Устройство и способ линеаризации усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи

 

Изобретение относится к системе подвижной системе радиосвязи. Устройство включает в себя детектор сигнала ошибки для обнаружения ошибки между входным и выходным сигналами усилителя мощности посредством сравнения выходного сигнала обратной связи с входным сигналом, справочную таблицу (СТ) предыскажений 170 для хранения о предыскажениях, контроллер 164, 166 СТ предыскажений 170 для обновления данных СТ предыскажений 170, которая соответствует расположению текущих входных данных, посредством сложения сигнала ошибки, который поступает из детектора сигнала ошибки, с выходным сигналом СТ предыскажений 170. Устройство также содержит СТ 138 для хранения управляющих данных упреждения, контроллер СТ упреждения 138 для вывода соответствующих управляющих данных упреждения из СТ упреждения 138 посредством обнаружения величины сигнала ошибки, линеаризатор для искажения входного сигнала в соответствии с данными о предыскажениях и дополнительной регулировки коэффициента усиления для входного сигнала в соответствии с управляющими данными упреждения и усилитель мощности 122 для усиления по мощности выходного сигнала линеаризатора. Технический результат: компенсация нелинейной характеристики активных элементов передающего каскада и усилителя мощности путем предыскажения и упреждающего регулирования. 3 с. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится в общем к подвижной системе радиосвязи, а более конкретно - к устройству и способу линеаризации характеристики усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи посредством компенсации нелинейной характеристики активных элементов, которые входят в состав передающего каскада системы.

В системах подвижной радиосвязи для передачи аналоговой или цифровой информации используются усилители высокой мощности, к которым предъявляются высокие требования по спектральной эффективности, а также по эффективному использованию мощности, необходимые для построения системы с малым потреблением мощности, работающей в ограниченном частотном диапазоне. Для того, чтобы выполнить такие общие требования системы, применяют различные способы модуляции данных с полосой частот модулирующих сигналов, такие, как QPSK ("квадратурная фазовая манипуляция (КФМ)") и QAM ("квадратурная амплитудная модуляция (КАМ)"), имеющие высокую спектральную эффективность. К тому же, для повышения степени использования мощности передатчика в системе был использован усилитель мощности с высоким КПД, такой как усилитель класса C. Такой высокоэффективный усилитель мощности обычно имеет сильно нелинейные характеристики, которые приводят в результате к явлению искажения, такому как появление боковых лепестков в выходном спектре сигнала. Это явление особенно широко распространено там, где модулированный сигнал, такой как сигнал QPSK или QAM, который не имеет характеристики с постоянной огибающей, проходит через усилитель мощности с нелинейной характеристикой.

Для предотвращения искажений выходного спектра усилителя мощности, которые возникают из-за нелинейных характеристик усилителя мощности, были предложены различные способы. Одним из них является способ компенсации нелинейной характеристики усилителя высокой мощности посредством адаптивного слежения за нелинейной характеристикой усилителя мощности с использованием предыскажений данных с полосой частот модулирующих сигналов, по существу противоположных искажению, которое возникает из-за нелинейной характеристики усилителя мощности.

На фиг. 1 изображена блок-схема, иллюстрирующая конструкцию известного усилителя мощности, в котором используется вышеописанный способ адаптивного предыскажения.

Как показано на фиг.1, K-битовые данные, закодированные с помощью кодера (не показано), вводятся в сдвиговый регистр 10 и в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 52 выбора модуляции. Сдвиговый регистр 10 имеет длину интервала L-символа, при этом его выходной сигнал имеет размер LK бит. В то же время, если отсутствует линейное искажение, вызванное фильтрующим действием фильтра (не показано), существующего в системе, то длины одного символа достаточно для длины L сдвигового регистра 10, хотя, если существует линейное искажение из-за фильтрации системы, то длина сдвигового регистра 10 должна быть длиннее одного символа.

