DE102004047724A1 - Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung, Transceiver mit Sendeeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Sendeeinrichtung - Google Patents

Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung, Transceiver mit Sendeeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Sendeeinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102004047724A1
DE102004047724A1 DE102004047724A DE102004047724A DE102004047724A1 DE 102004047724 A1 DE102004047724 A1 DE 102004047724A1 DE 102004047724 A DE102004047724 A DE 102004047724A DE 102004047724 A DE102004047724 A DE 102004047724A DE 102004047724 A1 DE102004047724 A1 DE 102004047724A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
output
predistortion
signal
input
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.)
Withdrawn
Application number
DE102004047724A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan-Erik Dr. Müller
Nazim Ceylan
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.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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 Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE102004047724A priority Critical patent/DE102004047724A1/de
Publication of DE102004047724A1 publication Critical patent/DE102004047724A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/366Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator
    • H04L27/367Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator using predistortion
    • H04L27/368Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator using predistortion adaptive predistortion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3247Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits using feedback acting on predistortion circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits
    • H03F1/3294Acting on the real and imaginary components of the input signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details 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
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0475Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/105A non-specified detector of the power of a signal being used in an amplifying circuit
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/372Noise reduction and elimination in amplifier
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details 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
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B2001/0408Circuits with power amplifiers
    • H04B2001/0425Circuits with power amplifiers with linearisation using predistortion

