CN101690057B - 用于补偿削波功率损失的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于补偿发射功率损失的设备和方法,该发射功率损失是由在通信系统的发射路径中的削波或波峰因子消减模块的添加造成的。所述方法包括将增益应用于输入到波峰因子消减模块中的信号的步骤,以便从波峰因子消减模块输出的信号的功率等于从发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率。本发明的益处是,待发射的信号的峰值在宽范围的发射功率值内是一致的。
Description
技术领域
本发明涉及通信系统,特别是涉及用于在通信系统中补偿削波(chipping)功率损失的设备和方法。
相关技术的背景
图1示出在通信系统中使用的典型的发射阵容。基带信号被生成[1],其可在理论上被上变频到期望的载波频率,并通过通信媒介发射。然而,现代通信系统使用振幅调制,其产生具有大的峰均比(PAR)的信号。PAR也称为信号的波峰因子(CF)。具有大的PAR的信号在现实世界的发射器中很难放大,因为它对发射路径的模拟分量提出严格的要求。特别是,D/A[2]需要更大的动态范围,并且功率放大器(PA)变得非常低效。
很常见的是,波峰因子消减(CFR)模块被插入发射阵容。CFR模块[4](有时也称为削波模块)的目的是减小信号的PAR,同时将尽可能少的失真引入信号中。存在几种不同的CFR算法,但共同的一个因素是,CFR模块的增益不是不变的。例如,可能在低发射功率等级,CFR模块的增益是0dB。然而,在高发射功率等级,CFR模块的增益可能是-0.9dB。
这提出一个问题,因为基带信号发生模块[1]难以保证将被传送到通信媒介的实际信号功率等级。实际的发射功率等级或许低于或甚至高于基带信号发生器假设的功率等级。从系统性能方面考虑,如果有一种方法来保证发射路径的增益保持恒定,则将更好。
一种常用来修正CFR模块的增益误差的方法是,在CFR模块[4]后增加增益模块[15],如在图2中可看到的。在增益模块[15]中,应用一增益,该增益与通过CFR模块[4]的增益在数值上相等,但在符号上相反。因而,CFR模块[4]和增益模块[15]的总增益将是0dB。
典型的CFR模块的一个有益的特征是,对于宽范围的平均输入功率值,在CFR模块的输出上的峰值瞬时值保持几乎不变,或者,最多非常轻微地变化。例如,当以发射器的最大额定功率发射时,CFR模块的输出上的平均功率也许是-13dB,峰值位于大约-5dB处。如果平均发射功率减小到-15dB,则一般CFR模块的输出上的峰值仍将一般位于大约-5dB处。
事实上,对于宽范围的发射功率值,来自CFR模块的峰值瞬时功率值不变对CFR模块之后出现的所有元件都是有好处的。例如,如果峰值功率值差不多恒定,则D/A转换器[2]就需要较少的活动空间,因为不需要余地来包括变化的峰值功率等级。
图2所述的现有技术的问题是,由于增益乘法器[15]的增益会变化,来自增益乘法器的峰值将不会一致,并将随时间变化。这对D/A转换器提出更难的要求,并且甚至可能对发射阵容中可能存在的数字预失真(DPD)系统提出更难的要求。
存在对于正传输的信号的峰值在宽范围的发射功率值内保持一致的技术解决方案的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于补偿削波功率损失的设备,其具有待发射的信号的峰值将在宽范围的发射功率值内一致的益处。所述设备包括:增益乘法器,其用于将增益应用于输入到发射链中波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的信号的功率等于从所述发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率,其中,所述增益乘法器布置在所述基带信号发生模块和所述波峰因子消减模块之间。
依照本发明的某个实施方案,所述设备还包括:一装置,其用于通过利用从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率和从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率来计算所述增益,并输出所计算的所述增益到所述增益乘法器。
依照本发明的进一步的实施方案,所述设备还包括:第一功率估计器,其用于估计从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,并且将所估计的从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率输出到所述装置;以及第二功率估计器,其用于估计从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率,并且将所估计的从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率输出到所述装置。
依照本发明的进一步的实施方案,所述装置执行迭代算法来计算增益。
依照本发明的进一步的实施方案,迭代算法由下式给出:G(n+1)=G(n)+alpha*(PBB(n)-PCFR(n)),其中,PBB是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,PCFR是从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率,G(0)设置为0dB,n是迭代次数,以及alpha根据所述波峰因子消减模块的增益特性而被设置。
