数字预失真功率放大方法及其装置的制作方法

专利名称：数字预失真功率放大方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数字预失真功率放大方法，尤其是一种双模数字预失真 功率放大方法，本发明还涉及一种数字预失真功率放大装置。
背景技术：
随着全球通讯业务的发展，通信频谱资源变得越来越宝贵。为了更加有 效的利用频谱资源，对功率放大器提出了更高的线性要求。目前，解决功率 放大器线性要求的问题多采用两种方法，第一种方法是进行较大的功率回退， 使功率放大器工作在线性区，这种方法大大降低了功率it大器的效率，并增 加了成本。第二种方法是采用线性化技术，即采用适当电路对功率放大器的 非线性进行预校正，从而改善其非线性。前馈和预失真技术是两种最有效的 线性化方法，前馈具有线性化程度高的优点，但是也有结构复杂，效率低的 缺点。而预失真技术中，数字预失真技术与其他线性化:技术相比具有体积小、 效率高、可靠性高等优点。因此，具有数字预失真技术的功率放大系统得到 越来越多的应用。
传统的具有数字预失真技术的功率放大系统只能对一种模式的信号进行 处理。然而，随着通信系统的发展，特别是新旧通信模式的换代，在越来越 多的应用场合要求能够同时对两种模式的信号进行数字预失真功率放大处 理，传统的数字预失真功率放大系统将不能适应这一要求。

发明内容
为解决现有技术数字预失真功率放大方法中，不能同时对两种模式的信 号进行数字预失真功率放大处理的问题，本发明提供一种能够同时对两种模 式的信号进行数字预失真功率放大处理的数字预失真功率放大方法。本发明提供一种数字预失真功率放大方法，包括步骤获取一第一数字 基带信号和一第二数字基带信号；对一第一输出信号进4亍反馈，获取一与该 第 一数字基带信号数据速率相同的第 一反馈信号，对一第二输出信号进行反 馈，获取一与该第二数字基带信号数据速率相同的第二反馈信号；根据该第 一反馈信号和该第二反馈信号分别对该第一数字基带信号和该第二数字基带 信号进行数字预失真处理；将进行数字预失真处理后的该第一数字基带信号 和该第二数字基带信号对应转换为第一射频信号和第二射频信号，分别对该
第一射频信号和该第二射频信号进行功率放大，输出该第一射频信号作为该 第一输出信号，输出该第二射频信号作为该第二输出信号。
与现有技术相比较，本发明提供的数字预失真功率放大方法中，当获取 的是两种不同制式的数字基带信号时，其输出的第一射频信号和第二射频信 号也对应为两种不同制式的射频信号，根据输出的该第一射频信号和第二射 频信号对应获取的该第 一反馈信号和该第二反馈信号也分别对应两种不同的 制式。根据该第一反馈信号和该第二反馈信号分別对对应的两种数字基带信 号进行数字预失真调整，即能够实现对两种模式的信号同时进行数字预失真 功率放大处理，拓宽了数字预失真功率放大装置的应用范围。
为解决现有技术数字预失真功率放大装置中，不能同时对两种模式的信 号进行数字预失真功率放大处理的问题，本发明提供一种能够同时对两种模 式的信号进行数字预失真功率放大处理的数字预失真功率放大装置。
一种数字预失真功率放大装置包括 一数字基带信号获取模块、 一数字 预失真处理模块、 一输出模块和一反馈模块。该数字基带信号获取模块用于 获取一第一数字基带信号和一第二数字基带信号。该反馈模块用于对一第一 输出信号进行反馈，获取一与该第一数字基带信号数据速率相同的第一反馈 信号，对一第二输出信号进行反馈，获取一与该第二数字基带信号数据速率 相同的第二反馈信号。该数字预失真处理模块用于根据一第一反馈信号和一 第二反馈信号分别对该第一数字基带信号和该第二数字基带信号进行数字预 失真处理。该输出模块用于将进行数字预失真处理后的该第一数字基带信号和该第二数字基带信号对应转换为第一射频信号和第二射频信号，分别对该 第 一射频信号和该第二射频信号进行功率放大，输出该第 一射频信号作为该 第一输出信号，输出该第二射频信号作为该第二输出信号。
与现有技术相比较，本发明提供的数字预失真功率放大装置利用该反馈 模块中，当获取的是两种不同制式的数字基带信号时，其输出的第一射频信 号和第二射频信号也对应为两种不同制式的射频信号，根据输出的该第 一射 频信号和第二射频信号对应获取的该第一反馈信号和该第二反馈信号也分别
对应两种不同的制式；该数字预失真处理模块根据一第一反馈信号和一第二
反馈信号分别对该第一数字基带信号和该第二数字基带信号进行数字预失真 处理，即能够实现对该两种不同制式的信号同时进行数字预失真功率放大处 理，拓宽了数字预失真功率放大装置的应用范围。并且通过对该数字预失真 功率放大装置的各个部分采用集成化设计，可以减小了系统体积。