Landscapes

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

Abstract

Es ist eine Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung vorgesehen, die einen Sendepfad sowie einen Rückkopplungspfad aufweist. Im Sendepfad ist eine Vorverzerrungseinheit (102) enthalten, die abhängig von einem abgeleiteten Kontrollsignal (LS) sowie eingangsseitig anliegender Basisbandsignale die Adresse eines in einem Speicher (252) abgelegten Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) berechnet und diesen in einer Komplexmultipliziereinheit mit den anliegenden Basisbandsignalen verknüpft. Die Verwendung komplexer Koeffizienten und der Komplexmultiplizierer ermöglicht die Kompensation sowohl einer AM/AM-Verzerrung wie auch einer AM/PM-Verzerrung in einer der Vorverzerrungseinheit (102) nachgeschalteter Verstärkereinrichtung (108). In sinnvoller Weise läßt sich der Rückkopplungspfad der Sendeeinrichtung mit digitaler adaptiver Vorverzerrung auch über die Empfangseinrichtung in einem Transceiver implementieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sendeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Transceiver und ein Verfahren zum Betreiben einer adaptiven digitalen Vorverzerrung in eine Sendeeinrichtung.
  • Die Anforderungen moderner Kommunikationsstandards an die Signalqualität von Sendeeinrichtungen bzw. die Signalqualität von Sendeeinrichtungen in Transceivern steigen mit dem wachsenden Bedürfnis an hohen Datenraten sowie einer zunehmenden Mobilität. Die mittlerweile gebräuchlichen Multi-Standard-Betriebsmodi, beispielsweise UMTS, W-LAN erfordern die Verwendung von Bandbreiten effizienten, linearen Modulationsarten wie QPSK oder QAM (Quadratur-Amplituden-Modulation). Daraus ergibt sich für eine Sendeeinrichtung bzw. für den Sendepfad in einem Transceiver eine hohe Linearitätsanforderung. Dabei ist vor allen Dingen der Leistungsverstärker innerhalb des Sendepfades sehr wichtig, der das zu sendende Signal auf die benötigte Ausgangsleistung verstärkt. Ein solcher Verstärker sollte eine hohe Linearität aufweisen, also in einem weiten Ausgangsleistungsbereich eine lineare Verstärkung besitzen. Gleichzeitig sollten insbesondere in mobilen Geräten, welche über einen Akku mit Strom versorgt werden, die Leistungsverstärker einen hohen Wirkungsgrad besitzen. Ein hoher Wirkungsgrad, also ein hohes Verhältnis von erzeugter Hochfrequenzausgangsleistung zu aufgewendeter Batterieleistung ist jedoch normalerweise nur in einem Bereich gegeben, in dem das HF-Übertragunsverhalten des Verstärkers einen nichtlinearen Verlauf hat.
  • In aktuellen mobilen Kommunikationsgeräten werden daher Leistungsverstärker verwendet, die durch geeignete Schaltungstechnik einen bestmöglichen Kompromiß zwischen Linearität des Leistungsverstärkers und Stromverbrauch darstellen. Diese läßt sich beispielsweise durch ein geeignetes Biasing bzw. eine geeignete Lastimpedanz am Ausgang des Verstärkers erreichen, wie es in den Dokumenten von G. L. Madonna et al.: "Investigations of Linearity Characteristics For Large-Emitter Area GaAS HBT Power Stages", GAAS 2001 Conference, London 2001 und Iwai et al.: "High Efficiency and High Linearity In-GaP/GaAS HBT Power Amplifiers: Matching Techniques of Source and Load Impedance to Improve Phase Distortion and Linearity", IEEE Transactions On Electronic Devices, Vol. 45, No. 6, Juni 1998 beschrieben ist. Soll die Linearität des verwendeten Leistungsverstärkers innerhalb des Sendepfades weiter verbessert werden, ist es in modernen Schaltungen üblich, eine Vorverzerrung des Eingangssignals des Leistungsverstärkers vorzunehmen.
  • Die Vorverzerrung des Eingangssignals ist so ausgestaltet, daß die nicht lineare Verstärkung des Verstärkers dadurch kompensiert wird. Dabei wird das Basisbandsignal der Sendeeinrichtung an geeigneter Stelle vorverzerrt. Beispiele für eine Vorverzerrung innerhalb der analogen Signalverarbeitungskette des Basisbandes sind in den Dokumenten Yamauchi et al.: "A Novel Series Diode Linearizer for Mobile Radio Power Amplifiers", IEEE MTT-S 1996, Seite 831 bis 833 und E. Westesson et al.: "A Complex Polynomial Predistorter Chip in CMOS for Baseband or IF Linearization of RF Power Amplifiers", IEEE International Symposium on Circuits and Systems 1999 beschrieben. Diese analogen Vorverzerrungen lassen sich besonders kostengünstig mittels einfacher Zusatzschaltungen realisieren. Ein Nachteil einer analogen Vorverzerrung ist es jedoch, daß sich die Betriebsbedingungen wie beispielsweise Temperatur, Arbeitspunkt oder Aussteuerung des Leistungsverstärkers nur in sehr engen Grenzen verändern dürfen. Die Grenzen lassen sich durch eine analoge Vorverzerrungsschaltung erweitern, die flexibel angepaßt werden kann. Solche Vorverzerrungsschaltungen sind jedoch nur mit hohem Aufwand realisierbar und erhöhen zudem wieder die Stromaufnahme.
  • Im Gegensatz dazu besitzt eine Vorverzerrung des digitalen Basisbandsignals eine sehr gute Anpassung an sich verändernde äußere Betriebsbedingungen. Bei der sogenannten adaptiven digitalen Vorverzerrung wird ein Teil des analogen Ausgangssignals hinter dem Leistungsverstärker ausgekoppelt, demoduliert und wieder in ein digitales Basisbandsignal umgesetzt. Aus dem Vergleich des umgesetzten Basisbandsignals mit dem ursprünglichen, unverzerrten Basisbandsignal läßt sich die Verzerrung eines Teils des Sendepfades und insbesondere des Leistungsverstärkers bestimmen. Daraus sind Vorverzerrungskoeffizienten berechenbar. Eine Ausführungsform mit adaptiver digitaler Vorverzerrung ist in Dokument US 2003/0035494 gezeigt. Der Nachteil der dort vorgestellten Anordnung ist allerdings die hohe Stromaufnahme aufgrund der kontinuierlich arbeitenden Vorverzerrungseinheit.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sendeeinrichtung vorzusehen, die eine hohe Ausgangsleistung bei gleichzeitig guten Linearitätseigenschaften und niedrigem Stromverbrauch aufweist. Weiterhin stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Transceiveranordnung vorzusehen, bei der in einfacher Weise eine adaptive digitale Vorverzerrung möglich ist.
  • Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für eine digitale Vorverzerrung in einer Sendeeinrichtung vorzusehen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.
  • So umfasst eine Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung eine Prozessoreinheit zur Abgabe eines zwei wertdiskrete Komponenten aufweisenden Basisbandsignals an einen ersten und an einen zweiten Signalausgang. Die Sendeeinrichtung enthält eine adaptive Vorverzerrungseinheit mit einem ersten Signaleingang, welcher mit dem ersten Signalausgang der Prozessoreinheit verbunden ist, mit einem zweiten Signaleingang, welcher mit dem zweiten Signalausgang der Prozessoreinheit verbunden ist und mit einem ersten und zumindest einem zweiten Steuereingang zur Zuführung wertdiskreter Signale. Die Vorverzerrungseinheit ist zur Bereitstellung eines zwei wertdiskreten Komponenten umfassenden Signals an einen ersten und an einen zweiten Signalausgang ausgebildet, wobei das zwei wertdiskrete Komponenten umfassende Signal von einem am ersten und am zweiten Eingang anliegenden Eingangssignal und einem Steuersignal an zumindest dem ersten Steuereingang abgeleitet ist. Dazu enthält sie ein Mittel zur Ermittlung eines Vorverzerrungskoeffizienten, der einen komplexen Wert umfasst. Dieser ist abhängig von einem Steuersignal an einem ersten Steuereingang des Mittels und von der komplexen Summe aus den Pegeln von Signalen am ersten Eingang und am zweiten Eingang der Vorverzerrungseinheit. Weiterhin besitzt die Vorverzerrungseinheit eine Schaltung zur komplexen Multiplikation, die mit dem ersten und dem zweiten Eingang gekoppelt ist. Die Schaltung ist zur Multiplikation der am ersten und am zweiten Eingang anliegenden Komponenten mit dem komplexen Vorverzerrungskoeffizienten und zur Abgabe eines aus der Multiplikation abgeleiteten Ausgangssignals ausgebildet. Schließlich weist die Vorverzerrungseinheit eine Adaptionseinheit zur Erzeugung und für eine Übermittlung eines neuen komplexen Vorverzerrungskoeffizienten auf. Dieser wird durch die geeignete Ausbildung der Adaptionseinheit zumindest aus den am ersten und am zweiten Eingang der Vorverzerrungseinheit anliegenden Signalen, aus dem ersten Steuersignal und aus einem zweiten Basisbandsignal gebildet, das eine erste und eine zweite Komponente umfasst und an einem zweiten Steuereingang der Vorverzerrungseinheit anliegt. Die Sendeeinrichtung weist eine Wandeleinrichtung auf, deren Eingänge mit den Ausgängen der Vorverzerrungseinheit verbunden sind und die zur Umwandlung anliegender wertdiskreter Komponenten in wertkontinuirliche Komponenten ausgebildet ist. Die Sendeeinrichtung enthält weiterhin eine Modulationseinrichtung mit einem ersten Eingang, der mit dem ersten Ausgang der Vorverzerrungseinheit gekoppelt ist und mit einem zweiten Eingang, der mit dem zweiten Ausgang der Vorverzerrungseinheit gekoppelt ist. Die Modulationseinrichtung weist einen Lokaloszillatoreingang zur Zuführung eines Lokaloszillatorsignals, sowie einen Ausgang auf und ist zur Umsetzung eingangsseitig anliegender Signale in ein Ausgangssignal mittels des Lokaloszillatorsignals ausgebildet. Der Ausgang der Modulationseinrichtung ist mit zumindest einer Verstärkungseinrichtung gekoppelt, deren Ausgang mit einer Auskoppeleinheit zur Auskopplung eines Teils des Ausgangssignals der Verstärkungseinrichtung verbunden ist. Schließlich weist die Sendeeinrichtung ein Mittel zur Umsetzung des Teils des Ausgangssignals in ein Basisbandsignal auf, wobei das Basisbandsignal eine erste und eine zweite wertdiskrete Komponente umfasst. Das Mittel ist zur Bereitstellung der ersten Komponente an einen ersten Ausgang und zur Bereitstellung der zweiten Komponenten an einen zweiten Ausgang ausgebildet, wobei der erste Ausgang mit einem ersten Abgriff des zweiten Steuereingangs der Vorverzerrungseinheit und der zweite Ausgang mit einem zweiten Abgriff des zweiten Steuereingangs der Vorverzerrungseinheit verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß ist die Vorverzerrungseinheit ausgebildet, einen ersten oder einen zweiten Betriebszustand einzunehmen. In dem ersten Betriebszustand ist die Vorverzerrungseinheit zur Abgabe der an ihrem ersten bzw. an ihrem zweiten Eingang anliegenden Signalen an ihrem ersten bzw. an ihrem zweiten Ausgang ausgebildet. Somit werden eingangsseitig anliegende Signale direkt am Ausgang ausgegeben. In dem zweiten Betriebszustand ist die Vorverzerrungseinheit zur Abgabe der ersten bzw. der zweiten Komponente des abgeleiteten Ausgangssignals an ihrem ersten bzw. ihrem zweiten Ausgang ausgebildet. Die Vorverzerrungseinheit ist durch das erste Steuersignal in den ersten oder in den zweiten Betriebszustand schaltbar. Weiterhin ist gemäß der Erfindung in der Sendeeinrichtung eine Leistungskontrolleinheit vorgesehen, deren Eingang mit einem Steuerausgang für ein wertdiskretes Leistungskontrollsignal der Prozessoreinheit verbunden ist und die zumindest einen Ausgang zur Bereitstellung des ersten Steuersignals aufweist, welcher mit dem ersten Steuereingang der Vorverzerrungseinheit gekoppelt ist.