依照本发明的进一步的实施方案,所计算的所述增益被规定在指定的范围内而决不能落在所述指定的范围之外。
依照本发明的又一实施方案,所述设备还包括:一装置,其通过利用从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率来计算所述增益,并输出所计算的所述增益到所述增益乘法器,其中在所述发射链中,所述波峰因子消减模块的增益是输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的功率的函数。
依照本发明的进一步的实施方案,所述设备还包括:功率估计器,其用于估计从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,并且输出所估计的功率到所述装置。
依照本发明的进一步的实施方案,所述装置还包括:一部件,其用于接收从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,并且通过查找表来将对应于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的所计算的所述增益输出到增益乘法器,所述表由所述装置产生以将从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率映射到所计算的所述增益,并且所述表被存储在所述部件中。
依照本发明的进一步的实施方案,所述函数存储于所述装置中,并且所述装置通过使用存储在所述装置中的所述函数以及从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,来计算将被应用于输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的增益,使得串联的所述增益乘法器和所述波峰因子消减模块的总增益为0dB。
依照本发明的进一步的实施方案,所述装置通过从第二功率减去第一功率来计算所述增益的值,所述第一功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述第二功率是斜率是-1dB的直线与所述函数的曲线的交叉点的水平坐标值,斜率是-1dB的所述直线通过垂直线和水平线的交叉点,所述垂直线的水平坐标值是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述水平线的垂直坐标值是0dB。
依照本发明的进一步的实施方案,当斜率是-1dB的所述直线与所述函数的所述曲线有多个交叉点时,所述第二功率被设置为水平坐标最接近于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的一个交叉点的水平坐标值。
本发明的另一个目的是提供一种用于补偿削波功率损失的设备,其具有待发射的信号的峰值将在宽范围的发射功率值内一致的益处。所述设备包括:增益补偿装置,所述增益补偿装置被配置为通过使用从发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率和从所述发射链中的波峰因子消减模块输出的信号的功率来计算增益,并且将所计算的所述增益应用于输入到所述波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率。
依照本发明的某个实施方案,所述增益补偿装置被配置为执行迭代算法来计算所述增益。
依照本发明的进一步的实施方案,迭代算法由下式给出:
G(n+1)=G(n)+alpha*(PBB(n)-PCFR(n)),其中,PBB是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,PCFR是从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率,G(0)被设置为0dB,n是迭代次数,以及alpha根据所述波峰因子消减模块的增益特性而被设置。
依照本发明的进一步的实施方案,所计算的所述增益被规定在指定的范围内而决不能落在所述指定的范围之外。
本发明的进一步的目的是提供一种用于补偿削波功率损失的设备,其具有待发射的信号的峰值将在宽范围的发射功率值内一致的益处。所述设备包括:增益补偿装置,所述增益补偿装置被配置为通过使用从发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率来计算增益,并且将该增益应用于输入到所述发射链中的波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的信号的功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,其中在所述发射链中,所述波峰因子消减模块的增益是输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的功率的函数。
依照本发明的某个实施方案,所述增益补偿装置配置为产生一个表,以将从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率映射到所计算的所述增益,并且通过查找所述表来应用对应于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率之一的所计算的所述增益之一。
