CN115529212A - 基于开环的短波通信方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于开环的短波通信方法、装置、设备及可读存储介质，电子设备发送第一基带信号时，根据当前工作环境的环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，根据预失真系数对第一基带信号进行预失真处理得到第一失真信号，并根据第一失真信号进行短波通信。采用该种方案，对于不具备反馈回路且FPGA资源紧张的电子设备，在线发送基带信号时，利用离线计算好的预失真系数对基带信号进行处理，实现补偿电子设备的功率放大器的非线性特性的同时保证功率放大器的效率的目的。

Description

基于开环的短波通信方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及短波通信技术领域，具体涉及一种基于开环的短波通信方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

短波通信主要依靠天波传输，具有传输距离远、传输不需要中继的特点，是现代通信的一种重要手段。

目前，短波通信过程中存在多种损耗，这些损耗会削弱信号的接收功率。为了提高短波通信的传输距离，需要提高发射端设备的发射功率。发射端的功率放大器是一个典型的非线性***。当发射端设备的发送功率接近饱和状态时，输出会呈现非线性特性，从而产生杂散、互调失真等非线性效应，导致通信***的误码率增大并干扰相邻信道。因此，短波通信对功率放大器的线性度的要求非常高。为了提升功率放大器的线性度，通常采用功率回退法，即将功率放大器的输入功率从1分贝(dB)压缩点回退几个dB，使得功率放大器工作在远离1dB压缩点的区域，从而使得功率放大器返回线性放大区。

然而，功率回退法降低了功率放大器的利用效率，并使得热耗散增大。

发明内容

本申请实施例公开了一种基于开环的短波通信方法、装置、设备及可读存储介质，利用开环机制对功率放大器的非线性进行补偿的同时保证功率放大器的效率。

第一方面，本申请实施例提供一种基于开环的短波通信方法，应用于电子设备，所述方法包括：

确定所述电子设备当前工作环境的环境参数；

根据所述环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，所述预失真系数表中存储不同工作环境下的环境参数与预失真系数的对应关系；

根据所述预失真系数对第一基带信号进行预失真处理，得到第一失真信号；

根据所述第一失真信号进行短波通信。

第二方面，本申请实施例提供一种基于开环的短波通信装置，包括：

第一确定模块，用于确定所述电子设备当前工作环境的环境参数；

第二确定模块，用于根据所述环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，所述预失真系数表中存储不同工作环境下的环境参数与预失真系数的对应关系；

处理模块，用于根据所述预失真系数对第一基带信号进行预失真处理，得到第一失真信号；

通信模块，用于根据所述第一失真信号进行短波通信。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时使得所述电子设备实现如上第一方面或第一方面各种可能的实现方式所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时用于实现如上第一方面或第一方面各种可能的实现方式所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种包含计算程序的计算机程序产品，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面各种可能的实现方式所述的方法。

本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法、装置、设备及可读存储介质，电子设备发送第一基带信号时，根据当前工作环境的环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，根据预失真系数对第一基带信号进行预失真处理得到第一失真信号，并根据第一失真信号进行短波通信。采用该种方案，对于不具备反馈回路且FPGA资源紧张的电子设备，在线发送基带信号时，利用离线计算好的预失真系数对基带信号进行处理，实现补偿电子设备的功率放大器的非线性特性的同时保证功率放大器的效率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A是用于执行本申请实施例提供的方法的电子设备的短波功率放大器的AM-AM特性曲线示意图；

图1B是用于执行本申请实施例提供的方法的电子设备的短波功率放大器的AM-PM特性曲线示意图；

图2是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的基本原理图；

图3是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的过程示意图；

图4是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的一个流程图；

图5是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法中环境参数设置界面示意图；

图6是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法计算预失真系数的仪器架构图；

图7为本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法中离线学习阶段的流程图；

图8是用于本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的所适用预失真模型的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法中在线使用的过程示意图；

图10是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的效果图；

图11为本申请实施例提供的基于开环的短波通信装置的一种结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前，基于短波通信的电子设备对功耗的要求比较严格。低功耗是电子设备发展的必然趋势。为了降低电子设备的功耗，需要提高功率放大器的工作效率，使得电子设备的发射机在相同输出功率的前提下具有更低的输入功耗。短波功率放大器(以下简称为功放或功率放大器)是短波发射链路的核心部件，功放的性能对电子设备的整机效果、互调失真等指标具有重大影响。