  • Die Erfindung sieht somit eine Leistungskontrolleinheit vor, die über ein Steuersignal eine Verzerrung des Basisbandsignals in der Vorverzerrungseinheit steuert. Die Vorverzerrungseinheit ist durch das Steuersignal in einen Betriebsmodus schaltbar, in der das Basisband unverzerrt abgegeben wird. Die Vorverzerrungseinheit ist in diesem Betriebszustand deaktiviert und verbraucht keinen Strom.
  • Sinnvollerweise wird die mit dem Ausgang der Modulationseinrichtung gekoppelte Verstärkungseinrichtung in einem Bereich hohen Wirkungsgrades betrieben. Dadurch gibt die Einrichtung ein Signal mit hoher Leistung bei geringem Stromverbrauch ab. Ist der Pegel des am Eingang der Verstärkungseinrichtung anliegenden Signals zu hoch, führt die Vorverzerrungseinheit eine geeignete Vorverzerrung durch, um die durch den hohen Eingangspegel hervorgerufene Verzerrung in der Verstärkungseinrichtung zu kompensieren. Ist der Pegel des Eingangssignals nur so groß, daß eine ausreichende Linearität der HF-Übertragungskennlinie bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad weiterhin gegeben ist, wird die Vorverzerrungseinheit durch das Steuersignal in den ersten Betriebszustand geschaltet, damit deaktiviert und das Basisbandsignal bleibt unverzerrt.
  • Insgesamt ist immer eine gute Linearität des Ausgangssignals gewährleistet, wobei gleichzeitig der Stromverbrauch deutlich reduziert wird. Der Pegel des zu sendenden Ausgangssignals ist der Prozessoreinheit bekannt, so daß diese über ein geeignetes Leistungskontrollsignal das erste Steuersignal für die Vorverzerrungseinheit bestimmt.
  • Zweckmäßigerweise wird das an der Vorverzerrungseinheit eingangsseitig anliegende Basisbandsignal durch die Einheit so vorverzerrt, daß es nach Durchlauf aller nachgeschalteten Elemente der Sendeeinrichtung ein lineares Abbild des gewünschten, zu sendenden Signals darstellt. Die im Sendepfad vorhandenen Nichtlinearitäten werden so in geeigneter Weise kompensiert.
  • Die Adaptionseinheit ist besonders dann zweckmäßig, falls sich äußere Bedingungen wie beispielsweise Temperatur oder Aussteuerung verändert haben sollten. Die von der Adaptionseinheit erzeugten neuen Vorverzerrungskoeffizienten sind daher optimal für eine Kompensation der nicht linearen Übertragungskennlinie der Sendeeinrichtung. Auch die Adaptionseinheit ist Teil der Vorverzerrungseinheit und somit durch das erste Steuersignal aktivierbar.
  • Ein Transceiver mit einer solchen Sendeeinrichtung umfaßt weiterhin eine Empfangseinheit mit einem Eingang und einem Ausgang, die zur Umsetzung eines an ihrem Eingang anliegenden Signal in ein zwei wertdiskrete Komponenten umfassendes Basisbandsignal ausgebildet ist. Dabei stellt die Empfangseinrichtung das Mittel zur Umsetzung dar, wobei der Ausgang der Empfangseinrichtung mit dem zumindest einen zweiten Steuereingang der Vorverzerrungseinheit gekoppelt ist. Weiterhin ist der Eingang mit einer Schaltvorrichtung verbunden, die zwei Zustände einnehmen kann. In einem ersten Schaltzustand ist der Eingang mit der Auskoppeleinheit gekoppelt, in einem zweiten Schaltzustand ist der Eingang mit einer Empfangsantenne gekoppelt.
  • In dieser Ausführung wird ein Transceiver implementiert, der eine Empfangseinrichtung enthält, welche bevorzugt als Mittel zur Umsetzung für die adaptive digitale Vorverzerrung verwendet werden kann. Somit kann auf einen zusätzlichen Rückkoppelpfad verzichtet werden, und es wird in geeigneter Weise die Empfangseinrichtung für die Auskopplung und die Demodulation des zu sendenden Signals verwendet. Eine solche Ausgestaltung ist besonders kosten- und platzsparend.
  • In einem Verfahren zur Regelung einer Vorverzerrung eines wertdiskreten Signals in der eine Verstärkungsvorrichtung umfassenden Sendeeinrichtung wird eine Vorverzerrung nur bei Überschreiten eines Pegels des Ausgangssignals der regelbaren Verstärkungseinrichtung durchgeführt. Der Pegel des Ausgangssignals wird dabei durch das von der Leistungskontrolleinheit abgegebene Steuersignal bestimmt. Die Vorverzerrung wird durch eine komplexe Multiplikation der ersten und zweiten wertdiskreten Komponente des Basisbandsignals mit einem von dem Pegel der ersten und zweiten wertdiskreten Komponente des Basisbandsignals und dem Steuersignal abhängigen komplexen Vorverzerrungskoeffizienten durchgeführt.
  • Es wird also immer nur dann eine Vorverzerrung durchgeführt, wenn der Pegel des zu verstärkenden Signals einen definierten Grenzwert überschreitet. Dieser Grenzwert ist der Pegelwert, ab dem die HF-Übertragungskennlinie der Sendeeinrichtung einen stark nichtlinearen Verlauf aufweist, also der Eingangspegel für die Verstärkungseinrichtung zu groß wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Kopplung zwischen Modulationseinheit und der Verstärkungseinrichtung eine zweite Verstärkungseinrichtung, die über einen Steuereingang regelbar ist. Außerdem besitzt die Leistungskontrolleinheit einen zweiten Ausgang zur Bereitstellung eines zweiten Steuersignals, der mit dem Steuereingang der regelbaren Verstärkereinrichtung gekoppelt ist.
  • Dadurch läßt sich vorteilhaft der Eingangspegel der ersten Verstärkungseinrichtung steuern. Insbesondere wenn diese einen bekannten Verstärkungsfaktor aufweist, wird somit über die regelbare Verstärkungseinrichtung der Pegel des Eingangssignals so eingestellt, daß sich die gewünschte Ausgangsleis tung ergibt. In einer alternativen Ausgestaltung enthält auch die erste Verstärkungseinrichtung einen regelbaren Verstärkungsfaktor. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das erste und das zweite Steuersignal das gleiche Steuersignal darstellen. Dadurch wird die Vorverzerrungseinheit immer in geeigneter Weise angesteuert. Ist der Ausgangspegel der regelbaren Verstärkungseinrichtung klein, so ist keine Vorverzerrung notwendig, da das durch die erste Verstärkungseinrichtung abgegebene Signal eine ausreichend gute Linearität aufweist. Ein Steuersignal, das in der regelbaren Verstärkungseinrichtung eine große Verstärkung verursacht, steuert somit auch die Vorverzerrungseinheit in geeigneter Weise.
  • In einer anderen Weiterbildung umfasst das Mittel zur Ermittlung der Vorverzerrungseinheit eine Speichereinheit mit darin abgelegten komplexen Vorverzerrungskoeffizienten sowie eine Adressberechnungseinheit. Die Adressberechnungseinheit ist zur Erzeugung eines Adressignals für einen in der Speichereinheit abgelegten Vorverzerrungskoeffizienten aus der komplexen Summe der Pegel der am ersten und am zweiten Eingang anliegenden Signalen und dem ersten Steuersignal am ersten Steuereingang ausgebildet. Die Speichereinrichtung ist zur Bereitstellung des durch das Adressignal bestimmten komplexen Vorverzerrungskoeffizienten an die Multipliziereinheit ausgebildet.
  • Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Speichervorrichtung für eine Speicherung der von der Adaptionseinheit erzeugten und übermittelten Vorverzerrungskoeffizienten an die Stelle eines von dem Adressignal bestimmten nunmehr alten Vorverzerrungskoeffizienten ausgebildet ist. Ebenso zweckmäßig ist es, die Vorverzerrungskoeffizienten durch die Adaptionseinheit nur bei Bedarf neu erzeugen zu lassen. Dadurch wird der Stromverbrauch weiter reduziert.
  • In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung weist die Adaptionseinheit weitere Steuereingänge für das erste Steuersignal und für die durch das Adressignal bestimmten Vorverzerrungskoeffizienten auf. Alternativ dazu weist in einer anderen Ausgestaltung die Vorverzerrungseinheit einen Steuereingang für die erste und die zweite Komponente des abgeleiteten, also verzerrten Basisbandsignals auf. Somit werden auch die Steuersignale und die Vorverzerrungskoeffizienten von der Adaptionseinheit bei der Erzeugung neuer Koeffizienten berücksichtigt. Vorteilhaft werden die neuen Vorverzerrungskoeffizienten mittels der Linear- oder der Sekanten Methode berechnet und erzeugt.
  • In einer Weiterbildung des Transceivers mit der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung ist am Eingang der Empfangseinrichtung eine Schalteinrichtung vorgesehen. In einem ersten Schaltzustand der Schalteinrichtung ist die Auskoppeleinheit mit dem Eingang der Empfangseinrichtung verbunden, in einem zweiten Schaltzustand ist der Eingang der Empfangseinrichtung mit einer Empfangsantenne gekoppelt. Eine solche Ausgestaltung der Erfindung ist insbesondere bei Kommunikationsstandards zweckmäßig, die während verschiedener Zeitabschnitte senden und empfangen. Während eines Zeitabschnitts, in dem gesendet wird, ist somit die Empfangseinrichtung mit der Auskoppeleinrichtung verbunden. In einem anderen Zeitabschnitt ist die Empfangsantenne mittels des zweiten Schaltzustandes mit der Empfangseinrichtung gekoppelt.
  • Die Erfindung wird im weiteren anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnungen im Detail erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild einer Sendeeinrichtung,
  • 2 ein Blockschaltbild einer Vorverzerrungseinheit,
  • 3 einen komplexen Multiplizierer,
  • 4 ein erstes Beispiel einer Adreßberechnungseinheit der Vorverzerrungseinheit,
  • 5 ein zweites Beispiel einer Adreßberechnungseinheit,
  • 6 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Transceivers mit einer Sendeeinrichtung,
  • 7 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Transceivers,
  • 8 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Transceivers.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung. Eine Prozessoreinheit 101 erzeugt einen zwei Komponenten aufweisenden digitalen wertdiskreten Datenstrom. Die Prozessoreinheit 101 weist einen ersten Ausgang auf für eine erste Komponente I des Datenstroms DAT1 sowie einen zweiten Ausgang für eine zweite Komponente Q des Datenstroms DAT1. Weiterhin enthält sie einen Steuerausgang für ein Leistungskontrollsignal LS. Dieses dient dazu, eine Einstellung in der Sendeeinrichtung vorzunehmen, um das zu sendende Signal mit einer ausreichend star ken Leistung abzustrahlen. Dafür ist der Steuerausgang der Prozessoreinheit 101 mit einer Leistungskontrolleinheit 116 verbunden.
  • Die Leistungskontrolleinheit 116 erzeugt aus dem Leistungskontrollsignal LS der Prozessoreinheit 101 ein Steuersignal CONT1 und gibt dieses an einen ersten Ausgang 1161 aus. Der Steuerausgang 1161 der Leistungskontrolleinheit 116 ist mit einem ersten Steuereingang einer Vorverzerrungseinheit 102 verbunden. Weiterhin enthält die Vorverzerrungseinheit einen ersten Eingang 1021 zur Zuführung der ersten wertdiskreten Komponente I des Basisbandsignals DAT1 sowie der zweiten Eingang 1022 zur Zuführung der zweiten Komponente Q. Ein erster Ausgang der Vorverzerrungseinheit 102 ist über einen Digital-Analog-Wandler 103 und ein Tiefpaßfilter 104 mit einem ersten Eingang eines Vektormodulators 105 verbunden. Ein zweiter Ausgang der Vorverzerrungseinheit 102 ist über einen weiteren Digital-Analog-Wandler 103 und ein weiteres Tiefpaßfilter 104 an den zweiten Eingang des Vektormodulators 105 angeschlossen. An den beiden Ausgängen der Vorverzerrungseinheit ist ein von dem Basisbandsignal DAT1 abgeleitetes zweites Basisbandsignal DAT2 abgreifbar. Durch die beiden Digital-Analog-Wandler 103 wird dieses in ein analoges Basisbandsignal gewandelt.
