[发明专利]具有用于校正由放大和信号调整部件引起的失真的采样和校正装置的广播发射系统

说明书

本发明涉及广播发射系统，并特别针对在诸如数字电视(“DTV”)发射系统这样的数字发射系统中的失真补偿。

广播发射系统，例如DTV广播系统，包含能增加电信息信号功率的放大装置，使天线被激励发出期望强度的广播信号。该放大装置被称为功率放大器。为了使广播信号的质量最优，在放大前对电信号进行调整。信号调整包括对该电信号进行带通滤波以限制输入到功率放大器的电信号的频带。

在这种发射系统的操作中会引起几个问题。一个问题是包括功率放大器和信号调整装置的该发射系统的各部件会使电信号偏离预期值而失真。具体地说，功率放大器会使信号产生非线性失真。此外，一些信号调整装置(例如带限滤波器)会使信息信号产生线性失真。

发射系统中产生这些失真会导致幅度(AM/AM)突变和相位突变(AM/PM)。此外，也会产生幅度和相变随频率变动。在相位-幅度调制系统中，为达到最佳的系统性能，必须保持系统的幅度及相位的完整性。

电视系统中通常采用模拟方式的预失真均衡器与静态(非自适应)校正器来实现均衡。这样的均衡器和校正器要求厂家调校以提供预期的预失真量(预均衡)。部件的老化，以及温度的变化会使均衡器及校正器应当施加的适当的预失真量发生漂移，因而有时需要进行现场调校。

数字信号处理技术可以提高信号预失真的性能。具体地说，数字信号处理可用于自适应校正和均衡方法中。这种自适应过程可以不需要厂家及现场调校。

众所周知，在送往天线的信号流中要进行信号自适应校正。然而，在相对较快的数据系统中，这种校正需要在短时间内进行相对大量的数据处理。在一种公知的技术中，对所有失真(线性的与非线性的)在单个步骤中进行校正。

在另一种技术中，沿到天线方向逐个地对部件系统内的失真进行校正。尤其是对于每个部件，对从该部件输出的信号进行监测，以确定该部件造成的失真量，然后针对该部件进行校正。接着，下一个部件被监测以对其进行失真校正。然而，这种技术比较费时，通常不适合于高速数据流。因此，在数字广播发射系统中需要一种高速技术用于线性和非线性失真的自适应校正。

第二个问题是功率放大器在放大期间可能使该信号发生频谱扩展。该扩展包括频率拖尾(smearing)和产生所不希望的频率分量。频率扩展导致广播信号的质量下降。主要是以带通滤波的形式进行的附加的信号调整能够改进广播信号的质量。但是，每一附加的信号调整部件(例如带通滤波器)使该信号产生另外的失真。在该系统内产生失真的部件的数量的增加与必须校正的失真的增加相关联。实际的信号处理系统具有有限的“实时”处理能力，并且受到成本和复杂性的限制。在诸如HDTV之类的高数据速率的系统中具有大量产生失真部件的系统容易超出可实现的校正系统的能力。

本发明包含一种系统，该系统包括：信号提供装置，用于提供信息信号；功率放大装置，用于将该信息信号放大到广播发射功率级，所述功率放大装置使该信息信号偏离预期值产生失真；其特征在于放大器前调整装置(pre-amp conditioning means)用于在该信息信号由所述功率放大装置放大前对该信息信号进行调整，所述放大器前调整装置位于所述功率放大装置的上游，并且所述放大器前调整装置使该信息信号偏离预期值产生失真；放大器后调整装置用于在该信息信号由所述功率放大装置放大后对该信息信号进行调整，所述放大器后调整装置位于所述功率放大装置的下游，并且所述放大器后调整装置使该信息信号偏离预期值产生失真；第一补偿装置用于对该信息信号进行修正以补偿由所述放大器后调整装置产生的失真，所述第一补偿装置位于所述放大器前调整装置的上游；第二补偿装置用于对该信息信号进行修正以补偿由所述功率放大装置产生的失真，所述第二补偿装置位于所述第一补偿装置的下游以及所述放大器前调整装置的上游；并且第三补偿装置用于对该信息信号进行修正以补偿由所述放大器前调整装置产生的失真，所述第三补偿装置位于所述第二补偿装置的下游以及所述放大器前调整装置的上游。