一种预失真器处理方法、装置、电子设备及介质与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种预失真器处理方法、装置、电子设备及介质。


背景技术：

2.预失真就是人为地加入一个特性与包括功放在内的系统非线性失真恰好相反的系统，进行互相补偿，不存在稳定性问题，并有较大的频带宽度。
3.目前，市场数字预失真处理模型主要采用间接学习型，这种学习结构在反馈通路增加了一个和预失真器有着相同结构的学习器(系数估计)，这种学习结构在功率放大器(power amplifier，简称pa)后面，根据功率放大器pa的输出去解系数估计值，完成学习后系数估计值复制给预失真器，但存在计算复杂度增加，从而导致预失真器计算时间长，以及收敛速度慢的问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的是提供一种预失真器处理方法、装置、电子设备及介质，不再需要用复杂的复数计算，利用乘积计算和累加计算可以快速预失真处理效率。
5.在第一方面，为实现上述目的，本发明实施例提供了一种预失真器处理方法，包括步骤：
6.从参数查找表中查找出对应的多阶非线性项；
7.将所述多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值；
8.根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行乘积计算得到乘积计算结果；
9.将乘积计算结果进行累加计算完成预失真处理以得到对应的输出信号。
10.在第二方面，为了解决相同的技术问题，本发明实施例提供了一种预失真器处理装置，包括：
11.查找模块，用于从参数查找表中查找出对应的多阶非线性项；
12.计算模块，用于根据预先储存的多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值；
13.所述计算模块，还用于根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行乘积计算得到乘积计算结果；
14.处理模块，用于根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行相乘并累加完成预失真处理。
15.在第三方面，为了解决相同的技术问题，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述存储器与所述处理器耦接，且所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述任一项所述的预失真器处理方法中的步骤。
16.在第四方面，为了解决相同的技术问题，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述任一项所述的预失真器处理方法中的步骤。
17.本发明实施例提供了一种预失真器处理方法、装置、电子设备及介质，本发明利用预先储存的多阶非线性项进行预失真处理，能够减少复数高等数学计算量，把预失真模型化繁为简以便等效于乘积累加和，减少了运行时间，加快了收敛速度。
附图说明
18.图1为本发明实施例提供的预失真器处理方法的一流程示意图；
19.图2为本发明实施例提供的预失真器处理方法的另一流程示意图；
20.图3为本发明实施例提供的预失真器、功放(pa)处理简图；
21.图4为本发明实施例提供的预失真器处理方法的另一流程示意图；
22.图5为本发明实施例提供的n、a
kmq
、a
0m
和b(m)之间的关系示意图；
23.图6为本发明实施例提供的预失真器处理装置的结构示意图；
24.图7为本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.应当理解的是，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
27.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
28.请参见图1，图1为本发明实施例提供的预失真器处理方法的一种流程示意图，其中方法包括s101至s103。
29.s101、从参数查找表中查找出对应的多阶非线性项；
30.具体的，所述根据预先储存的多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值之前包括步骤：
31.根据获取的更新模型参数生成更新后的预失真模型；所述模型参数包括所述预失真模型的阶数、记忆深度、时延、系数；
[0032][0033]
其中，所述z(n)为所述预失真模型，k为所述预失真模型的阶数，q为所述预失真模
型的记忆深度，m为所述预失真模型的时延，a
kmq
为所述预失真模型的系数。另外，x(n-m)表示在时延作用下的输入信号，k、m和q均为常数。
[0034]
具体的，所述根据预先储存的多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值之前还包括步骤：
[0035]
根据所述预失真模型进行分解计算得到对应的多阶非线性项；
[0036]
具体的，根据上述流程获取到预失真模型后，将预失真模型分解成多项得到多阶非线性项，其中，在基于记忆多项式的预失真技术中，求解预失真的常用方法有lu分解法、乔里斯基分解法、qr分解法、求逆法、奇异值分解法等方法。
[0037]
将所述多阶非线性项进行储存并生成对应的索引值；所述索引值与所述多阶非线性项具有绑定关系。
[0038]
s102、将所述多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值；
[0039]
具体的，从参数查找表中根据所述索引值查找出对应的多阶非线性项后，将所述预失真系数与查找到的多阶非线性项，代入下列公式计算得到所述乘积项和值；
[0040]
b(m)＝sum(a
kmq
·
y(k，n-q)+a
0m
)
[0041]
其中，b(m)为所述乘积项和值，a
kmq
为所述预失真模型的系数，y(k，n-q)为所述多阶非线性项，a
0m
为常数。
[0042]