  • Die beiden wertkontinuierlichen Komponenten des Basisbandsignals werden durch die beiden Tiefpaßfilter 104 gefiltert und den Eingängen des Vektormodulators zugeführt. Der Vektormodulator enthält einen Lokaloszillatoreingang 1051 zur Zuführung eines Lokaloszillatorsignals von einem Oszillator 106. Mittels des Lokaloszillatorsignals setzt der Vektormodulator eingangsseitig anliegende Signale in ein Ausgangssignal um und gibt dieses an seinem Ausgang aus. Der Ausgang des Vek tormodulators ist mit einem regelbaren Verstärker 107 verbunden, dessen Ausgangsanschluß an den Eingang eines Leistungsverstärkers 108 angeschlossen ist. Ein Steuereingang des regelbaren Verstärkers ist mit dem Steuereingang 1163 der Leistungskontrolleinheit 116 zur Einstellung der Verstärkung gekoppelt.
  • Der Leistungsverstärkers 108 besitzt in diesem Ausführungsbeispiel eine bekannte Verstärkung. Abhängig von dem Steuersignal an seinem Steuereingang verstärkt der regelbare Verstärker 107 das vom Vektormodulator 105 umgesetzte Signal und führt dies dem Leistungsverstärker 108 zu. Ist die Sendeleistung gering, so ist auch die Verstärkung des regelbaren Verstärkers 107 nur klein. Die Signalpegel der dem Leistungsverstärker 108 zugeführten Signale sind ebenfalls gering. Die Verstärkung des Leistungsverstärkers 108 erfolgt in einem linearen Bereich. Soll hingegen die Ausgangsleistung der Sendeeinrichtung möglichst groß sein, so muß auch die Verstärkung des regelbaren Verstärkers 107 entsprechend größer sein. Die Eingangsamplituden der Signale am Leistungsverstärker 108 sind nun ebenfalls deutlich größer, so daß der Verstärker die eingangsseitig anliegenden Signale nicht mehr linear, sondern mit einer nicht linearen Übertragungskennlinie verstärkt.
  • Somit ist die Nichtlinearität des Leistungsverstärkers 108 vor allem von seinen Eingangssignalen abhängig und abgeleitet davon von dem zu sendenden Ausgangssignal. Dabei ist dem Prozessor 1 die zu sendende Leistung für das Ausgangssignal bekannt. Gerade in modernen Kommunikationsstandards wie WCDMA werden die Sendeleistungen dem mobilen Gerät mitgeteilt. Dies erfolgt typischerweise ca. 1000 mal pro Sekunde. Die Abstrahlleistung bleibt bis zu einer erneuten Änderung konstant eingestellt. Die Amplitude des zu sendenden Signals wird da her von der Prozessoreinheit über die Amplituden der Eingangssignale und diese wiederum durch das Leistungskontrollsignal LS der Prozessoreinheit 101 bestimmt. Das Steuersignal CONT1 für die Vorverzerrungseinheit 102 wird daher so eingestellt, daß die Vorverzerrungseinheit 102 immer dann das Signal in geeigneter Weise vorverzerrt, wenn bei der zu sendenden Leistung des Ausgangssignal der Leistungsverstärker 108 eine nichtlineare Übertragungskennlinie aufweist.
  • Die Signalübertragungskennlinie innerhalb der Sendeeinrichtung ist jedoch von äußeren Parametern abhängig, wie beispielsweise Betriebstemperatur, Betriebsspannung, Ruhestrom und weiteren. Daher ist es notwendig, die Vorverzerrung durch die Vorverzerrungseinheit 102 gegebenenfalls zu ändern, um eine optimale Vorverzerrung zu ermöglichen. Den Vorgang einer Vorverzerrung den äußeren Bedingungen anzupassen wird adaptive Vorverzerrung genannt.
  • Dazu ist am Ausgang des Leistungsverstärkers 108 eine Auskoppeleinheit 109 vorgesehen, die ein Teil des zu sendenden Signals auskoppelt. Die Auskoppeleinheit ist mit einem Demodulator 111 verbunden, der das Signal mittels eines Lokaloszillatorsignals wieder in zwei analoge Komponenten zerlegt. Der Lokaloszillatoreingang des Demodulators 111 ist dabei mit dem Oszillator 106 über einen Phasenschieber 112 gekoppelt. Durch den Phasenschieber 112 werden die Laufzeitunterschiede zwischen dem Sende- und dem Rückkoppelpfad berücksichtigt, so daß eine Umsetzung im Vektormodulator 105 wie auch im Demodulator 111 phasensynchron verläuft. Somit ist eine exakte Wiederherstellung der beiden analogen Komponenten des Basisbandsignals möglich. Auf den Phasenschieber 112 kann bei geeigneten Adaptionsmethode, beispielsweise Sekanten-Methode verzichtet werden.
  • Über zwei Tiefpaßfilter 113 sowie zwei regelbare Basisbandverstärker 114 werden die beiden Komponenten zwei Analog-Digital-Wandlern 115 zugeführt. Die beiden regelbaren Basisbandverstärker 114 sind notwendig, um an den Eingängen der Analog-Digital-Wandler 115 immer die gleichen Signalpegel verfügbar zu haben. Diese sind unabhängig von dem durch die Rückkoppeleinheit 109 rückgekoppelten Signal. Dadurch läßt sich die Dynamik der Analog-Digital-Wandler optimal nutzen, und es tritt nur ein geringes Quantifizierungsrauschen auf, welches eventuell eine fehlerhafte Berechnung der Vorverzerrungskoeffizienten verursachen würde.
  • Die Ausgänge der beiden Analog-Digital-Wandler 115 sind mit einem zweiten und einem dritten Steuereingang der Vorverzerrungseinheit 102 verbunden. Aus den beiden rückgekoppelten wertdiskreten Komponenten des verzerrten Basisbandsignals berechnet die Vorverzerrungseinheit 102 die Vorverzerrungskoeffizienten für das Basisbandsignal DAT1. Durch den adaptiven Rückkopplungspfad ist es daher möglich, aktuelle auf die Betriebsbedingungen abgestimmte Vorverzerrungskoeffizienten zu bestimmen. Die Vorverzerrungseinheit berücksichtigt wiederum über das Steuersignal CONT1 der Leistungskontrolleinheit eine auftretende nicht lineare Verzerrung.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Vorverzerrungseinheit zeigt 2. Diese enthält eine Speichereinrichtung 252, in der komplexe Vorverzerrungskoeffizienten abgelegt sind. Die Vorverzerrungskoeffizienten stellen dabei einen komplexen Wert dar und umfassen dabei jeweils ein Koeffizientenpaar IK und QK. Die Komponente IK ist dabei die reelle Komponente, die Komponente QK stellt den komplexen Wert des Vorverzerrungskoeffizienten dar. Der Koeffizient ist jeweils an einer Adresse der Spei chereinrichtung abgelegt. Für einen auftretenden Signalpegel existiert ein für die Verzerrung benötigter komplexer Vorverzerrungskoeffizient. Die Adressberechnungseinheit 251 ermittelt ein Adresse des Koeffizienten KOEFF1 aus den Pegeln der Komponenten I und Q, sowie dem Steuersignal CONT1 , welches die zu sendende Leistung der Sendeeinrichtung und damit eine mögliche Verzerrung des Leistungsverstärkers 108 angibt. Diese Adresse wird durch ein Adressignal ADR der Speichereinrichtung zugeführt. Dabei wird abhängig von dem Steuersignal jeder Abtastwert für die Komponenten I und Q zur Bildung des Adressignals ADR herangezogen. Der so erhaltene Koeffizient KOEFF1 wird von der Speichereinrichtung 252 an die Multiplikationseinheit gesendet.
  • Die komplexe Multiplikationseinheit 253 ist über eine Verzögerungsstrecke DELAY1 und einen Schalter 250 mit dem Eingang 1021 und 1022 der wertdiskreten Komponente I und Q verbunden. Außerdem enthält sie einen Koeffizienteneingang zur Zuführung der Vorverzerrungskoeffizienten KOEFF1. Die Multiplikationseinheit 253 erzeugt an ihrem ersten Ausgang ein von der ersten Komponente I abgeleitetes Signal I2 und am zweiten Ausgang ein von der Komponente Q abgeleitetes Signal Q2. Diese bilden das verzerrte Basisbandsignal DAT2. Die Delaystrecke DELAY1 berücksichtigt dabei die Zeit, die zur Bestimmung der Koeffizientenadresse und zum Aufruf der Daten sowie zu der Übermittlung des Koeffizientenpaares KOEFF1 an die komplexe Multiplikationseinheit benötigt wird.
  • Der Schalter 250 weist zwei Zustände auf. In einem ersten Schaltzustand verbindet er die Eingänge 1021 und 1022 direkt mit den Ausgängen 1025 und 1024 der Vorverzerrungseinheit. Gleichzeitig werden in diesem Zustand die Eingänge von dem komplexen Multiplizierer getrennt. In einem zweiten Schaltzu stand verbindet er die Eingänge mit den Eingängen des Multiplizierers 253 und trennt die direkte Verbindung zwischen den Eingängen und den Ausgängen der Vorverzerrungseinheit. Der Schalter wird von dem Steuersignal CONT1 gesteuert. Damit wird die Vorverzerrungseinheit abhängig von dem Steuersignal überbrückt, wenn keine Vorverzerrung notwendig ist. Gleichzeitig werden in einem solchen Fall die weiteren Elemente der Vorverzerrungseinheit abgeschaltet und verbrauchen somit im Idealfall keinen Strom. Natürlich kann der Schalter auch an anderer Stelle im Signalpfad angebracht werden.
  • Weiterhin weist die Vorverzerrungseinheit eine Adaptionseinheit 254 auf. Diese dient dazu, die Koeffizienten, die in der Speichereinheit 252 abgelegt sind, gegebenenfalls durch neue Vorverzerrungskoeffizienten zu ersetzen. Die neu errechneten Vorverzerrungskoeffizienten sind dabei an die aktuellen Eigenschaften der Signalkette der Sendeeinrichtung und insbesondere des Leistungsverstärkers angepaßt. Dazu ist die Adaptionseinheit über eine dritte Verzögerungsstrecke DELAY3 sowohl mit dem Eingang 1021 bzw. 1022 für die beiden Komponenten I und Q des unverzerrten Basisbandsignals DAT1 verbunden, als auch am ersten Steueranschluß für das Steuersignal CONT1 angeschlossen.
  • Weiterhin enthält die Adaptionseinheit einen Eingang für das rückgekoppelte und umgesetzte Basisbandsignal DAT3. Schließlich besitzt die Adaptionseinheit 254 einen weiteren Eingang für die Vorverzerrungskoeffizienten KOEFF1.
  • Die Adaptionseinheit ermittelt aus den eingangsseitig angelegten Signalen I und Q sowie den rückgekoppelten Signalen des Basisbandsignals DAT3 die neuen Vorverzerrungskoeffizienten KOEFF2 für die Speichereinheit 252. Dabei wird jedoch das unverzerrte Basisbandsignal mit den beiden Komponenten I und Q in der Verzögerungsstrecke DELAY3 verzögert. Die Verzögerung ist dabei gleich der Verzögerung der Strecke DELAY1 zuzüglich der Verzögerung des weiteren Sendepfades sowie des Rückkoppelpfades. Zusätzlich wird ebenso das Leistungskontrollsignal CONT1, sowie die Koeffizienten KOEFF1 benötigt. Diese werden über eine vierte Verzögerungsstrecke DELAY4 geführt, deren Verzögerung gleich der Verzögerung der Verzögerungsstrecke DELAY3 abzüglich der Verzögerungsstrecke DELAY1 ist. Die Berechnung erfolgt vorzugsweise über die Sekanten- oder eine Linear-Methode, die mehrere Rechenoperationen enthält. Nach einer Berechnung der neuen Koeffizienten KOEFF2 für einen Abtastwert der Komponente I und Q werden diese in der Speichereinheit 252 abgelegt.
  • Über eine weitere Verzögerungsstrecke DELAY2, die zwischen der Adreßberechnungseinheit 251 und der Speichereinrichtung 252 angeordnet ist, wird die Adressierung der Speichereinheit 252 so lange verzögert, bis der Vorverzerrungskoeffizient KOEFF2 berechnet wurde. Dann wird er mit Hilfe eines Schreibsignals WE in den Speicher anstatt des alten Koeffizienten KOEFF1 an die von der Adreßberechnungseinheit 251 ermittelte Adresse geschrieben.
  • Die Adreßberechnungseinheit 251 ist in deutlich einfacher Weise ausgebildet. In der Ausgestaltung gemäß 4 weist sie eine Amplitudenrechnereinheit 355 auf, welche die Amplitude des komplexen Signals aus den Komponenten I und Q berechnet. Das Ergebnis wird mit dem Steuersignal CONT1 skaliert. Die so skalierte Amplitude wird in einer Einheit 356 quantisiert und ergibt eine Adresse innerhalb des Speichers. In einem konkreten Ausführungsbeispiel besitzt das Ausgangssignal der Amplitudenrechnereinheit 355 eine Auflösung von 8 Bit. Daraus ergeben sich 256 mögliche Koeffizienten im Speicher, auf die zugegriffen werden kann. Das Ausgangssignal wird mit einem Steuersignal skaliert, so daß damit ein zusammenhängender Bereich aus den 256 Koeffizienten ausgewählt wird. Für die aktuelle Berechnung der Vorverzerrung wird einer dieser Koeffizienten verwendet. Beispielsweise besitzt der Skalierungsfaktor durch das Steuersignal CONT1 den Wert 0,8. Der Bereich der ausgewählten Koeffizienten geht somit vom 1. bis zum 204. Koeffizienten. Für einen aktuellen Pegel wird einer dieser Koeffizienten zur Vorverzerrung verwendet. Der Vorverzerrungskoeffizient wird der komplexen Multiplizierereinheit 253 zugeführt.