为了提高功放的工作效率，通常要求发射机的功率放大器工作在接近饱和的状态。该方式虽然可以在相同输入功率的情况下增加电子设备的输出功率，但是当功率放大器越工作在接近饱和点，则功放所表现的非线性特征也就越强，功放输出信号的非线性失真越大。信号的非线性失真不仅会产生带内失真，影响信号误码率，还将产生带外失真，对邻近频段信道造成干扰。

因此，短波通信中对电子设备的功放的线性度提出了非常高的要求，尽量保持高效率的前提下提高功率放大器的线性度极为重要。功率放大器线性化技术称为短波通信***中的一个关键技术。

为了提升功率放大器的线性度，传统方法是功率退回法，即将功放的输入功率从1dB压缩点向后回退几个dB，使得功放工作在远离1dB压缩点的区域，从而使得功放工作在线性放大区。

然而，功率回退法降低了功率放大器的利用效率并使得热耗散增大，这种牺牲功率放大器的效率换取线性度的方法显然是不可取的。而且，当功率回退到一定程度时将无法改变功放的线性度。因此，功率回退法不适用于对功放线性度和效率都有较高要求的短波通信***。

此外，业界还有一些其他的功放线性化技术，如多尔蒂(Doherty)功放技术、前馈技术等。其中，Doherty功放技术需要增加额外的硬件开销。前馈技术电路特性参数受到器件老化和温度变化等的影响，性能不稳定，且前馈技术的效率较低，一般在10％左右，设计和调试都比较复杂。

基于此，本申请实施例提供基于数字预失真理论和短波通信发射电台，提供一种基于开环的短波通信方法、装置、设备及可读存储介质，利用开环机制对功率放大器的非线性进行补偿的同时保证功率放大器的效率。

该方案适用于使用场景复杂多变、需要对功放进行跟踪补偿的场景。该方案要求电子设备的发射机使用场景简单稳定、无信号反馈回路、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)资源有限的场景，可以有效的在可用资源有限的情况下实现功放的线性输出。

图1A是用于执行本申请实施例提供的方法的电子设备的短波功率放大器的AM-AM特性曲线示意图。请参照图1A，横坐标为输入调幅(amplitude modulation，AM)，纵坐标表示输出AM，输入AM和输出AM是非线性的。

图1B是用于执行本申请实施例提供的方法的电子设备的短波功率放大器的AM-PM特性曲线示意图。请参照图1A，横坐标为输入AM，纵坐标表示输出调相(phase modulation，PM)，输入AM和输出PM是非线性的。

本申请实施例的技术构思是构建一个与短波功率放大器特性相逆的数字预失真(Digital pre-distortion，DPD)模型，数字预失真模型也称之为DPD模型、预失真模型等。基带信号输入预失真模型后，预失真模型使得基带信号变化为失真信号后，将失真信号输入短波功率放大器，使得短波功率放大器的输出信号与原始的基带信号构成线性关系。其中，预失真模型也可以称之为预失真器。

理想情况下，“预失真-功放”构成的级联***呈现线性特性。示例性的，请参照图2。

图2是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的基本原理图。请参照图2，左上角坐标系表示预失真模型，即DPD模型的特性曲线，该特性曲线的输入(V_i)和输出(V_d)是非线性的。右上角坐标系表示功率放大器(power amplifier，PA)的特性曲线，该特性曲线的输入(v_d)和输出(V₀)也是非线性的。

最下面的坐标系表示预失真模型和PA构成的级联模型的特性曲线。该特性曲线的输入(V_i)和输出(V₀)呈线性关系。

基于图1A、图1B和图2，为解决功率放大器的非线性问题，在基于预失真的基本理论下，本申请实施例的目的在于提供一种基于开环的短波通信方法、装置、设备和可读存储介质。基于开环的短波通信装置可灵活内置于电子设备的短波数字信道单元上，安装方便，易于实现。而且，采用本申请实施例所述的方法，采用预失真处理技术后，电子设备的发射机的三阶互调指标(2MHz-30MHz)从原来的-20dB提高到-40dB以上，发射机的频谱质量也取得很大改善。

