使用具有增强模数转换的集成信号分析器的rf功率放大器中的自适应控制的数字预失真的利记博彩app
【专利说明】使用具有増强模数转换的集成信号分析器的RF功率放大 器中的自适应控制的数字预失真
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请设及于2013年5月17日递交的题为"CrestFactorReductionfor Band-LimitedMulti-CarrierSi即als"、序列号No. 13/897, 119的同时待审的美国专利申 请（"同时待审的申请"）。通过引用的方式将该共同待审的申请的公开内容全部并入本文 中。
技术领域
[0003] 本发明设及在功率放大器中的信号预失真技术。具体而言，本发明设及结合集成 信号分析器使用的信号预失真技术。
【背景技术】
[0004]自适应数字预失真值PD)是广泛用于"第S代"（3G)无线通信系统的宏蜂窝基站 的技术。在3G宏蜂窝基站中，功率放大器通常具有42-48地m的输出功率。相比之下，在 "第四代"（4G)及W上的无线通信系统中，通常期望小蜂窝基站，其中典型的功率放大器具 有27-35地m的输出功率。由于该种小蜂窝基站中的放大器的输出功率比3G基站的宏蜂窝 基站低10-20地，因此需要将4G小蜂窝基站中的预失真电路的功率损耗减少10-20地，W便 维持总功率效率。另外，还需要将预失真电路的成本减少10%，该相当于宏蜂窝基站的典型 预算的大约1%。
[0005]在现有技术中，自适应数字预失真技术使用昂贵的高速度和高精确度的模数转换 器（ADC)来获取功率放大器（PA)的输出信号的准确波形。当PA的非线性提高了PA的输 出带宽并且当需要中频下变频来消除I/Q失衡时，该种自适应数字预失真应用中的ADC的 采样速率通常是原始RF带宽的10倍或更多，对于具有20-100MHZ的带宽的RF信号，ADC 的采样速率通常在每秒200至1000百万采样（M巧之间（例如，对于4载波WCDMA信号为 240MS/S)。另外，为了检测低至-60地C的带外发射，ADC需要大约11的有效位数巧NOB)。 作为结果，现有技术使用在200-1000MS/S下具有大于10的EN0B的专用、独立的ADC集成 电路。然而，该种高精确度、高速度ADC集成电路是昂贵并且耗电的。
[0006] 除了具有高功率要求的高速度、高精确度专用ADC集成电路之外，结合ADC实施的 信号处理算法也是计算复杂并且密集的。因此，需要快速、耗电的数字信号处理器值SP)。 该种DPD电路成本太高并且需要过高的功率W适用于小蜂窝基站中。
[0007] 现有技术的模拟RF预失真方法可W是低功耗、低成本的。然而，出于两个原因， 目前的模拟RF预失真电路不易于适应在小蜂窝基站应用中使用。第一，相邻信道泄漏比 (A化时性能受限于模拟信号处理。第二，对于小蜂窝基站应用，任务可能需要将通常为较老 的CMOS工艺（例如，0. 18-ymCM0巧设计的模拟预失真电路集成到通常为较新的CMOS工 艺（例如，65-nmCM0巧设计的收发器集成电路上。
【发明内容】
[000引本发明示出了用于使小蜂窝基站中的功率放大器线性化的低功率、低成本的自适 应预失真值PD)。本发明不需使用高速度、高精确度的ADC。
[0009] 根据本发明的一个实施例，用于功率放大器的预失真电路可W包括：
[0010] (a)用于接收复值数字基带信号的数字接口；
[0011] 化）由一组参数值自适应控制的混合信号预失真电路，其接收复值数字基带信号 W提供用于输入至功率放大器的预失真信号，混合信号预失真电路可W包括：
[0012] (i)数字预失真电路，其通过将基于复值数字基带信号的无记忆非线性增益和多 项式函数、W及复值数字基带信号的一个或多个延迟副本应用到复值数字基带信号来将复 值数字基带信号变换为预失真复值数字基带信号；W及
[0013] (ii)上变频器，其将预失真复值数字基带信号转换为预失真信号；W及
[0014] (C)信号分析器，其从功率放大器接收输出信号，W不时地向混合信号预失真电路 提供参数值。
[0015] 在一个实施例中，多项式函数可W由复值数字基带信号的模的一次或多次幕和复 值数字基带信号的延迟副本的模的一次或多次幕组成，并且在单位延迟之后将无记忆非线 性增益施加到复值数字基带信号。另外，无记忆非线性增益可W是复值数字基带信号的多 项式函数。
[0016] 在一个实施例中，数字预失真电路使用查找表来计算无记忆非线性增益和多项式 函数中的任何一个或二者。
[0017] 数字预失真电路可W包括使复值数字基带信号的数据速率增大至少两倍的过采 样器。
[0018] 信号分析器可W包括；(a)将来自功率放大器的输出信号转换为处于基带或处于 基带附近的中频的复值反馈信号的正交下变频器；化）将复值反馈信号转换为第一数字复 值反馈信号的模数转换器；W及（C)接收数字复值反馈信号W提供参数值的数字信号分析 电路。上变频器和正交下变频器根据公共定时信号进行操作。数字预失真电路和信号分析 器可W使用一个或多个数字信号处理器来实现。基于第一数字复值反馈信号的幅度来计算 无记忆非线性增益。
[0019] 根据本发明的一个实施例，信号分析器可W另外接收预失真信号。在该实施例中， 信号分析器还可W包括；(a)将预失真信号转换为处于基带或处于基带附近的中频处的第 二复值反馈信号的第二正交下变频器；W及化）将第二复值反馈信号转换为第二数字复值 反馈信号的模数转换器。在该情况下，数字信号分析电路基于第一数字复值反馈信号和第 二数字复值反馈信号二者来提供参数值。数字信号分析电路可W执行W下操作中的一个或 多个；DC偏移校正、I/Q失衡校正、W及对第一数字复值反馈信号和第二数字复值反馈信号 中的任何一个或二者的延迟匹配。数字信号分析电路还可W对第一复值反馈信号执行线性 失真校正。数字信号分析电路可W在使第一复值反馈信号与第二复值反馈信号之间的差最 小化的基础上计算参数值。
[0020] 根据本发明的一个实施例，预失真电路还可W包括使提供到混合信号预失真电路 的复值数字基带信号的波峰因数减小的波峰因数减小电路。信号分析器还可W接收表示复 值数字基带信号的复值前馈信号，其可W是波峰因数减小的复值数字基带信号。在该些实 施例中的一个实施例中，信号分析器可W包括；(a)将来自功率放大器的输出信号转换为 处于基带或处于基带附近的中频的复值反馈信号的正交下变频器；化）将复值反馈信号转 换为第一数字复值反馈信号的模数转换器；W及（C)接收数字复值反馈信号W提供参数值 的数字信号分析电路。上变频器和正交下变频器根据公共定时信号来进行操作。数字信号 分析电路可W基于第一数字复值反馈信号和复值前馈信号二者来提供参数值。数字信号分 析电路可W对复值前馈信号执行W下操作中的一个或多个；I/Q平衡校正、延迟匹配、复增 益调整、频率偏移校正W及DC偏移校正。数字信号分析电路可W在使第一复值反馈信号与 复值前馈信号之间的差最小化的基础上计算参数值。数字信号分析电流可W对复值前馈信 号执行频率偏移校正。
[0021] 根据本发明的一个实施例，预失真电路可W包括从数字信号分析电路接收表示复 值前馈信号的一个或多个时钟周期的数据信号的模数转换器增强器电路。模数转换器增强 器电路可W应用电流驼数模技术。模数转换器增强器电路可W包括；(a)将数据信号转换 为复数据流的数模电路；W及化）提供表示复数据流与复值反馈信号之间的差的输出电流 的电流组合电路。模数转换器增强器电路还可W包括将输出电流转换为输出电压的电阻器 元件。模数转换器增强器电路还可W包括从数字信号分析电路接收输出电压和第二数据信 号的第二级，第二级应用电荷再分布技术。第二级包括；(a)利用互补时钟信号进行操作W 提供被保持的电压信号的级联的第一跟踪保持电路和第二跟踪保持电路；化）转换第二数 据信号W提供电压数据信号的数模转换器；W及（C)提供表示被保持的电压信号与电压数 据信号之间的电压差的第二级输出信号的电压求和器。
[0022] 根据本发明的一个实施例，预失真电路中的混合信号预失真电路可W集成到收发 器集成电路中，而信号分析器电路集成到与收发器集成电路分开的集成电路中。替代地，数 字预失真电路和数字信号分析电路可W集成到混合信号集成电路中，而上变频器集成到与 混合信号集成电路分开的集成电路中。