图l是本发明数字预失真功率放大方法的流程图2是本发明数字预失真功率放大方法中步骤S102的具体步骤流程图3是本发明数字预失真功率放大方法中步骤S104的具体步骤流程图4是本发明数字预失真功率放大方法中步骤S106的具体步骤流程图5是本发明数字预失真功率放大方法中步骤S108的具体步骤流程图6是本发明数字预失真功率放大装置的结构示意图7是本发明数字预失真功率放大装置的具体结构示意图。
其中，10数字预失真功率放大装置；11数字基带信号获取模块；12数 字预失真处理模块；13输出模块；14反馈模块。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明数字预失真功率放大方法的流程图，该数字预
失真功率放大方法包括以下步骤
S102获取一第一数字基带信号和一第二数字基带信号；
S104对一第一输出信号进行反馈，荻取一与该第一数字基带信号数据速 率相同的第一反馈信号，对一第二输出信号进行反馈，获取一与该第二数字 基带信号数据速率相同的第二反馈信号；
S106根据该第一反馈信号和该第二反馈信号对该第一数字基带信号和该 第二数字基带信号进行数字预失真处理；
S108将进行数字预失真处理后的该第一数字基带信号和该第二数字基带 信号对应转换为第一射频信号和第二射频信号，分别对该第一射频信号和该 第二射频信号进行功率放大，输出该第一射频信号作为该第一输出信号，输 出该第二射频信号作为该第二输出信号。
下面以输入信号为WCDMA制式的信号和GSM制式的信号为例，具体 说明本发明数字预失真功率放大方法每一步骤的具体实现方法。
请参阅图2，图2是本发明数字预失真功率放大方法中步骤S102的具体 步骤流程图。
对于该步骤S102,本发明的数字预失真功率放大方法的应用范围包括输 入信号是数字基带信号或者是模拟射频信号的情况。当接收WCDMA和GSM 两种不同制式的数字基带信号时，则直接执行步骤S104-S108，对接收的数字 基带信号进行数字预失真功率放大处理；当接收WCDMA和GSM两种不同 制式的模拟射频信号时，则先对射频信号进行处理，使其转变成为数字基带 信号，然后再对数字基带信号进行数字预失真功率放大处理。
该步骤S102具体包括以下步骤
S1022接收输入信号，当接收的信号是WCDMA制式的数字基带信号和 GSM制式的数字基带信号时，跳过以下步骤S1024-S1028;当接收的信号是 WCDMA制式的射频输入信号和GSM制式的射频输入信号时，执行以下步骤 S1024画S1028;S1024对该WCDMA制式的射频输入信号和该GSM制式的射频输入信 号分别进行下变频和滤波处理；
S1026对进4于下变频和滤波处理后的WCDMA和GSM两种制式的信号 分别进行模数转换；
S1028对进4亍才莫凄t转换后的WCDMA和GSM两种制式的信号分别进行 数字下变频和滤波处理，获得WCDMA制式的数字基带信号和GSM制式的 数字基带信号。
具体实现时，对于步驶《S1024,在本实施方式中，7于该WCDMA制式的 射频输入信号和该GSM制式的射频输入信号分别进行下变频和滤波处理时， 可以将该WCDMA制式的射频输入信号和该GSM制式的射频输入信号分别 转换成WCDMA中频信号和GSM中频信号，该WCDMA中频信号和该GSM 中频信号的频率可以才艮据实际工作情况而定，本实施方式中，该频率为 92.16MHz。
对于步骤S1026,在本实施方式中，对该WCDMA中频信号和该GSM中 频信号进行采样，将WCDMA模拟中频信号转换成WCDMA数字中频信号， 将GSM模拟中频信号转换成GSM数字中频信号。本实施方式中，模数转换 的采样速率为122.88MSPS。
对于步骤S1028，在本实施方式中，并才艮据该WCDMA才莫拟中频信号和 该GSM模拟中频信号的频率以及模数转换时的采样速率确定数控本振值，对 该WCDMA中频数字信号和该GSM中频数字信号采用2倍抽取降低数据速 率的处理，在本实施方式中，该数控本振值为30.72MHz。再经过滤波处理消 除镜像频镨后，该WCDMA信号和该GSM信号分别纟皮转换为数据速率为 61.44MSPS的WCDMA和GSM零中频的数字基带信号。
该步骤S102中，在完成该步骤S1028之后，可进一步包括一步骤S1029: 对该WCDMA和GSM制式的数字基带信号进行波形削峰处理。
对于步骤S1029,对该WCDMA和GSM零中频的数字基带信号进行信 号波形削峰处理，使输出的WCDMA和GSM零中频数字基带信号的峰均比较低，更适合于进行后续的数字预失真处理。也可以不执行该步骤S1029，即 不对该WCDMA和GSM零中频的数字基带信号进行信号波形削峰处理，而 直接转至执行该步骤S104，从而简化程序。
请参阅图3，图3是本发明数字预失真功率放大方法中步骤S104的具体 步骤流程图。
该步骤S104中，该第一输出信号为WCDMA制式的射频信号，该第二 输出信号为GSM制式的射频信号，则该步骤S104具体包括以下步骤
S1042提:f又输出的该WCDMA制式的射频信号和该GSM制式的射频信