图3是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的过程示意图。请参照图3，本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法包括离线学习阶段和在线使用阶段。虚线以上部分为离线学习阶段，虚线以下部分为在线使用阶段。

离线学习阶段，对电子设备的功率放大器的非线性特性进行学习，得到不同环境参数下预失真模型的预失真系数，将该些预失真系数写入FPGA程序。该过程中，可利用电子设备上的相关软件等产生基带测试信号，该基带测试信号被下载至矢量信号源进行上变频，得到射频信号，之后经过发射机功放放大后经过衰减器再到达频谱仪，利用频谱仪能够得到功放输出信号对应的基带信号。该过程中，对功放输出信号对应的基带信号进行采样以学习功率放大器的非线性特性。

在线使用阶段，电子设备的预失真单元确定功放当前工作环境的环境参数，根据环境参数确定预失真系数，根据预失真系数对当前的基带信号进行预失真处理得到第一失真信号，将第一失真信号上变频得到射频信号后送入电子设备的功率放大器，功率放大器对射频信号进行放大后输出，从而补充功率放大器的非线性特性的同时实现短波通信。该阶段中，根据环境参数确定出预失真系数后，将该预失真系数传递给预失真模型。利用预失真模型对第一基带信号进行预失真处理，得到第一失真信号。之后，对第一失真信号进行上变频等处理后，输入至发射机的功率放大器，由功率放大器放大后输出。

下面，基于图1-图3的说明，对本申请实施例所述的基于开环的短波通信方法进行详细说明。示例性的，请参照图4。

图4是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的一个流程图。本实施例的执行主体是利用短波进行通信的电子设备，该方法包括如下步骤：

401、确定所述电子设备当前工作环境的环境参数。

示例性的，电子设备利用传感器等对当前工作环境进行测量，以确定当前工作环境的环境参数。环境参数包括电子设备当前的工作温度、电压以及频点等。

402、根据所述环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，所述预失真系数表中存储不同工作环境下的环境参数与预失真系数的对应关系。

示例性的，电子设备上预先存储一个预失真系数表，预失真系数包中存储不同工作环境下环境参数与预失真系数的对应关系。例如，环境参数包括温度1、电压2以及频点3，对应的预失真系数为预失真系数4。

403、根据所述预失真系数对第一基带信号进行预失真处理，得到第一失真信号。

示例性的，电子设备确定出预失真系数后，将第一基带信号和第一基带信号作为预失真模型的输入，从而使得预失真模型输出第一失真信号。

404、根据所述第一失真信号进行短波通信。

电子设备得到第一失真信号后，对第一失真信号进行上变频、数模转换、功率放大、谐波滤波等并输出。

本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法，电子设备发送第一基带信号时，根据当前工作环境的环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，根据预失真系数对第一基带信号进行预失真处理得到第一失真信号，并根据第一失真信号进行短波通信。采用该种方案，对于不具备反馈回路且FPGA资源紧张的电子设备，在线发送基带信号时，利用离线计算好的预失真系数对基带信号进行处理，实现补偿电子设备的功率放大器的非线性特性的同时保证功率放大器的效率的目的。

可选的，上述实施例所述为在线使用阶段。电子设备在执行在线使用阶段之前，需要执行离线学习以得到预失真系数表。离线学习阶段中，电子设备设置测试环境的环境参数，所述测试环境的环境参数包括所述电子设备的温度、频点、电压中的至少一个，所述测试环境至少为一个，所述至少一个测试环境包含所述当前工作环境。之后，电子设备针对所述测试环境生成基带测试信号，并根据所述基带测试信号生成所述预失真系数表。

示例性的，离线学习阶段，电子设备可提供设置界面，用户通过设置界面设置测试环境的环境参数。示例性的，请参照图5。

图5是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法中环境参数设置界面示意图。基于该设置界面，用户可以设置文件保存路径、阶次、深度、训练信号类型等。用户可通过设置界面上的下拉菜单按钮灵活设置训练信号的类型，下拉菜单按钮如图中黑色填充三角所示。训练信号可以为单音信号、双音信号等。训练信号即为基带测试信号等。