依照本发明的进一步的实施方案,所述增益补偿装置配置为通过从第二功率减去第一功率来计算所述增益的值,所述第一功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述第二功率是斜率是-1dB的直线与所述函数的曲线的交叉点的水平坐标值,斜率是-1dB的所述直线通过垂直线和水平线的交叉点,所述垂直线的水平坐标值是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述水平线的垂直坐标值是0dB。
依照本发明的进一步的实施方案,当斜率是-1dB的所述直线与所述函数的所述曲线有多个交叉点时,所述第二功率被设置为水平坐标最接近于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的一个交叉点的水平坐标值。
本发明的另一个目的是提供一种用于补偿削波功率损失的方法,其具有待发射的信号的峰值将在宽范围的发射功率值内一致的益处。所述方法包括:将增益应用于输入到发射链中的波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的信号的功率等于从所述发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率。
依照本发明的进一步的实施方案,所述方法还包括:通过利用从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率和从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率来计算所述增益。
依照本发明的进一步的实施方案,在计算步骤中,所述增益通过执行迭代算法来计算。
依照本发明的进一步的实施方案,迭代算法由下式给出:
G(n+1)=G(n)+alpha*(PBB(n)-PCFR(n)),其中,PBB是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,PCFR是从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率,G(0)被设置为0dB,n是迭代次数,以及alpha根据所述波峰因子消减模块的增益特性而被设置。
依照本发明的进一步的实施方案,所计算的所述增益被规定在指定的范围内而决不能落在所述指定的范围之外。
依照本发明的进一步的实施方案,所述方法还包括:通通过使用从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率来计算所述增益,其中在所述发射链中,所述波峰因子消减模块的增益是输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的功率的函数。
依照本发明的进一步的实施方案,在所述计算步骤中,所述增益通过使用所述函数和从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率来计算,因而所计算的所述增益加上所述波峰因子消减模块的所述增益的总增益是0dB。
依照本发明的进一步的实施方案,所述增益通过从第二功率减去第一功率来计算,所述第一功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述第二功率是斜率是-1dB的直线与所述函数的曲线的交叉点的水平坐标值,斜率是-1dB的所述直线通过垂直线和水平线的交叉点,所述垂直线的水平坐标值是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述水平线的垂直坐标值是0dB。
依照本发明的进一步的实施方案,当斜率是-1dB的所述直线与所述函数的所述曲线有多个交叉点时,所述第二功率被设置为水平坐标最接近于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的一个交叉点的水平坐标值。
本发明的进一步的目的是提供一种用于补偿削波功率损失的方法,其具有待发射的信号的峰值将在宽范围的发射功率值内一致的益处。所述方法包括:通过使用从发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率和从所述发射链中的波峰因子消减模块输出的信号的功率来计算增益;并且将所计算的所述增益应用于输入到所述波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率等于从基带信号发生模块输出的所述信号的功率。
依照本发明的某个实施方案,在计算步骤中,所述增益通过使用迭代算法来计算。
依照本发明的进一步的实施方案,迭代算法由下式给出:
G(n+1)=G(n)+alpha*(PBB(n)-PCFR(n)),其中,PBB是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,PCFR是从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率,G(0)被设置为0dB,n是迭代次数,以及alpha根据所述波峰因子消减模块的增益特性而被设置。
依照本发明的进一步的实施方案,所计算的所述增益被规定在指定的范围内而决不能落在所述指定的范围之外。