S1044对提取的该WCDMA制式的射频信号和该GSM制式的射频信号 分别进行下变频和滤波处理；
S1046对进行下变频和滤波处理后的该WCDMA制式的信号进行一莫数转 换，对应获得该第一反馈信号；对该GSM制式的信号进行模数转换，对应获 得该第二反馈信号。
对于步骤S1042,在本实施方式中，可通过设置耦合器，分别提取输出的 该WCDMA制式的射频信号和该GSM制式的射频信号作为反馈信号；
对于步骤S1044,在本实施方式中，分别将反馈的该WCDMA制式的射 频信号和该GSM制式的射频信号转换为中频频率为138.24MHz的WCDMA 制式的信号和GSM制式的信号，滤波的作用在于消除该中频频率为 138.24MHz的WCDMA制式的信号和GSM制式的信号中的销:1象干4尤。该中 心频率的取值并不唯一，而是可以根据实际需要确定，本发明中该中心频率 为138.24MHz仅为提供一种可行的具体实施方案，并不以138.24MHz为限。
对于步骤S1046，在本实施方式中，对该中频频率为138.24MHz的 WCDMA制式的信号和GSM制式的信号分别进行采样，转换成WCDMA制 式的数字信号和GSM制式的数字信号，则该WCDMA制式的数字信号为该 第一反馈信号，该GSM制式的数字信号为该第二反馈信号。其中，模数转换 的采样速率可以为184.32MSPS，该第一反馈信号和该第二反馈信号的数据速预失真功率放大方法中步骤S106的具体 步骤流程图。
该步骤S106具体包4舌以下步骤
S1062接收该第一反馈信号和该第二反馈信号；
S1064对比该WCDMA制式的数字基带信号和该第一反馈信号确定一第 一数字预失真参数；对比该GSM制式的数字基带信号和该第二反馈信号确定 一第二数字预失真参数；
S1066根据该第一数字预失真参数对该WCDMA制式的数字基带信号进 行数字预失真处理；根据该第二数字预失真参数对该GSM制式的数字基带信 号进行数字预失真处理。
对于步骤S1062，在本实施方式中，该第一反馈信号和该第二反馈信号由 反馈经过数字预失真功率放大后输出的双模信号获得。
对于步骤S1064，在本实施方式中，对该WCDMA和GSM零中频数字 基带信号执行3X内插操作，使该WCDMA和GSM零中频数字基带信号的数 据速率与该第一反馈信号和该第二反馈信号的数据速率相同，然后根据该两
种数字基带信号和对应的两个反馈信号对比，根据该第一数字基带信号和该 第一反馈信号的差值确定该第一数字预失真参数；根据该第二数字基带信号 和该第二反馈信号的差值确定该第二数字预失真参数。
对于步骤S1066,在本实施方式中，根据该第一数字预失真参数对该 WCDMA制式的数字基带信号进行数字预失真处理；根据该第二数字预失真 参数对该GSM制式的数字基带信号进行数字预失真处理。
请参阅图5，图5是本发明数字预失真功率放大方法中步骤S108的具体 步骤流程图。
该步骤S108具体包括以下步骤
S1082对进行数字预失真处理后的该WCDMA制式的数字基带信号和该GSM制式的数字基带信号分别进行数模转换；
S1084对分别进行数模转换后的该WCDMA和GSM两种制式的模拟基 带信号分别进行上变频和滤波处理，获得WCDMA制式的射频信号和GSM 制式的射频信号。
S1086分别对该WCDMA制式的射频信号和该GSM制式的射频信号进 行功率力丈大；
S1088输出该第 一射频信号作为该第 一输出信号，输出该第二射频信号作 为该第二输出信号。
对于步骤S1082，在本实施方式中，将该WCDMA制式的数字基带信号 转换成为非零中频的WCDMA制式的模拟基带信号；将该GSM制式的数字 基带信号转换成为非零中频的GSM制式的模拟基带信号。该非零中频的 WCDMA制式的模拟基带信号和GSM制式的模拟基带信号的中心频率为 138.24MHz。该中心频率的取值并不唯一，而是可以根据实际需要确定，本发 明中该中心频率为138.24MHz仅为提供一种可行的具体实施方案，并不以 138.24MHz为限。
对于步骤S1084,在本实施方式中，通过对信号进行上变频处理，使该非 零中频的WCDMA制式的模拟基带信号和GSM制式的模拟基带信号分别转 换为WCDMA制式的射频信号和GSM制式的射频信号。滤波的作用在于消 除该WCDMA制式的射频信号和该GSM制式的射频信号之中的二次谐波。
对于步骤S1086,在本实施方式中，分别对该WCDMA制式的射频信号 和该GSM制式的射频信号进行功率放大处理，然后分别输出至该第一射频输 出端和该第二射频输出端进行射频输出。具体实现时，可分别对该WCDMA 制式的射频信号和该GSM制式的射频信号使用Doherty功率放大技术，使其 具有较高的功放效率。
对于步骤S1088，在本实施方式中，可以利用发射器对外输出该WCDMA 制式的射频信号和该GSM制式的射频信号。