另外，用户还可以在通过设置界面对仪器进行设置，如频率、信号源功率等。设置界面上有多个按钮，如初始化按钮、载入基带测试信号按钮、载入预失真基带测试信号按钮等，通过触摸或鼠标点击不同的按钮，则可以向电子设备输入不同的指令，以触发电子设备执行相应的任务。

用户通过设置界面设置好环境参数后，电子设备产生基带测试信号。之后，电子设备根据基带测试信号生成预失真系数。电子设备针对不同的环境参数生成预失真系数，并将环境参数和预失真系数的对应关系存储在预失真系数表中。之后，将预失真系数表写入电子设备的FPGA程序中。

采用该种方案，电子设备通过离线学习生成不同环境参数各自对应的预失真系数，实现准确生成预失真系数的目的。

图6是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法计算预失真系数的仪器架构图。请参照图6，该仪器架构包括电子设备、矢量信号源、功率放大器、衰减器和频谱分析仪。其中，电子设备和矢量信号源通过网线或通用输入输出(General-purpose input/output，GPIO)控制线连接，电子设备和频谱仪通过网络或GPIO控制线连接，矢量信号源和功率放大器连接，功率放大器和衰减器连接，衰减器和频谱仪连接。基于该仪器架构，离线学习阶段如图7所示。

图7为本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法中离线学习阶段的流程图，本实施例包括：

701、电子设备产生基带测试信号。

示例性的，电子设备上安装有MATLAB等软件。电子设备设置好环境参数后，在该环境参数下利用MATLAB软件产生基带测试信号。不同环境下的基带测试信号可以相同或不同。

702、对所述基带测试信号进行上变频以得到第一射频信号，将所述第一射频信号输入至功率放大器以得到第一放大信号。

示例性的，电子设备将基带测试信号下载入矢量信号源，利用矢量信号源对基带测试信号上变频，以得到第一射频信号。该第一射频信号经过功率放大器得到第一放大信号。

之后，根据该第一放大信号确定测试环境的环境参数对应的预失真系数，并将测试环境对应的预失真系数存储至预失真系数表。

采用该种方案，通过电子设备产生标准的测试基带信号，简化了离线学习过程，而且利用电子设备能够灵活的改变基带测试信号的波形、方便基带测试信号和失真信号的切换。

可选的，根据该第一放大信号确定测试环境的环境参数对应的预失真系数的过程可参见步骤703-704。

703、确定所述第一放大信号对应的第二基带信号。

示例性的，功放输出的第一放大信号被输入至衰减器，讲过合适的衰减后送入频谱仪，通过频谱仪观察第一放大信号的频谱，记录第一放大信号对应的第一非线性失真结果。同时，通过电子设备控制频谱仪，利用频谱仪的IQ Trace功能得到第一放大信号对应的第二基带信号。该第二基带信号和第一非线性失真结果被发送至电子设备。

704、电子设备分析所述第二基带信号以确定所述测试环境的环境参数对应的预失真系数。

示例性的，电子设备对第二基带信号的非线性特点、记忆性特点等进行分析，选择合适的预失真模型以及预失真系数计算方法，以离线的方式计算出预失真系数。

采用该种方案，实现电子设备准确计算出预失真系数的目的。

可选的，电子设备计算出预失真系数后，需要对预失真系数进行验证，当计算出的预失真系数符合存储条件时，才将预失真系数存储至预失真系数表；若计算出的预失真系数不符合存储条件，则需要重选计算预失真系数。验证过程如下步骤705-707所示。

705、根据所述测试环境的环境参数对应的预失真系数对所述基带测试信号进行预失真处理，得到第二失真信号。

示例性的，电子设备利用预失真系数得到预失真模型，利用预失真模型对MATLAB软件等生成的基带测试信号进行预失真处理，得到第二失真信号。

706、电子设备对所述第二失真信号进行上变频以得到第二射频信号，将所述第二射频信号输入至所述功率放大器以得到第二放大信号。

示例性的，电子设备将第二失真信号下载至矢量信号源，并调整矢量信号源的频率，使功放输出信号达到额定功率，再利用矢量信号源的数字上变频功能对第二失真信号进行上变频，以得到第二射频信号，该第二射频信号输入功放得到第二放大信号。

707、根据所述第二放大信号的非线性失真结果，确定是否将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表；若存储预失真系数，则执行步骤708；若不存储预失真系数，则执行步骤704。

