专利名称：获得线性单调输出功率的方法和装置的制作方法
技术领域：
由于要考虑到设计的各个方面，高性能发射机的设计极具挑战性。 首先，许多应用需要高性能，这些高性能指的是良好的线性性，很高的效 率等。其次，对于无线通信，还非常希望具有低功耗和低成本。总之，高 性能和低功率/低成本给设计提出了互相冲突的要求。
003] 除了以上设计目标以外， 一些应用还要求发射机具有很宽的输出功 率范围。例如，可能要求码分多址(CDMA)通信系统中的发射机在大约 85分贝(dB)的范围内以1.0±0.5 dB的步长调整其输出功率。这个大范围、 小步长的输出功率用于闭环功率控制。由于在CDMA系统中每个发射机都 会干扰其它发射机，因此，闭环功率控制要对每个发射机的输出功率进行 调整，以便(1)在接收基站处获得这个发射机的所希望的接收信号质量， 以及(2)使得对向同一基站进行发射的其它发射机的干扰最小。
004为了获得具有所希望步长分辨率的大范围输出功率，可以将发射机 设计成分段线性和单调。如果可以将x值的范围划分成有限数量的子范围，
使得函数yw在每个子范围内可以用线性函数y =肌+ A来表示，函数x匀
就在这个范围内分段线性，其4^附是斜^率，6是截距，^是输出值。对于每
个子范围，m和6可以不同。如果随着x增大函数y(;c)不下降，那么它是单
调的。可以将整个输出功率范围划分成较小的子范围，以便简化发射机设 计。然后将发射机设计成在每个子范围内以及从一个子范围切换到另一个 子范围时，输出功率是线性和单调的。利用上述函数，x对应于增益控制值， y(x)对应于发射机输出功率。发射机可以使用更加复杂的电路，消耗更多的 电池功率，和/或占用更高的成本，以便获得分段线性和单调特性。
005因此在本领域中需要一种技术来获得线性单调输出功率，即使发射 机不是分段线性和单调的。
发明内容
图2A示出单调输出功率函数；无线设备100可以被用于各种无线通信系统，例如CDMA系统、 频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交FDMA (OFDMA) 系统等。CDMA系统可以使用无线电技术，例如宽带CDMA(W-CDMA)、 cdma2000等。cdma2000覆盖IS-95、 IS-2000和IS-856标准。TDMA系统 可以使用全球移动通信系统(GSM)这种无线电技术。上述各种无线电技 术、标准和系统在本领域都是众所周知的。无线设备100还可以被用于采 用IEEE802.il系列标准或某些其它WLAN标准的无线局域网(WLAN)， 或者某种其它WLAN无线电技术。为了清楚起见，以下描述中假设无线设
备100被用于可能采用W-CDMA或cdma2000的CDMA系统。
10025无线设备100可能需要以较小步长(例如对于W-CDMA步长为 1.0±0.5分贝，对于cdma2000步长为0.5±0.25分贝)在大范围内(例如大 约85分贝)改变其输出功率。这样大的输出功率范围可以通过改变发射机 120中各个电路的增益来实现。可以为发射机电路的不同设计实现不同的输 出功率函数。
0026如同这里所使用的一样，线性函数是由公式^-mxx + 6定义的函 数，其中x是输入值，m是斜率，6是截距，y是输出值。非线性函数是非 线性的任何函数。单调函数是输出随输入增大而增大的函数，或者输入在 一个方向上改变时，输出不改变方向的函数。非单调函数是非单调的任意 函数。图6示出双环输出功率设置单元600的框图，双环输出功率设置单
元600包括粗环602和精环604。粗环602包括粗略查阅表610，其中储存
用于粗略增益/输出功率控制的电路的输出功率函数。粗略输出功率函数可 以是非线性和域非单调的。精环604包括精细查阅表620，其中储存用于 精细增益/输出功率控制的电路的输出功率函数。精细输出功率函数单调的， 可以是也可不是线性的。粗环602选择接近所请求的输出功率x的粗略输 出功率。精环604选择补偿粗环602的输出功率误差的输出功率修正。图7说明选择增益/输出功率的过程700。基于收到的TPC命令确定 请求的输出功率(块712)。基于表明所请求的输出功率的输入确定第一增 益(或粗略增益)(块714)。输入可以是所请求的输出功率的任意表示，例 如表1所示的数字表示。与所请求的输出功率相比，第一增益与输出功率 误差有关。基于输出功率误差确定第二增益(或精细增益)，并将其用于补 偿输出功率误差(块716)。第一增益可以基于覆盖第一输出功率范围的非 线性函数、非单调函数或者非线性和非单调函数来加以确定。第二增益可