与现有技术相比较，本发明的数字预失真功率放大方法中，根据两种不同制式的反馈信号，分别对应产生两个预失真参数，对两种制式的数字基带 信号进行预失真调整，所以能同时实现对两种不同制式的信号的数字预失真 功率放大处理。克服了现有数字预失真功率放大方法不能够支持双模制式信 号预失真放大的缺点，具有较广的应用范围，不但满足现有通信网络中高线 性的要求，同时双模、高效率的思想对未来通信设备小型化、便携化的发展 趋势、以及环保、节能等方面具有重要意义。
同时，本发明的数字预失真功率放大方法可以将射频信号先转变为基带 信号，然后再对基带信号进行数字预失真功率放大处理，增大了该数字预失
真功率放大方法的适用范围。采用了 Doherty功率放大技术可以具有较高的功 率放大效率。
另外，本发明的数字预失真功率放大方法还可以用于实现其他不同制式 信号的数字预失真功率方丈大，例如WCDMA、 GSM、 WIMAX、 TD-SCDMA、 CDMA和LTE制式的信号中的任意两种信号；或者同种制式不同频l殳的两种 信号的数字预失真功率放大，例如WCDMA制式两种不同频段的信号或者 GSM制式两种不同频段的信号，都可以通过本发明的数字预失真功率放大方 法实现具备预失真技术的功率放大处理。
请一并参阅图6和图7,图6是本发明数字预失真功率放大装置的结构示 意图，图7是本发明数字预失真功率放大装置的具体结构示意图。
该数字预失真功率放大装置IO包括 一数字基带信号获取模块11,用于 获取一第一数字基带信号和一第二数字基带信号。 一反馈模块14，用于对一 第一输出信号进行反馈，获取一与该第一数字基带信号数据速率相同的第一 反馈信号，对一第二输出信号进行反馈，获取一与该第二数字基带信号数据 速率相同的第二反馈信号。 一数字预失真处理模块12,用于根据该第一反馈 信号和该第二反^^f言号分别对该第一数字基带信号和该第二数字基带信号进 行数字预失真处理。 一输出模块13,用于将进行数字预失真处理后的该第一 数字基带信号和该第二数字基带信号对应转换为第一射频信号和第二射频信号，分别对该第一射频信号和该第二射频信号进行功率放大，输出该第一射 频信号作为该第 一输出信号，输出该第二射频信号作为该第二输出信号。
其中，该数字基带信号获^^莫块11包括一第一射频信号接收端、 一第二 射频信号接收端、 一第一下变频器、 一第二下变频器、 一第一滤波器、 一第 二滤波器、 一第 一模数转换模块和一数字下变频和滤波处理模块。
该第一射频信号接收端、该第一下变频器和该第一滤波器依次相连接， 该第一滤波器连接该第一模数转换模块。该数字基带信号获取模块可以进一 步包括一个与第一下变频器连接的第一本振电路。
该第二射频信号接收端、该第二下变频器和该第二滤波器依次相连接，该 第二滤波器连接该第 一模数转换模块。该数字基带信号获取模块可以进一步 包括一个与第二下变频器连接的第二本振电路。
该第一射频信号接收端和该第二射频信号接收端分别用于接收一第一射 频输入信号和一第二射频输入信号。该第一下变频器和该第一滤波器分别用
于对该第一射频输入信号进行下变频和滤波处理；该第二下变频器和该第二
滤波器分别用于对该第二射频输入信号进行下变频和滤波处理。该第一模数 转换模块用于对进行下变频和滤波处理后的两种制式的信号分别进行模数转 换。
该数字下变频和滤波处理模块连接该第一模数转换模块，用于对进行模 数转换后的两种制式的信号分别进行数字下变频和滤波处理，获得该第一数 字基带信号和该第二数字基带信号。
作为本发明的一种优选实施方式，该数字基带信号获^^莫块11可进一步 包括一波形削峰处理模块，该波形削峰处理模块用于对该第一数字基带信号 和该第二数字基带信号进行波形削峰处理。
该反馈沖莫块14包括 一第一耦合器(图未示)和一第二耦合器(图未示)、一 第三下变频器和一第四下变频器、 一第四滤波器和一第六滤波器、 一第二模 数转换模块和一第三模数转换模块；
该第一耦合器、该第三下变频器、该第四滤波器和该第二模数转换模块依次电性连接。该第二模数转换模块连接该第一数字预失真控制模块，该第 三下变频器链接一第三本振电路(图未示)。
该第二耦合器、该第四下变频器、该第六滤波器和该第三模数转换模块 依次电性连接。该第三模数转换模块连接该第二数字预失真控制模块，该第 四下变频器链接一第四本振电路(图未示)。
该第一耦合器和该第二耦合器用于提取该第一射频信号和该第二射频信
该第三下变频器和该第四滤波器用于对提取的该第一射频信号分别进行
下变频和滤波处理；该第四下变频器和该第六滤波器用于对提取的该第二射 频信号分别进行下变频和滤波处理；
该第二模数转换模块和该第三模数转换模块分别用于对进行下变频和滤 波处理后的两种制式的信号进行模数转换，获得该第一反馈信号和该第二反 馈信号。