s103、根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行乘积计算得到乘积计算结果；
[0043]
s104、将乘积计算结果进行累加计算完成预失真处理以得到对应的输出信号。
[0044]
具体的，所述将乘积计算结果进行累加计算完成预失真处理以得到对应的输出信号包括步骤：
[0045][0046]
z(n)＝sum[x(n-m)
·
b(m)]，m＝0，
…
，m-1
[0047]
其中，所述z(n)为所述预失真模型，k为所述预失真模型的阶数，q为所述预失真模型的记忆深度，m为所述预失真模型的时延，a
kmq
为所述预失真模型的系数，sum为累加计算符号，b(m)为所述乘积项和值，a
0m
为常数，k、m和 q均为常数。
[0048]
数字预失真是在功率放大器之前的发射通道中引入一个非线性模块，该模块的传输特性与功率放大器的相反。信号先通过预失真器进行预处理，预失真器的输出作为功放的输入信号，预失真器完成补偿由功放产生的非线性失真的功能。信号通过级联的预失真器和功放后，输出信号与输入信号呈现出线性关系。通过采用预失真技术，信号在进入功率放大器前就产生了预定的幅度失真和相位失真。由于预失真器与功放的特性曲线是相反的，因此，预失真后的信号通过功放后产生非线性抵消。
[0049]
本发明在实现上利用预先储存的多阶非线性项进行预失真处理，能够减少复数高等数学计算量，把预失真模型化繁为简以便等效于乘积累加和，减少了运行时间，加快了收敛速度。本发明不再需要用复杂的复数计算，利用乘积计算和累加计算可以快速预失真处理效率。
[0050]
参照图2，图2为本发明实施例提供的预失真器处理方法的一种流程示意图，其中方法包括s201至s203。
[0051]
s201、从功率放大器处获取反馈信号；
[0052]
s202、将所述输入信号和反馈信号经过数据处理生成对应的预失真系数；所述数据处理包括对齐处理和矩阵运算；
[0053]
s203、将所述预失真系数存储到所述参数查找表中完成更新。
[0054]
具体的，由于功放非线性特性，会产生功放失真，为了抵消功放产生的失真，所以在数字信号里加入预失真功能，进行功放系数拟合。预失真的实质为功放响应的求逆问题。如图3所示为预失真器f(|vi|)、功率放大器g(|vp|) 处理简图，其中，yd(t)为输入信号，x(t)为预失真信号，y(t)为输出信号，h-1
[] 为预失真信号的矩阵，h[]为输出信号的矩阵。
[0055]
所述从功率放大器处获取反馈信号并对所述反馈信号进行修正包括步骤：
[0056]
对所述功率放大器输出的信号进行衰减处理、下变频处理、以及模数转换处理得到所述反馈信号。
[0057]
具体的，如图4所示，预失真模型如下：
[0058][0059]
通过对预失真器进行功放的拟合，在预失真器把k、q先执行操作可以得到
[0060][0061]
分解如下
[0062][0063]
而是常量，可以预先相加并作为一个常数提供，假设本发明设定那么上述分解后的公式计算得到下列公式：
[0064][0065]
而|x(n-q)|k，由于每个值将被多次调用，可以计算它们一次并存储在存储器中，并表示为y(k，n-q)，因此上述公式进一步计算得到如下所示：
[0066]
[0067]
本质上是实数与复数相乘的计算。例如，假设 k＝3，q＝4来展开表达式如下：
[0068][0069]
如图5所示，输出有8个乘累加项和一个单项。每个系数在整行中重复32次。在第3-6行中，下一行的y(1，n)是上一行y(1，n)的1元素移位。在第7-10行中，下一行的y(2，n)是上一行y(2，n)的1元素移位。假设b(m)是图5所示表格每一列的和，重复m次得到b(0)，
…
，b(m-1)。
[0070]
本发明接收更新的系数表，确定k、m、q值。然后计算y(k，n-q)并保存至存储模块。调用存储模块的y(k，n-q)与系数a
kmq
相乘。根据k，m，q值，累加上述的乘积项和值与a
0m
相加得到的结果记为b(m)。以便计算给定的n值和输入信号计算得到x(n-m)*b(m)。然后，再累加m次x(n-m)*b(m)，这样给定n值，预失真器运算完成。再重复上述步骤，计算完所有的输入信号以达到预期预失真效果。
[0071]
示例性的，设k＝3，m＝2，q＝4
[0072]
则z(n)＝sum[x(n-m)*b(m)]＝x(n-0)*b(0)+x(n-1)*b(1)
[0073]
当n＝1时
[0074]
z(1)＝x(1)*b(0)+x(0)*b(1)
[0075]
＝x(1)*[a
100
·
y(1，1)+a
101
·
y(1，0)+a
102
·
y(1，-1)+a
103
·
y(1，-2) +a
200
·
y(2，1)+a
201
·
y(2，0)+a
202
·
y(2，-1)+a
203
·
y(2，-2)+a
00
] +x(0)*[a
110
·
y(1，1)+a
111
·
y(1，0)+a
112
·
y(1，-1)+a
113
·
y(1，-2) +a
210
·
y(2，1)+a
211
·
y(2，0)+a
212
·
y(2，-1)+a
213
·
y(2，-2)+a
01
]
[0076]
通过上述流程可计算z(1)，同理可以类推计算所有的样本信号n＝0，1，2，
…
n，n为自然数。
[0077]
请参见图6，图6为本发明实施例提供的预失真器处理装置的一种结构示意图，包括：
[0078]
查找模块701，用于从参数查找表中查找出对应的多阶非线性项；
[0079]
计算模块702，用于根据预先储存的多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值；
[0080]
所述计算模块702，还用于根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行乘积计算得到乘积计算结果；
[0081]
处理模块703，用于根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行相乘并累加完成预失真处理。
[0082]