LK-битовый выходной сигнал сдвигового регистра 10 вводится в ОЗУ 12 предыскажений. Это ОЗУ 12 предыскажений сохраняет данные о предыскажениях, отображенные для данных, которые выводятся из сдвигового регистра 10. Данные о предыскажениях обновляются в соответствии с входными данными об ошибках. После поступления данных из сдвигового регистра 10, ОЗУ 12 предыскажений выводит данные о предыскажениях, соответствующие полученным данным. То есть, ОЗУ 12 предыскажений производит предыскажения данных, которые выводятся из сдвигового регистра 10 с использованием данных об ошибках, имеющих фазу, противоположную искажению передаваемого сигнала, таким образом радиочастотная (РЧ) передающая часть обнаруживает искажения передаваемого сигнала и компенсирует обнаруженные искажения. Выходной сигнал ОЗУ 12 предыскажений преобразовывается в аналоговый сигнал для передачи цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 14 I-канала и цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 16 Q-канала, соответственно. Аналоговые сигналы, которые преобразовываются соответствующими ЦАП 14 и 16, проходят через фильтры нижних частот (ФНЧ) 18 и 20 для фильтрации нижних частот и затем поступают в квадратурный модулятор 22. Аналоговые сигналы, которые подаются в квадратурный модулятор 22, смешивают с выходным сигналом первого генератора 32 и затем модулируют в сигнал промежуточной частоты в квадратурном модуляторе 22. Сигнал промежуточной частоты, который модулируется квадратурным модулятором 22, определяется по частоте генератором 32 первой промежуточной частоты (ПЧ) и смешивается в смесителе 24 с выходным сигналом второго генератора 28 для преобразования в конечный радиочастотный (РЧ) передаваемый сигнал. РЧ-cигнал, который выходит из смесителя 24, окончательно усиливается в усилителе мощности 26 и затем передается через антенну.

Часть выходного сигнала усилителя 26 мощности подается обратно в смеситель 30 с помощью ответвителя 54 сигнала, и сигнал обратной связи смешивается с выходным сигналом второго генератора 28 в смесителе 30 для преобразования в сигнал с первой ПЧ. Преобразованный сигнал ПЧ затем преобразовывается в данные с полосой частот модулирующих сигналов с помощью квадратурного демодулятора 34, использующего сигнал гетеродина, который поступает из генератора 32 ПЧ.

Сигнал полосы частот модулирующих сигналов, преобразованный с помощью квадратурного демодулятора 34, сравнивается с каждым выходным сигналом цифроаналоговыми преобразователями 48 и 50, каждый из которых используется в качестве опорного сигнала для выработки сигнала ошибки, с помощью аналоговых сумматоров 40 и 42, соответственно. В этом случае выходные сигналы ПЗУ 52 для выбора модуляции вводятся в ЦАП 48 и 50 и используются в качестве опорных сигналов для сравнения с сигналами, которые подаются обратно для обновления значения ОЗУ 12 предыскажений. Опорные сигналы, которые суммируются в аналоговых сумматорах 40 и 42, и сигналы обратной связи преобразовываются, соответственно, в цифровые сигналы и затем суммируются с цифровыми сигналами ОЗУ 12 предыскажений с помощью цифровых сумматоров 36 и 46 для обновления значения ОЗУ 12 предыскажений. Данные об ошибках, поступающие из цифровых сумматоров 36 и 46, вводятся в ОЗУ 12 предыскажений через шину данных, и затем сохраняются с адресами, которые определяются с помощью сдвигового регистра 10, для завершения процесса предыскажения по отношению к данным с полосой частот модулирующих сигналов.

Однако известный способ предыскажений (фиг. 1) имеет некоторые недостатки. В первую очередь необходимо использовать сдвиговый регистр 10 для выработки адресов и ПЗУ 52 для выбора модуляции для получения опорного сигнала, который требуется для выработки сигнала ошибки. К тому же, необходимо использовать высокоточные сумматоры 40 и 42 для получения сигнала ошибки для обновления значения ОЗУ 12 предыскажений. Построение таких высокоточных аналоговых сумматоров является затруднительным и сильно зависит от точности. Кроме того, общеизвестно, что рабочие характеристики, полученные с помощью способа предыскажений, ниже по сравнению с характеристиками, полученными способом упреждающего регулирования.

Сущность изобретения Таким образом, настоящее изобретение позволяет путем решения двух задач устранить недостатки предшествующего уровня техники. Одной задачей настоящего изобретения является выполнение устройства и способа линеаризации характеристики усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи за счет компенсации нелинейной характеристики активных элементов, которые входят в состав передающего каскада системы.