该数字预失真处理模块12包括一第一数字预失真控制模块、 一第一数字 预失真执行模块、 一第二数字预失真控制模块和一第二数字预失真执行模块。 该波形削峰处理模块的输出端分别连接该第 一数字预失真执行模块、该第一 数字预失真控制模块、该第二数字预失真执行模块和该第二数字预失真控制 模块；该第一数字预失真执行模块和该第一数字预失真控制模块互相连接， 该第二数字预失真执行模块和该第二数字预失真控制模块互相连接。
该第一数字预失真控制模块用于根据该第一数字基带信号和该第一反馈 信号确定一第一数字预失真参数；
该第一数字预失真执行模块用于根据该第二数字基带信号和该第二反馈 信号确定一第二数字预失真参数；
该第二数字预失真控制模块用于根据该第 一数字预失真参数对该第 一数
字基带信号进行数字预失真处理；
该第二数字预失真执行模块用于根据该第二数字预失真参数对该第二数 字基带信号进行数字预失真处理。该输出模块13包括一第一数模转换模块、 一第二数才莫转换模块、 一第一 上变频器和一第二上变频器、 一第三滤波器和一第五滤波器、 一第一功率放 大器和一第二功率放大器、 一第一射频输出端和一第二射频输出端。
该第 一数模转换模块连接该第 一数字预失真执行模块，该第 一数模转换模 块、该第一上变频器、该第三滤波器、该第一功率放大器和该第一射频输出 端依次电性连接，该第一上变频器连接该第三本振电路(图未示)。
该第二数模转换模块连接该第二数字预失真执行模块，该第二数模转换模 块、该第二上变频器、该第五滤波器、该第二功率放大器和该第二射频输出 端依次电性连接，该第二上变频器连接该第四本振电路(图未示)。
该第 一数模转换模块和该第二数模转换模块分别用于将进行数字预失真 处理后的该第一数字基带信号和该第二数字基带信号分别进行数模转换。
该第一上变频器和该第三滤波器分别用于对进行凄M莫转换后该第一模拟 基带信号分别进行上变频和滤波处理，获得该第一射频信号；该第二上变频 器和该第五滤波器分别用于对进行数模转换后该第二模拟基带信号分别进行 上变频和滤波处理，获得该第二射频信号。
该第一功率放大器和该第二功率放大器分别用于对该第一射频信号和该 第二射频信号进行功率放大。
该第 一射频输出端和该第二射频输出端分别用于输出经过功率放大后的 该第 一射频信号和该第二射频信号。
下面以输入WCDMA和GSM射频信号为例，具体说明该数字预失真功率 放大装置10工作在双;漠状态时的情况。
WCDMA射频信号由该第一射频接收端接收，经过该第一下变频器时，该 第一下变频器和该第一本振电路共同作用，将该WCDMA射频信号转换为 WCDMA中频信号；GSM射频信号则由该第二射频接收端接收，经过该第二 下变频器时，该第二下变频器和该第二本振电路共同作用，将该GSM射频信 号转换为GSM中频信号。其中，信号下变频转换时，该WCDMA中频信号 和该GSM中频信号的频率可以4艮据实际工作情况而定，本实施方式中，该频率为92.16MHz。
该WCDMA中频4言号和该GSM中频信号分别经过该第一滤波器和该第二 滤波器，消除其中的镜像干扰信号之后，被输出到该第一模数转换模块。该 第一和第二滤波器可以采用L、 C离散器件来设计或者采用专用器件实现。
该第一才莫数转换才莫块对该WCDMA中频信号和该GSM中频信号进行采 样，将WCDMA中频模拟信号转换成WCDMA中频数字信号，将GSM中频 模拟信号转换成GSM中频数字信号，并将该两种数字中频信号传输至该数字 下变频及滤波处理模块。本实施方式中，该第一模数转换模块的采样速率为 122.88MSPS。该第一数字转换模块可以采用双通道ADC芯片，如ADI公司 的AD6655芯片。
该H字下变频及滤波处理才莫块接收该WCDMA中频数字信号和该GSM 中频数字信号，并根据该WCDMA中频模拟信号和该GSM中频模拟信号的 频率以及该第 一模数转换模块的采样速率确定该数字下变频部分的数控本振 值，对该WCDMA中频数字信号和该GSM中频数字信号采用2倍抽取降低 H据速率的处理，在本实施方式中，该数控本振值为30.72MHz。再经过滤波 部分消除镜像频谱后，该WCDMA信号和该GSM信号分别被转换为数据速 率为61.44MSPS的WCDMA和GSM零中频数字信号，并被输出至该波形削 峰处理模块。该数字下变频和滤波处理模块可以采用专用的数字下变频芯片 或者采用现场可编程逻辑器件(FPGA)实现。
该波形削峰处理模块对该数字下变频及滤波处理模块输出的信号进行信 号波形削峰处理，输出峰均比较低的WCDMA零中频数字基带信号至该第一 数字预失真执行模块和该第一数字预失真控制模块；并且同时输出峰均比较 低的GSM零中频数字基带信号至该第二数字预失真执行模块和该第二数字 预失真控制模块。该波形削峰处理模块可以采用专用的波峰减小芯片，如 OPTICHRON公司的OP5000或者采用FPGA实现。
同时，该第一耦合器和该第二耦合器分别提取两 制式的射频输出信号 作为反馈信号，然后将该反馈信号分别传输至该第三下变频器和该第四下变频器。该第一耦合器和该第二耦合器可用一般3dB电桥或者微带耦合即可， 具体耦合值的大小根据功放输出的功率而定。
