數字預失真功率放大方法及其裝置的制作方法

專利名稱：數字預失真功率放大方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種數字預失真功率放大方法，尤其是一種雙模數字預失真 功率放大方法，本發明還涉及一種數字預失真功率放大裝置。
背景技術：
隨著全球通訊業務的發展，通信頻譜資源變得越來越寶貴。為了更加有 效的利用頻譜資源，對功率放大器提出了更高的線性要求。目前，解決功率 放大器線性要求的問題多采用兩種方法，第一種方法是進行較大的功率回退， 使功率放大器工作在線性區，這種方法大大降低了功率it大器的效率，并增 加了成本。第二種方法是采用線性化技術，即采用適當電路對功率放大器的 非線性進行預校正，從而改善其非線性。前饋和預失真技術是兩種最有效的 線性化方法，前饋具有線性化程度高的優點，但是也有結構復雜，效率低的 缺點。而預失真技術中，數字預失真技術與其他線性化:技術相比具有體積小、 效率高、可靠性高等優點。因此，具有數字預失真技術的功率放大系統得到 越來越多的應用。
傳統的具有數字預失真技術的功率放大系統只能對一種模式的信號進行 處理。然而，隨著通信系統的發展，特別是新舊通信模式的換代，在越來越 多的應用場合要求能夠同時對兩種模式的信號進行數字預失真功率放大處 理，傳統的數字預失真功率放大系統將不能適應這一要求。

發明內容
為解決現有技術數字預失真功率放大方法中，不能同時對兩種模式的信 號進行數字預失真功率放大處理的問題，本發明提供一種能夠同時對兩種模 式的信號進行數字預失真功率放大處理的數字預失真功率放大方法。本發明提供一種數字預失真功率放大方法，包括步驟獲取一第一數字 基帶信號和一第二數字基帶信號；對一第一輸出信號進4亍反饋，獲取一與該 第 一數字基帶信號數據速率相同的第 一反饋信號，對一第二輸出信號進行反 饋，獲取一與該第二數字基帶信號數據速率相同的第二反饋信號；根據該第 一反饋信號和該第二反饋信號分別對該第一數字基帶信號和該第二數字基帶 信號進行數字預失真處理；將進行數字預失真處理后的該第一數字基帶信號 和該第二數字基帶信號對應轉換為第一射頻信號和第二射頻信號，分別對該
第一射頻信號和該第二射頻信號進行功率放大，輸出該第一射頻信號作為該 第一輸出信號，輸出該第二射頻信號作為該第二輸出信號。
與現有技術相比較，本發明提供的數字預失真功率放大方法中，當獲取 的是兩種不同制式的數字基帶信號時，其輸出的第一射頻信號和第二射頻信 號也對應為兩種不同制式的射頻信號，根據輸出的該第一射頻信號和第二射 頻信號對應獲取的該第 一反饋信號和該第二反饋信號也分別對應兩種不同的 制式。根據該第一反饋信號和該第二反饋信號分別對對應的兩種數字基帶信 號進行數字預失真調整，即能夠實現對兩種模式的信號同時進行數字預失真 功率放大處理，拓寬了數字預失真功率放大裝置的應用范圍。
為解決現有技術數字預失真功率放大裝置中，不能同時對兩種模式的信 號進行數字預失真功率放大處理的問題，本發明提供一種能夠同時對兩種模 式的信號進行數字預失真功率放大處理的數字預失真功率放大裝置。
一種數字預失真功率放大裝置包括 一數字基帶信號獲取模塊、 一數字 預失真處理模塊、 一輸出模塊和一反饋模塊。該數字基帶信號獲取模塊用于 獲取一第一數字基帶信號和一第二數字基帶信號。該反饋模塊用于對一第一 輸出信號進行反饋，獲取一與該第一數字基帶信號數據速率相同的第一反饋 信號，對一第二輸出信號進行反饋，獲取一與該第二數字基帶信號數據速率 相同的第二反饋信號。該數字預失真處理模塊用于根據一第一反饋信號和一 第二反饋信號分別對該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號進行數字預 失真處理。該輸出模塊用于將進行數字預失真處理后的該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號對應轉換為第一射頻信號和第二射頻信號，分別對該 第 一射頻信號和該第二射頻信號進行功率放大，輸出該第 一射頻信號作為該 第一輸出信號，輸出該第二射頻信號作為該第二輸出信號。
與現有技術相比較，本發明提供的數字預失真功率放大裝置利用該反饋 模塊中，當獲取的是兩種不同制式的數字基帶信號時，其輸出的第一射頻信 號和第二射頻信號也對應為兩種不同制式的射頻信號，根據輸出的該第 一射 頻信號和第二射頻信號對應獲取的該第一反饋信號和該第二反饋信號也分別
對應兩種不同的制式；該數字預失真處理模塊根據一第一反饋信號和一第二
反饋信號分別對該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號進行數字預失真 處理，即能夠實現對該兩種不同制式的信號同時進行數字預失真功率放大處 理，拓寬了數字預失真功率放大裝置的應用范圍。并且通過對該數字預失真 功率放大裝置的各個部分采用集成化設計，可以減小了系統體積。


圖l是本發明數字預失真功率放大方法的流程圖2是本發明數字預失真功率放大方法中步驟S102的具體步驟流程圖3是本發明數字預失真功率放大方法中步驟S104的具體步驟流程圖4是本發明數字預失真功率放大方法中步驟S106的具體步驟流程圖5是本發明數字預失真功率放大方法中步驟S108的具體步驟流程圖6是本發明數字預失真功率放大裝置的結構示意圖7是本發明數字預失真功率放大裝置的具體結構示意圖。
其中，10數字預失真功率放大裝置；11數字基帶信號獲取模塊；12數 字預失真處理模塊；13輸出模塊；14反饋模塊。
具體實施方式
請參閱圖1，圖1是本發明數字預失真功率放大方法的流程圖，該數字預
失真功率放大方法包括以下步驟
S102獲取一第一數字基帶信號和一第二數字基帶信號；
S104對一第一輸出信號進行反饋，荻取一與該第一數字基帶信號數據速 率相同的第一反饋信號，對一第二輸出信號進行反饋，獲取一與該第二數字 基帶信號數據速率相同的第二反饋信號；
S106根據該第一反饋信號和該第二反饋信號對該第一數字基帶信號和該 第二數字基帶信號進行數字預失真處理；
S108將進行數字預失真處理后的該第一數字基帶信號和該第二數字基帶 信號對應轉換為第一射頻信號和第二射頻信號，分別對該第一射頻信號和該 第二射頻信號進行功率放大，輸出該第一射頻信號作為該第一輸出信號，輸 出該第二射頻信號作為該第二輸出信號。
下面以輸入信號為WCDMA制式的信號和GSM制式的信號為例，具體 說明本發明數字預失真功率放大方法每一步驟的具體實現方法。
請參閱圖2，圖2是本發明數字預失真功率放大方法中步驟S102的具體 步驟流程圖。
對于該步驟S102,本發明的數字預失真功率放大方法的應用范圍包括輸 入信號是數字基帶信號或者是模擬射頻信號的情況。當接收WCDMA和GSM 兩種不同制式的數字基帶信號時，則直接執行步驟S104-S108，對接收的數字 基帶信號進行數字預失真功率放大處理；當接收WCDMA和GSM兩種不同 制式的模擬射頻信號時，則先對射頻信號進行處理，使其轉變成為數字基帶 信號，然后再對數字基帶信號進行數字預失真功率放大處理。
該步驟S102具體包括以下步驟
S1022接收輸入信號，當接收的信號是WCDMA制式的數字基帶信號和 GSM制式的數字基帶信號時，跳過以下步驟S1024-S1028;當接收的信號是 WCDMA制式的射頻輸入信號和GSM制式的射頻輸入信號時，執行以下步驟 S1024畫S1028;S1024對該WCDMA制式的射頻輸入信號和該GSM制式的射頻輸入信 號分別進行下變頻和濾波處理；
S1026對進4于下變頻和濾波處理后的WCDMA和GSM兩種制式的信號 分別進行模數轉換；
S1028對進4亍才莫凄t轉換后的WCDMA和GSM兩種制式的信號分別進行 數字下變頻和濾波處理，獲得WCDMA制式的數字基帶信號和GSM制式的 數字基帶信號。
具體實現時，對于步駛《S1024,在本實施方式中，7于該WCDMA制式的 射頻輸入信號和該GSM制式的射頻輸入信號分別進行下變頻和濾波處理時， 可以將該WCDMA制式的射頻輸入信號和該GSM制式的射頻輸入信號分別 轉換成WCDMA中頻信號和GSM中頻信號，該WCDMA中頻信號和該GSM 中頻信號的頻率可以才艮據實際工作情況而定，本實施方式中，該頻率為 92.16MHz。
對于步驟S1026,在本實施方式中，對該WCDMA中頻信號和該GSM中 頻信號進行采樣，將WCDMA模擬中頻信號轉換成WCDMA數字中頻信號， 將GSM模擬中頻信號轉換成GSM數字中頻信號。本實施方式中，模數轉換 的采樣速率為122.88MSPS。
對于步驟S1028，在本實施方式中，并才艮據該WCDMA才莫擬中頻信號和 該GSM模擬中頻信號的頻率以及模數轉換時的采樣速率確定數控本振值，對 該WCDMA中頻數字信號和該GSM中頻數字信號采用2倍抽取降低數據速 率的處理，在本實施方式中，該數控本振值為30.72MHz。再經過濾波處理消 除鏡像頻鐠后，該WCDMA信號和該GSM信號分別纟皮轉換為數據速率為 61.44MSPS的WCDMA和GSM零中頻的數字基帶信號。
該步驟S102中，在完成該步驟S1028之后，可進一步包括一步驟S1029: 對該WCDMA和GSM制式的數字基帶信號進行波形削峰處理。
對于步驟S1029,對該WCDMA和GSM零中頻的數字基帶信號進行信 號波形削峰處理，使輸出的WCDMA和GSM零中頻數字基帶信號的峰均比較低，更適合于進行后續的數字預失真處理。也可以不執行該步驟S1029，即 不對該WCDMA和GSM零中頻的數字基帶信號進行信號波形削峰處理，而 直接轉至執行該步驟S104，從而簡化程序。
請參閱圖3，圖3是本發明數字預失真功率放大方法中步驟S104的具體 步驟流程圖。
該步驟S104中，該第一輸出信號為WCDMA制式的射頻信號，該第二 輸出信號為GSM制式的射頻信號，則該步驟S104具體包括以下步驟
S1042提:f又輸出的該WCDMA制式的射頻信號和該GSM制式的射頻信
S1044對提取的該WCDMA制式的射頻信號和該GSM制式的射頻信號 分別進行下變頻和濾波處理；
S1046對進行下變頻和濾波處理后的該WCDMA制式的信號進行一莫數轉 換，對應獲得該第一反饋信號；對該GSM制式的信號進行模數轉換，對應獲 得該第二反饋信號。
對于步驟S1042,在本實施方式中，可通過設置耦合器，分別提取輸出的 該WCDMA制式的射頻信號和該GSM制式的射頻信號作為反饋信號；
對于步驟S1044,在本實施方式中，分別將反饋的該WCDMA制式的射 頻信號和該GSM制式的射頻信號轉換為中頻頻率為138.24MHz的WCDMA 制式的信號和GSM制式的信號，濾波的作用在于消除該中頻頻率為 138.24MHz的WCDMA制式的信號和GSM制式的信號中的銷:1象干4尤。該中 心頻率的取值并不唯一，而是可以根據實際需要確定，本發明中該中心頻率 為138.24MHz僅為提供一種可行的具體實施方案，并不以138.24MHz為限。
對于步驟S1046，在本實施方式中，對該中頻頻率為138.24MHz的 WCDMA制式的信號和GSM制式的信號分別進行采樣，轉換成WCDMA制 式的數字信號和GSM制式的數字信號，則該WCDMA制式的數字信號為該 第一反饋信號，該GSM制式的數字信號為該第二反饋信號。其中，模數轉換 的采樣速率可以為184.32MSPS，該第一反饋信號和該第二反饋信號的數據速預失真功率放大方法中步驟S106的具體 步驟流程圖。
該步驟S106具體包4舌以下步驟
S1062接收該第一反饋信號和該第二反饋信號；
S1064對比該WCDMA制式的數字基帶信號和該第一反饋信號確定一第 一數字預失真參數；對比該GSM制式的數字基帶信號和該第二反饋信號確定 一第二數字預失真參數；
S1066根據該第一數字預失真參數對該WCDMA制式的數字基帶信號進 行數字預失真處理；根據該第二數字預失真參數對該GSM制式的數字基帶信 號進行數字預失真處理。
對于步驟S1062，在本實施方式中，該第一反饋信號和該第二反饋信號由 反饋經過數字預失真功率放大后輸出的雙模信號獲得。
對于步驟S1064，在本實施方式中，對該WCDMA和GSM零中頻數字 基帶信號執行3X內插操作，使該WCDMA和GSM零中頻數字基帶信號的數 據速率與該第一反饋信號和該第二反饋信號的數據速率相同，然后根據該兩
種數字基帶信號和對應的兩個反饋信號對比，根據該第一數字基帶信號和該 第一反饋信號的差值確定該第一數字預失真參數；根據該第二數字基帶信號 和該第二反饋信號的差值確定該第二數字預失真參數。
對于步驟S1066,在本實施方式中，根據該第一數字預失真參數對該 WCDMA制式的數字基帶信號進行數字預失真處理；根據該第二數字預失真 參數對該GSM制式的數字基帶信號進行數字預失真處理。
請參閱圖5，圖5是本發明數字預失真功率放大方法中步驟S108的具體 步驟流程圖。
該步驟S108具體包括以下步驟
S1082對進行數字預失真處理后的該WCDMA制式的數字基帶信號和該GSM制式的數字基帶信號分別進行數模轉換；
S1084對分別進行數模轉換后的該WCDMA和GSM兩種制式的模擬基 帶信號分別進行上變頻和濾波處理，獲得WCDMA制式的射頻信號和GSM 制式的射頻信號。
S1086分別對該WCDMA制式的射頻信號和該GSM制式的射頻信號進 行功率力丈大；
S1088輸出該第 一射頻信號作為該第 一輸出信號，輸出該第二射頻信號作 為該第二輸出信號。
對于步驟S1082，在本實施方式中，將該WCDMA制式的數字基帶信號 轉換成為非零中頻的WCDMA制式的模擬基帶信號；將該GSM制式的數字 基帶信號轉換成為非零中頻的GSM制式的模擬基帶信號。該非零中頻的 WCDMA制式的模擬基帶信號和GSM制式的模擬基帶信號的中心頻率為 138.24MHz。該中心頻率的取值并不唯一，而是可以根據實際需要確定，本發 明中該中心頻率為138.24MHz僅為提供一種可行的具體實施方案，并不以 138.24MHz為限。
對于步驟S1084,在本實施方式中，通過對信號進行上變頻處理，使該非 零中頻的WCDMA制式的模擬基帶信號和GSM制式的模擬基帶信號分別轉 換為WCDMA制式的射頻信號和GSM制式的射頻信號。濾波的作用在于消 除該WCDMA制式的射頻信號和該GSM制式的射頻信號之中的二次諧波。
對于步驟S1086,在本實施方式中，分別對該WCDMA制式的射頻信號 和該GSM制式的射頻信號進行功率放大處理，然后分別輸出至該第一射頻輸 出端和該第二射頻輸出端進行射頻輸出。具體實現時，可分別對該WCDMA 制式的射頻信號和該GSM制式的射頻信號使用Doherty功率放大技術，使其 具有較高的功放效率。
對于步驟S1088，在本實施方式中，可以利用發射器對外輸出該WCDMA 制式的射頻信號和該GSM制式的射頻信號。
與現有技術相比較，本發明的數字預失真功率放大方法中，根據兩種不同制式的反饋信號，分別對應產生兩個預失真參數，對兩種制式的數字基帶 信號進行預失真調整，所以能同時實現對兩種不同制式的信號的數字預失真 功率放大處理。克服了現有數字預失真功率放大方法不能夠支持雙模制式信 號預失真放大的缺點，具有較廣的應用范圍，不但滿足現有通信網絡中高線 性的要求，同時雙模、高效率的思想對未來通信設備小型化、便攜化的發展 趨勢、以及環保、節能等方面具有重要意義。
同時，本發明的數字預失真功率放大方法可以將射頻信號先轉變為基帶 信號，然后再對基帶信號進行數字預失真功率放大處理，增大了該數字預失
真功率放大方法的適用范圍。采用了 Doherty功率放大技術可以具有較高的功 率放大效率。
另外，本發明的數字預失真功率放大方法還可以用于實現其他不同制式 信號的數字預失真功率方丈大，例如WCDMA、 GSM、 WIMAX、 TD-SCDMA、 CDMA和LTE制式的信號中的任意兩種信號；或者同種制式不同頻l殳的兩種 信號的數字預失真功率放大，例如WCDMA制式兩種不同頻段的信號或者 GSM制式兩種不同頻段的信號，都可以通過本發明的數字預失真功率放大方 法實現具備預失真技術的功率放大處理。
請一并參閱圖6和圖7,圖6是本發明數字預失真功率放大裝置的結構示 意圖，圖7是本發明數字預失真功率放大裝置的具體結構示意圖。
該數字預失真功率放大裝置IO包括 一數字基帶信號獲取模塊11,用于 獲取一第一數字基帶信號和一第二數字基帶信號。 一反饋模塊14，用于對一 第一輸出信號進行反饋，獲取一與該第一數字基帶信號數據速率相同的第一 反饋信號，對一第二輸出信號進行反饋，獲取一與該第二數字基帶信號數據 速率相同的第二反饋信號。 一數字預失真處理模塊12,用于根據該第一反饋 信號和該第二反^^f言號分別對該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號進 行數字預失真處理。 一輸出模塊13,用于將進行數字預失真處理后的該第一 數字基帶信號和該第二數字基帶信號對應轉換為第一射頻信號和第二射頻信號，分別對該第一射頻信號和該第二射頻信號進行功率放大，輸出該第一射 頻信號作為該第 一輸出信號，輸出該第二射頻信號作為該第二輸出信號。
其中，該數字基帶信號獲^^莫塊11包括一第一射頻信號接收端、 一第二 射頻信號接收端、 一第一下變頻器、 一第二下變頻器、 一第一濾波器、 一第 二濾波器、 一第 一模數轉換模塊和一數字下變頻和濾波處理模塊。
該第一射頻信號接收端、該第一下變頻器和該第一濾波器依次相連接， 該第一濾波器連接該第一模數轉換模塊。該數字基帶信號獲取模塊可以進一 步包括一個與第一下變頻器連接的第一本振電路。
該第二射頻信號接收端、該第二下變頻器和該第二濾波器依次相連接，該 第二濾波器連接該第 一模數轉換模塊。該數字基帶信號獲取模塊可以進一步 包括一個與第二下變頻器連接的第二本振電路。
該第一射頻信號接收端和該第二射頻信號接收端分別用于接收一第一射 頻輸入信號和一第二射頻輸入信號。該第一下變頻器和該第一濾波器分別用
于對該第一射頻輸入信號進行下變頻和濾波處理；該第二下變頻器和該第二
濾波器分別用于對該第二射頻輸入信號進行下變頻和濾波處理。該第一模數 轉換模塊用于對進行下變頻和濾波處理后的兩種制式的信號分別進行模數轉 換。
該數字下變頻和濾波處理模塊連接該第一模數轉換模塊，用于對進行模 數轉換后的兩種制式的信號分別進行數字下變頻和濾波處理，獲得該第一數 字基帶信號和該第二數字基帶信號。
作為本發明的一種優選實施方式，該數字基帶信號獲^^莫塊11可進一步 包括一波形削峰處理模塊，該波形削峰處理模塊用于對該第一數字基帶信號 和該第二數字基帶信號進行波形削峰處理。
該反饋沖莫塊14包括 一第一耦合器(圖未示)和一第二耦合器(圖未示)、一 第三下變頻器和一第四下變頻器、 一第四濾波器和一第六濾波器、 一第二模 數轉換模塊和一第三模數轉換模塊；
該第一耦合器、該第三下變頻器、該第四濾波器和該第二模數轉換模塊依次電性連接。該第二模數轉換模塊連接該第一數字預失真控制模塊，該第 三下變頻器鏈接一第三本振電路(圖未示)。
該第二耦合器、該第四下變頻器、該第六濾波器和該第三模數轉換模塊 依次電性連接。該第三模數轉換模塊連接該第二數字預失真控制模塊，該第 四下變頻器鏈接一第四本振電路(圖未示)。
該第一耦合器和該第二耦合器用于提取該第一射頻信號和該第二射頻信
該第三下變頻器和該第四濾波器用于對提取的該第一射頻信號分別進行
下變頻和濾波處理；該第四下變頻器和該第六濾波器用于對提取的該第二射 頻信號分別進行下變頻和濾波處理；
該第二模數轉換模塊和該第三模數轉換模塊分別用于對進行下變頻和濾 波處理后的兩種制式的信號進行模數轉換，獲得該第一反饋信號和該第二反 饋信號。
該數字預失真處理模塊12包括一第一數字預失真控制模塊、 一第一數字 預失真執行模塊、 一第二數字預失真控制模塊和一第二數字預失真執行模塊。 該波形削峰處理模塊的輸出端分別連接該第 一數字預失真執行模塊、該第一 數字預失真控制模塊、該第二數字預失真執行模塊和該第二數字預失真控制 模塊；該第一數字預失真執行模塊和該第一數字預失真控制模塊互相連接， 該第二數字預失真執行模塊和該第二數字預失真控制模塊互相連接。
該第一數字預失真控制模塊用于根據該第一數字基帶信號和該第一反饋 信號確定一第一數字預失真參數；
該第一數字預失真執行模塊用于根據該第二數字基帶信號和該第二反饋 信號確定一第二數字預失真參數；
該第二數字預失真控制模塊用于根據該第 一數字預失真參數對該第 一數
字基帶信號進行數字預失真處理；
該第二數字預失真執行模塊用于根據該第二數字預失真參數對該第二數 字基帶信號進行數字預失真處理。該輸出模塊13包括一第一數模轉換模塊、 一第二數才莫轉換模塊、 一第一 上變頻器和一第二上變頻器、 一第三濾波器和一第五濾波器、 一第一功率放 大器和一第二功率放大器、 一第一射頻輸出端和一第二射頻輸出端。
該第 一數模轉換模塊連接該第 一數字預失真執行模塊，該第 一數模轉換模 塊、該第一上變頻器、該第三濾波器、該第一功率放大器和該第一射頻輸出 端依次電性連接，該第一上變頻器連接該第三本振電路(圖未示)。
該第二數模轉換模塊連接該第二數字預失真執行模塊，該第二數模轉換模 塊、該第二上變頻器、該第五濾波器、該第二功率放大器和該第二射頻輸出 端依次電性連接，該第二上變頻器連接該第四本振電路(圖未示)。
該第 一數模轉換模塊和該第二數模轉換模塊分別用于將進行數字預失真 處理后的該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號分別進行數模轉換。
該第一上變頻器和該第三濾波器分別用于對進行凄M莫轉換后該第一模擬 基帶信號分別進行上變頻和濾波處理，獲得該第一射頻信號；該第二上變頻 器和該第五濾波器分別用于對進行數模轉換后該第二模擬基帶信號分別進行 上變頻和濾波處理，獲得該第二射頻信號。
該第一功率放大器和該第二功率放大器分別用于對該第一射頻信號和該 第二射頻信號進行功率放大。
該第 一射頻輸出端和該第二射頻輸出端分別用于輸出經過功率放大后的 該第 一射頻信號和該第二射頻信號。
下面以輸入WCDMA和GSM射頻信號為例，具體說明該數字預失真功率 放大裝置10工作在雙;漠狀態時的情況。
WCDMA射頻信號由該第一射頻接收端接收，經過該第一下變頻器時，該 第一下變頻器和該第一本振電路共同作用，將該WCDMA射頻信號轉換為 WCDMA中頻信號；GSM射頻信號則由該第二射頻接收端接收，經過該第二 下變頻器時，該第二下變頻器和該第二本振電路共同作用，將該GSM射頻信 號轉換為GSM中頻信號。其中，信號下變頻轉換時，該WCDMA中頻信號 和該GSM中頻信號的頻率可以4艮據實際工作情況而定，本實施方式中，該頻率為92.16MHz。
該WCDMA中頻4言號和該GSM中頻信號分別經過該第一濾波器和該第二 濾波器，消除其中的鏡像干擾信號之后，被輸出到該第一模數轉換模塊。該 第一和第二濾波器可以采用L、 C離散器件來設計或者采用專用器件實現。
該第一才莫數轉換才莫塊對該WCDMA中頻信號和該GSM中頻信號進行采 樣，將WCDMA中頻模擬信號轉換成WCDMA中頻數字信號，將GSM中頻 模擬信號轉換成GSM中頻數字信號，并將該兩種數字中頻信號傳輸至該數字 下變頻及濾波處理模塊。本實施方式中，該第一模數轉換模塊的采樣速率為 122.88MSPS。該第一數字轉換模塊可以采用雙通道ADC芯片，如ADI公司 的AD6655芯片。
該H字下變頻及濾波處理才莫塊接收該WCDMA中頻數字信號和該GSM 中頻數字信號，并根據該WCDMA中頻模擬信號和該GSM中頻模擬信號的 頻率以及該第 一模數轉換模塊的采樣速率確定該數字下變頻部分的數控本振 值，對該WCDMA中頻數字信號和該GSM中頻數字信號采用2倍抽取降低 H據速率的處理，在本實施方式中，該數控本振值為30.72MHz。再經過濾波 部分消除鏡像頻譜后，該WCDMA信號和該GSM信號分別被轉換為數據速 率為61.44MSPS的WCDMA和GSM零中頻數字信號，并被輸出至該波形削 峰處理模塊。該數字下變頻和濾波處理模塊可以采用專用的數字下變頻芯片 或者采用現場可編程邏輯器件(FPGA)實現。
該波形削峰處理模塊對該數字下變頻及濾波處理模塊輸出的信號進行信 號波形削峰處理，輸出峰均比較低的WCDMA零中頻數字基帶信號至該第一 數字預失真執行模塊和該第一數字預失真控制模塊；并且同時輸出峰均比較 低的GSM零中頻數字基帶信號至該第二數字預失真執行模塊和該第二數字 預失真控制模塊。該波形削峰處理模塊可以采用專用的波峰減小芯片，如 OPTICHRON公司的OP5000或者采用FPGA實現。
同時，該第一耦合器和該第二耦合器分別提取兩 制式的射頻輸出信號 作為反饋信號，然后將該反饋信號分別傳輸至該第三下變頻器和該第四下變頻器。該第一耦合器和該第二耦合器可用一般3dB電橋或者微帶耦合即可， 具體耦合值的大小根據功放輸出的功率而定。
該第三下變頻器和該第四下變頻器分別與該第三本振電路和該第四本振
電路結合，分別將反饋的該WCDMA射頻信號和該GSM射頻信號轉換為中 頻頻率為138.24MHz的WCDMA信號和GSM信號，并分別輸出至該第四濾 波器和該第六濾波器。該第三下變頻器和該第三本振電路可分別采用混頻器 件HMC399,鎖相環器件LMX2531實現。
該第四濾波器和該第六濾波器用于消除該中頻頻率為138.24MHz的 WCDMA信號和GSM信號中的景象干擾。
該第二模數轉換模塊和該第三模數轉換模塊分別對該中頻頻率為
138.24MHz的WCDMA信號和GSM信號進行采樣，轉換成WCDMA數字信 號和GSM數字信號。其中，該第二模數轉換模塊和該第三模數轉換才莫塊可以 采用ADI公司的AD80142、 TI公司的ADS5517來實現，該第二模數轉換模 塊和該第三模數轉換模塊的采樣速率為184.32MSPS，使與該轉換后的 WCDMA數字信號和GSM數字信號的數據速率與該第一、第二數字預失真控 制模塊中的信號的數據速率一致。然后將該轉換后的WCDMA數字信號和 GSM數字信號分別輸出至該第一、第二數字預失真控制模塊，以便由該第一、 第二數字預失真控制模塊確定對應的預失真參數。
該第一數字預失真控制模塊接收該峰均比較低的WCDMA零中頻數字基 帶信號和該第一反饋信號，同時對該WCDMA零中頻數字基帶信號執行3X 內插操作，使其數據速率提高到184.32MSPS。然后根據該兩種信號的對比確 定該第一預失真參數，再將該第一預失真參數傳輸至該第一數字預失真執行 模塊。該第一數字預失真執行模塊根據該第一預失真參數調整該WCDMA數 字基帶信號。
該第二數字預失真控制模塊接收該峰均比較低的WCDMA零中頻數字基 帶信號和該第二反饋信號，同時對該WCDMA零中頻數字基帶信號執行3X 內插操作，使其數據速率提高到184.32MSPS。然后根據該兩種信號的對比確定該第二預失真參數，再將該第二預失真參數傳輸至該第二數字預失真執行
模塊。該第二數字預失真執行模塊根據該第二預失真參數調整該WCDMA數 字基帶信號。
該第一數字預失真執行模塊和該第二數字預失真執刊^莫塊可以采用專用 芯片，如OPTICHRON/^司的OP4400、 OP6180,也可以采用FPGA實現。
該第 一數模轉換模塊將該第一數字預失真執行模塊輸出的非零中頻的 WCDMA數字信號轉換成為非零中頻的WCDMA模擬基帶信號。該第二數模 轉換模塊將該第二數字預失真執行模塊輸出的非零中頻的GSM數字信號轉 換成為非零中頻的GSM模擬基帶信號。該第一和第二數才莫轉換模塊可以選擇 ADI公司的AD9788或者TI公司的DAC5688等芯片來實現。
在本實施方式中，該非零中頻的WCDMA模擬基帶信號和GSM模擬基 帶信號的中心頻率為138.24MHz，該第一、第二lt模轉換:沖莫塊的工作時鐘頻 率定為184.32MHz。
該非零中頻的WCDMA模擬I/Q信號和GSM模擬I/Q信號分別進入該第 一上變頻器和該第二上變頻器。該第一上變頻器和該第二上變頻器分別與該 第三本振電路和該第四本振電路結合，使該非零中頻的WCDMA模擬I/Q信 號和GSM模擬I/Q信號分別轉換為WCDMA射頻信號和GSM射頻信號。該 第一上變頻器和該第二上變頻器可以采用專用的I/Q正交調制器來實現，如 ADI公司的ADL537X系列、TI公司的TRF3703 ， RFMD公司的RF2483等。
該第三濾波器和該第五濾波器分別用于消除該WCDMA射頻信號和該 GSM射頻信號之中的二次諧波。
該第一功率放大器和該第二功率放大器均為Doherty功率放大器，其分別 對該WCDMA射頻信號和該GSM射頻信號進行功率放大處理。該第一功率 放大器和該第二功率放大器可以采用LDMOS或者GaN功》丈管進行設計。
該第一射頻輸出端和該第二射頻輸出端分別輸出該WCDMA射頻信號和 該GSM射頻信號。
在本實施方式中，該第一本振電路、該第二本振電路、該第三本振電路、該第四本振電路、該第一模數轉換模塊、該第二模數轉換模塊、該第三模數 轉換模塊、該第一數模轉換模塊、該第二數模轉換模塊和該數字預失真處理 模塊的工作時鐘來自同一個時鐘源。
另外，該數字預失真處理模塊在具體實施時，可以采用一塊FPGA芯片
實現，或者采用專用芯片實現。
本實施方式數字預失真功率放大裝置中，輸入的WCDMA和GSM制式 的信號是屬于不同工作頻段的，對于輸入的WCDMA和GSM制式的信號處 于同一個工作頻段的情形，該第一下變頻器和該第二下變頻器、該第一本振 電路和該第二本纟展電3各，以及該第一濾波器和該第二濾波器都可以通過開關 切換的方式共用。同理，該第一上變頻器和該第二上變頻器、該第三本振電 ^各和該第四本4展電路、該第三下變頻器和該第四下變頻器、該第三濾波器和 該第五濾波器以及該第四濾波器和該第六濾波器也可以通過開關切換的方式 共用。
與現有技術相比較，本發明的數字預失真功率放大裝置中，根據兩種不 同制式的反饋信號，分別對應產生兩個預失真參數，對兩種制式的數字基帶 信號進行預失真調整，所以能同時實現對兩種不同制式的信號的數字預失真 功率放大處理。集成了對兩種制式的信號進行處理的功能模塊，并且采用了 射頻輸入端，可以直接對射頻信號進行處理。而且由于功率放大器的部分采 用了 Doherty功率放大器，使該數字預失真功率放大裝置具有較高的功率放大 效率。本發明的數字預失真功率放大裝置克服了現有數字預失真功率放大裝 置不能夠支持雙模制式信號預失真放大的缺點，具有較廣的應用范圍，不但 滿足現有通信網絡中高線性的要求，同時雙模、高效率的思想對未來通信設 備小型化、便攜化的發展趨勢、以及環保、節能等方面具有重要意義。
同時，由于該數字預失真處理模塊包括一第二數字預失真控制^f莫塊和一 第二數字預失真執行模塊，可以分別對不同制式的信號產生預失真參數，再 由該第一數字預失真控制模塊和第一數字預失真執行模塊進行預失真處理，可以更準確地對兩種制式的信號進行預失真控制。
該數字基帶信號獲取模塊包括第一射頻信號接收端和第二射頻信號接收 端，可以對射頻信號進行處理，將射頻信號轉換成基帶信號，再對基帶信號
進行數字預失真處理，可增大該數字預失真功率;^文大裝置的適用范圍。
另外，本發明的數字預失真功率放大裝置還可以實現其他不同制式信號
的數字預失真功率》丈大，例如WCDMA、 GSM、 WIMAX、 TD-SCDMA、 CDMA
和LTE制式的信號中的任意兩種信號，都可以通過本發明的數字預失真功率 放大裝置實現具備預失真技術的功率放大。
以上所述的本發明實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任4可 在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本 發明的權利要求保護范圍之內。
權利要求
1.一種數字預失真功率放大方法，其特征在于，包括以下步驟獲取一第一數字基帶信號和一第二數字基帶信號；對一第一輸出信號進行反饋，獲取一與該第一數字基帶信號數據速率相同的第一反饋信號，對一第二輸出信號進行反饋，獲取一與該第二數字基帶信號數據速率相同的第二反饋信號；根據該第一反饋信號和該第二反饋信號分別對該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號進行數字預失真處理；將進行數字預失真處理后的該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號對應轉換為第一射頻信號和第二射頻信號，分別對該第一射頻信號和該第二射頻信號進行功率放大，輸出該第一射頻信號作為該第一輸出信號，輸出該第二射頻信號作為該第二輸出信號。
2. 如權利要求1所述的數字預失真功率放大方法，其特征在于，所述根據該第一反饋信號和該第二反饋信號對該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號進行數字預失真處理的步驟包括 接收該第 一反饋信號和該第二反饋信號；比較該第一數字基帶信號和該第一反饋信號以確定一第一數字預失真參 數，比較該第二數字基帶信號和該第二反饋信號以確定一第二數字預失真參 數；根據該第一數字預失真參數對該第一數字基帶信號進行數字預失真處 理，根據該第二數字預失真參數對該第二數字基帶信號進行數字預失真處理。
3. 如權利要求1所述數字預失真功率放大方法，其特征在于，該獲取一 第 一數字基帶信號和一第二數字基帶信號的步驟包括以下步驟接收一第 一射頻輸入信號和一第二射頻輸入信號；對該第一射頻輸入信號和該第二射頻輸入信號分別進行下變頻和濾波處理；對進行下變頻和濾波處理后的該兩種信號分別進行才莫數轉換；對進行模數轉換后的該兩種信號分別進行數字下變頻和濾波處理，獲得 該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號。
4. 如權利要求1所述的數字預失真功率放大方法，其特征在于，所述將 進行數字預失真處理后的該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號對應轉 換為第 一射頻信號和第二射頻信號的步驟包括將進行數字預失真處理后的該第 一數字基帶信號和該第二數字基帶信號 分別進行數模轉換；對分別進行數模轉換后的該兩種信號分別進行上變頻和濾波處理，獲得 該第一射頻信號和該第二射頻信號。
5. 如權利要求1所述的數字預失真功率放大方法，其特征在于，所述對 一第一輸出信號進行反饋，獲取一與該第一數字基帶信號數據速率相同的第 一反饋信號，對一第二輸出信號進行反饋，獲取一與該第二數字基帶信號數 據速率相同的第二反饋信號的步驟包括提取輸出的該第 一射頻信號和該第二射頻信號；對提取的該第 一射頻信號和該第二射頻信號分別進行下變頻和濾波處理；對進行下變頻和濾波處理后的兩種信號進行模數轉換，對應獲得該第一 反饋信號和該第二反饋信號。
6. —種數字預失真功率放大裝置，其特征在于包括一數字基帶信號獲取模塊，用于獲取一第一數字基帶信號和一第二數字 基帶信號；一反饋模塊，用于對一第一輸出信號進行反饋，獲取一與該第一數字基 帶信號數據速率相同的第一反饋信號，對一第二輸出信號進行反饋，獲取一與該第二數字基帶信號數據速率相同的第二反饋信號；一數字預失真處理模塊，用于根據該第一反饋信號和該第二反饋信號分 別對該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號進行數字預失真處理；一輸出模塊，將進行數字預失真處理后的該第一數字基帶信號和該第二 數字基帶信號對應轉換為第一射頻信號和第二射頻信號，分別對該第一射頻 信號和該第二射頻信號進行功率放大，輸出該第一射頻信號作為該第一輸出 信號，輸出該第二射頻信號作為該第二輸出信號。
7. 如權利要求6所述的數字預失真功率放大裝置，其特征在于該數字 預失真處理模塊包括一第一數字預失真控制模塊、 一第一數字預失真執行模 塊、 一第二數字預失真控制模塊和一第二數字預失真執行模塊；該第一數字預失真控制模塊用于接收該第一反饋信號，比較該第一數字 基帶信號和該第一反饋信號以確定一第一數字預失真參數；該第一數字預失真執行模塊用于根據該第一數字預失真參數對該第一數 字基帶信號進行數字預失真處理；該第二數字預失真控制模塊用于接收該第二反饋信號，比較該第二數字 基帶信號和該第二反饋信號以確定一第二數字預失真參數；該第二數字預失真執行模塊用于根據該第二數字預失真參數對該第二數 字基帶信號進行數字預失真處理。
8. 如權利要求6所述的數字預失真功率放大裝置，其特征在于該數字 基帶信號獲取模塊包括一第一射頻信號接收端、 一第二射頻信號接收端、一 第一下變頻器、 一第二下變頻器、 一第一濾波器、 一第二濾波器、 一第一模 數轉換模塊和一數字下變頻和濾波處理模塊；該第一射頻信號接收端和該第二射頻信號接收端分別用于接收一第一射頻輸入信號和一第二射頻輸入信號；該第一下變頻器和該第一濾波器分別用于對該第一射頻輸入信號進行下變頻和濾波處理；該第二下變頻器和該第二濾波器分別用于對該第二射頻輸 入信號進4于下變頻和濾波處理；該第一模數轉換模塊用于對進行下變頻和濾波處理后的兩種信號分別進 行模數轉換；該數字下變頻和濾波處理模塊用于對進行模數轉換后的兩種信號分別進 行數字下變頻和濾波處理，獲得該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號。
9. 如權利要求6所述的數字預失真功率放大裝置，其特征在于該輸出 模塊包括一第一數模轉換模塊、 一第二數模轉換模塊、 一第一上變頻器和一 第二上變頻器、 一第三濾波器和一第五濾波器、 一第一功率放大器和一第二 功率;^文大器、 一第一射頻輸出端和一第二射頻輸出端；該第一數模轉換模塊用于將進行數字預失真處理后的該第一數字基帶信 號進行數模轉換，該第二數模轉換模塊用于將進行數字預失真處理后的該第 二數字基帶信號進行數模轉換；該第一上變頻器和該第三濾波器分別用于對進行數模轉換后該第一模擬 基帶信號分別進行上變頻和濾波處理，獲得該第一射頻信號；該第二上變頻 器和該第五濾波器分別用于對進行數模轉換后該第二模擬基帶信號分別進行 上變頻和濾波處理，獲得該第二射頻信號；該第一功率放大器和該第二功率放大器分別用于對該第一射頻信號和該 第二射頻信號進行功率放大；該第 一射頻輸出端和該第二射頻輸出端分別用于輸出該第 一射頻信號作 為該第一輸出信號，輸出該第二射頻信號作為該第二輸出信號。
10. 如權利要求6所述的數字預失真功率放大裝置，其特征在于，該反饋 模塊包括 一第一耦合器和一第二耦合器、 一第三下變頻器和一第四下變頻 器、 一第四濾波器和一第六濾波器、 一第二模數轉換模塊和一第三模數轉換模塊；該第一耦合器和該第二耦合器用于提取輸出的該第一射頻信號和該第二射頻信號；該第三下變頻器和該第四濾波器分別用于對提取的該第一射頻信號進行 下變頻和濾波處理；該第四下變頻器和該第六濾波器分別用于對才是取的該第 二射頻信號進行下變頻和濾波處理；該第二模數轉換模塊和該第三模數轉換模塊分別用于對進行下變頻和濾 波處理后的兩種信號進行模數轉換，對應獲得該第 一反^t信號和該第二反饋 信號。
全文摘要
本發明提供一種數字預失真功率放大方法，包括步驟獲取一第一數字基帶信號和一第二數字基帶信號；對輸出信號進行反饋，以獲取第一、第二反饋信號；根據該第一、第二反饋信號分別對該第一數字基帶信號和該第二數字基帶信號進行數字預失真處理；將進行數字預失真處理后的數字基帶信號對應轉換為第一射頻信號和第二射頻信號，分別對該第一射頻信號和該第二射頻信號進行功率放大，輸出該第一射頻信號作為該第一輸出信號，輸出該第二射頻信號作為該第二輸出信號。本發明還提供一種數字預失真功率放大裝置。本發明的數字預失真功率放大方法及其裝置可對兩種模式的信號同時進行數字預失真功率放大處理。
文檔編號H04L25/49GK101645860SQ20091004207
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月24日 優先權日2009年8月24日
發明者張占勝, 潘栓龍 申請人:京信通信系統(中國)有限公司