以基于覆盖第二输出功率范围的线性函数或单调函数来加以确定，这个第 二范围是第一范围的一部分。
0056对于块714，基于所请求的输出功率选择关于输出功率随增益的变 化的第一查阅表中的输出功率。所选择的输出功率可能最接近输出功率， 或者是刚好比所请求的输出功率高的输出功率。将对应于所选输出功率的 增益作为第一增益提供。第一增益可以被用于发射机和/或一些其它电路。
00571对于块716，基于输出功率误差选择关于输出功率随增益的变化的 第二査阅表中的输出功率。所选择的输出功率可能是最接近输出功率误差 的输出功率。将对应于所选输出功率的增益作为第二增益提供。第二增益 可以被用于DVGA、 VGA和/或一些其它电路。
[0058这里描述的技术可以用各种方式实现。例如，这些技术可以用硬件、 固件、软件或者它们的组合来实现。对于硬件实现，用于选择增益/输出功 率的单元(例如
图1和4中的输出功率控制器112，图5中的增益选择器 420，以及图6中的输出功率设置单元600)可以在一个或多个专用集成电 路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编 程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控 制器、微处理器、电子器件，设计成实现这里描述的功能的其它电路或者 它们的组合中实现。
0059对于固件和/或软件实现，这些技术可以用实现这里描述的功能的模 块来实现(例如程序、函数等)。固件和/或软件代码可以储存在存储器(例 如图1所示的存储器152)中，由处理器执行(例如处理器150)。存储器 可以在处理器内部或者处理器外部实现。
[0060前面的描述是为了让本领域技术人员能够制造或使用本发明。对这 里公开的内容的各种改进对于本领域技术人员而言都是显而易见的，这里 给出的一般原理可以被用于其它情形，而不会偏离本发明的实质和范围。 因此，这些公开的目的不是局限于这里公开的实例，而是与后面的权利要 求的原理和新颖特征一致。
权利要求
1.一种装置，包括第一单元，用于接收表明所请求的输出功率的输入，并基于该输入提供第一增益，所述第一增益与相对于所请求的输出功率的输出功率误差有关；以及第二单元，用于基于所述输出功率误差确定第二增益。
2. 如权利要求1所述的装置，其中所述第一单元包括 査阅表，用于储存随增益而变的输出功率；以及其中所述第一单元基于所请求的输出功率在所述查阅表中选择输出功 率，提供与所选择的输出功率对应的增益作为所述第一增益。
3. 如权利要求2所述的装置，其中所选择的输出功率是所述查阅表中 比所请求的输出功率高的下一个输出功率。
4. 如权利要求2所述的装置，其中所选择的输出功率是所述查阅表中 最接近所请求的输出功率的输出功率。
5. 如权利要求l所述的装置，还包括加法器，用于从对应于所述第一增益的输出功率减去所请求的输出功 率，并提供所述输出功率误差。
6. 如权利要求l所述的装置，其中所述第二单元包括 査阅表，用于储存随增益而变的输出功率；以及其中所述第二单元基于所述输出功率误差在所述查阅表中选择输出功 率，提供与所选择的输出功率对应的增益作为所述第二增益。
7. 如权利要求6所述的装置，其中所选择的输出功率是所述查阅表中 最接近所述输出功率误差的输出功率。
8. 如权利要求l所述的装置，其中所述第一增益是基于非线性函数、 非单调函数或者非线性非单调函数确定的。
9. 如权利要求l所述的装置，其中所述第二增益是基于线性函数或单 调函数确定的。
10. 如权利要求1所述的装置，其中所述第一单元基于覆盖输出功率 第一范围的第一函数选择所述第一增益，并且其中所述第二单元基于覆盖 输出功率第二范围的第二函数选择所述第二增益，所述第二范围是所述第 一范围的一部分。