该第三下变频器和该第四下变频器分别与该第三本振电路和该第四本振
电路结合，分别将反馈的该WCDMA射频信号和该GSM射频信号转换为中 频频率为138.24MHz的WCDMA信号和GSM信号，并分别输出至该第四滤 波器和该第六滤波器。该第三下变频器和该第三本振电路可分别采用混频器 件HMC399,锁相环器件LMX2531实现。
该第四滤波器和该第六滤波器用于消除该中频频率为138.24MHz的 WCDMA信号和GSM信号中的景象干扰。
该第二模数转换模块和该第三模数转换模块分别对该中频频率为
138.24MHz的WCDMA信号和GSM信号进行采样，转换成WCDMA数字信 号和GSM数字信号。其中，该第二模数转换模块和该第三模数转换才莫块可以 采用ADI公司的AD80142、 TI公司的ADS5517来实现，该第二模数转换模 块和该第三模数转换模块的采样速率为184.32MSPS，使与该转换后的 WCDMA数字信号和GSM数字信号的数据速率与该第一、第二数字预失真控 制模块中的信号的数据速率一致。然后将该转换后的WCDMA数字信号和 GSM数字信号分别输出至该第一、第二数字预失真控制模块，以便由该第一、 第二数字预失真控制模块确定对应的预失真参数。
该第一数字预失真控制模块接收该峰均比较低的WCDMA零中频数字基 带信号和该第一反馈信号，同时对该WCDMA零中频数字基带信号执行3X 内插操作，使其数据速率提高到184.32MSPS。然后根据该两种信号的对比确 定该第一预失真参数，再将该第一预失真参数传输至该第一数字预失真执行 模块。该第一数字预失真执行模块根据该第一预失真参数调整该WCDMA数 字基带信号。
该第二数字预失真控制模块接收该峰均比较低的WCDMA零中频数字基 带信号和该第二反馈信号，同时对该WCDMA零中频数字基带信号执行3X 内插操作，使其数据速率提高到184.32MSPS。然后根据该两种信号的对比确定该第二预失真参数，再将该第二预失真参数传输至该第二数字预失真执行
模块。该第二数字预失真执行模块根据该第二预失真参数调整该WCDMA数 字基带信号。
该第一数字预失真执行模块和该第二数字预失真执刊^莫块可以采用专用 芯片，如OPTICHRON/^司的OP4400、 OP6180,也可以采用FPGA实现。
该第 一数模转换模块将该第一数字预失真执行模块输出的非零中频的 WCDMA数字信号转换成为非零中频的WCDMA模拟基带信号。该第二数模 转换模块将该第二数字预失真执行模块输出的非零中频的GSM数字信号转 换成为非零中频的GSM模拟基带信号。该第一和第二数才莫转换模块可以选择 ADI公司的AD9788或者TI公司的DAC5688等芯片来实现。
在本实施方式中，该非零中频的WCDMA模拟基带信号和GSM模拟基 带信号的中心频率为138.24MHz，该第一、第二lt模转换:冲莫块的工作时钟频 率定为184.32MHz。
该非零中频的WCDMA模拟I/Q信号和GSM模拟I/Q信号分别进入该第 一上变频器和该第二上变频器。该第一上变频器和该第二上变频器分别与该 第三本振电路和该第四本振电路结合，使该非零中频的WCDMA模拟I/Q信 号和GSM模拟I/Q信号分别转换为WCDMA射频信号和GSM射频信号。该 第一上变频器和该第二上变频器可以采用专用的I/Q正交调制器来实现，如 ADI公司的ADL537X系列、TI公司的TRF3703 ， RFMD公司的RF2483等。
该第三滤波器和该第五滤波器分别用于消除该WCDMA射频信号和该 GSM射频信号之中的二次谐波。
该第一功率放大器和该第二功率放大器均为Doherty功率放大器，其分别 对该WCDMA射频信号和该GSM射频信号进行功率放大处理。该第一功率 放大器和该第二功率放大器可以采用LDMOS或者GaN功》丈管进行设计。
该第一射频输出端和该第二射频输出端分别输出该WCDMA射频信号和 该GSM射频信号。
在本实施方式中，该第一本振电路、该第二本振电路、该第三本振电路、该第四本振电路、该第一模数转换模块、该第二模数转换模块、该第三模数 转换模块、该第一数模转换模块、该第二数模转换模块和该数字预失真处理 模块的工作时钟来自同一个时钟源。
另外，该数字预失真处理模块在具体实施时，可以采用一块FPGA芯片
实现，或者采用专用芯片实现。
本实施方式数字预失真功率放大装置中，输入的WCDMA和GSM制式 的信号是属于不同工作频段的，对于输入的WCDMA和GSM制式的信号处 于同一个工作频段的情形，该第一下变频器和该第二下变频器、该第一本振 电路和该第二本纟展电3各，以及该第一滤波器和该第二滤波器都可以通过开关 切换的方式共用。同理，该第一上变频器和该第二上变频器、该第三本振电 ^各和该第四本4展电路、该第三下变频器和该第四下变频器、该第三滤波器和 该第五滤波器以及该第四滤波器和该第六滤波器也可以通过开关切换的方式 共用。