具体实施时，以上各个模块和/或单元可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个模块和/或单元的具体实施可参见前面的方法实施例，具体可以达到的有益效果也请参看前面的方法实施例中的有益效果，在此不再赘述。
[0083]
另外，本发明实施例提供的电子设备可以是移动终端如智能手机、平板电脑等设备。电子设备包括处理器、存储器。其中，处理器与存储器电性连接。
[0084]
处理器是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或加载存储在存储器内的应用程序，以及调用存储在存储器内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。
[0085]
在本实施例中，电子设备中的处理器会按照如下的步骤，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的指令加载到存储器中，并由处理器来运行存储在存储器中的应用程序，从而实现各种功能：
[0086]
从参数查找表中查找出对应的多阶非线性项；
[0087]
将所述多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值；
[0088]
根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行乘积计算得到乘积计算结果；
[0089]
将乘积计算结果进行累加计算完成预失真处理以得到对应的输出信号。
[0090]
该电子设备可以实现本发明实施例所提供的预失真器处理方法任一实施例中的步骤，因此，可以实现本发明实施例所提供的任一种预失真器处理方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。
[0091]
请参见图7，图7为本发明实施例提供的电子设备的另一种结构示意图，如图7所示，图7示出了本发明实施例提供的电子设备的具体结构框图，该电子设备可以用于实施上述实施例中提供的预失真器处理方法。该电子设备900可以为移动终端如智能手机或笔记本电脑等设备。
[0092]
rf电路910用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者其他设备进行通讯。rf电路910可包括各种现有的用于执行这些功能的电路元件，例如，天线、射频收发器、数字信号处理器、加密/解密芯片、用户身份模块(sim)卡、存储器等等。rf电路910可与各种网络如互联网、企业内部网、无线网络进行通讯或者通过无线网络与其他设备进行通讯。上述的无线网络可包括蜂窝式电话网、无线局域网或者城域网。上述的无线网络可以使用各种通信标准、协议及技术，包括但并不限于全球移动通信系统(globalsystem for mobile communication，gsm)、增强型移动通信技术(enhanced datagsm environment，edge)，宽带码分多址技术(wideband code division multipleaccess，wcdma)，码分多址技术(code division access，cdma)、时分多址技术(time division multiple access，tdma)，无线保真技术(wirelessfidelity，wi-fi)(如美国电气和电子工程师协会标准ieee 802.11a，ieee802.11b，ieee802.11g和/或ieee 802.11n)、网络电话(voice over internetprotocol，voip)、全球微波互联接入(worldwide interoperability for microwaveaccess，wi-max)、其他用于邮件、即时通讯及短消息的协议，以及任何其他合适的通讯协议，甚至可包括那些当前仍未被开发出来的协议。
[0093]
存储器920可用于存储软件程序以及模块，如上述实施例中预失真器处理方法对应的程序指令/模块，处理器980通过运行存储在存储器920内的软件程序以及模块，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：
[0094]
从参数查找表中查找出对应的多阶非线性项；
[0095]
将所述多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值；
[0096]
根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行乘积计算得到乘积计算结果；
[0097]
将乘积计算结果进行累加计算完成预失真处理以得到对应的输出信号。
[0098]
存储器920可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器920可进一步包括相对于处理器980远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备900。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0099]
输入单元930可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，输入单元930可包括触敏表面931以及其他输入设备932。触敏表面931，也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面931上或在触敏表面931附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面931可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器980，并能接收处理器980发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面931。除了触敏表面931，输入单元930还可以包括其他输入设备932。具体地，其他输入设备932可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
[0100]