11. 如权利要求l所述的装置，还包括第三单元，用于接收发射功率控制(TPC)命令，并基于收到的所述 TPC命令确定所请求的输出功率。
12. 如权利要求l所述的装置，其中所述第一增益被用于发射机。
13. 如权利要求1所述的装置，其中所述第二增益被用于数字可变增 益放大器(DVGA)。
14. 一种方法，包括基于表明所请求的输出功率的输入确定第一增益，所述第一增益与相 对于所请求的输出功率的输出功率误差有关；以及 基于所述输出功率误差确定第二增益。
15. 如权利要求14所述的方法，其中所述确定第一增益包括 基于所请求的输出功率在査阅表中选择输出功率，所述查阅表用于储存随增益而变的输出功率；以及提供与所选择的输出功率对应的增益作为所述第一增益。
16. 如权利要求14所述的方法，其中所述确定第二增益包括: 基于所述输出功率误差在查阅表中选择输出功率，所述查阅表用于储存随增益而变的输出功率；以及提供与所选择的输出功率对应的增益作为所述第二增益。
17. 如权利要求14所述的方法，还包括 基于发射功率控制(TPC)命令确定所请求的输出功率。
18. —种装置，包括基于表明所请求的输出功率的输入确定第一增益的模块，所述第一增 益与相对于所请求的输出功率的输出功率误差有关；以及 基于所述输出功率误差确定第二增益的模块。
19. 如权利要求18所述的装置，其中所述确定第一增益的模块包括 用于储存随增益而变的输出功率的查阅表的模块； 用于基于所请求的输出功率在所述査阅表中选择输出功率的模块；以及用于提供与所选择的输出功率对应的增益作为所述第一增益的模块。
20. 如权利要求18所述的装置，其中所述确定第二增益的模块包括-用于储存随增益而变的输出功率的査阅表的模块； 用于基于所述输出功率误差在所述査阅表中选择输出功率的模块；以及用于提供与所选择的输出功率对应的增益作为所述第二增益的模块。
21. 如权利要求18所述的装置，还包括基于发射功率控制(TPC)命令确定所请求的输出功率的模块。
22. —种计算机程序产品，包括计算机可读介质，所述计算机可读介 质包括让计算机基于表明所请求的输出功率的输入确定第一增益的代码，所述第一增益与相对于所请求的输出功率的输出功率误差有关；以及让计算机基于所述输出功率误差确定第二增益的代码。
23. —种装置，包括第一环，用于基于所请求的输出功率确定第一增益；以及 第二环，用于基于所请求的输出功率与利用所述第一增益获得的输出 功率之间的输出功率误差，确定第二增益。
24. 如权利要求23所述的装置，其中所述第一环包括 第一査阅表，用于储存输出功率随增益变化的第一函数，其中所述第一环基于所请求的输出功率在所述第一查阅表中选择输出功率，并提供与 所选择的输出功率对应的增益作为所述第一增益。
25. 如权利要求24所述的装置，其中所述第二环包括 第二査阅表，用于储存输出功率随增益变化的第二函数，其中所述第二环基于所述输出功率误差在所述第二査阅表中选择输出功率，并提供与 所选择的输出功率对应的增益作为所述第二增益。
26. 如权利要求23所述的装置，其中所述第一环基于所请求的输出功 率确定目标输出功率，以及利用所述第一和第二增益获得的输出功率，并 进一步基于所述目标输出功率确定所述第一增益。
27. 如权利要求23所述的装置，其中所述第二环基于所请求的输出功 率、粗略输出功率以及利用所述第一和第二增益获得的输出功率确定目标 修正，并进一步基于所述目标修正确定所述第二增益。
全文摘要
描述了利用分段非线性和/或非单调电路实现线性单调输出功率的技术。为具有非线性和/或非单调特性的第一电路选择粗略增益。为第二电路选择精细增益，该第二电路将因为粗略增益而产生的输出功率误差考虑进来。第一和第二查阅表可以分别为第一和第二电路储存输出功率随增益的变化。可以基于所请求的输出功率选择第一查阅表中的输出功率，提供对应于所选输出功率的增益作为粗略增益。基于输出功率误差选择第二查阅表中的输出功率，提供对应于所选输出功率的增益作为第二增益。
文档编号H03G3/30GK101375495SQ200780003448
公开日2009年2月25日 申请日期2007年1月26日 优先权日2006年1月26日
发明者A·布塔拉, K·阿特金森, S·古达 申请人:高通股份有限公司