与现有技术相比较，本发明的数字预失真功率放大装置中，根据两种不 同制式的反馈信号，分别对应产生两个预失真参数，对两种制式的数字基带 信号进行预失真调整，所以能同时实现对两种不同制式的信号的数字预失真 功率放大处理。集成了对两种制式的信号进行处理的功能模块，并且采用了 射频输入端，可以直接对射频信号进行处理。而且由于功率放大器的部分采 用了 Doherty功率放大器，使该数字预失真功率放大装置具有较高的功率放大 效率。本发明的数字预失真功率放大装置克服了现有数字预失真功率放大装 置不能够支持双模制式信号预失真放大的缺点，具有较广的应用范围，不但 满足现有通信网络中高线性的要求，同时双模、高效率的思想对未来通信设 备小型化、便携化的发展趋势、以及环保、节能等方面具有重要意义。
同时，由于该数字预失真处理模块包括一第二数字预失真控制^f莫块和一 第二数字预失真执行模块，可以分别对不同制式的信号产生预失真参数，再 由该第一数字预失真控制模块和第一数字预失真执行模块进行预失真处理，可以更准确地对两种制式的信号进行预失真控制。
该数字基带信号获取模块包括第一射频信号接收端和第二射频信号接收 端，可以对射频信号进行处理，将射频信号转换成基带信号，再对基带信号
进行数字预失真处理，可增大该数字预失真功率;^文大装置的适用范围。
另外，本发明的数字预失真功率放大装置还可以实现其他不同制式信号
的数字预失真功率》丈大，例如WCDMA、 GSM、 WIMAX、 TD-SCDMA、 CDMA
和LTE制式的信号中的任意两种信号，都可以通过本发明的数字预失真功率 放大装置实现具备预失真技术的功率放大。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任4可 在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本 发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种数字预失真功率放大方法，其特征在于，包括以下步骤获取一第一数字基带信号和一第二数字基带信号；对一第一输出信号进行反馈，获取一与该第一数字基带信号数据速率相同的第一反馈信号，对一第二输出信号进行反馈，获取一与该第二数字基带信号数据速率相同的第二反馈信号；根据该第一反馈信号和该第二反馈信号分别对该第一数字基带信号和该第二数字基带信号进行数字预失真处理；将进行数字预失真处理后的该第一数字基带信号和该第二数字基带信号对应转换为第一射频信号和第二射频信号，分别对该第一射频信号和该第二射频信号进行功率放大，输出该第一射频信号作为该第一输出信号，输出该第二射频信号作为该第二输出信号。
2. 如权利要求1所述的数字预失真功率放大方法，其特征在于，所述根据该第一反馈信号和该第二反馈信号对该第一数字基带信号和该第二数字基带信号进行数字预失真处理的步骤包括 接收该第 一反馈信号和该第二反馈信号；比较该第一数字基带信号和该第一反馈信号以确定一第一数字预失真参 数，比较该第二数字基带信号和该第二反馈信号以确定一第二数字预失真参 数；根据该第一数字预失真参数对该第一数字基带信号进行数字预失真处 理，根据该第二数字预失真参数对该第二数字基带信号进行数字预失真处理。
3. 如权利要求1所述数字预失真功率放大方法，其特征在于，该获取一 第 一数字基带信号和一第二数字基带信号的步骤包括以下步骤接收一第 一射频输入信号和一第二射频输入信号；对该第一射频输入信号和该第二射频输入信号分别进行下变频和滤波处理；对进行下变频和滤波处理后的该两种信号分别进行才莫数转换；对进行模数转换后的该两种信号分别进行数字下变频和滤波处理，获得 该第一数字基带信号和该第二数字基带信号。
4. 如权利要求1所述的数字预失真功率放大方法，其特征在于，所述将 进行数字预失真处理后的该第一数字基带信号和该第二数字基带信号对应转 换为第 一射频信号和第二射频信号的步骤包括将进行数字预失真处理后的该第 一数字基带信号和该第二数字基带信号 分别进行数模转换；对分别进行数模转换后的该两种信号分别进行上变频和滤波处理，获得 该第一射频信号和该第二射频信号。
5. 如权利要求1所述的数字预失真功率放大方法，其特征在于，所述对 一第一输出信号进行反馈，获取一与该第一数字基带信号数据速率相同的第 一反馈信号，对一第二输出信号进行反馈，获取一与该第二数字基带信号数 据速率相同的第二反馈信号的步骤包括提取输出的该第 一射频信号和该第二射频信号；对提取的该第 一射频信号和该第二射频信号分别进行下变频和滤波处理；对进行下变频和滤波处理后的两种信号进行模数转换，对应获得该第一 反馈信号和该第二反馈信号。