  • Eine andere Ausgestaltungsform der Adreßberechnungseinheit 251 ist in 5 zu sehen. Diese enthält jeweils eine Quadriereinheit 458 für den Pfad der ersten Komponente I und den Pfad der zweiten Komponente Q, welche das Betragsquadrat der jeweiligen Komponente ermittelt. Die Ausgänge der beiden Quadrierer 458 sind mit einem Addierer 459 verbunden, welcher das Betragsquadrat des komplexen zusammengesetzten Signals aus den Komponenten I und Q ermittelt. Das Ausgangssignal wird skaliert und anschließend in der Quantisiereinheit quantisiert. Daraus ergibt sich wieder direkt die Adresse des gewünschten Vorverzerrungskoeffizienten in der Speichereinrichtung.
  • Die Adressberechnungseinheit verwendet daher zur Berechnung der Adresse der gespeicherten Vorverzerrungskoeffizienten lediglich die Amplitude der Komponenten I und Q, Da eine Verzerrung in dem Leistungsverstärker von dem Pegel des Eingangssignal hervorgerufen wird. Die Phase des Eingangssignal kann unberücksichtigt bleiben. Jedoch ist in der Verwendung eines komplexen Vorverzerrungskoeffizient in der Multipli ziereinheit nicht nur eine Amplitudenverzerrung, sondern auch die Phasenverzerrung durch die Nichtlinearität des Verstärkers bereits berücksichtigt. In besonders einfacher Weise ist die Adressberechnungseinheit ausgebildet, wenn anstelle der Komponenten I und Q das digitale Signal als Amplitudenkomponente und Phasenkomponente vorliegt. Dann kann auf den Quadrierer 458 verzichtet und das Amplitudensignal direkt mit dem Signal CONT1 skaliert werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der komplexen Multipliziereinheit 253 zeigt 3. Die Verwendung eines komplexen Multipliziereinheit besitzt den großen Vorteil, daß nicht nur eine reine Amplitudenverzerrung des Leistungsverstärkers oder des Sendepfades berücksichtigt wird, sondern auch eine Phasenverzerrung. Der Komplexmultiplizierer 253 weist vier Skalarmultiplikatoren 2531 bis 2534 sowie einen Subtrahierer 2535 und einen Addierer 2536 auf.
  • Die Signaleingänge des Komplexmultiplizierers sind über die Verzögerungsstrecke DELAY1 an die Eingänge der Vorverzerrungseinheit angeschlossen. Der erste Eingang für die Komponente I ist mit einem Eingang der Skalarmultiplizierer 2531 und 2533 verbunden. Ein erster Eingang der Skalarmultiplizierer 2532 und 2534 ist an den zweiten Eingang für die wertdiskrete Komponente Q des Basisbandsignals DAT1 angeschlossen. Der Komplexmultiplizierer 253 enthält weiterhin einen Eingang für die komplexen Koeffizienten KOEFF1, der die Komponenten IK und QK aufweist. Der Komplexkoeffizienteneingang für die Komponente IK ist mit einem zweiten Eingang des Skalarmultiplizierers 2531 sowie 2534 verbunden. Jeweils ein zweiter Eingang der Skalarmultiplizierer 2532 und 2533 ist an den zweiten Eingang für die Komponente QK des Vorverzerrungskoeffizienten KOEFF1 angeschlossen.
  • Der Ausgang des Skalarmultiplizierers 2531 führt zu einem Subtrahierer 2535, der Ausgang des Skalarmultiplizierers 2532 ist an den zweiten Eingang des Subtrahierers 2535 angeschlossen. Dieser subtrahiert das Ausgangssignal des Skalarmultiplizierers 2535 von dem Ausgangssignal des Skalarmultiplizierers 2532. Die Ausgänge der Skalarmultiplizierer 2533 und 2534 sind an einen Addierer 2536 angeschlossen, dessen Ausgangssignal die Komponente Q2 des verzerrten Basisbandsignals DAT2 bildet. Diese Schaltung führt eine Multiplikation des eine komplexen Wert darstellende Basisbandsignal DAT1 mit einem komplexen Vorverzerrungskoeffizienten durch. Das Ergebnis ist das geeignete vorverzerrte Basisbandsignal. Die Koeffizienten entsprechen dabei der inversen Signalübertragungsfunktion der Verstärkungseinrichtung.
  • Es ist sinnvoll, nicht nur die Verzerrung der Verstärkungseinrichtung zu berücksichtigen, sondern alle in der Senderkette auftretenden nichtlinearen Komponenten. Auch können falls erforderlich nur einige wenige Koeffizienten in der Speichereinrichtung abgelegt werden, und weitere durch Extrapolation gewonnen werden. Dann wird die Vorverzerrungsschaltung durch eine Extrapolationsschaltung erweitert.
  • Bei der Erfindung wird somit in einer Sendeeinrichtung eine Leistungskontrolleinheit vorgesehen, die ein Steuersignal an eine Vorverzerrungseinheit sendet, welche abhängig von dem Steuersignal ein digitales Basisbandsignal mit Vorverzerrungskoeffizienten über einen Komplexmultiplizierer multipliziert. Dabei ist die Vorverzerrungseinheit nur dann aktiv, wenn die Linearität des Ausgangssignals bei der abzustrahlenden Leistung nicht mehr ausreichend ist.
  • Die zu verwendenden Vorverzerrungskoeffizienten werden dabei zweckmäßigerweise aus einer Speichereinrichtung entnommen. Eine Adressbestimmung des zu entnehmenden Vorverzerrungskoeffizienten erfolgt mit Hilfe einer Adressberechnungseinheit in einfacher Weise, indem lediglich die Amplituden der Basisbandsignalkomponenten I und Q ermittelt und mit dem Steuersignal skaliert werden. Das so berechnete Signal stellt die Adresse des zu verwendenden Vorverzerrungskoeffizienten dar, der mit dem unverzerrten Eingangssignal komplex multipliziert wird.
  • Sinnvollerweise ist ein Rückkopplungspfad vorgesehen, der einen Teil des zu sendenden Signals demoduliert und daraus ein Basisbandsignal mit den verzerrten Komponenten ermittelt.
  • Dieses wird innerhalb der Vorverzerrungseinheit mittels einer Adaptionseinheit mit den unverzerrten Basisbandsignaldaten verglichen. Dadurch lassen sich neue Vorverzerrungskoeffizienten verbinden und in der Speichereinrichtung ablegen, welche veränderte Betriebsbedingungen der Sendeeinrichtung berücksichtigen. Zudem kann in einem Transceiver der Empfangspfad als Rückkopplungspfad verwendet werden. Dadurch lassen sich zudem Kosten und Platz einsparen. Durch geeignete Ausbildung der Versorgung des Endverstärkers mittels Anschlusses eines DC-DC-Wandler lassen sich verschiedene HF-Übertragungskennlinien auswählen. Sinnvollerweise wird der DC-DC-Wandler mit der Leistungskontrolleinheit 116 gekoppelt, so daß die Auswahl von der geforderten Ausgangsleistung abhängt.
  • 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Transceivers mit einem Sende- und einem Empfangspfad. Der Sendepfad ist dabei in gleicher Weise aufgebaut wie der Sendepfad der 1. Der Verstärker 108 ist dabei über einen Duplexer 717 mit der An tenne ANT verbunden. Gleichzeitig koppelt der Duplexer 717 die Antenne ANT auch mit dem Empfangspfad 2, der ein Bandpaßfilter 730 und einen rauscharmen Verstärker 731 enthält. Der restliche Empfangspfad ist ähnlich dem Mittel 2 der 1 aufgebaut. Die beiden Ausgänge der D/A-Wandler 115 sind jedoch nicht nur mit dem Eingang 1026 der Vorverzerrungseinheit, sondern zusätzlich auch mit einer Prozessoreinheit 737 verbunden. Diese übernimmt die weitere Signalverarbeitung der empfangenen Daten.
  • Bei dieser Ausgestaltung wird der Empfangspfad gleichzeitig auch für die adaptive Rückkopplung benutzt. Voraussetzung hierfür ist natürlich, daß während dieser Zeit keine Daten zu empfangen sind. Weiterhin ist es notwendig, daß das Verbindungsstück 717, in dem Ausführungsbeispiel der Duplexer keine zu starke Isolation zwischen dem Sende- und dem Empfangspfad aufweist. Das Lecksignal muß ausreichend groß sein, damit eine fehlerfreie Demodulation gewährleistet ist. Bei dem Telekommunikationsstandard WCDMA wird zumeist gleichzeitig auf zwei verschiedenen Frequenzen gesendet und empfangen. Zu bestimmten Zeiten und in bestimmten Betriebsmodi ist es jedoch möglich, den Empfangspfad für die adaptive Vorverzerrung zu benutzen.
  • Im Beispiel des Transceiver der 7 unterscheidet sich der Sendepfad durch den Auskoppler 109 und der Empfangspfad durch den Switch 739 von dem Transceiver der 1 und 6. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft für den Mobilfunkstandard EDGE oder andere TDD-Systeme, die mit Zeitschlitzen arbeiten, wie beispielsweise WCDMA-TDD oder 802.11. Während eines Empfangzeitschlitzes wird der Switch 739 so geschaltet, daß das empfangene und vom Verstärker 731 verstärkte Signal in den Demodulator 111 gelangt. Während eines Sen dezeitschlitzes wird ein Teil des Sendesignals im Koppler 109 ausgekoppelt und über den Switch 739 dem Mittel 2 zugeführt. Es läßt sich daher immer während eines Sendezeitschlitzes eine adaptive Vorverzerrung durchführen.
  • Ein weiterer Aspekt eines erfindungsgemäßen Transceivers zeigt 8. Unter realen Bedingungen ändert sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne ANT, da diese durch Umgebungseinflüsse beispielsweise durch metallische oder dielektrische Gegenstände im Nahfeld der Antenne beeinflusst wird. Eine Änderung der Abstrahlcharakteristik durch die äußeren Umgebungseinflüsse führen automatisch zu einer Änderung der Eingangsimpedanz der Antenne. Die Änderung der Eingangsimpedanz führt ebenso zu einer Impedanzänderung am Ausgang des Leistungsverstärkers 108.
  • Durch die Veränderung der Eingangsimpedanz der Antenne ändert sich die Anpassung des Leistungsverstärkers 108 an die nachgeschalteten Bauelemente des erfindungsgemäßen Transceivers. Bei den bandbreiteneffizienten Modulationsverfahren, wie sie beispielsweise für die Mobilfunkstandards CDMA2000 und WCDMA/UTMS eingesetzt werden, können die geforderten Linearitätsbedingungen an die Sendestufe und im besonderen an den Ausgangsverstärker 108 unter diesen Bedingungen nicht mehr eingehalten werden.
  • Die Ursache einer Änderung der Linearität vor allem in dem Leistungsverstärker 108 liegt unter anderem in der reflektierten, in den Ausgang des Leistungsverstärkers 108 zurückfließenden Leistung begründet, die aufgrund der Fehlanpassung zwischen der Ausgangsimpedanz des Leistungsverstärkers 108 und der Eingangsimpedanz der Antenne ANT erzeugt wird. Aus diesem Grund wird üblicherweise ein Zirkulator zwischen Leis tungsverstärker 108 und Antenne ANT geschaltet, um den Leistungsverstärker und die Antenne voneinander zu entkoppeln. Ein solcher Zirkulator ist aber relativ teuer und nicht monolithisch auf einem Chip integrierbar.
  • Das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Transceivers in 8 zeigt eine Lösung, die ohne einen Zirkulator eine Einhaltung der Linearitätsanforderung erlaubt. Dies ermöglicht es, den Ausgang des Leistungsverstärkers 108 an die Antenne ANT anschließen zu können, ohne einen zusätzlichen Zirkulator verwenden zu müssen. Funktions- bzw. wirkungsgleiche Bauelemente tragen dabei gleiche Bezugszeichen.
