專利名稱：一種基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字電視發(fā)射端線性化處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基帶自適應(yīng)數(shù) 字預(yù)失真功放校正方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
功率放大器是通信系統(tǒng)中不可缺少的部件，其輸入和輸出之間不可避免地 存在非線性。早期的無線通信都是基于對功率放大非線性不敏感的恒定包絡(luò)調(diào) 制技術(shù)，可使功率放大器工作在具有較高效率的臨近飽和區(qū)。然而恒定包絡(luò)調(diào) 制頻帶利用率低的缺點嚴(yán)重制約了無線通信高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展。各種無線通 信系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)容量，充分利用有限的頻語資源，就要采用頻語利用率高
的調(diào)制方式，而高頻諳利用率的調(diào)制方式如正交振幅調(diào)制QAM、正交頻分復(fù)用 OFDM的包絡(luò)存在較大的波動，這些非恒定包絡(luò)調(diào)制信號對功率放大器的非線性 十分敏感。在大信號下出現(xiàn)的非線性會產(chǎn)生嚴(yán)重的頻譜泄漏和帶內(nèi)失真，影響 了通信的質(zhì)量，造成鄰道干擾。
預(yù)失真技術(shù)，尤其是基帶預(yù)失真是當(dāng)前實現(xiàn)功放線性化最通用的方法，其 基本原理是在信號進入功放前先進行非線性變換，這種變換特性與功放的非線 性特性互補，從而使得功放輸出信號呈現(xiàn)為調(diào)制信號的線性放大，避免信號的 帶內(nèi)畸變和帶外頻語再生。
由于功率放大器的特性會隨著時間、溫度、環(huán)境以及信號本身的變化而變 化，因此需要采用自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)，使得預(yù)失真裝置能夠自適應(yīng)跟蹤放大器 特性的變化。
關(guān)于數(shù)字基帶自適應(yīng)預(yù)失真主要有兩大類技術(shù)基于查詢表和基于多項式的方法。查詢表需要大量的存儲器，且收斂速度慢。在基于多項式失真理論研 究中，確定功放模型的多項式模型十分重要。常用的無記憶功放模型有針對
行波管功率放大器的Saleh模型，針對固態(tài)功率放大器的Rapp模型。
隨著通信信號帶寬的增加，功放越來越表現(xiàn)出記憶性。對于有記憶多項式 也提出了很多模型，Vol terra級數(shù)是通常用來描述非線性特性的模型，但其計 算復(fù)雜度隨多項式階數(shù)及記憶深度呈指數(shù)上升，由此而提出了簡化的有記憶多 項式模型,如Wiener模型、Hai細erstein模型、Wiener - Hammers tein模型、 記憶多項式模型以及Murray Hill等。
這幾種記憶多項式模型支持的VoUerra核有限，當(dāng)對具有復(fù)雜記憶結(jié)構(gòu)的 非線性系統(tǒng)預(yù)失真時，這幾種模型則不夠有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法，旨在 解決現(xiàn)有的基帶預(yù)失真技術(shù)對具有復(fù)雜記憶結(jié)構(gòu)的非線性系統(tǒng)不夠有效的問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法，所述方法包括下述步驟
A、 在通信狀態(tài)中，實時計算基帶通信信號經(jīng)預(yù)失真處理后的信號與從功放 引回并經(jīng)縮小G倍及預(yù)失真處理后的信號間的殘差，所述G為功放增益，當(dāng)所 述殘差值超過預(yù)設(shè)門限1時，切斷通信狀態(tài)，進入訓(xùn)練狀態(tài)；