6. —种数字预失真功率放大装置，其特征在于包括一数字基带信号获取模块，用于获取一第一数字基带信号和一第二数字 基带信号；一反馈模块，用于对一第一输出信号进行反馈，获取一与该第一数字基 带信号数据速率相同的第一反馈信号，对一第二输出信号进行反馈，获取一与该第二数字基带信号数据速率相同的第二反馈信号；一数字预失真处理模块，用于根据该第一反馈信号和该第二反馈信号分 别对该第一数字基带信号和该第二数字基带信号进行数字预失真处理；一输出模块，将进行数字预失真处理后的该第一数字基带信号和该第二 数字基带信号对应转换为第一射频信号和第二射频信号，分别对该第一射频 信号和该第二射频信号进行功率放大，输出该第一射频信号作为该第一输出 信号，输出该第二射频信号作为该第二输出信号。
7. 如权利要求6所述的数字预失真功率放大装置，其特征在于该数字 预失真处理模块包括一第一数字预失真控制模块、 一第一数字预失真执行模 块、 一第二数字预失真控制模块和一第二数字预失真执行模块；该第一数字预失真控制模块用于接收该第一反馈信号，比较该第一数字 基带信号和该第一反馈信号以确定一第一数字预失真参数；该第一数字预失真执行模块用于根据该第一数字预失真参数对该第一数 字基带信号进行数字预失真处理；该第二数字预失真控制模块用于接收该第二反馈信号，比较该第二数字 基带信号和该第二反馈信号以确定一第二数字预失真参数；该第二数字预失真执行模块用于根据该第二数字预失真参数对该第二数 字基带信号进行数字预失真处理。
8. 如权利要求6所述的数字预失真功率放大装置，其特征在于该数字 基带信号获取模块包括一第一射频信号接收端、 一第二射频信号接收端、一 第一下变频器、 一第二下变频器、 一第一滤波器、 一第二滤波器、 一第一模 数转换模块和一数字下变频和滤波处理模块；该第一射频信号接收端和该第二射频信号接收端分别用于接收一第一射频输入信号和一第二射频输入信号；该第一下变频器和该第一滤波器分别用于对该第一射频输入信号进行下变频和滤波处理；该第二下变频器和该第二滤波器分别用于对该第二射频输 入信号进4于下变频和滤波处理；该第一模数转换模块用于对进行下变频和滤波处理后的两种信号分别进 行模数转换；该数字下变频和滤波处理模块用于对进行模数转换后的两种信号分别进 行数字下变频和滤波处理，获得该第一数字基带信号和该第二数字基带信号。
9. 如权利要求6所述的数字预失真功率放大装置，其特征在于该输出 模块包括一第一数模转换模块、 一第二数模转换模块、 一第一上变频器和一 第二上变频器、 一第三滤波器和一第五滤波器、 一第一功率放大器和一第二 功率;^文大器、 一第一射频输出端和一第二射频输出端；该第一数模转换模块用于将进行数字预失真处理后的该第一数字基带信 号进行数模转换，该第二数模转换模块用于将进行数字预失真处理后的该第 二数字基带信号进行数模转换；该第一上变频器和该第三滤波器分别用于对进行数模转换后该第一模拟 基带信号分别进行上变频和滤波处理，获得该第一射频信号；该第二上变频 器和该第五滤波器分别用于对进行数模转换后该第二模拟基带信号分别进行 上变频和滤波处理，获得该第二射频信号；该第一功率放大器和该第二功率放大器分别用于对该第一射频信号和该 第二射频信号进行功率放大；该第 一射频输出端和该第二射频输出端分别用于输出该第 一射频信号作 为该第一输出信号，输出该第二射频信号作为该第二输出信号。
10. 如权利要求6所述的数字预失真功率放大装置，其特征在于，该反馈 模块包括 一第一耦合器和一第二耦合器、 一第三下变频器和一第四下变频 器、 一第四滤波器和一第六滤波器、 一第二模数转换模块和一第三模数转换模块；该第一耦合器和该第二耦合器用于提取输出的该第一射频信号和该第二射频信号；该第三下变频器和该第四滤波器分别用于对提取的该第一射频信号进行 下变频和滤波处理；该第四下变频器和该第六滤波器分别用于对才是取的该第 二射频信号进行下变频和滤波处理；该第二模数转换模块和该第三模数转换模块分别用于对进行下变频和滤 波处理后的两种信号进行模数转换，对应获得该第 一反^t信号和该第二反馈 信号。
全文摘要
本发明提供一种数字预失真功率放大方法，包括步骤获取一第一数字基带信号和一第二数字基带信号；对输出信号进行反馈，以获取第一、第二反馈信号；根据该第一、第二反馈信号分别对该第一数字基带信号和该第二数字基带信号进行数字预失真处理；将进行数字预失真处理后的数字基带信号对应转换为第一射频信号和第二射频信号，分别对该第一射频信号和该第二射频信号进行功率放大，输出该第一射频信号作为该第一输出信号，输出该第二射频信号作为该第二输出信号。本发明还提供一种数字预失真功率放大装置。本发明的数字预失真功率放大方法及其装置可对两种模式的信号同时进行数字预失真功率放大处理。
文档编号H04L25/49GK101645860SQ20091004207
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月24日 优先权日2009年8月24日
发明者张占胜, 潘栓龙 申请人:京信通信系统(中国)有限公司