  • Die Auskoppeleinheit 109 ist hier als Richtkoppler ausgebildet. Ein solcher Richtkoppler koppelt einen Teil der von dem Leistungsverstärker 108 in Richtung der Antenne ANT abgegebenen Leistung aus und ermittelt dessen Amplituden- und Phasenwert. Wenn nun aufgrund einer Fehlanpassung zwischen der Ausgangsimpedanz des Verstärkers 108 und der Eingangsimpedanz der Antenne ANT ein Teil der vom Leistungsverstärker abgegebenen Leistung von der Antenne reflektiert wird, so ermittelt der Richtkoppler 109 auch die reflektierte Leistung in ihre Amplitude und Phase.
  • Die ausgekoppelte Leistung wird vom Richtkoppler 109 an die Modulatoranordnung 111a weitergegeben. Dabei kann es sich um die Demodulatoranordnung eines in dem Transceiver implementierten Empfängerpfades oder auch eine spezielle für die adaptive Vorverzerrung optimierte Demodulatoranordnung handeln. Nach einer Demodulation in die komplexen Komponenten I und Q werden diese den Tiefpassfiltern 113 zugeführt, durch einen programmierbaren Verstärker 114 verstärkt und in die digitalen Signale über die A/D-Wandler 115 umgewandelt. Der von den Analog/Digital-Wandlern abgegebene Datenstrom ermöglicht nun ebenso eine Aussage über eine Fehlanpassung zwischen dem Ausgang 108 und der Antenne ANT.
  • Da das Linearitätsverhalten des gesamten Sendepfades unter anderem auch von einer Anpassung zwischen dem Ausgang des Leistungsverstärkers 108 und der Antenne ANT abhängt, ist es nun möglich, das digitale Basisbandsignal DAT1 in geeigneter Weise zu verzerren, um so die Fehlanpassung zu kompensieren. Da die Änderung der Antennenimpedanz gegenüber den üblicherweise in den Mobilfunkstandards verwendeten Zeitdauern einer Signalübertragung relativ langsam erfolgt, können die Vorverzerrungskoeffizienten nachgeregelt werden, um so die Änderung der Impedanz zu kompensieren.
  • Ein weiterer Aspekt liegt in dem Umstand, dass eine Vorverzerrung des digitalen Basisbandsignals zu einem breiteren Frequenzspektrum führt. Daher müssen die Tiefpassfilter 104 geeignet angepasst werden, so dass nicht eine zusätzliche Phasenverzerrung aufgrund zu geringer Filterbandbreite auftritt. Dies lässt sich durch eine Filterumschaltung erreichen, die je nach aktiver oder inaktiver digitaler Vorverzerrung eine Bandbreitenumschaltung durchführt. Dafür sind im Ausführungsbeispiel umschaltbare Filter 104 vorgesehen, die mit ihrem Stelleingang 114 über die Steuereinheit 116 an den Prozessor 101 angeschlossen sind. Gleiches gilt auch für die dem Filter 104 nachgeschalteten Mischer 105 und Verstärker 107. Ihre Bandbreite muss ebenfalls entsprechend groß gewählt werden. Für den Empfangspfad und insbesondere dem Tiefpassfilter 113 ist ebenso eine Bandbreitenumschaltung vorgesehen. Auch diese Filter 113 sind mit einem Stelleingang 113a über die Leistungssteuereinheit 116 an den Prozessor angeschlossen.
  • Weiterhin ist es zweckmäßig die Digital/Analog-Wandler mit einer höheren Auflösung auszulegen, um so das Signal-Rauschverhältnis zu verbessern. Meist reicht eine zusätzliche Auflösung von einem Bit aus, um das Quantisierungsrauschen ausreichend zu unterdrücken. Grundsätzlich hängt es von der Verzerrung ab, wie viele Bits zusätzlich benötigt werden. Wenn der Betrag des maximalen Koeffizienten unterhalb der Werte 2, 4, 8 liegt, so werden 1, 2, 3 zusätzliche Bits benötigt.
  • Darüber hinaus wird es durch den Richtkoppler 109 möglich, eine Schutzschaltung für den Ausgang des Leistungsverstärkers 108 vorzusehen. Eine solche Schutzschaltung ist dann zweckmäßig, wenn aufgrund einer Fehlanpassung die von der Antenne reflektierte Leistung stark ansteigt, so dass die in den Ausgang des Leistungsverstärkers zurückfließende Energie möglicherweise zu einer Beschädigung des Leistungsverstärkers 108 führen könnte. Der Anstieg der Leistung des reflektierten Signals wird von dem Richtkoppler 109 detektiert, und durch die nachgeschaltete Demodulatoranordnung 111 und die A/D-Wandler in digitale Signale umgewandelt. Bei der Übertragung dieser Koeffizienten an die Vorverzerrungseinheit stellt die Vorverzerrungseinheit eine mögliche Überlastungsgefahr des Leistungsverstärkers 108 fest und übermittelt diese sowohl an den Prozessor 101, als auch an den Leistungsverstärker 108.
  • Der Leistungsverstärker 108 kann daraufhin abgeschaltet werden, um eine Beschädigung zu vermeiden. Ebenso ist es möglich, bereits in der Demodulatoranordnung 111a einen Leistungsdetektor vorzusehen, der den Leistungsanteil des reflektierten Signals ermittelt und direkt an den Prozessor 101 weitergibt. Abhängig von der reflektierten Leistung sind so geeignete Schutzmaßnahmen möglich. Diese können beispielsweise in eine Reduzierung der gesamten Ausgangsleistung wie auch in eine Abschaltung des Leistungsverstärkers 108 liegen. Eine solche Schutzschaltung ermöglicht es daher, die Spannungsfestigkeit der verwendeten Leistungsverstärker 108 und gegebenenfalls auch 107 zu reduzieren und dafür die Hochfrequenzeigenschaften und insbesondere die Linearitätseigenschaften der Leistungsverstärker zu verbessern. Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad der gesamten Anordnung und die benötigte Chipfläche wird reduziert.
  • Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Implementierungen sind so ausgelegt, dass der durch die digitale Vorverzerrung bedingte zusätzliche Strombedarf gering gegenüber den Einsparungen bei den Verstärkern und insbesondere bei dem Leistungsverstärker 108 ist. Dadurch wird vorteilhaft der Stromverbrauch des Gesamtsystems reduziert.
  • Für eine Ermittlung der Vorverzerrungskoeffizienten ist es zweckmäßig, im Gegensatz zu den Basisstationsimplementierungen nicht auf besonders hohe Genauigkeit der Vorverzerrung und der Linearität zu achten, sondern nur zeitweise den Rückführungspfad 110 mit seinem Demodulator 111 bzw. 111a und den nachfolgenden Schaltelementen zu aktivieren. Ein solches Vorgehen ist ausreichend, da bei modernen Mobilfunkstandards einmal in einem Zeitschlitz die Ausgangsleistung des Mobilgeräts durch die Basisstation nachgestellt wird, falls sich von Zeitschlitz zu Zeitschlitz die Bedingungen verändert haben sollten. Ein Zeitschlitz besitzt die Dauer von ca. 1 msek. Ein typisches Beispiel für solch einen Mobilfunkstandard, bei dem die Ausgangsleistung des Mobilgeräts durch die Basisstation eingestellt wird, ist der Mobilfunkstandard WCDMA/UMTS.
  • Dem Prozessor 101 ist demnach die maximale Leistung bekannt, die in dem aktuellen Zeitschlitz auftreten kann. Eine digitale Vorverzerrung der Basisbanddaten wird somit nur benötigt, wenn die maximale abzugebende Leistung über einen bestimmten Grenzwert liegt und die Linearitätsanforderungen ohne eine Vorverzerrung nicht eingehalten werden können. Da die Änderung einer Antennenimpedanz meist in einem Bereich größer als 10 msek erfolgt, ist eine kontinuierliche Vorverzerrung und ein Nachregeln der in der Vorverzerrungseinheit abgelegten Vorverzerrungskoeffizienten jederzeit möglich.
  • Darüber hinaus kann auch ausgenutzt werden, dass sehr hohe Leistungen die typischerweise zu einer Verzerrung führen, nur selten in dem kontinuierlich abgegebenen Signal erscheinen. Dadurch ist es möglich, die Rückkoppelschleife noch seltener zu aktivieren. Durch eine Speicherung der Vorverzerrungskoeffizienten ist zum einen nur ein gelegentliches Nachregeln, ein Update oder eine stichpunktartige Überprüfung der einzelnen Koeffizienten notwendig, um die Qualität der Vorverzerrung sicherzustellen. Ein solches Update der Koeffizienten kann zudem von verschiedenen Bedingungen abhängig gemacht werden. Beispielsweise seien hierfür das zeitliche Alter der verfügbaren Koeffizienten, die Änderung der Betriebsbedingung sowie die Änderungen der Eingangsimpedanz genannt.
  • Für eine Aktivierung der digitalen Vorverzerrung genügt es, die Leistungsgrenze am Ausgang des Leistungsverstärkers 108 für den Fall der Verwendung einer konstanten Betriebsspannung festzulegen. Wenn die Leistungsgrenze demnach überschritten wird, so muss das Eingangssignal für den Leistungsverstärker 108 geeignet vorverzerrt werden. Sollen zusätzlich DC/DC-Wandler mit stufenweise oder kontinuierlich veränderbare Betriebsspannung eingesetzt werden, so ist in jedem Zeitschlitz über eine Logik sowohl eine Entscheidung bezüglich der zu verwendenden Betriebsspannung als auch bezüglich der Aktivierung der digitalen Vorverzerrung zu treffen. Eine digitale Vorverzerrung ist damit abhängig von der verwendeten Betriebsspannung als auch von der maximal zu erwartenden Leistung. Die Leistungsgrenze, die zu einer Deaktivierung der digitalen Vorverzerrung führt, ist so zu legen, dass bei Unterschreiten dieser Leistungsgrenze der Leistungsverstärker bereits ausreichend linear arbeitet, so dass eine geringere Änderung der Impedanz der Antenne nicht mehr zu einer nichtlinearen Verzerrung im Leistungsverstärker führt.
  • Die erfindungsgemäße Transceiverschaltung und das Verfahren eine digitale Vorverzerrung abhängig von der zu erwartenden Leistung durchzuführen, kann insbesondere in künftigen mobilen Kommunikationsgeräten mit wenig Zusatzaufwand vorgesehen werden. Bevorzugt lassen sich mehrere Empfänger wie auch Sender parallel in einem solchen mobilen Kommunikationsgerät vorsehen, die dann flexibel konfiguriert und somit auch als Teil des benötigten Rückkopplungspfades genutzt werden können. Gerade in TDMA-Systemen mit bereits vorhandenen Zeitschlitzen, die ein Senden und ein Empfangen zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten vorsehen, ist eine Implementierung mit wenig Zusatzaufwand möglich. Ebenso denkbar ist es, mehrere Vorverzerrungskoeffizienten für die verschiedenen parallel geschalteten Verstärkerzüge in der Vorverzerrungseinheit vorzusehen.
  • Grundsätzlich können mit der erfindungsgemäßen Transceiveranordnung unterschiedliche Anwendungen abgedeckt werden. So ist es im Fall von Sättigungsbetrieb, wie es für den Mobilfunkstandard GSM erfordert wird, denkbar, die digitale Vorverzerrung zu deaktivieren. Für einen Linearbetrieb, wie sie bei den Mobilfunkstandards CDMA und UMTS erforderlich sind, ist die digitale Vorverzerrung in Abhängigkeit der abgegebenen Leistung aktiviert.
  • 101
    Prozessoreinheit
    737
    Empfangsprozessoreinheit
    102
    Vorverzerrungseinheit
    103
    Digital-Analog-Wandler
    104, 113
    Tiefpaßfilter
    105
    Vektormodulator
    107
    regelbarer Verstärker
    108
    Leistungsverstärker
    109
    Auskoppeleinheit
    110
    Antenne
    111
    Demodulator
    112
    Phasenschieber
    106
    Oszillator
    114
    Basisbandverstärker
    115
    Analog-Digital-Wandler
    116
    Leistungskontrolleinheit
    1161
    Ausgang
    1023
    Steuereingang
    1021, 1022
    Signaleingänge
    251
    Adressberechnungseinheit
    252
    Speichereinheit
    253
    Komplexmultipliziereinheit
    254
    Adaptionseinheit
    DELAY1, ..., DELAY4
    Verzögerungsstrecken
    355
    Amplitudenberechnungseinheit
    356
    Quantizer
    357
    Verknüpfungseinheit
    458
    Berechnungseinheit
    459
    Addierer
    2531, 2532, 2533, 2534
    Skalarmultiplizierer
    2535
    Subtrahierer
    2536
    Addierer
    I, Q
    Basisbandsignalkomponenten
    DAT1
    Basisbandsignal
    DAT2
    verzerrtes Basisbandsignal
    I2, Q2
    Basisbandsignalkomponenten
    IK, QK
    Koeffizientenkomponenten
    KOEFF1, KOEFF2
    Verzerrungskoeffizienten
    CONT1
    Steuersignal
    DAT3
    rückgekoppeltes Basisbandsignal