B、 在訓(xùn)練狀態(tài)中，用訓(xùn)練序列代替基帶通信信號作為原始輸入信號，實時 計算訓(xùn)練序列經(jīng)預(yù)失真處理及去同步頭后的信號與從功放引回并經(jīng)縮小G倍及 預(yù)失真處理和去同步頭后的信號間的殘差，通過LS和Newton方法迭代更新這 兩個預(yù)失真處理中使用的系數(shù)，直至該殘差的值得到收斂，并且當(dāng)該殘差值低 于預(yù)設(shè)門限2時，結(jié)束訓(xùn)練狀態(tài)，恢復(fù)通信狀態(tài)，其中，所述訓(xùn)練序列為帶同 步頭的系列g(shù)old碼。所述預(yù)失真處理采用下述模型
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中，x(")為輸入，/(")為預(yù)失真處理后的輸出；
所述通過LS和Newton方法迭代更新這兩個預(yù)失真處理中^^用的系數(shù)具體 為在每次迭代中通過LS方法更新上述模型中的 和6',,再根據(jù)更新后的 ，和~ 通過Newton方法更tfc,。
所述殘差的計算采用下述模型實現(xiàn)
其中，w。為預(yù)設(shè)的值。
在所述對基帶通信信號或訓(xùn)練序列進行預(yù)失真處理后和進行功放前，還要
對信號進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換及射頻信號轉(zhuǎn)換；在所述從功放引回的信號進行縮小G 倍前，還要進行下變頻及模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包括
訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元，用于采用不同的多項式和初相產(chǎn)生一系列g(shù)old碼，并 選取其中具有良好自相關(guān)特性且滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的gold碼作為同步頭，以產(chǎn)生帶 同步頭的訓(xùn)練序列；以及
功放自適應(yīng)預(yù)失真單元，用于在與基帶通信信號連接狀態(tài)下對通信信號和 從功放引回并經(jīng)縮小G倍的信號分別進行預(yù)失真處理，并實時計算這兩路預(yù)失 真處理后的信號間的殘差，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該殘差值超過預(yù)設(shè)門限1時，發(fā)出切斷本單 元與通信信號的連接及接通所述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的控制信號，及實時計算訓(xùn)
練序列經(jīng)預(yù)失真處理及去同步頭后的信號與從功放引回并經(jīng)縮小G倍及預(yù)失真 處理和去同步頭后的信號間的殘差，通過LS和Newton方法迭代更新這兩個預(yù) 失真處理中使用的系數(shù)，直至該殘差的值得到收斂，并且當(dāng)發(fā)現(xiàn)該殘差值低于 預(yù)設(shè)門限2時，發(fā)出切斷本單元與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的連接及接通通信信號控制信號。
所述功放自適應(yīng)預(yù)失真單元包括
預(yù)失真器，用于在接通通信信號時對通信信號進行預(yù)失真處理后輸出，及
與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時對訓(xùn)練序列進行預(yù)失真處理后輸出；以及
預(yù)失真器訓(xùn)練器，用于在預(yù)失真器與通信信號連接時對從功放引回的信號進行縮小G倍及預(yù)失真處理，并計算該處理后的信號與所述預(yù)失真器輸出的信號間的殘差，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該殘差超過預(yù)設(shè)門限1時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與通信信號的連接及接通所述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的控制信號；在預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時對從功放引回的信號進行縮小G倍及預(yù)失真處理，并去掉該處理后的信號與預(yù)失真器輸出的信號的同步頭，計算這兩路無同步頭的信號間的殘差，通過LS和Newton方法迭代更新預(yù)失真器訓(xùn)練器與預(yù)失真器進行預(yù)失真處理時使用的系數(shù)，直至該殘差得到收斂，并當(dāng)發(fā)現(xiàn)該殘差低于預(yù)設(shè)門限2時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的連接及接通通信信號的控制信號。所述預(yù)失真器訓(xùn)練器包括
先進先出隊列(FIFO)，用于緩存所述預(yù)失真器的輸出；
乘法器，用于對從功放引回的信號縮小G倍后輸出；
預(yù)失真器的復(fù)制，用于對所述乘法器輸出的信號進行預(yù)失真處理后輸出；
以及
訓(xùn)練器，用于在預(yù)失真器與通信信號連接時，計算預(yù)失真器的復(fù)制輸出的信號與從FIFO讀取的信號間的殘差，并當(dāng)該殘差超過預(yù)設(shè)門限l時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與通信信號的連接及接通所述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的控制信號，及在預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時，根據(jù)預(yù)失真器的復(fù)制輸出的信號及從FIF0讀取的信號的同步頭提取系統(tǒng)時延，并根據(jù)該時延控制從FIFO讀取信號的時刻，在獲取時延后去掉這兩路信號的同步頭，計算這兩路無同步頭的信號間的殘差，通過LS和Newton方法迭代更新所述預(yù)失真器的復(fù)制與預(yù)失真器進行預(yù)失真處理時使用的系數(shù)，直至該殘差得到收斂，并當(dāng)該殘差低于預(yù)設(shè)門限2時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的連接及接通通信信號的控制信號。所述訓(xùn)練器包括
時延提取器，用于在預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時，根據(jù)預(yù)失真器
的復(fù)制輸出的信號及從FIFO讀取的信號的同步頭提取系統(tǒng)時延，并根據(jù)該時延控制從FIFO讀取預(yù)失真器的輸出信號的時刻，及在獲取時延后去掉這兩路信號的同步頭并輸出；
訓(xùn)練控制器，用于在預(yù)失真器與通信信號連接時，計算預(yù)失真器的復(fù)制輸出的信號與從FIFO讀取的信號間的殘差，并當(dāng)該殘差超過預(yù)設(shè)門限l時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與通信信號的連接及接通所述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的控制信號，及在預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時，計算時延提取器輸出的兩路信號間的殘差，并當(dāng)該殘差低于預(yù)設(shè)門限2時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的連接及接通通信信號的控制信號；
LS運算器，用于根據(jù)LS方法迭代更新預(yù)失真器的復(fù)制及預(yù)失真器進行預(yù)失真處理時使用的部分系數(shù)；
Newton運算器，用于根據(jù)Newton方法在LS運算器更新的部分系數(shù)的基礎(chǔ)上迭代更新預(yù)失真器的復(fù)制及預(yù)失真器進行預(yù)失真處理時使用的另一部分系數(shù)；以及
數(shù)據(jù)生成器，用于為LS運算器及Newton運算器在迭代過程中進行數(shù)據(jù)更新。
所述預(yù)失真處理采用下述模型實現(xiàn)
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中，x(n)為輸入，/(,力為預(yù)失真處理后的輸出；所述LS運算器用于根據(jù)LS方法迭代更新上述模型中的 和~;所述Newton運算器用于根據(jù)Newton方法在LS運算器更新的 ，和^的基礎(chǔ)上迭代更新上述模型中的c,。所述殘差的計算采用下述模型實現(xiàn)實現(xiàn)
1 "+M' 1 〃+w(1 「 a "i「 '
乂= W。 l.
其中，乂為預(yù)設(shè)的值。
本發(fā)明的突出優(yōu)點是本發(fā)明采用基于綜合記憶型多項式與Murray Hill模型的特征的功放模型，利用NEWTON/LS進行迭代訓(xùn)練，實現(xiàn)對預(yù)失真器的校正，可以充分利用記憶型多項式的魯棒性，相對于現(xiàn)有的記憶型多項式預(yù)失真技術(shù)，能更有效的處理具有復(fù)雜記憶結(jié)構(gòu)的非線性系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明實施例提供的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實施例提供的圖1中功放自適應(yīng)預(yù)失真器的組成結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的圖2中訓(xùn)練器的組成結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法及系統(tǒng)進行預(yù)失真校正后與無校正情況下的功放輸出頻語。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例提供的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法及系統(tǒng)采用基于綜合記憶型多項式與Murray Hi 11模型的特征的功放模型，利用NEWTON/LS進行迭代訓(xùn)練，實現(xiàn)對預(yù)失真器的校正，可以充分利用記憶型多項式的魯棒性，相對于現(xiàn)有的記憶型多項式預(yù)失真技術(shù)，能更有效地處理具有復(fù)雜記憶結(jié)構(gòu)的非線性系統(tǒng)。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，這些部分可以是軟件、硬件或者軟硬件結(jié)合的單元。
在數(shù)字電視發(fā)射機正常通信過程中，開關(guān)K1接到端點2上，由功放自適應(yīng)
預(yù)失真單元13中的預(yù)失真器131對通信信號11進行預(yù)失真變換。預(yù)失真器131的輸出信號分為兩路， 一路先后經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換控制器(DAC) 14進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換及經(jīng)射頻通道15轉(zhuǎn)為射頻信號后，最后由功放16將信號的輻射功率放大至預(yù)設(shè)值輸出；另一路則被引入至預(yù)失真器訓(xùn)練器132。同時，從功放16的輸出中也將引回一路，先后經(jīng)下變頻單元17將信號的頻率下變頻至預(yù)失真器131輸出信號對應(yīng)的頻點上，及模/數(shù)轉(zhuǎn)換控制器(ADC) 18進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸入至預(yù)失真器訓(xùn)練器132。
預(yù)失真器訓(xùn)練器132則實時地計算上述兩路輸入信號間的殘差。正常通信時，如果預(yù)失真器131理想校正功放16的非線性，則所述殘差值應(yīng)該極小。因此，當(dāng)該殘差值超過了預(yù)設(shè)的門限值時，預(yù)失真器訓(xùn)練器132將發(fā)出控制信號，控制開關(guān)Kl切換到端點1上，開始進行對預(yù)失真器131的訓(xùn)練，此時，預(yù)失真器131的輸入信號為訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的訓(xùn)練序列。
當(dāng)對預(yù)失真器131的訓(xùn)練完成時，預(yù)失真器訓(xùn)練器132將控制開關(guān)Kl切回至端點2上，恢復(fù)正常通信狀態(tài)。
上述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元12采用不同的多項式和初相產(chǎn)生一系列g(shù)old碼，選取其中具有良好自相關(guān)特性且滿足要求的go 1 d碼作為訓(xùn)練序列前的同步頭，從而產(chǎn)生帶同步頭的訓(xùn)練序列。該訓(xùn)練序列具有功率遍歷性，能充分提取功放的非線性特性。
在具體實現(xiàn)時,訓(xùn)練序列可以保存在訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元12的Rom中，在需要對預(yù)失真器131進行訓(xùn)練時直接輸出。
圖2示出了上述功放自適應(yīng)預(yù)失真單元13的組成結(jié)構(gòu)，其中，預(yù)失真器訓(xùn)練器22中的訓(xùn)練器222的組成結(jié)構(gòu)如圖3所示。以下將結(jié)合圖2和圖3詳細說明本發(fā)明實施例提供的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正的方法。
在正常通信狀態(tài)下(此時，開關(guān)K1、 K2、 K3均接到端點2上)，預(yù)失真器21采用下述公式1的模型對通信信號進行非線性變換，設(shè)預(yù)失真器21的輸入
"0 /,= 1 |/=2
公式i
先進先出隊列(FIFO) 221將緩存預(yù)失真器21的輸出/(")。預(yù)失真器的復(fù)制223與預(yù)失真器21有著相同的構(gòu)造，用于將上述ADC18
輸出的信號并經(jīng)乘法器224縮小G倍后所得的信號(設(shè)為)采用公式1的
模型進行預(yù)失真后輸出至訓(xùn)練器222，設(shè)預(yù)失真器的復(fù)制223的輸出為六")。
所述G為功放增益。
訓(xùn)練器222中的訓(xùn)練控制器31采用下述公式2計算上述/(")和,/(")的殘差
J實現(xiàn)
J = + "f'l"")l2 ./、)了 公式2
7、 a=/' 7VQ A.=〃
當(dāng)J超過預(yù)設(shè)門限值時，訓(xùn)練控制器31則發(fā)送控制開關(guān)Kl、 K2、 K3均切換到端點l上的控制信號，以進入訓(xùn)練狀態(tài)。所述預(yù)設(shè)門限及W。的值可通過使
用要求和預(yù)先的實測情況進行設(shè)定。
在訓(xùn)練狀態(tài)中，時延提取器32采用/07)和六")同步捕獲的方法，利用訓(xùn)練序列中的同步頭的自相關(guān)特性，采用PN碼匹配濾波技術(shù)直接提取同步信息，將信息進行相關(guān)匹配運算，找出相關(guān)峰最大值大于預(yù)設(shè)判決門限的時刻作為最佳采樣時刻，從而實現(xiàn)同步，提取系統(tǒng)時延，并根據(jù)該時延控制從FIF0221中讀取/(")的時刻，在去掉/(")和/(")中的同步頭后，輸出對應(yīng)的訓(xùn)練序列z(")和5(w)至訓(xùn)練控制器31及數(shù)據(jù)生成器33。當(dāng)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)點數(shù)N》w。時，訓(xùn)練控制器31則采用下述公式3不斷計算z07)和S(")的殘差J:
J=^l>(")|2 =^ 公式3FIF0 2 21則根據(jù)/(")和六")間的時延調(diào)整/(")的緩存時間。所謂預(yù)失真校正，即是尋求優(yōu)化的 、^和c,的取值組合，使得J的值最
因而有
3A
3/ 'v7 = -5>崎〃)=03。
且
=_Z 2 Re = 0
公式4公式5公式6
"/f/'(") = X.("—詠("
V',(") = X.(")
:/=2
公式7
公式8
公式9
對預(yù)失真器訓(xùn)練的過程，在本發(fā)明實施例中，是由訓(xùn)練器222通過LS和Newton方法迭代更新預(yù)失真器21和預(yù)失真器的復(fù)制223采用所述公式1對輸入信號進行預(yù)失真變換時使用的 、/々和c,的值，直至訓(xùn)練控制器31根據(jù)公式3所得的J值得到收斂，當(dāng)該J值低于另一預(yù)設(shè)門限時，訓(xùn)練控制器31將控制開關(guān)K1、 K2、 K3均切回到端點2上，恢復(fù)通信狀態(tài)。
LS方法
設(shè)上次迭代得到的c,為cf ，則利用LS方法求解上述公式4和公式5 ，這兩式可寫為
(U V('T(U "a =(U V(""z
公式10
且
U+,o,…,Ua.o.…,u,尸,…，u尺 ,]
公式11a = LaiO","aA'0"",ai〔)""'a"」
z = [:(0),.."z(iV-1
其中，u印和v:;)定義為 ,=[",,(o),..., (w-1)]7'
《)小;"(o)，…,《'(〃-i)
則第/ +1次迭代得到的a和b為"[u v(')])— [u v('〕
有
c''+l>=c('>_LvcV(c(")」—V',J(c(。)
式中，VV(c(")是/維的矢量，是J的梯度矢量-
5c,
VcJ(c('))是J的Hessian矩陣，其(w,/)元素為 力
Z 2 Re [- (") + i' ,(">;(")]
3c, 式中
z, , (") = ^ = ￡ V' (")(9 -以《—2)
〃, (/=
公式12 公式13 公式14 公式15
公式16 公式17
公式18
Newton法
一旦得到a('+"和b"川，再采用Newton法更新c,。令c("=[《V'f",…,c^]'，則
公式19
公式20
公式21 公式22
w —/)乂.(w —附)| A式23
如前所述，根據(jù)^(")、 2,, 和咖)可得矢量8;')、 z;,;,)和e"'。推導(dǎo)出最后結(jié)果有
Re [S(') ]〃 S(') _ [Z(。 ]" E(') Re [S(') ]" e(')
式中
E(')=
,s):二」
A 00…
z('),/.-1,0z(')
...0—0 ...0
0 ..
公式24
公式25
公式26
公式27
LS運算器34即根據(jù)上述公式18不斷更新 、， Newton運算器35則根
據(jù)LS運算器34更新后輸出的 、/~ ,采用上述公式24更新c,,并最后將此次
更新后的",,、《,和c,輸出給預(yù)失真器21及預(yù)失真器的復(fù)制223。
數(shù)據(jù)生成器33則用于根據(jù)上述公式11、 12、 15、 25、 26和27為LS運算 器34和Newton運算器35在迭代過程中進行數(shù)據(jù)更新。 ,、^和c,的初始設(shè)置
值可存儲在存儲器36中，也可分別存儲在LS運算器34和Newton運算器35中。
圖4則示出了采用本發(fā)明實施例提供的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方 法及系統(tǒng)進行預(yù)失真校正后與無校正情況下的功放輸出頻語。其中，曲線l表 示理想的功放輸出信號的頻語，曲線2表示無校正時功放輸出信號的頻譜，曲 線3表示采用本發(fā)明實施例提供的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法及系統(tǒng) 進行預(yù)失真校正后的功放輸出信號的頻譜。由圖可見，無校正時，帶內(nèi)嚴(yán)重失 真，帶外有最高達40dB的再生頻譜，而采用本發(fā)明實施例提供的基帶自適應(yīng)數(shù) 字預(yù)失真功放校正方法及系統(tǒng)進行預(yù)失真校正后的信號頻鐠與理想信號頻譜基 本吻合，可以很好地解決數(shù)字電視發(fā)射機功放非線性的問題，抑制帶外頻語再
16生和帶內(nèi)失真，極大地提高功率放大器的效率，完全可以滿足數(shù)字電視的通信 需求。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟A、在通信狀態(tài)中，實時計算基帶通信信號經(jīng)預(yù)失真處理后的信號與從功放引回并經(jīng)縮小G倍及預(yù)失真處理后的信號間的殘差，所述G為功放增益，當(dāng)所述殘差值超過預(yù)設(shè)門限1時，切斷通信狀態(tài)，進入訓(xùn)練狀態(tài)；B、在訓(xùn)練狀態(tài)中，用訓(xùn)練序列代替基帶通信信號作為原始輸入信號，實時計算訓(xùn)練序列經(jīng)預(yù)失真處理及去同步頭后的信號與從功放引回并經(jīng)縮小G倍及預(yù)失真處理和去同步頭后的信號間的殘差，通過LS和Newton方法迭代更新這兩個預(yù)失真處理中使用的系數(shù)，直至該殘差的值得到收斂，并且當(dāng)該殘差值低于預(yù)設(shè)門限2時，結(jié)束訓(xùn)練狀態(tài)，恢復(fù)通信狀態(tài)，其中，所述訓(xùn)練序列為帶同步頭的gold碼。
2、 如權(quán)利要求1所述的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法，其特征在于， 所述預(yù)失真處理采用下述模型<formula>formula see original document page 2</formula>其中，x(n)為輸入，/(")為預(yù)失真處理后的輸出；所述通過LS和Newton方法迭代更新這兩個預(yù)失真處理中使用的系凄t具體 為每次迭代通過LS方法更新上述模型中的 和^，再根據(jù)更新后的 ,和 通 過Newton方法更新c,。
3、 如權(quán)利要求1所述的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法，其特征在于， 所述殘差的計算采用下述模型<formula>formula see original document page 2</formula>其中，乂為預(yù)設(shè)的值。
4、 如權(quán)利要求1所述的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法，其特征在于，在所述對基帶通信信號或訓(xùn)練序列進行預(yù)失真處理后和進行功放前，還要對信號進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換及射頻信號轉(zhuǎn)換；在所述從功放引回的信號進行縮小G倍前， 還要進行下變頻及模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
5、 一種基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元，用于采用不同的多項式和初相產(chǎn)生一系列g(shù)old碼，并選取其中具有良好自相關(guān)特性且滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的gold碼作為同步頭，以產(chǎn)生帶 同步頭的訓(xùn)練序列；以及功放自適應(yīng)預(yù)失真單元，用于在與基帶通信信號連接狀態(tài)下對通信信號和 從功放引回并經(jīng)縮小G倍的信號分別進行預(yù)失真處理，并實時計算這兩路預(yù)失 真處理后的信號間的殘差，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該殘差值超過預(yù)設(shè)門限1時，發(fā)出切斷本單 元與通信信號的連接及接通所述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的控制信號，及實時計算訓(xùn) 練序列經(jīng)預(yù)失真處理及去同步頭后的信號與從功放引回并經(jīng)縮小G倍及預(yù)失真 處理和去同步頭后的信號間的殘差，通過LS和Newton方法迭代更新這兩個預(yù) 失真處理中使用的系數(shù)，直至該殘差的值得到收斂，并且當(dāng)發(fā)現(xiàn)該殘差值低于 預(yù)設(shè)門限2時，發(fā)出切斷本單元與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的連接及接通通信信號的 控制信號。
6、 如權(quán)利要求5所述的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)，其特征在于， 所述功放自適應(yīng)預(yù)失真單元包括預(yù)失真器，用于在接通通信信號時對通信信號進行預(yù)失真處理后輸出，及 與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時對訓(xùn)練序列進行預(yù)失真處理后輸出；以及預(yù)失真器訓(xùn)練器，用于在預(yù)失真器與通信信號連接時對從功放引回的信號 進行縮小G倍及預(yù)失真處理，并計算該處理后的信號與所述預(yù)失真器輸出的信 號間的殘差，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該殘差超過預(yù)設(shè)門限1時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與通信信號 的連接及接通所述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的控制信號；在預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生 單元連接時對從功放引回的信號進行縮小G倍及預(yù)失真處理，并去掉該處理后 的信號與預(yù)失真器輸出的信號的同步頭，計算這兩路無同步頭的信號間的殘差，通過LS和Newton方法迭代更新預(yù)失真器訓(xùn)練器與預(yù)失真器進行預(yù)失真處理時 使用的系數(shù)，直至該殘差得到收斂，并當(dāng)發(fā)現(xiàn)該殘差低于預(yù)設(shè)門限2時，發(fā)出 切斷預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的連接及接通通信信號的控制信號。
7、 如權(quán)利要求6所述的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)，其特征在于， 所述預(yù)失真器訓(xùn)練器包括先進先出隊列(FIFO)，用于緩存所述預(yù)失真器的輸出；乘法器，用于對從功放引回的信號縮小G倍后輸出；預(yù)失真器的復(fù)制，用于對所述乘法器輸出的信號進行預(yù)失真處理后輸出；以及訓(xùn)練器，用于在預(yù)失真器與通信信號連接時，計算預(yù)失真器的復(fù)制輸出的 信號與從FIFO讀取的信號間的殘差，并當(dāng)該殘差超過預(yù)設(shè)門限l時，發(fā)出切斷 預(yù)失真器與通信信號的連接及接通所述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的控制信號，及在預(yù) 失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時，根據(jù)預(yù)失真器的復(fù)制輸出的信號及從FIFO 讀取的信號的同步頭提取系統(tǒng)時延，并根據(jù)該時延控制從FIFO讀取信號的時 刻，在獲取時延后去掉這兩路信號的同步頭，計算這兩路無同步頭的信號間的 殘差，通過LS和Newton方法迭代更新所述預(yù)失真器的復(fù)制與預(yù)失真器進行預(yù) 失真處理時使用的系數(shù)，直至該殘差得到收斂，并當(dāng)該殘差低于預(yù)設(shè)門限2時， 發(fā)出切斷預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的連接及接通通信信號的控制信號。
8、 如權(quán)利要求7所述的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)，其特征在于， 所述訓(xùn)練器包括時延提取器，用于在預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時，根據(jù)預(yù)失真器 的復(fù)制輸出的信號及從FIFO讀取的信號的同步頭提取系統(tǒng)時延，并根據(jù)該時延 控制從FIFO讀取預(yù)失真器的輸出信號的時刻，及在獲取時延后去掉這兩路信號 的同步頭并輸出；訓(xùn)練控制器，用于在預(yù)失真器與通信信號連接時，計算預(yù)失真器的復(fù)制輸 出的信號與從FIFO讀取的信號間的殘差，并當(dāng)該殘差超過預(yù)設(shè)門限l時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與通信信號的連接及接通所述訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元的控制信號，及 在預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元連接時，計算時延提取器輸出的兩路信號間的殘差，并當(dāng)該殘差低于預(yù)設(shè)門限2時，發(fā)出切斷預(yù)失真器與訓(xùn)練序列產(chǎn)生單元 的連接及接通通信信號的控制信號；LS運算器，用于才艮據(jù)LS方法迭代更新預(yù)失真器的復(fù)制及預(yù)失真器進行預(yù) 失真處理時使用的部分系數(shù)；Newton運算器，用于根據(jù)Newton方法在LS運算器更新的部分系數(shù)的基礎(chǔ) 上迭代更新預(yù)失真器的復(fù)制及預(yù)失真器進行預(yù)失真處理時使用的另 一部分系 數(shù)；以及數(shù)據(jù)生成器，用于為LS運算器及Newton運算器在迭代過程中進行數(shù)據(jù)更新。
9、如權(quán)利要求5-8中任一項所述的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)， 其特征在于，所述預(yù)失真處理采用下述模型實現(xiàn)<formula>formula see original document page 5</formula>其中，x(")為輸入，/(")為預(yù)失真處理后的輸出；所述LS運算器用于根據(jù)LS方法迭代更新上述模型中的 和~ ;所述Newton運算器用于根據(jù)Newton方法在LS運算器更新的 ，和^的基 礎(chǔ)上迭代更新上述模型中的C/ 。
10、如權(quán)利要求5-8中任一項所述的基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正系統(tǒng)， 其特征在于，所述殘差的計算采用下述模型實現(xiàn)<formula>formula see original document page 0</formula>其中，w。為預(yù)-沒的值。
全文摘要
本發(fā)明適用于數(shù)字電視發(fā)射端線性化處理領(lǐng)域，提供了一種基帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真功放校正方法及系統(tǒng)，所述方法包括在通信狀態(tài)中，實時計算通信信號經(jīng)預(yù)失真后的信號與從功放引回并經(jīng)縮小G倍及預(yù)失真后的信號間的殘差，所述G為功放增益，當(dāng)殘差值超過預(yù)設(shè)門限1時，切斷通信狀態(tài)，進入訓(xùn)練狀態(tài)；在訓(xùn)練狀態(tài)中，實時計算訓(xùn)練序列經(jīng)預(yù)失真及去同步頭后的信號與從功放引回并經(jīng)縮小G倍及預(yù)失真和去同步頭后的信號間的殘差，通過LS和Newton方法迭代更新這兩個預(yù)失真處理中使用的系數(shù)，直至該殘差的值得到收斂，并且當(dāng)該殘差值低于預(yù)設(shè)門限2時，結(jié)束訓(xùn)練狀態(tài)，恢復(fù)通信狀態(tài)，其中，所述訓(xùn)練序列為帶同步頭的gold碼。
文檔編號H04L25/49GK101483623SQ20081014789
公開日2009年7月15日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者亮 馬 申請人:成都凱騰四方數(shù)字廣播電視設(shè)備有限公司