示例性的，第二放大信号经过合适的功率衰减后送入频谱仪，通过频谱仪观察第二放大信号的频谱，记录第二放大信号的第二非线性失真结果。

之后，电子设备控制频谱仪，通过频谱仪观察第二非线性失真结果，若第二非线性失真结果良好，则执行步骤708；若第二非线性失真结果较差，则执行步骤704。

708、将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表。

示例性的，除了保存预失真系数外，电子设备还保存离线学习阶段中产生的各项数据以及波形文件等。其中，各项数据包括第一非线性失真结果、第二非线性失真结果等，波形文件包括测试基带信号、第二失真信号等。

采用该种方案，每次计算出预失真系数后，对该预失真系数进行验证，只有通过验证的预失真系数才能够被保存在预失真系数表中，提高了预失真系数表的准确性。

可选的，上述实施例中，根据所述第二放大信号的非线性失真结果，确定是否将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表时，当所述非线性结果小于或等于预设阈值时，将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表；当所述非线性结果大于预设阈值时，不保存所述测试环境对应的预失真系数。

示例性的，预先设置一个阈值，该阈值例如为-40dB，当第二非线性失真结果为-45dB、-50dB，则表示对功放的非线性有所改善，保留该预失真系数。当第二非线性失真结果为-35dB、-30dB等，则认为对功放的非线性特性没有改善，舍弃该预失真系数。

上述实施例中，第一非线性结果、第二非线性结果表示一些失真指标，如邻信道功率比(Adjacent-Channel Power Rejection，ACPR)、互调指标等。

采用该种方案，通过对比第一非线性结果和第二非线性结果的相似度，以确定是否将预失真系数存储在预失真系数表中，计算量少，过程简单，一定程度上节约了电子设备的计算资源等。

可选的，上述的基带测试信号例如为多音信号，多音信号是由多个独立的正弦信号波形叠加而产生的。通过MATLAB仿真的能够得到940Hz、960Hz、980Hz、1000Hz、1020Hz、1040Hz、1060Hz等频率的多音信号。

采用该种方案，由于电子设绑定发射机的互调指标为三阶互调指标，因此，将多音信号作为测试基带信号，能够更好的改善电子设备发射机的三阶互调指标。

可选的，上述实施例中，预失真模型例如为非线性特性模型，表达式如公式(1)：

其中，x(n)表示基带测试信号，即预失真模型的输入信号。a表示预失真模型的预失真系数。n表示信号的采样序号，M为记忆多项式，用于表征功放的记忆特性，表示功放输出与输入信号的前m个符号相关。K为记忆多项式表征的非线性特性。考虑到短波功率放大器除了普遍存在的非线性特性外，还可能存在记忆特性，第一预失真模型需要对功放的记忆特性进行补偿，因此增加记忆项。预先设定M和K的阶数，当m＞0，k＞0时，将所有的a_mk初始化为0；当m＝0、k＝0时，a₀₀＝1。

将公式(1)写成矩阵方式，得到如下公式(2)：

z＝XA 公式(2)

公式(2)中，X表示预失真模型的输入向量矩阵，A表示预失真模型的预失真系数矩阵。

X的表达式如下公式(3)所示，A的表达式如下公式(4)所示：

Z＝[z(n),…,z(n)|z(n)|^K,…,z(n-M),…,z(n-M)|z(n-M)|^K] 公式(3)

A＝[a₀₀,…,a_0K,…,a_M0,…,a_MK] 公式(4)

图8是用于本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的所适用预失真模型的结构示意图。

请参照图8，模型的输入包括预失真系数和基带测试信号。其中，预失真系数即为图中的系数，基带测试信号被分成两路信号，其中一路延迟一个时钟周期后，使得预失真模型得到一个记忆项。其中，延迟如图中Z^-1所示，记忆项如图中M₁所示。另一路信号到达M₀，M₀的展开如右边多项式模型所示。

多项式模型的输入为基带测试信号和预失真系数，输入的基带测试信号取绝对值后，求绝对值的1次方、绝对值的2次方、绝对值的3次方和绝对值的4次方，得到4个次方。之后，求得的每个“次方”和输入的基带测试信号本身相乘，得到多个乘积，多个乘积和基带测试信号本身共5路数据。得到5路数据之后，每路数据继续乘以预失真系数，得到M₀的输出。

M₁的输入相较于M₀延迟了一个周期，M₁的预失真系数是另外一组系数，M₀的输出和M₁的输出的总和构成预失真模型的输出。

图8中，预失真系数表示为[a₀,a₁,a₂,a₃,a₄]。对于M₀而言，预失真系数例如为[a₀₀,a₀₁,a₀₂,a₀₃,a₀₄]、M₁的预失真系数例如为[a₁₀,a₁₁,a₁₂,a₁₃,a₁₄]。

可选的，上述步骤704中，电子设备采用有最小二乘法(least sqaure，LS)确定预失真模型的预失真系数。该算法公式如下：

A＝(X^HX)^-1X^Hz 公式(5)

其中，“^H”表示共轭转置运算，“^-1”表示传统的矩阵求逆运算，(X^HX)^-1X^H又称之为矩阵X的广义逆矩阵，即左逆矩阵，A即为LS算法得到的预失真系数。

可选的，上述实施例中，预失真系数会因为测试环境的不同而不同。测试环境的环境参数包括频段、温度或电压。也就是说，电子设备工作在不同频段、不同温度或不同电源等不同的工作环境，导致预失真系数不同。因此，离线学习阶段，电子设备在不同的测试环境下计算预失真系数，从而得到预失真系数表。

图9是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法中在线使用的过程示意图。

请参照图9，电子设备包括参数测量模块、表地址产生模块、预失真系数表模块、信号处理模块、上变频模块。其中，参数测试模块的输入端连接***电路和主控，***电路指用于检测当前工作环境的温度、电压、频点等环境参数的电路，主控是根据检测到的环境参数选择是否开启预失真功能、选择哪组预失真系数的逻辑控制单元。

参数测量模块完成功率放大器当前工作温度、电压以及工作频率的测量，参数测量模块的输出端连接表地址产生模块。

表地址产生模块的输入端连接参数测量模块。表地址产生模块得到环境参数后，根据环境参数查找该环境参数对应的预失真系数表的地址，并将该地址输入至预失真系数表模块。

预失真系数表模块根据地址查找预失真系数，并将预失真系数送入信号处理模块，信号处理模块根据预失真系数生成预失真模型，利用预失真模型对第一基带信号进行预失真处理，得到第一失真信号并输出。

第一失真信号到达上变频模块，得到射频信号并通过功放输出。

请同时参照图3，图9所示各个模块包含在图3所示的预失真单元中。上述的在线使用过程在FPGA中实现，预失真系数表在FPGA的实现方式由块存储器(block Random AccessMemory，BRAM)实现。

图10是本申请实施例提供的基于开环的短波通信方法的效果图。请参照图10，电子设备能够根据上述的第一非线性失真结果得到虚线，虚线表示未经过预失真处理，根据上述的第二非线性失真结果得到实现，实线表示经过预失真处理。由此可见：用预失真处理技术后发射机三阶互调指标(2MHz～30MHz)从原来的-20dB提高到-40dB以上，发射机频谱质量也取得很大改善。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图11为本申请实施例提供的基于开环的短波通信装置的一种结构示意图。该基于开环的短波通信装置1100包括：第一确定模块1101、第二确定模块1102、处理模块1103和通信模块1104。

第一确定模块1101，用于确定所述电子设备当前工作环境的环境参数；

第二确定模块1102，用于根据所述环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，所述预失真系数表中存储不同工作环境下的环境参数与预失真系数的对应关系；

处理模块1103，用于根据所述预失真系数对第一基带信号进行预失真处理，得到第一失真信号；

通信模块1104，用于根据所述第一失真信号进行短波通信。

可选的，再请参照图11，一种可行的实现方式中，上述的基于开环的短波通信装置1100还包括：

离线模块1105，用于在所述第二确定模块1102根据所述环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数之前，设置测试环境的环境参数，所述测试环境的环境参数包括所述电子设备的温度、频点、电压中的至少一个，所述测试环境至少为一个，所述至少一个测试环境包含所述当前工作环境；针对所述测试环境生成基带测试信号；根据所述基带测试信号生成所述预失真系数表。

一种可行的实现方式中，所述离线模块1105根据所述基带测试信号生成所述预失真系数表时，用于对所述基带测试信号进行上变频以得到第一射频信号；将所述第一射频信号输入至功率放大器以得到第一放大信号；根据所述第一放大信号确定所述测试环境的环境参数对应的预失真系数；将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表。

一种可行的实现方式中，所述离线模块1105根据所述第一放大信号确定所述测试环境的环境参数对应的预失真系数时，用于确定所述第一放大信号对应的第二基带信号；分析所述第二基带信号以确定所述测试环境的环境参数对应的预失真系数。

一种可行的实现方式中，所述离线模块1105将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表之前，还用于根据所述测试环境的环境参数对应的预失真系数对所述基带测试信号进行预失真处理，得到第二失真信号；对所述第二失真信号进行上变频以得到第二射频信号；将所述第二射频信号输入至所述功率放大器以得到第二放大信号；根据所述第二放大信号的非线性失真结果，确定是否将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表。

一种可行的实现方式中，所述离线模块1105根据所述第二放大信号的非线性失真结果，确定是否将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表时，用于当所述非线性结果小于或等于预设阈值时，将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表；当所述非线性结果大于预设阈值时，不保存所述测试环境对应的预失真系数。

一种可行的实现方式中，所述基带测试信号为多音信号。

本申请实施例提供的基于开环的短波通信装置，可以执行上述实施例中电子设备的动作，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图12为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图12所示，该电子设备1200包括：

处理器1201和存储器1202；

所述存储器1202存储计算机指令；

所述处理器1201执行所述存储器1202存储的计算机指令，使得所述处理器1201执行如上所述的基于开环的短波通信方法。

处理器1201的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

可选地，该电子设备12000还包括通信部件1203。其中，处理器1201、存储器1202以及通信部件1203可以通过总线1204连接。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时用于实现如上所述的基于开环的短波通信方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于开环的短波通信方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种基于开环的短波通信方法，其特征在于，应用于电子设备，所述方法包括：

确定所述电子设备当前工作环境的环境参数；

根据所述环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，所述预失真系数表中存储不同工作环境下的环境参数与预失真系数的对应关系；

根据所述预失真系数对第一基带信号进行预失真处理，得到第一失真信号；

根据所述第一失真信号进行短波通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数之前，还包括：

设置测试环境的环境参数，所述测试环境的环境参数包括所述电子设备的温度、频点、电压中的至少一个，所述测试环境至少为一个，所述至少一个测试环境包含所述当前工作环境；

针对所述测试环境生成基带测试信号；

根据所述基带测试信号生成所述预失真系数表。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述基带测试信号生成所述预失真系数表，包括：

对所述基带测试信号进行上变频以得到第一射频信号；

将所述第一射频信号输入至功率放大器以得到第一放大信号；

根据所述第一放大信号确定所述测试环境的环境参数对应的预失真系数；

将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一放大信号确定所述测试环境的环境参数对应的预失真系数，包括：

确定所述第一放大信号对应的第二基带信号；

分析所述第二基带信号以确定所述测试环境的环境参数对应的预失真系数。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表之前，还包括：

根据所述测试环境的环境参数对应的预失真系数对所述基带测试信号进行预失真处理，得到第二失真信号；

对所述第二失真信号进行上变频以得到第二射频信号；

将所述第二射频信号输入至所述功率放大器以得到第二放大信号；

根据所述第二放大信号的非线性失真结果，确定是否将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二放大信号的非线性失真结果，确定是否将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表，包括：

当所述非线性结果小于或等于预设阈值时，将所述测试环境对应的预失真系数存储至所述预失真系数表；

当所述非线性结果大于预设阈值时，不保存所述测试环境对应的预失真系数。

7.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述基带测试信号为多音信号。

8.一种基于开环的短波通信装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定所述电子设备当前工作环境的环境参数；

第二确定模块，用于根据所述环境参数从预失真系数表中确定出预失真系数，所述预失真系数表中存储不同工作环境下的环境参数与预失真系数的对应关系；

处理模块，用于根据所述预失真系数对第一基带信号进行预失真处理，得到第一失真信号；

通信模块，用于根据所述第一失真信号进行短波通信。

9.一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时使得所述电子设备实现如权利要求1-7任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时用于实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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