Claims (14)

  1. Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung, umfassend: – eine Prozessoreinheit (101) zur Bereitstellung einer ersten wertdiskreten Komponenten (I) eines Basisbandsignals (DAT1) an einen ersten Ausgang und einer zweiten wertdiskreten Komponente (Q) an einen zweiten Ausgang; – eine mit den Ausgängen der Prozessoreinheit (101) verbundene Vorverzerrungseinheit (012) mit einem ersten und einem zweiten Eingang (1021, 1022) und mit einem ersten und einem zweiten Ausgang (1025, 1024), – die ein Mittel (17) zur Ermittlung eines einen komplexen Wert darstellenden Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) abhängig von einem ersten Steuersignal (CONT1) an einem ersten Steuereingang (1023) des Mittel (17), von einem Pegel der an dem ersten Eingang (1021) anliegenden ersten Komponente (I) und von einem Pegel der an dem zweiten Eingang (1022) anliegenden zweiten Komponente (Q) aufweist, – die eine Multipliziereinheit (253) zur Abgabe eines aus der am ersten Eingang (1021) anliegenden ersten Komponente (I), aus der am zweiten Eingang (1022) anliegenden zweiten Komponente (Q) und aus dem Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) abgeleiteten Ausgangssignals (DAT2) mit einer ersten wertdiskreten Komponente (I2) an den ersten Ausgang (1025) und mit einer zweiten wertdiskreten Komponente (Q2) an den zweiten Ausgang (1024) aufweist, – die eine Adaptionseinheit (254) umfasst zur Erzeugung und Übermittlung eines neuen komplexen Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF2) an das Mittel (17) zumindest aus der am ersten Eingang (1021) anliegenden ersten Komponente (I), aus der am zweiten Eingang anliegenden zweiten Komponente, aus dem ersten Steuersignal (CONT1) und aus einem an einem zweiten Steuereingang (1026) anliegenden zweiten Basisbandsignal (DAT3), das eine erste Komponente (I3) und eine zweite Komponente (Q3) aufweist; – eine Modulationseinrichtung (105) zur Umsetzung eingangsseitig anliegender Signale in ein Ausgangssignal mittels eines Lokaloszillatorsignals mit einem mit dem ersten Ausgang (1025) der Vorverzerrungseinheit (102) gekoppelten ersten Eingang, mit einem mit dem zweiten Ausgang (1024) der Vorverzerrungseinheit (102) gekoppelten zweiten Eingang, mit einem Lokaloszillatoreingang (1051) und mit einem Ausgang; – zumindest eine Verstärkungseinrichtung (108) mit einem mit dem Ausgang der Modulationseinrichtung (105) gekoppelten Eingang; – eine am Ausgang der zumindest einen Verstärkungseinrichtung (108) angeschlossene Auskoppeleinheit (109) zur Auskopplung eines Teils eines Ausgangssignals der zumindest einen Verstärkeranordnung (108); – ein Mittel (110) zur Umsetzung des Teils des Ausgangssignals in ein eine erste und eine zweite wertdiskrete Komponente (I3, Q3) aufweisendes Basisbandsignal (DAT3) mit einem Eingang (1111), welcher mit der Auskoppeleinheit (109) verbunden ist, mit einem ersten Ausgang zur Bereitstellung der ersten wertdiskreten Komponente (I3) und mit einem zweiten Ausgang zur Bereitstellung der zweiten wertdiskreten Komponente (Q3), die jeweils mit einem von zumindest zwei Anschlüssen des zweiten Steuereingangs (1026) der Vorverzerrungseinheit (102) gekoppelt sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverzerrungseinheit (102) ausgebildet ist, einen ersten oder einen zweiten Betriebszustand einzunehmen und in dem ersten Betriebszustand zur Abgabe am ersten Eingang (1021) anliegender Signale (I) am ersten Ausgang (1025) und am zweiten Eingang (1022) anliegender Signale (Q) am zweiten Ausgang (1024) ausgebildet ist und in dem zweiten Betriebszustand zur Abgabe der ersten und zweiten Komponente (I2, Q2) des abgeleiteten Ausgangssignals (DAT2) am ersten und am zweiten Ausgang (1025, 1024) ausgebildet ist, – die Vorverzerrungseinheit (102) durch das erste Steuersignal (CONT1) an dem Steuereingang (1023) in den ersten oder in den zweiten Betriebszustand schaltbar ist und – eine Leistungskontrolleinheit (116) mit einem Eingang (1162) zur Zuführung eines wertdiskreten Leistungskontrollsignals (LS) vorgesehen ist, die zur Bereitstellung des ersten Steuersignals (CONT1) an einen ersten Ausgang (1161) ausgebildet ist, welcher mit dem Steuereingang (1023) der Vorverzerrungseinheit gekoppelt ist.
  2. Sendeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen der Modulationseinheit (105) und der Verstärkungseinrichtung (108) eine regelbare Verstärkungseinrichtung (107) mit einem Steuereingang (1071) umfasst, der mit einem zweiten Ausgang (1163) der Leistungskontrolleinheit (116) zur Bereitstellung eines zweiten Steuersignals (CONT2) gekoppelt ist.
  3. Sendeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuersignal (CONT1) am ersten Ausgang (1161) und das zweite Steuersignal (CONT2) am zweiten Ausgang (1163) der Leistungskontrolleinheit (116) als ein gleiches Steuersignal ausgebildet sind.
  4. Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (17) zur Ermittlung des Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) der Vorverzerrungseinheit (102) eine Speichervorrichtung (252) mit darin abgespeicherten Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) sowie eine Adressberechnungseinheit (251) umfasst, wobei die Adressberechnungseinheit (251) zur Erzeugung eines Adressignals (ADR) für einen in der Speichervorrichtung (252) abgelegten Vorverzerrungskoeffzienten aus einem Pegel der ersten und der zweiten wertdiskreten Komponente (I, Q) und dem Steuersignal (CONT1) am ersten Steuereingang (1023) ausgebildet ist und die Speichervorrichtung (252) zur Bereitstellung des durch das Adressignal (ADR) bestimmten komplexen Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) an die Multipliziereinheit (253) ausgebildet ist.
  5. Sendeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (252) zu einer Speicherung eines erzeugten und von der Adaptionseinheit (254) an das Mittel (17) zur Ermittlung des Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) übermittelten neuen Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF2) an die Stelle eines von dem Adressignal (ADR) bestimmten Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) ausgebildet ist.
  6. Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptionseinheit (254) zur Erzeugung eines neuen komplexen Vorverzerrungskoeffizienten abhängig von dem Vorverzerrungskoeffizient (KOEFF1) oder dem vorverzerrten Basisbandsignal (DAT3) ausgebildet ist.
  7. Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskoppeleinheit (109) mit einer Antenne (ANT) gekoppelt und zu einer Detektion einer Impedanzänderung der Antenne (ANT) ausgebildet ist.
  8. Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskoppeleinheit (109) zumindest einen Richtkoppler umfasst und zu einer Detektion einer am Ausgang der zumindest einen Verstärkeranordnung (108) anliegenden Leistung eines Signals ausgebildet ist.
  9. Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskoppeleinheit (109) zur Detektion einer Amplitude und einer Phase eines abgegebenen Signals und/oder zur Detektion einer Amplitude und einer Phase eines von einer der zumindest einen Verstärkeranordnung (108) nachgeschalteten Schaltung reflektierten Signals ausgebildet ist.
  10. Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorverzerrungseinheit (102) ein Filter (104) mit einstellbarer Filterbandbreite nachgeschaltet ist, wobei das Filter (104) einen Stelleingang (114a) umfasst, der mit der Prozessoreinheit (101) gekoppelt ist.
  11. Transceiver mit einer Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter umfassend: – eine Empfangseinrichtung (2) mit einem Eingang (21) und einem Ausgang, die zur Umsetzung eines an dem Eingang (21) anliegenden Signals in ein aus zwei wertdiskreten Komponenten bestehendes Basisbandsignal (DAT3) und zur Abgabe an den Ausgang ausgebildet ist, wobei der Ausgang der Empfangseinrich tung (2) mit dem zweiten Steuereingang (1026) der Vorverzer- rungseinheit (102) verbunden ist.
  12. Transceiver nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Schaltvorrichtung (739), die mit dem Eingang (21) der Empfangseinrichtung (2) verbunden und ausgebildet ist, einen von zwei einnehmbaren Schaltzuständen einzunehmen, und die in einem ersten Schaltzustand den Eingang (21) der Empfangseinrichtung (2) mit der Auskoppeleinheit (109) verbindet in einem zweiten Schaltzustand den Eingang (21) der Empfangseinrichtung (2) mit einer Empfangsantenne (ANT) des Transceivers koppelt.
  13. Verwendung einer Sendeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder eines Transceivers nach einem der Ansprüche 11 bis 12 zu einer Reduzierung eines Einflusses einer Impedanzänderung einer dem Ausgang der zumindest einen Verstärkeranordnung (108) nachgeschalteten Antenne auf die zumindest eine Verstärkeranordnung (108).
  14. Verfahren zur Regelung einer Vorverzerrung eines wertdiskreten Signals (DAT1) in einer Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorverzerrung erst bei Überschreiten eines Grenzwertes eines Pegels des Ausgangssignals der regelbaren Verstärkungseinrichtung (107) in der Vorverzerrungseinheit (102) durch Multiplikation der ersten und der zweiten Komponente (I, Q) des Basisbandsignals (DAT1) mit einem von dem Pegel der ersten und der zweiten Komponente (I, Q) des Basisbandsignals (DAT1) und dem Steuersignal (CONT1) abhängigen komplexen Vorverzerrungskoeffizienten (KOEFF1) durchgeführt wird, wobei der Grenzwert durch das von der Leistungskontrolleinheit (116) abgegebenes Steuersignal (CONT1) bestimmt wird.
DE102004047724A 2003-09-30 2004-09-30 Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung, Transceiver mit Sendeeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Sendeeinrichtung Withdrawn DE102004047724A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004047724A DE102004047724A1 (de) 2003-09-30 2004-09-30 Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung, Transceiver mit Sendeeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Sendeeinrichtung