Другой задачей настоящего изобретения является выполнение устройства и способа компенсации нелинейной характеристики усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи посредством способа предыскажений и упреждающего регулирования.

Для того, чтобы решить вышеупомянутые задачи, согласно настоящему изобретению, выполнено устройство для линеаризации усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи, содержащее детектор сигнала ошибки для обнаружения ошибки между входным и выходным сигналами усилителя мощности посредством сравнения выходного сигнала обратной связи со входным сигналом, справочную таблицу предыскажений для хранения данных о предыскажениях; контроллер справочной таблицы предыскажений для обновления данных справочной таблицы предыскажений, которая соответствует положению текущих входных данных посредством сложения сигнала ошибки, поступающего из детектора сигнала ошибки, с выходным сигналом справочной таблицы предыскажений, справочная таблица упреждения для хранения управляющих данных упреждения, контроллер справочной, таблицы упреждения для вывода соответствующих управляющих данных упреждения из справочной таблицы упреждения посредством обнаружения размера сигнала ошибки, линеаризатор для искажения входного сигнала в соответствии с данными о предыскажениях и для регулирования усиления входного сигнала в соответствии с управляющими данными упреждения и усилитель мощности для усиления по мощности выходного сигнала линеаризатора.

Краткое описание чертежей Сущность изобретения иллюстрируется ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых: фиг. 1 изображает блок-схему, иллюстрирующую конструкцию усилителя мощности согласно предшествующему уровню техники, фиг. 2 изображает блок-схему устройства линеаризации усилителя мощности, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления Ниже более подробно описывается предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, на которых те же самые или подобные элементы обозначены на различных чертежах теми же самыми позициями. В следующем ниже описании настоящего изобретения подробное описание известных функций и конфигураций будет опущено в случае, когда это усложняет понимание настоящего изобретения.

В устройстве и способе линеаризации характеристик усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, используется алгоритм предыскажений для сигнала полосы частот модулирующих сигналов и способ упреждающего регулирования для РЧ-модулированного сигнала для того, чтобы скомпенсировать нелинейную характеристику активных элементов, таких как усилитель мощности, который входит в состав передающего каскада системы, и таким образом, уменьшить явление искажения выходного спектра РЧ-сигнала.

Адрес справочной таблицы для выработки данных - о предыскажениях непосредственно вырабатывается в соответствии с размером входных цифровых данных. Цифровые данные, которые вводятся для получения опорных сигналов, которые в дальнейшем необходимо сравнивать с сигналами обратной связи, синхронизируются с полученными сигналами обратной связи с помощью регулирования задержки по времени с использованием алгоритмической задержки цифровых данных. Модулированный сигнал обрабатывают с помощью способа упреждающего регулирования, и таким образом можно получить дополнительное улучшение рабочих характеристик, а также можно получить улучшение рабочих характеристик с помощью алгоритма предыскажений. Другими словами, применяя способ упреждающего регулирования к модулированному сигналу, можно дополнительно улучшить рабочие характеристики системы, по сравнению со способом, использующим только алгоритм предыскажений данных с полосой частот модулирующих сигналов.

На фиг. 2 изображена блок-схема устройства линеаризации усилителя мощности, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 2, входной сигнал поступает на цифровой формирующий фильтр 100, который формирует сигналы I-канала и Q-канала в полосе частот модулирующих сигналов. С выхода цифрового формирующего фильтра 100 сигналы I-канала и Q-канала поступают, соответственно, на умножители 102 и 104 при одновременном поступлении данных о предыскажениях, соответствующих I-каналу и Q-каналу из справочной таблицы 170 предыскажений. На выходе умножителей 102 и 104 вырабатываются сигналы произведения, полученные в результате умножения сигналов I-канала и Q-канала, соответственно, на данные о предыскажениях. ЦАП 106 и 108 выполняют преобразование цифровых данных, которые поступают из умножителей 102 и 104, соответственно, в аналоговые сигналы. Фильтры 110 и 112 нижних частот удаляют ненужные компоненты из выходных сигналов ЦАП 106 и 108, соответственно. Квадратурный модулятор 114 выполняет квадратурную модуляцию по отношению к выходным сигналам фильтров 110 и 112 нижних частот с использованием частоты гетеродина, которая подается из генератора 132. Из генератора 132 частота гетеродина подается на квадратурный модулятор 114 и квадратурный демодулятор 144.

Первый направленный ответвитель 116 отводит часть модулированного сигнала, который поступает из квадратурного модулятора 114, для подачи отведенного сигнала в фазовращатель 126, и обеспечивает подачу части своего выходного сигнала в полосовой фильтр 118 для пропускания сигнала только в полосе передачи. Например, когда мощность модулированного сигнала, который выводится из квадратурного модулятора 114, составляет 10 дБ, составляющая модулированного сигнала со значением 9 дБ подается в полосовой фильтр, тогда как оставшаяся составляющая со значением 1 дБ подается в фазовращатель 126. Полосовой фильтр 118 пропускает только сигнал с полосой передачи, который получается из выходных сигналов первого направленного ответвителя 116. Выходной сигнал полосового фильтра 118 согласовывается по фазе с частью схемы упреждающего регулирования с помощью схемы задержки 176 и затем вводится в предусилитель 174. Предусилитель 174 производит усиление по мощности выходного сигнала схемы задержки 176. Второй направленный ответвитель 120 осуществляет связь выходного сигнала предусилителя 174 с выходным усилителем 130 с автоматической регулировкой усиления способом, который будет объяснен ниже. Усилитель 122 мощности производит окончательное усиление по мощности выходного сигнала второго направленного ответвителя 120.

Третий направленный ответвитель 124 подает обратно часть выходного сигнала усилителя 122 мощности, аналогично первому направленному ответвителю 120. Аттенюатор 142 ослабляет выходной сигнал третьего направленного ответвителя 124 до требуемого уровня. Квадратурный демодулятор 144 выполняет квадратурную демодуляцию по отношению к выходному сигналу аттенюатора 142, в основе работы которого используется выходной сигнал генератора 132, который подается на его вход, таким образом вырабатывая сигналы I-канала и Q-канала. Фильтры 146 и 148 нижних частот производят фильтрацию нижних частот сигналов I-канала и Q-канала, соответственно, которые поступают из квадратурного демодулятора 144. АЦП 150 и 152 преобразовывают аналоговые выходные сигналы фильтров 146 и 148 нижних частот, соответственно, в цифровые сигналы.

Схема задержка 158 производит задержку сигналов I-канала и Q-канала, которые поступают из цифрового формирующего фильтра 100. В компараторы 154 и 156 подаются сигналы I-канала и Q-канала входного сигнала, которые выводятся из схемы задержки 158, соответственно, при поступлении сигналов I-канала и Q-канала выходного сигнала обратной связи из АЦП 150 и 152, соответственно. Компараторы 154 и 156 выполняют сравнение полученных сигналов, вырабатывая таким образом сигналы ошибки, соответственно. Умножители 160 и 162 производят умножение соответствующих выходных сигналов компараторов 154 и 156 на постоянные μi и μq, соответственно. Сумматоры 164 и 166 производят сложение выходных сигналов соответствующих умножителей 160 и 162 с сигналами I-канала и Q-канала справочной таблицы 170 предыскажений и выводят суммарные сигналы в справочную таблицу 170 предыскажений. Генератор 168 адресов вырабатывает адреса справочной таблицы 170 предыскажений с использованием соответствующих сигналов I-канала и Q-канала, которые выводятся из цифрового формирующего фильтра 100. Справочная таблица 170 предыскажений сохраняет данные о предыскажениях для вводимых в нее данных. Справочная таблица 170 предыскажений также принимает адрес, который поступает из генератора 168 адресов, и сохраняет выходные сигналы, которые поступают из сумматоров 164 и 166, в полученном адресе. То есть, справочная таблица 170 предыскажений обновляет данные предыскажений, соответствующие адресу, который вырабатывается из генератора 168 адресов. Когда выходные сигналы сумматоров 164 и 166 имеют значение 0, то данные предыскажений в справочной таблице 170 предыскажений не обновляются.

Блок 140 возведения в квадрат возводит в квадрат и производит сложение выходных сигналов компараторов 154 и 156. Как будет объяснено ниже, блок 172 нормализатора производит нормализацию выходного сигнала блока 140 возведения в квадрат для регулирования величины выходного сигнала блока 140 возведения в квадрат в области адресов справочной таблицы 138 упреждения. Справочная таблица 138 упреждения сохраняет данные компенсации упреждения для выходного сигнала блока 172 нормализатора. После поступления сигнала из блока 172 нормализатора, справочная таблица 138 упреждения выводит данные о компенсации упреждения, соответствующие полученному сигналу. ЦАП 136 преобразовывает данные компенсации, выводимые из справочной таблицы 138 упреждения, в аналоговый сигнал. Сигнал с выхода ЦАП 136 поступает на схему 134 сдвига уровня, которая производит его смещение в диапазон напряжений регулировки усиления усилителя 130 с автоматической регулировкой усиления. Полосовой режекторный фильтр (ПРФ) 128 удаляет сигнал полосы передачи из выходного сигнала фазовращателя 126. С выхода полосового режекторного фильтра 128 сигнал поступает в усилитель 130 с автоматической регулировкой усиления, который усиливает его с коэффициентом усиления, определяемым напряжением регулировки усиления, подаваемым из схемы 134 сдвига уровня, и подает усиленный сигнал во второй направленный ответвитель 120.

Работа устройства линеаризации усилителя мощности в соответствии с вышеупомянутым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения объяснена более подробно ниже со ссылкой на фиг. 2. Цифровой формирующий фильтр 100 выполняет формирование импульсов соответствующих цифровых сигналов I-канала и Q-канала в полосе частот модулирующих сигналов. Сигналы, прошедшие формирование импульсов с помощью цифрового формирующего фильтра 100, подаются в умножители 102 и 104 для умножения на соответствующие выходные сигналы справочной таблицы 170 предыскажений.

Выходные сигналы цифрового формирующего фильтра 100 вводятся в генератор 168 адресов и в дальнейшем используются для выработки адресов справочной таблицы 170 предыскажений. Выходные сигналы цифрового формирующего фильтра 100 используются для получения опорных сигналов, которые сравниваются с сигналами обратной связи. В то же время, для того, чтобы применить алгоритм предыскажений к полученным данным, которые являются такими, же, как и переданные данные, момент времени сравнения переданных данных и полученных данных должен совпасть наряду с соответствующей задержкой во времени для компенсации задержки, которая образуется в передающем и приемном каскадах. Схема задержки 158 производит задержку выходных сигналов цифрового формирующего фильтра 100. Если в системе используется процессор цифровых сигналов, то такую операцию задержки можно выполнить с помощью этого алгоритма.

Для того, чтобы обновить значение справочной таблицы 170 предыскажений, сигналы I-канала и Q-канала, которые выводятся из схемы задержки 158, соответственно сравниваются с выходными сигналами АЦП 150 и 152 для вычисления сигналов ошибки. Сигналы ошибки затем умножают на постоянные адаптации μi и μq для определения скорости сходимости и стабильности алгоритма в соответствующих умножителях 160 и 162. После этого сигналы складываются со значениями, которые хранятся в справочной таблице 170 предыскажений, с помощью сумматоров 164 и 166, и суммарные сигналы затем сохраняются в положении адреса справочной таблицы 170 предыскажений так, как это определяет генератор 168 адресов. Так как сигналы, умноженные умножителями 102 и 104, сохраняют свои значения до обновления справочной таблицы 170 предыскажений, величину предыскажений, которую в дальнейшем применяют для следующих данных, будут определять по свойству входных данных перед одной выборкой. Выходные сигналы умножителей 102 и 104 преобразовываются в аналоговые сигналы с помощью ЦАП 106 и. 108, и аналоговые сигналы подаются в квадратурный модулятор 114 через фильтр 110 и 112 нижних частот для удаления ненужных высокочастотных составляющих.

Часть выходного сигнала квадратурного модулятора 114 после прохождения через первый направленный ответвитель 116 вводится в полосовой фильтр 118, тогда как другая часть выходного сигнала вводится в фазовращатель 126. В то же время фазовращатель 126 осуществляет сдвиг фазы модулированного сигнала на 180 градусов, что необходимо для получения сигнала с предыскажениями, который используется в способе упреждающего регулирования. Сигнал с измененной на 180 градусов фазой, который выходит из фазовращателя 126, фильтруется с помощью полосового фильтра 128 для того, чтобы удалить сигнал, находящийся в полосе передачи, а сигнал с исключенной полосой передачи проходит через полосовой фильтр 128 и затем подается в усилитель 130 с автоматической регулировкой усиления. Выходной сигнал первого направленного ответвителя 116 фильтруется с помощью полосового фильтра 118 для пропускания сигнала только в полосе пропускания, задерживается с помощью схемы задержки 176 для компенсации задержки, вызванной схемой упреждения, и затем усиливается в предусилителе 174. Выходной сигнал предусилителя 174 складывается с выходным сигналом усилителя 130 с автоматической регулировкой усиления с помощью второго направленного ответвителя 120, и в итоге суммарный сигнал подается в усилитель 122 мощности.

Часть выходного сигнала усилителя 122 мощности отводится с помощью третьего направленного ответвителя 124, ослабляется с помощью аттенюатора 142 и затем демодулируется с помощью квадратурного демодулятора 144. Демодулированный сигнал фильтруется при прохождении через соответствующие фильтры 146 и 148 нижних частот, и отфильтрованные сигналы преобразовываются в цифровые сигналы с помощью АЦП 150 и 152. Выходные сигналы АЦП 150 и 152 сравниваются с задержанными входными сигналами, которые выводятся из схемы задержки 158 с помощью компараторов 154 и 156, для получения сигналов ошибки. Сигналы ошибки используются не только для обновления значений справочной таблицы 170 предыскажений, но так же, как и входные сигналы схемы упреждения, согласно настоящему изобретению. В данном случае выходные сигналы компараторов 154 и 156 возводят в квадрат и затем складывают с помощью блока 140 возведения в квадрат, и выходной сигнал блока 140 возведения в квадрат подается в блок 172 нормализатора так, чтобы величина выходного сигнала блока 140 возведения в квадрат регулировалась в диапазоне адреса справочной таблицы 138 упреждения. Нормализированный сигнал затем используется с адресом справочной таблицы 138 упреждения.

Выходной сигнал справочной таблицы 138 упреждения преобразовывается в аналоговый сигнал с помощью ЦАП 136 для дальнейшего ввода в схему сдвига 134 уровня. Это необходимо для согласования выходного напряжения ЦАП 136 с диапазоном напряжений регулирования коэффициента усиления усилителя 130 с автоматической регулировкой усиления. Коэффициент усиления усилителя 130 с автоматической регулировкой усиления регулируется с помощью напряжения регулировки усилителя 130 с автоматической регулировкой усиления, которое подается на выход схемы сдвига 134 уровня и которое приводит к обратно пропорциональному усилению величины сигнала передачи в соответствии с величиной искажения сигнала обратной связи. В частности, если ошибка между сигналом передачи и сигналом обратной связи является большой, сигнал искажения также становится большим. В этом случае величина сигнала с обратной фазой, который находится вне полосы пропускания, становится больше за счет увеличения коэффициента усиления усилителя 130 с автоматической регулировкой усиления. Если ошибка между сигналом передачи и сигналом обратной связи становится маленькой, сигнал искажения также становится маленьким. В этом случае величина сигнала с обратной фазой, который находится вне полосы пропускания, становится меньше за счет уменьшения коэффициента усиления усилителя 130 с автоматической регулировкой усиления.

Согласно вышеописанному способу, ненужный сигнал в противофазе, существующий вне полосы пропускания, который выводится из усилителя 130 с автоматической регулировкой усиления, связывается с исходным сигналом передачи с помощью второго направленного ответвителя 120 и затем в итоге проходит через усилитель 122 мощности. Система, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, выполняет компенсацию нелинейной характеристики усилителя 122 мощности с помощью предыскажения данных полосы частот модулирующих сигналов и затем дополнительно производит компенсацию спектральных искажений с использованием способа упреждающего регулирования и также с применением модулированного сигнала. Следовательно, можно улучшить характеристику системы по сравнению с системой линеаризации усилителя мощности с использованием только алгоритма предыскажения данных.

Как описано выше, в соответствии с устройством линеаризации усилителя мощности, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, адрес справочной таблицы для выработки данных о предыскажениях непосредственно вырабатывается в соответствии с величиной входных цифровых данных. Цифровые данные, которые вводятся для выработки опорных сигналов, которые необходимо сравнивать с сигналами обратной связи, синхронизируются с полученными сигналами обратной связи посредством регулировки времени задержки, использующей алгоритмическую задержку цифровых данных. Кроме того, модулированный сигнал обрабатывается с помощью способа упреждающего регулирования, и таким образом можно получить дополнительное улучшение рабочих характеристик, а также улучшение рабочих характеристик, полученных с помощью алгоритма предыскажения. Другими словами, рабочие характеристики системы можно дополнительно улучшить при применении способа упреждающего регулирования к модулированному сигналу по сравнению со способом, использующим только алгоритм предыскажения данных основной полосы частот.

Хотя настоящее изобретение было описано с учетом того, что в настоящее время считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено раскрытым вариантом осуществления и, более того, охватывает различные модификации в пределах объема и масштаба изобретения так, как описано в прилагаемой формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство линеаризации усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи, содержащее детектор сигнала ошибки для обнаружения ошибки между входным и выходным сигналами усилителя мощности посредством сравнения входного сигнала с выходным сигналом обратной связи, справочную таблицу предыскажений для хранения данных о предыскажениях, контроллер справочной таблицы предыскажений для обновления данных справочной таблицы предыскажений, который соответствует положению текущих входных данных посредством сложения сигнала ошибки, поступающего из детектора сигнала ошибки, с выходным сигналом справочной таблицы предыскажений, справочную таблицу упреждения для хранения управляющих данных упреждения, контроллер справочной таблицы упреждения для вывода соответствующих управляющих данных упреждения справочной таблицы упреждения посредством обнаружения величины сигнала ошибки, линеаризатор для искажения входного сигнала в соответствии с данными о предыскажениях и дальнейшей регулировки коэффициента усиления входного сигнала в соответствии с управляющими данными упреждения и усилитель мощности для усиления по мощности выходного сигнала линеаризатора.

2. Устройство линеаризации по п.1, отличающееся тем, что детектор сигнала ошибки содержит схему задержки для задержки входного сигнала, блок обратной связи для обеспечения обратной связи и ослабления выходного сигнала усилителя мощности, компаратор для обнаружения сигнала ошибки посредством сравнения выходного сигнала блока обратной связи и выходного сигнала схемы задержки и умножитель для получения сигнала ошибки посредством умножения выходного сигнала компаратора на постоянную адаптации.

3. Устройство линеаризации по п. 1, отличающееся тем, что контроллер справочной таблицы предыскажений содержит генератор адресов для выработки адреса справочной таблицы предыскажений с использованием входного сигнала и сумматор для сложения сигнала ошибки с выходным сигналом справочной таблицы предыскажений для того, чтобы сохранить обновленные данные справочной таблицы предыскажений, соответствующие адресу в справочной таблице предыскажений, соответствующей адресу.

4. Устройство линеаризации по п. 1, отличающееся тем, что контроллер справочной таблицы упреждения содержит блок возведения в квадрат для получения величины сигнала ошибки посредством возведения в квадрат сигнала ошибки и блок нормализатора для нормализации выходного сигнала блока возведения в квадрат и вывода нормализованного выходного сигнала в справочную таблицу упреждения.

5. Устройство линеаризации по п.1, отличающееся тем, что линеаризатор содержит умножитель для предыскажения входного сигнала посредством умножения входного сигнала на данные о предыскажениях и вывода предыскаженного сигнала в усилитель мощности, фазовращатель для сдвига фазы выходного сигнала умножителя, полосовой режекторный фильтр для удаления полосы сигнала из выходного сигнала полосового режекторного фильтра и усилитель с автоматической регулировкой усиления для регулировки коэффициента усиления выходного сигнала полосового режекторного фильтра в соответствии с управляющими данными упреждения и для связи выходного сигнала с отрегулированным коэффициентом усиления с входным сигналом усилителя мощности.

6. Способ линеаризации усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи, имеющий справочную таблицу для хранения данных о предыскажениях и управляющих данных упреждения, содержащий этапы линеаризации входного сигнала посредством искажения входного сигнала с использованием сохраненных данных о предыскажениях и регулировки коэффициента усиления предыскаженного входного сигнала в соответствии с сохраненными управляющими данными упреждения, усиления по мощности и вывода линеаризованного входного сигнала, выработки сигнала ошибки посредством сравнения сигнала, получаемого из выходного сигнала обратной связи, с задержанным входным сигналом и обновления справочной таблицы предыскажений посредством сложения сигнала ошибки с данными о предыскажениях и сохранения полученных в результате сложения данных в справочной таблице предыскажений, определяемой входными данными, и использования сигнала ошибки в адресе справочной таблицы упреждения.

7. Способ линеаризации по п.6, отличающийся тем, что этап линеаризации содержит этапы получения предыскаженного сигнала посредством умножения входного сигнала на данные о предыскажениях, сдвига фазы предыскаженного сигнала, удаления полосы сигнала из сигнала со сдвигом фазы и регулирования коэффициента усиления сигнала с полосовой режекцией в соответствии с управляющими данными упреждения и обеспечения связи сигнала с отрегулированным коэффициентом усиления с предыскаженным сигналом.

8. Способ линеаризации по п.6, отличающийся тем, что этап получения сигнала ошибки содержит этапы задержки входного сигнала, обнаружения сигнала ошибки посредством сравнения выходного сигнала с задержанным сигналом и выработки сигнала ошибки посредством умножения обнаруженного сигнала ошибки на постоянную адаптации.

9. Способ линеаризации по п.6, отличающийся тем, что этап обновления данных о предыскажениях дополнительно содержит этап сохранения данных о предыскажениях, обновляемых посредством сложения сигнала ошибки с выходным сигналом справочной таблицы в справочной таблице предыскажений, соответствующий адресу.

10. Способ линеаризации по п.6, отличающийся тем, что этап получения управляющих данных упреждения содержит этапы получения величины сигнала ошибки посредством возведения в квадрат сигнала ошибки и нормализации величины сигнала ошибки и вывода нормализованного сигнала ошибки в справочную таблицу упреждения.

11. Устройство для линеаризации усилителя мощности в системе подвижной радиосвязи, содержащее справочную таблицу предыскажений для сохранения данных о предыскажениях, справочную таблицу упреждения для сохранения управляющих данных упреждения, генератор адресов для выработки адреса справочной таблицы предыскажений с использованием входного сигнала, средство для искажения входного сигнала посредством данных о предыскажениях, квадратурный модулятор для модуляции предыскаженного сигнала, схему задержки для задержки модулированного сигнала, линеаризатор для удаления полосы частот сигнала посредством связи задержанного сигнала, регулировки усиления фильтрованного сигнала в соответствии с управляющими данными упреждения и дополнительной связи сигнала с регулируемым коэффициентом усиления с выходным сигналом модулятора, усилитель мощности для усиления по мощности выходного сигнала линеаризатора, квадратурный демодулятор для демодуляции усиленного по мощности сигнала посредством связи, детектор сигнала ошибки для обнаружения ошибки между входным и выходным сигналами посредством сравнения выходного сигнала демодулятора и задержанного входного сигнала, контроллер справочной таблицы предыскажений для обновления данных справочной таблицы предыскажений, которая соответствует расположению текущих входных данных посредством сложения сигнала ошибки, поступающего из детектора сигнала ошибки, с выходным сигналом справочной таблицы предыскажений, и контроллер справочной таблицы упреждения для управления справочной таблицы упреждения для того, чтобы выводить соответствующие управляющие данные упреждения при обнаружении величины сигнала ошибки.

12. Устройство линеаризации по п. 11, отличающееся тем, что детектор сигнала ошибки содержит схему задержки для задержки входного сигнала, компаратор для обнаружения сигнала ошибки посредством сравнения выходного сигнала усилителя мощности и выходного сигнала задержки и умножитель для получения сигнала ошибки посредством умножения выходного сигнала компаратора на постоянную адаптации.

13. Устройство линеаризации по п.11, отличающееся тем, что контроллер справочной таблицы упреждения содержит блок возведения в квадрат для получения величины сигнала ошибки посредством возведения в квадрат сигнала ошибки и блок нормализатора для нормализации выходного сигнала блока возведения в квадрат и вывода нормализованного выходного сигнала в справочную таблицу упреждения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2