本发明的进一步的目的是提供一种用于补偿削波功率损失的方法,其具有待发射的信号的峰值将在宽范围的发射功率值内一致的益处。所述方法包括:通过使用从发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率来计算增益;并且将所计算的所述增益应用于输入到所述发射链中的波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,其中,在所述发射链中,所述波峰因子消减模块的增益是输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的功率的函数。
依照本发明的某个实施方案,在计算步骤中,所述增益通过使用所述函数和从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率来计算,使得所计算的增益加上所述波峰因子消减模块的增益的总增益是0dB。
依照本发明的进一步的实施方案,所述增益通过从第二功率减去第一功率来计算,所述第一功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述第二功率是斜率是-1dB的直线与所述函数的曲线的交叉点的水平坐标值,斜率是-1dB的所述直线通过垂直线和水平线的交叉点,所述垂直线的水平坐标值是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述水平线的垂直坐标值是0dB。
依照本发明的进一步的实施方案,当斜率是-1dB的所述直线与所述函数的所述曲线有多个交叉点时,所述第二功率被设置为水平坐标最接近于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的一个交叉点的水平坐标值。
附图的简要说明
图1示出包含CFR模块的一般通信发射链(现有技术);
图2示出后CFR增益补偿(现有技术);
图3示出本发明的闭环实施方案;
图4示出本发明的开环实施方案;
图5示出参考本发明的CFR增益函数f()的一个实例;
图6示出参考本发明的CFR增益函数f()的另一个实例;以及
图7示出参考本发明的另一个CFR增益函数f()的实例。
发明详述
参考图3描述了实施方案。在这个实施方案中,基带信号发生模块[1]产生基带形式的信号,该信号将通过通信媒介被发射。该模块的输出通过增益乘法器[8]发送,该增益乘法器[8]将增益应用于所述信号,使得随后的CFR模块[4]的输出上的将功率等于来自基带发生模块[1]的信号的功率。CFR模块[4]的输出被传递到D/A转换器[2],从这里开始,所述输出使用混频器[9]被上变频,并且最后被发送到功率放大器[3]。
两个功率估计器[5]和[16]被用来分别估计来自基带发生模块[1]的信号的功率以及来自CFR模块[4]的信号的功率。可用来估计信号的功率的几种算法通常是已知的。在一种算法中,计算几个样本的绝对值的平方的平均值。被平均的样本数根据功率估计器的期望准确度而变化。另一种算法是,所述信号的绝对值的平方可通过alpha滤波器被发送,该滤波器执行长期平均。通过调整所述滤波器的alpha值,可以使用更多的平均,以产生信号功率的越来越准确的估计。
在基带信号发生器[1]的输出上的功率估计器[5]将产生以dB测量的有规律的功率估计PBB(n)。在CFR模块[4]的输出上的功率估计器[16]将产生以dB测量的有规律的功率估计PCFR(n)。闭环增益计算器[7]将检查PBB(n)和PCFR(n),以决定将被前面的CFR乘法器[8]使用的下一个增益值G(n+1)。闭环增益计算器[7]使用的更新等式由下式给出:
G(n+1)=G(n)+alpha*(PBB(n)-PCFR(n))等式1
其中,G(n)、PBB和PCFR以dB表示,并且G的初始值,即G(0)是0dB。alpha一般取0和1之间的值,并且可用来平衡收敛性与稳定性。alpha的值越高,算法收敛得越快。alpha的值越低,算法越稳定。并且应注意,在一些情况下,根据CFR模块的增益特性,大于1的值也许是合适的。在一个实例中,alpha取在0.8左右的值。在另一个实例中,如果我们对什么CFR增益将用于不同功率等级有一个粗略的概念,则我们可以利用该信息来允许系统收敛得更快。
除了等式1所示更新程序以外,一些硬性限制可被指定,以确保增益决不会落到指定的范围以外。设置硬性限制的原因是,任何功率估计模块可能产生功率估计错误。如果产生足够多的错误,则增益值有可能会变得很大或很小。防止这种情况的一种方法是提出最大和最小可能的增益值。因而,即使存在很多严重的功率估计误差,增益仍会保持在一个合理的范围。例如,可为G(n)指定上限和下限。如果任何更新产生超过上限的G(n),则G(n)可被强制回到这个上限值。如果任何更新产生低于下限的G(n),则G(n)可被强制回到这个下限。
在没有功率估计误差的理想情况下,当PBB(n)等于PCFR(n)时,迭代程序将结束。然后,增益乘法器[8]所使用的增益值G(n)将不会改变,直到CFR模块[4]的增益再次开始改变为止。然而,在实际情况中,因为功率估计模块不是理想的,因此实际的增益值是不断变化的,即使发射功率不发生变化也是如此。因而,PCFR(n)将会不断变化,但是它会保持接近于PBB(n)的值。
存在很多情况,其中CFR模块的增益不仅仅是CFR模块的输入上的功率等级的函数。存在一些情况,其中增益也是几种其它因素的函数,例如,被发射的载波的数量或在不同载波中功率的精确分布。在这样的情况下,图3所示实施方案是优选的,因为它能适应性地搜寻并找到应在CFR模块的输入上应用的最佳增益值。而且,该实施方案也适用于当CFR模块的增益是进入CFR模块的信号的平均功率的已知且不变的函数时的情况。
本发明的另一个实施方案在图4中示出。该实施方案可适用于当CFR模块的增益是进入CFR模块的信号的平均功率的已知且不变的函数时的情况。换句话说,当CFR模块的增益可表示为下式时,可适用该实施方案:
GCFR=f(PCFR_in)等式2
其中,GCFR是CFR模块的增益,PCFR_in是进入CFR模块的信号的平均功率,且f()是在0和PCFR_in的最大期望值之间的范围内连续的任何函数。
基带信号发生模块[1]产生基带形式的信号,该信号将通过通信媒介被发射。该模块的输出通过增益乘法器[8]发送,该增益乘法器[8]将增益应用于信号,使得从随后的CFR模块输出的功率将等于来自基带信号发生模块[1]的信号的功率。CFR模块的输出传递到D/A转换器[2],从这里开始,所述信号使用混频器[9]在被上变频,并且最后被发送到功率放大器[3]。
基带信号发生器[1]的输出也发送到功率估计模块[5],功率估计模块[5]试图估计来自基带信号发生器[1]的信号的功率。可用来估计信号的功率的几种算法通常是已知的。在一种算法中,计算几个样本的绝对值的平方的平均值。被平均的样本数根据功率估计器的期望准确度而变化。另一种算法是所述信号的绝对值的平方可通过alpha滤波器被发送,该滤波器执行长期平均。通过调整所述滤波器的alpha值,可以使用更多的平均,以产生信号的功率的越来越准确的估计。
功率估计模块[5]的输出被发送到开环增益计算模块[6],该开环增益计算模块[6]决定哪个增益值应当应用于增益乘法器[8],以便确保来自CFR模块[4]的信号的功率等于来自基带信号发生器[1]的信号的功率。
计算增益乘法器[8]所用的增益值的程序使用图5以图形方式被描述。线[10]表示典型的CFR增益曲线,其中,在本实例中,对于低于-16dB的CFR输入功率等级,增益为0dB。在-16dB之上,当输入功率等级增加得越来越多时,CFR模块[4]的增益开始逐步降低。请注意,线[10]以及-16dB在本实例中对CFR模块是“代表性的”。不同的CFR模块有不同的曲线。
为了本例的目的,假定来自基带信号发生模块[1]的功率等级是-13dB,并且因此,CFR模块[4]的输出上的期望的功率等级也是-13dB。线[12]表示该基带功率等级,并且可看到,如果具有-13dB功率等级的信号放在CFR模块[4]的输入上,则增益将为大约-0.7dB,且CFR模块[4]的输出的功率将大约是-13.7dB。
很清楚,CFR模块[4]的输入上的信号的功率必须增加以补偿这种增益损失。然而,增加进入CFR模块[4]的信号的功率0.7dB到-12.3dB是不够的。在CFR模块[4]的输入上出现-12.3dB功率等级将使CFR模块[4]有大约-0.9dB的增益,因为在该输入功率等级,CFR模块[4]的增益随着输入功率等级的增加而降低。因而,来自CFR模块[4]的信号的功率将是-12.3dB-0.9dB=-13.2dB。这接近于-13dB的期望输出功率,但还不是严格正确的。
为了计算必须应用于CFR模块[4]的输入的正确的增益值,必须画一条线,该线从处于-13dB基带功率等级的垂直线[12]与在CFR模块[4]的0dB增益处的水平线的交叉点开始。该线具有斜率,使得对于在x轴方向上的每+1dB变化,在y轴方向上有-1dB变化,并在图5中用线[13]表示。
线[13]和线[10]之间的交叉点代表期望的工作点。在当前的实例中,该交叉点大致位于(-11.9,-1.1)。这意味着如果输入CFR模块[4]的信号具有-11.9dB的功率,则按期望的,CFR模块[4]的增益将是-1.1dB,并且CFR模块[4]的输出将有-13dB的功率。因此,应当应用于CFR模块[4]的输入的增益由线[14]的长度表示,其为1.1dB。
注意,增益乘法器和CFR模块的总增益是:
OverallGain=G+f(PBB+G)等式3
其中,G、PBB以及f()都以dB表示。因为希望总增益在数学上为0dB,因此需要找到G的值,使得:
G=-f(PBB+G)等式4
线[14]的长度是以上等式的解。
在图6中示出当基带功率等级为-14dBFS的另一个实例。在这种情况中,执行以上所述的同样的程序,CFR模块之前的增益应设置为+0.5dB,以便CFR模块的输出具有-14dBFS的功率等级。
在图7中示出当基带功率等级再次是-14dBFS的另一个实例,然而,在这种情况中,CFR模块的增益为正,因此G必须设置为负的dB值,以便系统的总增益为0dB。在该实例中,CFR模块之前的增益应设置为-0.9dB,以便CFR模块的输出具有-14dBFS的功率等级。
应注意,有可能线[13](或线[23]或线[33])以及线[10](或线[30])交叉几次。在这种情况下,任何交叉点都是有效的解,但为了保持系统中的功率等级尽可能一致,最好选择其x轴坐标尽可能靠近线[12](或线[23]或线[33])的解。也有可能线[13]和线[10]从不交叉。在这种情况下没有可用的解,并且不可能调整进入CFR模块[4]的信号的增益使得增益乘法器[8]和CFR模块[4]的串联产生0dB的总增益。
应注意,在该实施方案中,计算增益乘法器[8]所用的增益值的程序是在开环增益计算器中执行的,所以CFR增益函数存储在开环增益计算器中。
尽管以上所述程序通过使用图形方法而被描述,但该程序也可以使用计算机来容易地执行。而且,对所有可能的基带功率等级的所有的计算可以曾经被离线执行,也就是说,计算可以曾经被计算机完成,其将产生将基带功率估计映射到增益值的表。然后,所计算的增益值储存于开环增益计算器[6]中,以便开环增益计算器[6]被简单地实现为查找表。当前的被估计的基带信号功率用作查找表中的索引,并且从查找表返回的值直接用作在CFR模块[4]之前的所述乘法器[8]的增益。
本发明有两个主要的益处。一个益处是,本发明将确保整个发射链的全部阵容的增益是恒定的,而不管CFR模块的增益是否恒定。请注意,这假设在发射链中的所有其他模块的总增益也是恒定的增益。该益处也可以通过图2所述的现有技术实现。另外,本发明具有待发射的信号的峰值在宽范围的发射功率值内一致的益处,因为待发射的信号直接来自CFR模块。这将对D/A转换器的选择以及对可能出现在发射阵容中的任何DPD电路有积极的影响。该益处是本发明的主要益处,并且不能被图2所述的现有技术所实现。
虽然示出和描述了本发明的几种实施方案,但是并不旨在这些实施方案示出并描述本发明的所有可能的形式。更确切地,在本说明书中使用的词是描述性的而不是限制性的词,且应理解地,在没有脱离本发明的精神和范围的情况下,可进行不同的变更和修改。
Claims (22)
1.一种用于补偿削波功率损失的设备,其包括:
增益乘法器,其用于将增益应用于输入到发射链中波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的信号的功率等于从所述发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率,其中,所述增益乘法器布置在所述基带信号发生模块和所述波峰因子消减模块之间;
一装置,其用于通过利用从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率和从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率来计算所述增益,并输出所计算的所述增益到所述增益乘法器。
2.根据权利要求1所述的设备,还包括:
第一功率估计器,其用于估计从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,并且将所估计的从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率输出到所述装置;以及
第二功率估计器,其用于估计从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率,并且将所估计的从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率输出到所述装置。
3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述装置执行迭代算法来计算所述增益。
4.根据权利要求3所述的设备,其中所述迭代算法由下式给出:
G(n+1)=G(n)+alpha*(PBB(n)-PCFR(n))
其中,PBB是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,PCFR是从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率,G(0)设置为0dB,n是迭代次数,以及alpha根据所述波峰因子消减模块的增益特性而被设置。
5.根据权利要求4所述的设备,其中,所计算的所述增益被规定在指定的范围内而决不能落在所述指定的范围之外。
6.一种用于补偿削波功率损失的设备,其包括:
增益乘法器,其用于将增益应用于输入到发射链中波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的信号的功率等于从所述发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率,其中,所述增益乘法器布置在所述基带信号发生模块和所述波峰因子消减模块之间;
一装置,其用于通过利用从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率来计算所述增益,并输出所计算的所述增益到所述增益乘法器,
其中在所述发射链中,所述波峰因子消减模块的增益是输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的功率的函数。
7.根据权利要求6所述的设备,还包括:
功率估计器,其用于估计从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,并且输出所估计的功率到所述装置。
8.根据权利要求6所述的设备,其中,所述装置还包括:
一部件,其用于接收从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,并且通过查找表来将对应于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的所计算的所述增益输出到增益乘法器,所述表由所述装置产生以将从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率映射到所计算的所述增益,并且所述表被存储在所述部件中。
9.根据权利要求6所述的设备,其中,所述函数存储于所述装置中,并且所述装置通过使用存储在所述装置中的所述函数以及从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,来计算将被应用于输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的增益,使得串联的所述增益乘法器和所述波峰因子消减模块的总增益为0dB。
10.根据权利要求9所述的设备,其中,所述装置通过从第二功率减去第一功率来计算所述增益的值,所述第一功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述第二功率是斜率是-1dB的直线与所述函数的曲线的交叉点的水平坐标值,斜率是-1dB的所述直线通过垂直线和水平线的交叉点,所述垂直线的水平坐标值是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述水平线的垂直坐标值是0dB。
11.根据权利要求10所述的设备,其中,当斜率是-1dB的所述直线与所述函数的所述曲线有多个交叉点时,所述第二功率被设置为水平坐标最接近于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的一个交叉点的水平坐标值。
12.根据权利要求8所述的设备,其中,所述函数被存储在所述装置中,并且所述装置通过使用存储在所述装置中的所述函数以及从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,来计算将应用于输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的增益,使得串联的所述增益乘法器和所述波峰因子消减模块的总增益为0dB。
13.根据权利要求12所述的设备,其中,所述装置通过从第二功率减去第一功率来计算所述增益的值,所述第一功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述第二功率是斜率是-1dB的直线与所述函数的曲线的交叉点的水平坐标值,斜率是-1dB的所述直线通过垂直线和水平线的交叉点,所述垂直线的水平坐标值是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述水平线的垂直坐标值是0dB。
14.根据权利要求13所述的设备,其中,当斜率是-1dB的所述直线与所述函数的所述曲线有多个交叉点时,所述第二功率被设置为水平坐标最接近于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的一个交叉点的水平坐标值。
15.一种用于补偿削波功率损失的方法,其包括步骤:
将增益应用于输入到发射链中的波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的信号的功率等于从所述发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率;
通过利用从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率和从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率来计算所述增益。
16.根据权利要求15所述的方法,其中在所述计算步骤中,所述增益通过执行迭代算法来计算。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述迭代算法由下式给出:
G(n+1)=G(n)+alpha*(PBB(n)-PCFR(n)),
其中,PBB是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,PCFR是从所述波峰因子消减模块输出的所述信号的功率,G(0)被设置为0dB,n是迭代次数,以及alpha根据所述波峰因子消减模块的增益特性而被设置。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所计算的所述增益被规定在指定的范围内而决不能落在所述指定的范围之外。
19.一种用于补偿削波功率损失的方法,其包括步骤:
将增益应用于输入到发射链中的波峰因子消减模块中的信号,使得从所述波峰因子消减模块输出的信号的功率等于从所述发射链中的基带信号发生模块输出的信号的功率;
通过使用从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率来计算所述增益,
其中在所述发射链中,所述波峰因子消减模块的增益是输入到所述波峰因子消减模块中的所述信号的功率的函数。
20.根据权利要求19所述的方法,其中在所述计算步骤中,所述增益通过使用所述函数和从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率来计算,因而所计算的所述增益加上所述波峰因子消减模块的所述增益的总增益是0dB。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述增益通过从第二功率减去第一功率来计算,所述第一功率等于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述第二功率是斜率是-1dB的直线与所述函数的曲线的交叉点的水平坐标值,斜率是-1dB的所述直线通过垂直线和水平线的交叉点,所述垂直线的水平坐标值是从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率,所述水平线的垂直坐标值是0dB。
22.根据权利要求21所述的方法,其中当斜率是-1dB的所述直线与所述函数的所述曲线有多个交叉点时,所述第二功率被设置为水平坐标最接近于从所述基带信号发生模块输出的所述信号的功率的一个交叉点的水平坐标值。
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