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10345553 2003-09-30
DE10345553.1 2003-09-30
DE102004047724A DE102004047724A1 (de) 2003-09-30 2004-09-30 Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung, Transceiver mit Sendeeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Sendeeinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004047724A1 true DE102004047724A1 (de) 2005-05-25

Family

ID=34484694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004047724A Withdrawn DE102004047724A1 (de) 2003-09-30 2004-09-30 Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung, Transceiver mit Sendeeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Sendeeinrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7372918B2 (de)
CN (1) CN1604577A (de)
DE (1) DE102004047724A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7830220B2 (en) 2006-09-26 2010-11-09 Infineon Technologies Ag Modulator arrangement and method for signal modulation
DE102014207646A1 (de) * 2014-02-16 2015-09-03 Mediatek Inc. Verfahren und Vorrichtung für ein Hüllkurven-Trackingsystem
DE102014207647A1 (de) * 2014-02-14 2015-09-03 Mediatek Inc. Verfahren und Vorrichtung für ein Hüllkurven-Trackingsystem

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8380143B2 (en) 2002-05-01 2013-02-19 Dali Systems Co. Ltd Power amplifier time-delay invariant predistortion methods and apparatus
US6985704B2 (en) 2002-05-01 2006-01-10 Dali Yang System and method for digital memorized predistortion for wireless communication
US8811917B2 (en) * 2002-05-01 2014-08-19 Dali Systems Co. Ltd. Digital hybrid mode power amplifier system
US8472897B1 (en) 2006-12-22 2013-06-25 Dali Systems Co. Ltd. Power amplifier predistortion methods and apparatus
US20050111574A1 (en) * 2003-09-30 2005-05-26 Jan-Erik Muller Transmission device with digital predistortion, and method for regulating predistortion in a transmission device
US7541864B2 (en) * 2004-06-04 2009-06-02 Silicon Power Devices Aps Power amplifier and pulse-width modulated amplifier
US20080187073A1 (en) * 2004-12-27 2008-08-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transmitter Apparatus
CN100563225C (zh) * 2005-05-27 2009-11-25 华为技术有限公司 对基带数字信号进行预失真处理的通用装置
US7653147B2 (en) * 2005-08-17 2010-01-26 Intel Corporation Transmitter control
US7529524B1 (en) * 2005-10-26 2009-05-05 L3 Communications Corporation Adaptive power amplifier linearization in time division duplex communication systems
WO2007110805A2 (en) * 2006-03-28 2007-10-04 Nxp B.V. Transmitter with delay mismatch compensation
CN101479956B (zh) 2006-04-28 2013-07-31 大力***有限公司 用于无线通信的高效率线性化功率放大器
US7844014B2 (en) * 2006-07-07 2010-11-30 Scintera Networks, Inc. Pre-distortion apparatus
EP1883163B1 (de) * 2006-07-25 2008-09-03 Alcatel Lucent Steuerungsverfahren eines abstimmbaren Filters und eine Basissstation
US9026067B2 (en) * 2007-04-23 2015-05-05 Dali Systems Co. Ltd. Remotely reconfigurable power amplifier system and method
KR20100014339A (ko) 2006-12-26 2010-02-10 달리 시스템즈 씨오. 엘티디. 다중 채널 광대역 통신 시스템에서의 기저 대역 전치 왜곡 선형화를 위한 방법 및 시스템
US8139676B2 (en) * 2007-01-17 2012-03-20 Motorola Solutions, Inc. Wireless communication unit, linearised transmitter circuit and method of linearising therein
US8175553B2 (en) * 2007-01-17 2012-05-08 Motorola Solutions, Inc. Wireless communication unit, linearised transmitter circuit and method of linearising therein
US8395256B2 (en) * 2007-02-02 2013-03-12 Harris Stratex Networks Operating Corporation Packaging for low-cost, high-performance microwave and millimeter wave modules
US8275071B2 (en) 2007-05-17 2012-09-25 Harris Stratex Networks Operating Corporation Compact dual receiver architecture for point to point radio
US8095088B2 (en) 2007-05-17 2012-01-10 Harris Stratex Networks Operating Corporation Compact wide dynamic range transmitter for point to point radio
US7782765B2 (en) 2007-01-22 2010-08-24 Harris Stratex Networks Operating Corporation Distributed protection switching architecture for point-to-point microwave radio systems
US8274332B2 (en) 2007-04-23 2012-09-25 Dali Systems Co. Ltd. N-way Doherty distributed power amplifier with power tracking
WO2009016686A1 (ja) * 2007-07-31 2009-02-05 Fujitsu Limited 歪補償装置および方法
US8150335B2 (en) * 2007-08-21 2012-04-03 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method for adaptive cartesian transmitter linearization and wireless transmitter employing the same
US8224266B2 (en) * 2007-08-30 2012-07-17 Dali Systems Co., Ltd. Power amplifier predistortion methods and apparatus using envelope and phase detector
WO2009109808A2 (en) * 2007-12-07 2009-09-11 Dali Systems Co. Ltd. Baseband-derived rf digital predistortion
US9157763B2 (en) * 2008-02-06 2015-10-13 Rosemount, Inc. Minimal dead time digitally compensated process transmitter
CN101588187B (zh) * 2008-05-23 2013-01-09 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 射频信号收发器及使用其的通讯***
JP5087476B2 (ja) * 2008-06-12 2012-12-05 ルネサスエレクトロニクス株式会社 受信装置およびその動作方法
US8229025B1 (en) 2008-08-29 2012-07-24 Xilinx, Inc. Method of and circuit for accepting a sample of an input signal to be used to calculate parameters for a predistortion circuit in an integrated circut
US8285770B1 (en) 2008-08-29 2012-10-09 Xilinx, Inc. Method of and circuit for generating parameters for a predistortion circuit in an integrated circuit using a matrix
WO2010036301A2 (en) * 2008-09-25 2010-04-01 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Method and apparatus for producing linearized optical signals
US7888625B2 (en) * 2008-09-25 2011-02-15 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Method and apparatus for producing linearized optical signals with a light-emitting transistor
US8121560B1 (en) * 2008-10-23 2012-02-21 Scintera Networks, Inc. Pre-distortion with enhanced convergence for linearization
WO2010054499A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-20 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) A dpd system with multiple transmitter paths
US8233866B2 (en) * 2009-04-28 2012-07-31 Broadcom Corporation Gain index based radio calibration
US8269431B2 (en) * 2009-06-15 2012-09-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Method and apparatus for producing linearized optical signals
CN106160674A (zh) 2009-12-21 2016-11-23 大力***有限公司 用于改善发射机与接收机之间的隔离的***
KR101815329B1 (ko) 2009-12-21 2018-01-05 달리 시스템즈 씨오. 엘티디. 변조 방식에 무관한 디지털 하이브리드 모드 전력 증폭기 시스템 및 그 방법
US8542768B2 (en) 2009-12-21 2013-09-24 Dali Systems Co. Ltd. High efficiency, remotely reconfigurable remote radio head unit system and method for wireless communications
US8351877B2 (en) 2010-12-21 2013-01-08 Dali Systems Co. Ltfd. Multi-band wideband power amplifier digital predistorition system and method
EP2533442A4 (de) * 2010-02-02 2016-06-01 Kyocera Corp Drahtlose kommunikationsvorrichtung
CN103597807B (zh) 2010-09-14 2015-09-30 大理***有限公司 远程可重新配置的分布式天线***和方法
FR2976428A1 (fr) * 2011-06-07 2012-12-14 St Microelectronics Sa Emetteur sans fil multistandard
US8761698B2 (en) * 2011-07-27 2014-06-24 Intel Mobile Communications GmbH Transmit circuit, method for adjusting a bias of a power amplifier and method for adapting the provision of a bias information
US8837633B2 (en) 2011-10-21 2014-09-16 Xilinx, Inc. Systems and methods for digital processing based on active signal channels of a communication system
US8908187B2 (en) 2011-11-02 2014-12-09 Honeywell International Inc. System and method for reducing errors in a resonator fiber optic gyroscope
US10153792B2 (en) * 2013-10-30 2018-12-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Digital compensation for antenna load mismatch
US9722642B2 (en) 2014-10-17 2017-08-01 Texas Instruments Incorporated Compensation parameter and predistortion signal
US10797750B2 (en) 2016-02-24 2020-10-06 Cisco Technology, Inc. System architecture for supporting digital pre-distortion and full duplex in cable network environments
US9712193B1 (en) 2016-04-12 2017-07-18 Cisco Technology, Inc. High power efficient amplifier through digital pre-distortion and machine learning in cable network environments
US9735814B1 (en) * 2016-04-12 2017-08-15 Cisco Technology, Inc. High power efficient amplification at cable modems through digital pre-distortion and machine learning in cable network environments
US10581469B1 (en) * 2017-04-17 2020-03-03 DeepSig Inc. Machine learning-based nonlinear pre-distortion system
KR102372526B1 (ko) * 2017-12-22 2022-03-10 삼성전자주식회사 무선 신호를 송수신하기 위한 전자 장치 및 그 전자 장치를 제어하는 방법
DE102017131088B4 (de) * 2017-12-22 2019-08-14 Kathrein Automotive Gmbh Mobilfunkkompensator zum Einsatz in Kraftfahrzeugen und ein solches Kraftfahrzeug
US10432240B1 (en) 2018-05-22 2019-10-01 Micron Technology, Inc. Wireless devices and systems including examples of compensating power amplifier noise
CN110868232B (zh) * 2018-08-27 2022-03-08 创意电子股份有限公司 信号传输装置与其连线方法
US10763905B1 (en) 2019-06-07 2020-09-01 Micron Technology, Inc. Wireless devices and systems including examples of mismatch correction scheme
US10700914B1 (en) * 2019-09-20 2020-06-30 Analog Devices, Inc. Digital pre-distortion (DPD) in a wireless transmitter
US10972139B1 (en) 2020-04-15 2021-04-06 Micron Technology, Inc. Wireless devices and systems including examples of compensating power amplifier noise with neural networks or recurrent neural networks
US11496341B2 (en) 2020-08-13 2022-11-08 Micron Technology, Inc. Wireless devices and systems including examples of compensating I/Q imbalance with neural networks or recurrent neural networks
FR3115179B1 (fr) * 2020-10-09 2023-10-20 St Microelectronics Srl Procédé de linéarisation d’un signal de transmission et circuit intégré correspondant

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4291277A (en) 1979-05-16 1981-09-22 Harris Corporation Adaptive predistortion technique for linearizing a power amplifier for digital data systems
FR2652969A1 (fr) 1989-10-06 1991-04-12 Philips Electronique Lab Dispositif de predistorsion pour systeme de transmission numerique.
US5732333A (en) 1996-02-14 1998-03-24 Glenayre Electronics, Inc. Linear transmitter using predistortion
US6072364A (en) 1997-06-17 2000-06-06 Amplix Adaptive digital predistortion for power amplifiers with real time modeling of memoryless complex gains
KR100251561B1 (ko) 1997-06-19 2000-04-15 윤종용 디지털통신시스템의송신기선형화장치및방법
FI105506B (fi) * 1998-04-30 2000-08-31 Nokia Networks Oy Vahvistimen linearisointimenetelmä ja vahvistinjärjestely
DE19943957C1 (de) 1999-09-14 2001-04-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Linearisierung eines Hochfrequenz-Verstärkers
US6477477B1 (en) 2000-06-12 2002-11-05 Motorola, Inc. Extended base band multicarrier system
US7203247B2 (en) 2001-07-23 2007-04-10 Agere Systems Inc. Digital predistortion technique for WCDMA wireless communication system and method of operation thereof
JP4091047B2 (ja) * 2002-10-31 2008-05-28 深▲川▼市中▲興▼通▲訊▼股▲分▼有限公司 広帯域プリディストーション線形化の方法およびシステム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7830220B2 (en) 2006-09-26 2010-11-09 Infineon Technologies Ag Modulator arrangement and method for signal modulation
DE102014207647A1 (de) * 2014-02-14 2015-09-03 Mediatek Inc. Verfahren und Vorrichtung für ein Hüllkurven-Trackingsystem
DE102014207646A1 (de) * 2014-02-16 2015-09-03 Mediatek Inc. Verfahren und Vorrichtung für ein Hüllkurven-Trackingsystem
US9520907B2 (en) 2014-02-16 2016-12-13 Mediatek Inc. Methods and apparatus for envelope tracking system

Also Published As

Publication number Publication date
CN1604577A (zh) 2005-04-06
US7372918B2 (en) 2008-05-13
US20050105642A1 (en) 2005-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004047724A1 (de) Sendeeinrichtung mit adaptiver digitaler Vorverzerrung, Transceiver mit Sendeeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Sendeeinrichtung
DE102004047684B4 (de) Sendeeinrichtung mit digitaler Vorverzerrung und Verfahren zur Regelung einer Vorverzerrung in einer Sendeeinrichtung
DE102005013880B3 (de) Verfahren zur Vorverzerrung eines Signals und Sendeeinrichtung mit digitaler Vorverzerrung, insbesondere für Mobilfunk
EP0885482B1 (de) Vorverzerrung für eine nichtlineare übertragungsstrecke im hochfrequenzbereich
DE60003902T2 (de) Signalverarbeitung
DE102005006162B3 (de) Sende-/Empfangseinrichtung mit einem eine einstellbare Vorverzerrung aufweisenden Polar-Modulator
DE102004005130B3 (de) Sende-/Empfangsanordnung und Verfahren zur Reduktion von Nichtlinearitäten in Ausgangssignalen einer Sende-/Empfangsanordnung
DE69625367T3 (de) Linearisierte digitale automatische verstärkungsregelung
DE69519839T2 (de) Sender mit Verzerrungskompensation von Leistungsverstärker
DE69736469T2 (de) Vorrichtung und verfahren für funksender
DE19882705C2 (de) Adaptiver Aufteilungs-Band-Modulator
DE69929938T2 (de) Ein Sender
DE102007045090B4 (de) Modulatoranordnung und Verfahren zur Signalmodulation
DE102009030694B4 (de) Leistungseffiziente Sende-/Empfangseinrichtung mit hohem Dynamikbereich
EP0891041B1 (de) Sendeeinrichtung
EP2035840B1 (de) Verfahren zum betreiben einer anordnung zum bestimmen der betriebskenngrössen eines hochfrequenz-leistungsverstärkers
DE102005013881A1 (de) Verfahren zur Signalverarbeitung und Sendeeinrichtung mit digitaler Vorverzerrung, insbesondere für den Mobilfunk
EP1260017B1 (de) Verfahren und sendeschaltung zur erzeugung eines sendesignals
DE102013020902A1 (de) Hüllkurvendetektor und Verfahren zum Detektieren einer Hüllkurve eines durch einen Leistungsverstärker zu verstärkenden Signals
DE102008021415B4 (de) Selbstanpassender nachführender Analog/Digital-Wandler und HF-Sender
DE60037375T2 (de) Filter zum Begrenzen des Übertragungsbandes für CDMA Übertragung
DE102004011494A1 (de) Verfahren zur Erfassung von Signalabtastwerten
DE102005032060A1 (de) Sendeanordnung, Sende-Empfänger mit der Sendeanordnung und Verfahren zur Signalverarbeitung
EP1203447B1 (de) Verfahren und anordnung zum betrieb eines hf-leistungsverstärkers
DE60301338T2 (de) Verstärkerschaltungen und ihre verwendung in hochfrequenzsendern

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee