能够预测可能被引入的非线性类型，以使得可以采取措施减轻或防止非线性发生。
发明内容
本发明的各种实施例所寻求的保护范围由独立权利要求规定。本说明书中描述的未落入独立权利要求的范围的示例性实施例和特征(如果有的话)将被解释为对理解本发明的各种实施例有用的示例。
根据另一方面，提供了一种装置，包括部件：用于确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合预失真信号。
根据另一方面，提供了一种装置，该装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使装置：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合预失真信号。
根据另一方面，提供了一种方法，包括：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合预失真信号。
根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品可由计算机读取，并且当由计算机执行时，被配置为使计算机执行包括如下的计算机过程：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合预失真信号。
根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括承载在其中包含以用于与计算机一起使用的计算机程序代码的计算机可读介质，该计算机程序代码包括用于执行如下操作的代码：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合预失真信号。
根据另一方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，该指令用于使装置至少执行以下操作：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合的预失真信号。
根据另一方面，提供了一种包括指令的计算机程序，该指令用于使装置至少执行以下操作：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合的预失真信号。
根据另一方面，提供了一种包括程序指令的计算机可读介质，该程序指令用于使装置至少执行以下操作：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合的预失真信号。
根据另一方面，提供了一种包括程序指令的非暂时性计算机可读介质，该程序指令用于使装置至少执行以下操作：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合的预失真信号。
根据另一方面，提供了一种包括发射器、功率放大器和装置的***，该装置包括至少一个处理器以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中使该***：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合的预失真信号。
根据另一方面，提供了一种***，其包括部件，用于：确定多个数字预失真引擎，确定用于预失真引擎的信号，确定用于矩阵的项并对矩阵进行滤波，基于滤波后的矩阵，确定相关矩阵，从数字预失真引擎获得预失真信号，其中预失真信号基于所确定的相关矩阵而被预失真，并将预失真信号组合成组合的预失真信号。
附图说明
在下面，将结合实施例和附图更详细地描述本发明，其中
图1图示了无线电接入网络的示例性实施例。
图2图示了减轻非线性的示例性实施例。
图3图示了根据示例性实施例的流程图。
图4、图5和图6图示了根据示例性实施例的模拟结果。
图7图示了装置的示例性实施例。
具体实施方式
以下实施例是示例性的。尽管本说明书可能会在文本的若干位置提及“一”、“一个”或“一些”实施例，但这并不一定意味着每次引用都针对相同的(多个)实施例，也并不一定意味着特定的特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合以提供其他实施例。
如本申请中所使用的，术语“电路***”是指以下中的全部：(a)纯硬件电路实现，诸如仅在模拟和/或数字电路***中的实现，以及(b)电路和软件的组合(和/或固件)，诸如(如果适用的话)：(i)(多个)处理器的组合或(ii)软件/(多个)处理器的一部分(包括(多个)数字信号处理器)、软件和存储器，它们一起工作以使装置执行各种功能，以及(c)需要软件或固件来运行的电路，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，即使软件或固件不是物理存在的。“电路***”的这种定义适用于该术语在本申请中的所有使用。作为进一步的示例，如在本申请中所使用的，术语“电路***”还将涵盖仅一个处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及它(或它们)随附软件和/或固件的实现。举例而言并且在适用于特定元素的情况下，术语“电路***”还将涵盖用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路，或者服务器、蜂窝网络设备或其他网络设备中的类似集成电路。电路***的上述实施例也可以被认为是提供用于执行本文档中描述的方法或过程的实施例的手段的实施例。
本文所描述的技术和方法可以通过各种手段来实现。例如，这些技术可以以硬件(一个或多个设备)、固件(一个或多个设备)、软件(一个或多个模块)或其组合来实现。对于硬件实现，实施例的(多个)装置可以被实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文所述功能的其他电子单元或其组合中。对于固件或软件，该实现可以通过执行本文所述功能的至少一个芯片组(例如程序、功能等)的模块来执行。软件代码可以被存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元可以被实现在处理器内或处理器外。在后一种情况下，它可以经由任何合适的手段来与处理器可通信耦合。此外，如本领域技术人员将了解的那样，本文所描述的***的组件可以通过附加组件重新布置和/或补充以支持关于其描述的各个方面等的实现，并且它们不限于在给定的附图中所阐述的精确配置。
本文所描述的实施例可以被实现在通信***中，诸如在以下中的至少一个中：全球移动通信***(GSM)或任何其他第二代蜂窝通信***、通用移动电信***(UMTS、3G)基于基本宽带码分多址(W-CDMA)、高速分组接入(HSPA)、长期演进(LTE)、高级LTE、基于IEEE802.11规范的***、基于IEEE 802.15规范的***和/或第五代(5G)移动或蜂窝通信***。然而，实施例不限于作为示例给出的***，而是本领域技术人员可以将解决方案应用于提供有必要属性的其他通信***。
图1描绘了简化***架构的示例，其示出了一些元素和功能实体，所有这些都是逻辑单元，其实现可能与所示的不同。图1中所示的连接是逻辑连接；实际的物理连接可能会有所不同。对于本领域技术人员明显的是，该***还可以包括除了图1中所示的功能和结构之外的其他功能和结构。图1的示例示出了示例性无线电接入网络的一部分。
图1示出了终端设备100和102，其被配置为在小区中的一个或多个通信信道上处于与提供小区的接入节点(诸如(e/g)NodeB)104的无线连接中。接入节点104也可以被称为节点。从终端设备到(e/g)NodeB的物理链路被称为上行链路或反向链路，并且从(e/g)NodeB到终端设备的物理链路被称为下行链路或前向链路。应当了解，(e/g)NodeB或其功能性可以通过使用适合于这种用途的任何节点、主机、服务器或接入点等实体来实现。需要注意的是，虽然为了解释的简单起见，在本示例性实施例中讨论了一个小区，但是在一些示例性实施例中，一个接入节点可以提供多个小区。
通信***可以包括一个以上的(e/g)NodeB，在这种情况下，(e/g)NodeB也可以被配置为通过为此目的而设计的有线或无线链路而彼此通信。这些链路可以被用于信令目的。(e/g)NodeB是计算设备，其被配置为控制它所耦合到的通信***的无线电资源。(e/g)NodeB也可以被称为基站、接入点或任何其他类型的接口设备，包括能够操作在无线环境中的中继站。(e/g)NodeB包括或耦合到收发器。从(e/g)NodeB的收发器提供到天线单元的连接，该天线单元建立到用户设备的双向无线电链路。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)NodeB还连接到核心网络110(CN或下一代核心NGC)。取决于***，CN侧的对应方可能是服务网关(S-GW，路由和转发用户数据分组)、用于提供终端设备(UE)与外部分组数据网络的连接性的分组数据网络网关(P-GW)，或移动管理实体(MME)等。
终端设备(其也可以被称为UE、用户装备、用户终端、用户设备等)图示了向其分配和指派空中接口上的资源的一种类型的装置，并且因此本文关于终端设备所描述的任何特征可以利用对应的装置来实现，诸如中继节点。这种中继节点的示例是朝向基站的第3层中继(自回程中继)。这种中继节点的另一个示例是第2层中继。这样的中继节点可以包含终端设备部分和分布式单元(DU)部分。例如，CU(集中式单元)可以经由F1AP接口来协调DU操作。
终端设备可以指的是便携式计算设备，其包括利用或不利用订户标识模块(SIM)或嵌入式SIM、eSIM来操作的无线移动通信设备，包括但不限于以下类型的设备：工作站(移动电话)、智能手机、个人数字助理(PDA)、手机、使用无线调制解调器的设备(警报或测量设备等)、笔记本计算机和/或触摸屏计算机、平板计算机、游戏机、笔记本计算机和多媒体设备。应当了解，终端设备也可以是专用或几乎专用的仅上行链路设备，其示例是将图像或视频片段加载到网络的相机或摄像机。终端设备也可以是具有在物联网(IoT)网络中操作的能力的设备，物联网是在其中向对象提供通过网络传送数据的能力而不需要人与人交互或人机交互的场景。终端设备也可以利用云。在一些应用中，终端设备可以包括带有无线电部分的小型便携式设备(诸如手表、耳机或眼镜)，并且计算在云中进行。终端设备(或在一些实施例中为层3中继节点)被配置为执行一个或多个用户装备功能性。
本文所描述的各种技术也可以被应用于网络物理***(CPS)(对控制物理实体计算元件进行协调的***)。CPS可以使得能够实现和利用嵌入在不同位置的物理对象中的大规模互连ICT设备(传感器、执行器、处理器微控制器等)。在其中所讨论的物理***具有固有移动性的移动网络物理***是网络物理***的一个子类别。移动物理***的示例包括由人类或动物运输的移动机器人和电子设备。
此外，虽然装置已被描绘为单个实体，但是可以实现不同的单元、处理器和/或存储器单元(未全部在图1中示出)。
5G支持使用多输入多输出(MIMO)天线、比LTE多得多的基站或节点(所谓的小小区概念)，包括与较小基站合作进行操作并取决于服务需求、用例和/或可用频谱而采用各种无线电技术的宏站点。5G移动通信支持广泛的用例和相关应用，包括视频流、增强现实、不同的数据共享方式和各种形式的机器类型应用，诸如(大规模)机器类型通信(mMTC)，包括车辆安全、不同的传感器和实时控制。5G预计将具有多个无线电接口，即低于6GHz、cmWave和mmWave，并且还可以与现有的传统无线电接入技术(诸如LTE)集成。至少在早期阶段，与LTE的集成可以被实现为一个***，其中宏覆盖由LTE提供，5G无线电接口接入通过聚合到LTE而来自小小区。换言之，5G被计划同时支持RAT间可操作性(诸如LTE-5G)和RI间可操作性(无线电接口间可操作性，诸如低于6GHz–cmWave，低于6GHz–cmWave–mmWave)。5G网络中考虑使用的概念之一是网络切片，其中可以在同一个基础设施内创建多个独立和专用的虚拟子网(网络实例)，以运行对延迟、可靠性、吞吐量和移动性有不同要求的服务。
LTE网络中的当前架构完全分布在无线电中，并且完全集中在核心网络中。5G中的低延迟应用和服务可能需要将内容带得靠近无线电，这可能会导致本地突破和多接入边缘计算(MEC)。5G使得分析和知识生成能够在数据源处发生。这种方法需要利用可能无法持续连接到网络的资源，诸如笔记本计算机、智能手机、平板计算机和传感器。MEC为应用和服务托管提供分布式计算环境。它还具有在靠近蜂窝用户的地方存储和处理内容以加快响应时间的能力。边缘计算涵盖了广泛的技术，诸如无线传感器网络、移动数据采集、移动签名分析、协作分布式点对点自组织网络和处理也可被归类为本地云/雾计算和网格/网格计算、露计算、移动边缘计算、小云计算(cloudlet)、分布式数据存储和取回、自主自愈网络、远程云服务、增强和虚拟现实、数据缓存、物联网(大规模连接性和/或延迟关键)、关键通信(自动驾驶汽车、交通安全、实时分析、时间关键控制、医疗保健应用)。
通信***还能够与其他网络通信，诸如公共交换电话网络或互联网112，和/或利用由它们提供的服务。通信网络还可以能够支持云服务的使用，例如核心网络操作的至少一部分可以作为云服务来执行(这在图1中由“云”114描绘)。通信***还可以包括中央控制实体等，为不同运营商的网络提供设施以例如在频谱共享中进行合作。
边缘云可以通过利用网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)而被带入到无线接入网(RAN)。使用边缘云可能意味着至少部分地在与远程无线电头端或包括无线电部分的基站操作耦合的服务器、主机或节点中执行接入节点操作。节点操作也可能将分布在多个服务器、节点或主机之间。云RAN架构的应用使得RAN实时功能能够在RAN侧(在分布式单元DU 104中)被执行并且非实时功能能够以集中化的方式(在集中单元CU 108中)被执行。
还应该理解，核心网络操作和基站操作之间的劳动力的分布可能与LTE的不同，甚至不存在。可以使用的其他一些技术，例如包括大数据和全IP，它们可能会改变网络的构建和管理方式。5G(或新无线电，NR)网络被设计来支持多个层次结构，其中MEC服务器可以被放置在核心和基站或节点B(gNB)之间。应当了解，MEC也可以被应用于4G网络。
5G还可以利用卫星通信来增强或补充5G服务的覆盖——例如通过提供回程。可能的用例包括为机器对机器(M2M)或物联网(IoT)设备或车辆上的乘客提供服务连续性，和/或确保关键通信和/或未来铁路/海事/航空通信的服务可用性。卫星通信可以利用对地静止地球轨道(GEO)卫星***，也可以利用低地球轨道(LEO)卫星***，例如巨型星座(在其中部署了数百个(纳米)卫星的***)。巨型星座中的每个卫星106可以覆盖创建地面小区的若干启用卫星的网络实体。地面小区可以通过地面中继节点104或由位于地面或卫星中的gNB来创建，或者gNB的一部分(例如DU)可以在卫星上，并且gNB的一部分(例如CU)可以在地面上。附加地或可替代地，可以利用高空平台站HAPS***。可以将HAPS理解为位于相对于地球的固定点处并且位于20-50公里高度的物体上的无线电台。例如，宽带接入可以经由HAPS使用轻型太阳能飞机和飞艇在20-25公里的高度连续操作数月来提供。
应当注意，所描绘的***是无线电接入***的一部分的示例并且该***可以包括多个(e/g)NodeB，终端设备可以接入多个无线电小区并且***还可以包括其他装置，诸如物理层中继节点或其他网络元件等。(e/g)NodeB中的至少一个可以是家庭(e/g)nodeB。另外，在无线电通信***的地理区域中，可以提供多个不同种类的无线电小区以及多个无线电小区。无线电小区可以是宏小区(或伞状小区)，它们是大型小区，通常具有高达数十公里的直径，或者它们可以是较小的小区，诸如微小区、毫微微小区或微微小区。图1的(e/g)NodeB可以提供任何类型的这些小区。蜂窝无线电***可以被实现为包括多种小区的多层网络。在一些示例性实施例中，在多层网络中，一个接入节点提供一个种类的一个或多个小区，因此需要多个(e/g)节点来提供这样的网络结构。
为了满足改进通信***的部署和性能的需要，引入了“即插即用”(e/g)NodeB的概念。能够使用“即插即用”(e/g)NodeB的网络，除了归属(e/g)NodeBs(H(e/g)nodeB)之外，还可以包括归属节点B网关，或HNB-GW(图1中未示出)。可以安装在运营商网络内的HNB网关(HNB-GW)可以将来自大量HNB的业务聚合回到核心网络。
在无线网络中，操作在多个频带上是有益的，因为它实现了在操作在单个频带上时无法实现的灵活性。但是，如果频带彼此靠近，则互调干扰的可能性会增加。互调可以被理解为对包含两个或多个不同频率、频率分量的信号进行调幅，并且它可能是由***中的非线性引起的。在接入节点中，非线性的源可能是功率放大器PA，这是由于其电子元件的限制，或者也可能是由所使用的算法引起的。频率分量之间的互调不仅处于任一频率分量的整数倍处的频率处而且还在原始频率的和频和差频处以及这些频率的倍数的和和差处可以形成附加分量。如果出现互调干扰，则有可能无法滤除之。这可能是由于所使用的滤波器的有限滚降响应所致。例如，在数字滤波中，硬件或软件实现可能包括有限数量的乘法器，从而迫使每个滤波器使用有限数量的抽头。例如，一些设计为每个数字滤波器分配32、64、96个滤波器抽头。由于滤波器抽头数量有限，滤波器滚降可能会在一个频率中缓慢发生，从而导致相邻频带中的信号干扰。
为了减轻由PA引起的非线性，可以利用数字预失真DPD。DPD可以使得PA能够工作在其饱和点处或接近其饱和点。DPD可以利用诸如直接学习算法DLA、间接学习算法ILA或基于定点的算法之类的算法。例如，在ILA中，输出信号被用作后失真器的输入以提取预失真器的参数。另一方面，DLA可以基于标识PA模型，其逆PA模型是要计算(即，确定)的DPD函数。DLA可以将PA建模为具有奇数项的记忆多项式，例如只有奇数项，然后可以通过递归算法计算记忆多项式的逆函数。
图2图示了具有直接学习的DPD可以如何与功率放大器一起使用以减轻非线性的示例性实施例。信号首先被输入到然后执行DPD功能的数字预失真器210，然后预失真信号由数模转换器DAC 220转换为模拟信号，该模拟信号然后由功率放大器230放大。放大的模拟信号由发射机240发射。而且，输出的放大的模拟信号被用作到反馈回路250的输入。在反馈回路250中，放大的模拟信号被输入到模数转换器260以获得数字信号。所获得的数字信号然后被输入到标识单元270，该标识单元270对该信号进行滤波和归一化。标识单元还可以接收数字预失真器210输出的预失真信号作为输入。标识单元270然后可以基于输入信号通过例如提取来确定PA 230的特性。然后这些特性可以被函数单元280使用来确定DPD函数，其可以被用作来自反馈回路250的输出，其然后作为输入被提供给数字预失真器210。要注意的是，数字预失真器210还接收未被预失真信号作为输入并因此使用反馈预失真信号和未被预失真信号以产生新的预失真信号。
对诸如PA 230之类的非线性组件进行建模的示例是广义记忆多项式GMP模型。可以被用来对非线性电子组件建模的其他模型是例如径向修剪沃尔泰拉模型和简化径向修剪沃尔泰拉模型。在GMP模型中，线性和多个非线性部分可以用输入信号x(n)的项来表达。输入信号可以偏移q(即x(n-q))以表示非线性设备的记忆。因此，分量y(n)的非线性输出可以用线性项和非线性项来表达。这些项也可以被理解为分量的特性。
DPD引擎可以被理解为组件，其可以是执行输入信号的预失真以便减轻在放大信号时由PA引入的非线性的逻辑组件。因此，由于反馈回路，DPD引擎可以动态地产生PA特性的倒数。在一些示例性实施例中，DPD引擎被实现为一个线性滤波器和N-1个高阶项线性滤波器的组合，但是该实现可以变化。在该示例性实施例中，到线性滤波器的输入可以是输入信号。每个高阶项滤波器可以将输入幅度的某个幂作为输入，并且每个滤波器也可以具有不同数量的抽头。滤波可以被用来对输入信号进行预失真并减轻PA失真，以使得PA的输出的基带等效值接近于与输入信号相同。
当使用多个频带时，每个载波或每个频带可能有一个DPD引擎，或者可能有一个专用于一个载波的引擎和一个专用于一个频带的引擎的组合。因此，例如，如果有3个频带被使用，则相应地可能有三个DPD引擎，每个频带一个。然而，如果频带(即射频RF频带)彼此靠近引起相互之间的互调IM干扰，则多个DPD引擎可能无法减轻这种干扰。因此，希望进一步增强DPD实现，以使得可以减轻自干扰，从而即使频带彼此靠近也允许多频带操作。
图3图示了根据示例性实施例的流程图，其中即使存在彼此靠近的多个频带，也可以使用多个DPD引擎。换言之，在该示例性实施例中图示了用于多频带DPD的自干扰减轻SIMMDPD。首先在S1中确定需要多少DPD引擎。可以为每个载波分配一个DPD引擎，或者为每个频带分配一个DPD引擎，或者两者的组合。接下来，在S2中，获得数控振荡器的频率，NCO，以使得有对应于DPD引擎的NCO。例如，每个DPD引擎有一个NCO。NCO频率例如可以是载波集合的中心。NCO可以被理解为数字信号发生器，它创建波形的同步、离散时间、离散值表示。NCO可以与DAC结合使用。NCO的一些益处可以包括敏捷性、准确性、稳定性和可靠性。
接下来，在S3中，为DPD引擎选择滤波器。例如，每个DPD引擎可能有一个滤波器。在该示例性实施例中，滤波器是有限脉冲响应FIR滤波器，但是在一些其他示例性实施例中可以使用其他滤波器。FIR是一种具有有限持续时间脉冲响应的滤波器。在一些其他示例性实施例中，一个FIR滤波器可以被用于多个甚至所有DPD引擎。如果使用实数FIR滤波器，即没有复数系数的FIR滤波器，那么DPD引擎的中心可以被设置为0Hz。如果使用复数FIR滤波器，即具有复数系数的FIR滤波器，那么可以为其对应的DPD引擎专门设计FIR滤波器。复数滤波器的中心可能与对应的DPD引擎重合。然后在S4中为DPD引擎确定信号。例如，可以为实数FIR滤波器确定0Hz的偏移项并将其表示为txb1、x1b、x2b和x3b。可替代地，如果使用复数FIR滤波器，那么不需要对信号进行偏移，并且这些项可以被表示为tx、x1、x2、x3。在S5中，然后为矩阵选择项，从而还选择存储深度和非线性阶数。
在S6中，对矩阵执行基函数滤波以生成滤波后的矩阵。基函数滤波可以被理解为对时域中的非线性项进行滤波。要注意的是，无论项是否被偏移到0Hz或中心，都可以使用所选择的配置。还要注意的是，如果使用复数FIR，则信号不被偏移。然后在S7中，确定滤波后的相关矩阵。在该示例性实施例中，滤波后的矩阵是自相关矩阵和互相关矩阵。基于矩阵，可以根据所使用的DPD算法获得系数。然后在S8中，预失真的数字信号由DPD引擎生成。每个DPD引擎可以生成预失真的数字信号。如果使用实数FIR滤波器，那么如果信号被偏移到0Hz，则预失真信号以0Hz为中心。然后在S9中，预失真信号被偏移回到载波或频带中心。可替代地，如果使用复数FIR滤波器，则不需要偏移回去，因为信号之前未被偏移到0Hz。然后在S10中，来自DPD引擎的预失真信号被组合成总预失真信号。例如，这可以被描述为：总预失真信号＝预失真信号1+预失真信号2+预失真信号3。然后可以将总预失真信号用作引擎的反馈回路的一部分从而允许确定哪个DPD干扰了哪个DPD。
图4图示了诸如图3中图示的示例性实施例之类的示例性实施例的模拟结果。在模拟的示例性实施例中，存在放置在频率处的三个载波，这些频率可以被认为是基带频率。载波1的频率为-45MHz，载波2的频率为+21MHz，载波3的频率为+45MHz，并且因此使用了三个DPD引擎。在替代示例性实施例中，载波1可以属于RF频带1并且载波2和3可以属于RF频带2，在这种情况下将使用两个DPD引擎。黑色部分410图示了载波2和3之间的IM干扰，下面的白色部分420图示了示例性实施例中的线性化具有的效果。在该示例性实施例中，将被例如空腔滤波器抑制的区域由正方形430图示出。
该示例性实施例中的DPD引擎的采样率为491.52MSPS。如果特定的多频带配置更宽以满足奈奎斯特标准，则也可以使用更高的采样率。该示例性实施例中的信号可以被表示为tx＝x1+x2+x3，其中tx是未预失真信号复合物，其中包括图1的所有三个信号。x1是位于-45MHz处的第一载波，即频带1，x2是位于15MHz处的第二载波，即频带2，x3是位于+45MHz处的第三载波，即频带3。相应地，
x1b是偏移到0Hz的第一载波。关联的NCO1偏移为+45MHz，x2b是偏移到0Hz的第二载波。关联的NCO2偏移为-15MHz，且x3b是偏移到0Hz的第三载波。关联的NCO3偏移为-45MHz。Fb1是偏移到0Hz的第一载波的反馈。+45MHz的关联的NCO1偏移与滤波一起被使用以提取它。txb1是与x1b中的NCO1一起偏移的复合物tx，其为+45MHz。要注意的是，与第一DPD引擎相关联的分量x1b、txb1和Fb1随NCO1被偏移到0Hz。
下面讨论与第一DPD引擎相关联的等式。要注意的是，与第二DPD和第三DPD相关联的等式可以相同或相似。图4中所图示的结果是从示例性实施例中使用的3个DPD引擎获得的。因此，获得矩阵YMat：
YMat＝[x1b x1b*|x1b|2x1b*|x2b|2x1b*|x3b|2txb1*|txb1|2x1b*|x1b|4x1b*|x2b|4x1b*|x3b|4txb1*|txb1|4]
矩阵YMat的垂直列是基于时间的偏移，诸如n、n+1、n+2等。因此，YMat是一个n x9矩阵。然而，要注意的是，上面说明的项可能不是固定的，而是可以基于DPD模型的复杂性以及PA和载波配置的复杂性来选择项。要注意的是，为简单起见，从讨论中排除了记忆项。在一些示例性实施例中可以使用的一些附加项的示例是：
x1b*(|x1b|2+|x2b|2+|x3b|2)k，
x1b*(|x1b|2+|x2b|2)k，
x1b*(|x1b|2+|x3b|2)k，
x1b*(|x2b|2+|x3b|2)k
x1b*|x1b|2*k1*|x2b|2*k2*|x3b|2*k3
x1b*|x1b|2*k1*|x2b|2*k2
x1b*|x1b|2*k1*|x3b|2*k3
x1b*|x2b|2*k2*|x3b|2*k3
矩阵是在没有基函数滤波的情况下导出的，因此接下来应用基函数滤波。可以在时域或频域中执行基函数滤波。应用于三阶非线性的基函数滤波的示例是：
f(x1b*|x1b|2)
YMatf＝[f(x1b) f(x1b*|x1b|2)f(x1b*|x2b|2)f(x1b*|x3b|2)f(txb1*|txb1|2)f(x1b*|x1b|4)f(x1b*|x2b|4)...f(x1b*|x3b|4)f(txb1*|txb1|4)]
要注意的是，YMatf中的非线性项被滤波，因此不会表现出滤波器f之外的频率分量。这对于其中相邻载波IM可能相互干扰的SIM MDPD是有益的。因此，为DPD引擎2和3生成的自相关和互相关函数可能会将频率内容限制在滤波器响应带宽内。这允许相邻的DPD引擎获得干扰IM的准确估计。由于基函数滤波，最小二乘解决方案可以获得适用于某个DPD引擎的频率内容。尽管相邻的DPD引擎在频域中重叠，但是可以通过多次迭代来实现标识其自己的IM。
如果自相关和互相关函数没有被滤波，则非线性基函数将表现出不受限制的频率分量。因此，当此类IM在相邻DPD引擎之间干扰时，将导致无效的IM估计。这种解决方案可能无法正确地减轻自干扰分量，因为由DPD引擎使用的最小二乘解决方案可能不具有用于干扰IM的正确频率暴露。以下是自相关和互相关函数的示例。
基函数滤波后的自相关函数：Auto1＝(YMatfH)(YMatf)
基函数滤波后的互相关函数：Cross1＝(YMatfH)(f(Fb1))
DLA系数：wn1＝Auto1-1*(Cross1)。
一旦标识完成，就可以在为0Hz的基带中生成预失真波形。预失真波形Pred1b(n)然后可以被偏移到与NCO1共轭的正确频率。以下等式说明了如何为对应于载波1的第一DPD引擎生成预失真波形。可以以类似的方式生成针对其他载波的预失真波形。
Pred1b(n)＝x1b(n)+filter(TotalError(n))
TotalError(n)＝ymatn*wn1
ymatn是与时间n相对应的矩阵YMat的行向量。TotalError在它被添加到所期望信号x1b之前被滤波。要注意的是，Pred1b在此示例中位于基带0Hz处。Pred1b(n)然后在被添加到其他预失真信号之前将被偏移回到其原始频率-45MHz。
图5图示了当在图4的示例性实施例中使用65抽头数字滤波器时的模拟结果。每个载波都可以居中到滤波器的中间。例如，滤波器可以是实数FIR或复数FIR滤波器。如果使用实数FIR滤波器，则载波被偏移到0Hz。如果使用复数滤波器，则可能不需要偏移。该滤波器内的IM被校正，并且可以在不超过专用滤波器抽头的数量的情况下，通过增宽或缩窄滤波器来控制校正。
图6图示了当实数FIR滤波器被应用于频带2中的未失真、干净的信号时的模拟结果。由于滤波器是实数的，因此在0Hz附近对称，载波被偏移以将载波2或频带2的中心放置为接近0Hz，这是滤波器的中心。如所图示，滤波器不能完全抑制载波3。因此，图4中所图示的任何载波间IM 410都没有体验任何衰减。这可以通过应用图3中所图示的示例性实施例来校正。
上述示例性实施例的优点包括在多载波和多频带情况下将PA线性化的能力。上述SIM MDPD可以与任何载波分离一起使用。因此，在一些示例性实施例中，可以使用上述SIMMDPD概念将诸如NR-100之类的连续载波拆分成多个频带。
图7图示了可以是接入节点或被包括在接入节点中的装置的示例实施例。该装置例如可以是适用于接入节点以实现所描述的实施例的电路***或芯片组。装置700可以是包括一个或多个电子电路***的电子设备。装置700可以包括诸如至少一个处理器之类的通信控制电路***710，以及包括计算机程序代码(软件)722的至少一个存储器720，其中至少一个存储器和计算机程序代码(软件)722被配置为与至少一个处理器一起，使装置700执行上述接入节点的示例实施例中的任一个。
存储器720可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁存储器设备和***、光存储器设备和***、固定存储器和可移除存储器。存储器可以包括用于存储配置数据的配置数据库。例如，配置数据库可以存储当前相邻小区列表，并且在一些示例实施例中，存储在检测到的相邻小区中使用的帧结构。
装置700还可以包括通信接口730，其包括用于根据一种或多种通信协议实现通信连接性的硬件和/或软件。通信接口730可以为装置提供无线电通信能力以在蜂窝通信***中进行通信。例如，通信接口可以向终端设备提供无线电接口。装置700还可以包括另一个接口，朝向诸如网络协调器装置之类的核心网络和/或蜂窝通信***的接入节点。装置700还可包括被配置为分配资源的调度器740。
处理器710解译计算机程序指令并处理数据。处理器710可以包括一个或多个可编程处理器。处理器710可以包括具有嵌入式固件的可编程硬件，并且可替代地或附加地，可以包括一个或多个专用集成电路ASIC。
处理器710耦合到存储器720。处理器被配置为从存储器720读取数据和将数据写入到存储器720。存储器720可以包括一个或多个存储器单元。存储器单元可以是易失性或非易失性的。应注意，在一些示例实施例中，可以存在一个或多个非易失性存储器单元和一个或多个易失性存储器单元，或者可替代地，一个或多个非易失性存储器单元，或者可替代地，一个或多个易失性存储器单元。易失性存储器例如可以是RAM、DRAM或SDRAM。非易失性存储器例如可以是ROM、PROM、EEPROM、闪存、光存储或磁存储。一般而言，存储器可以被称为非暂时性计算机可读介质。存储器720存储由处理器710执行的计算机可读指令。例如，非易失性存储器存储计算机可读指令并且处理器710使用用于暂时存储数据和/或指令的易失性存储器来执行指令。
计算机可读指令可以已预先被存储到存储器720，或者可替代地或附加地，它们可以由装置经由电磁载波信号接收和/或可以从诸如计算机程序产品之类的物理实体复制。计算机可读指令的执行使装置700执行上述功能性。
在本文档的上下文中，“存储器”或“计算机可读介质”可以是任何非暂时性介质或可以包含、存储、通信、传播或传送指令以供指令执行***、装置或设备(诸如计算机)使用或与之关联使用。
要注意的是，装置700还可以包括图7中未示出的各种组件。各种组件可以是硬件组件和/或软件组件。
尽管上面已经根据附图参考示例描述了本发明，但是显然本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以多种方式进行修改。因此，所有词语和表达都应该被广义地解释并且它们旨在说明实施例，而不是限制实施例。对于本领域技术人员来说明显的是，随着技术的进步，可以以各种方式来实现本发明构思。此外，本领域技术人员而言很清楚，所描述的实施例可以但不必须以各种方式与其他实施例组合。

Claims (18)

1.一种用于通信的装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置：
确定多个数字预失真引擎；