显示单元940可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备900的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元940可包括显示面板941，可选的，可以采用 lcd(liquid crystal display，液晶显示器)、oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)等形式来配置显示面板941。进一步的，触敏表面931可覆盖显示面板941，当触敏表面931检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器 980以确定触摸事件的类型，随后处理器980根据触摸事件的类型在显示面板941 上提供相应的视觉输出。虽然在图中，触敏表面931与显示面板941是作为两个独立的部件来实现输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面931 与显示面板941集成而实现输入和输出功能。
[0101]
电子设备900还可包括至少一种传感器950，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板941的亮度，接近传感器可在翻盖合上或者关闭时产生中断。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于电子设备900还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
[0102]
音频电路960、扬声器961，传声器962可提供用户与电子设备900之间的音频接口。音频电路960可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器961，由扬声器961转换
为声音信号输出；另一方面，传声器962将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路960接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器980处理后，经rf电路910以发送给比如另一终端，或者将音频数据输出至存储器920以便进一步处理。音频电路960还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与电子设备900的通信。
[0103]
电子设备900通过传输模块970(例如wi-fi模块)可以帮助用户接收请求、发送信息等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图中示出了传输模块 970，但是可以理解的是，其并不属于电子设备900的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
[0104]
处理器980是电子设备900的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器920内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器920内的数据，执行电子设备900的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。可选的，处理器980可包括一个或多个处理核芯；在一些实施例中，处理器980可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解地，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器980中。
[0105]
电子设备900还包括给各个部件供电的电源990(比如电池)，在一些实施例中，电源可以通过电源管理系统与处理器980逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源990还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
[0106]
具体实施时，以上各个模块可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个模块的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
[0107]
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。为此，本发明实施例提供一种存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本发明实施例所提供的预失真器处理方法中任一实施例的步骤。
[0108]
从参数查找表中查找出对应的多阶非线性项；
[0109]
将所述多阶非线性项和更新后预失真模型的预失真系数，计算得到对应的乘积项和值；
[0110]
根据所述乘积项和值和输入信号对应的数据项进行乘积计算得到乘积计算结果；
[0111]
将乘积计算结果进行累加计算完成预失真处理以得到对应的输出信号。
[0112]
其中，该存储介质可以包括：只读存储器(rom，read only memory)、随机存取记忆体(ram，random access memory)、磁盘或光盘等。
[0113]
由于该存储介质中所存储的指令，可以执行本发明实施例所提供的预失真器处理方法任一实施例中的步骤，因此，可以实现本发明实施例所提供的任一种预失真器处理方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。
[0114]
以上对本发明实施例所提供的一种预失真器处理方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上
实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。并且，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。