确定用于所述预失真引擎的信号；
确定用于矩阵的项并对所述矩阵进行滤波；
基于滤波后的所述矩阵，确定相关矩阵；
从所述数字预失真引擎获得预失真信号，其中所述预失真信号基于所确定的所述相关矩阵而被预失真；以及
将所述预失真信号组合成组合的预失真信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所确定的所述项是无记忆项。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述组合的预失真信号被输入到功率放大器。
4.根据权利要求1所述的装置，其中被包括在所述多个数字预失真引擎中的预失真引擎的数量基于所使用的载波频率的数目或基于所使用的频带而被确定。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个预失真引擎中的至少一个预失真引擎包括作为实数有限脉冲响应滤波器的滤波器。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述至少一个预失真引擎被使得执行对被包括在所确定的信号中的信号的偏移，以获得偏移的信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其中在所述偏移的信号被组合成所述组合的预失真信号之前，所述至少一个预失真引擎对所述偏移的信号执行回到其原始频率的偏移。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个预失真引擎中的至少一个预失真引擎包括作为复数有限脉冲响应滤波器的滤波器。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述相关矩阵包括自相关矩阵和互相关矩阵。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述矩阵使用基函数滤波而被滤波。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述滤波包括非线性的滤波项。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述项基于以下各项中的至少一项而被确定：所述数字预失真引擎的复杂度、功率放大器的复杂度、和/或载波配置的复杂度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中所述装置被包括在接入节点中。
14.一种通信方法，包括：
确定多个数字预失真引擎；
确定用于所述预失真引擎的信号；
确定用于矩阵的项并对所述矩阵进行滤波；
基于滤波后的所述矩阵，确定相关矩阵；
从所述数字预失真引擎中获得预失真信号，其中所述预失真信号基于所确定的所述相关矩阵而被预失真；以及
将所述预失真信号组合成组合的预失真信号。
15.一种用于通信的计算机可读介质，包括程序指令，所述程序指令用于使装置至少执行以下操作：
确定多个数字预失真引擎；
确定用于所述预失真引擎的信号；
确定用于矩阵的项并对所述矩阵进行滤波；
基于滤波后的所述矩阵，确定相关矩阵；
从所述数字预失真引擎获得预失真信号，其中所述预失真信号基于所确定的所述相关矩阵而被预失真；以及
将所述预失真信号组合成组合的预失真信号。
16.一种用于通信的装置，包括部件，所述部件用于：
确定多个数字预失真引擎；
确定用于所述预失真引擎的信号；
确定用于矩阵的项并对所述矩阵进行滤波；
基于滤波后的所述矩阵，确定相关矩阵；
从所述数字预失真引擎获得预失真信号，其中所述预失真信号基于所确定的所述相关矩阵而被预失真；以及
将所述预失真信号组合成组合的预失真信号。
17.一种用于通信的***，包括发射器、功率放大器和装置，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，其中所述***被使得：
确定多个数字预失真引擎；
确定用于所述预失真引擎的信号；
确定用于矩阵的项并对所述矩阵进行滤波；
基于滤波后的所述矩阵，确定相关矩阵；
从所述数字预失真引擎获得预失真信号，其中所述预失真信号基于所确定的所述相关矩阵而被预失真；以及
将所述预失真信号组合成组合的预失真信号。
18.一种用于通信的***，包括部件，所述部件用于：
确定多个数字预失真引擎；
确定用于所述预失真引擎的信号；
确定用于矩阵的项并对所述矩阵进行滤波；
基于滤波后的所述矩阵，确定相关矩阵；
从所述数字预失真引擎获得预失真信号，其中所述预失真信号基于所确定的所述相关矩阵而被预失真；以及
将所述预失真信号组合成组合的预失真信号。
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