[发明专利]用于并发双频带功率放大器的互调频带的线性化

说明书

相关申请

本申请是2013年8月19日提交的名称为“用于并发双频带传送器的低复杂性数字预失真”的美国专利申请序列号13/969858的继续申请案，申请13/969858要求2013年5月22日提交的美国临时申请序列号61/826060的优先权，这些申请的公开内容据此通过引用全部结合于本文中。

技术领域

本公开内容涉及并发多频带传送器的数字预失真。

背景技术

在许多现代应用中，希望有能够传送并发多频带信号的并发多频带传送器。如本文中使用的，并发多频带信号是占用多个不同频带的信号。更具体地说，并发多频带信号包含为多个频带的每个频带占用不同连续带宽的频率分量。并发多频带信号不包含在相邻频带之间的频率分量。并发多频带信号的一个示例是并发多频带信号。特别关注的并发多频带信号的一个示范应用是多标准蜂窝通信系统。可要求多标准蜂窝通信系统中的基站同时或并发传送用于多个不同蜂窝通信协议或标准的多个信号(即，传送多频带信号)。类似地，在一些情形中，可要求长期演进(LTE)蜂窝通信协议中的基站同时在单独频带中传送信号。

并发多频带传送器包括用于将要传送的并发多频带信号放大到期望的功率等级的多频带功率放大器。如同它们的单频带对应物，多频带功率放大器配置成实现最大效率，这导致差的线性。对于单频带传送器，单频带传送器的数字输入信号的数字预失真一般用于使用功率放大器的非线性的逆模型，使数字输入信号预失真以便由此补偿或抵消功率放大器的非线性。为此，线性化单频带传送器的总体响应。

与并发多频带传送器有关的一个问题是不能使用常规单频带数字预失真技术。具体而言，作为示例，如图1所示，并发双频带传送器在并发双频带传送器的输出展示三种类型的互调产物。第一类型的互调产物由围绕每个载波频率(ω₁和ω₂)，其完全由每个频带内信号元素之间的互调造成的带内互调产物组成，每个频带内信号元素之间的互调类似于在单频带传送器中存在并且称为带内互调的内容。第二类型的互调产物由在与带内互调的相同频率范围中出现的互调产物组成，但却是在两个频带(即，中心在ω1的频带和中心在ω₂的频带)中的信号元素之间互调产物的结果。第二类型的互调产物称为交叉调制。最后，第三类型的互调产物由在位于远离较低和较高载波频率的Δω的两个频率中的两个信号之间的互调产物组成。第三类型的互调产物称为带外互调，并且例如可包含第三阶互调失真。

一般情况下，带外互调能够经在功率放大器的输出的过滤而被消除，并且因此能够被忽略。然而，与并发双频带传送器有关的问题是常规单频带数字预失真技术实际上不能用于补偿带内互调和交叉调制。具体而言，将并发双频带传送器的数字输入信号作为单频带数字输入信号处理并且使用单数字预失真器补偿带内互调和交叉调制要求观察在并发双频带传送器的输出极宽的带宽。因此，用于模数(A/D)转换和数字电路的要求的采样率对于可行实现太高。相反，使用两个单独信号频带预失真器不足以独立补偿在每个频带中的失真，这是因为此方案不补偿交叉调制。

为解决这些问题，在Seyed Aidin Bassam等人所著“用于并发双频带传送器的2-D数字预失真器(2-D-DPD)体系结构”(2-D Digital Predistortion(2-D-DPD)Architecture for Concurrent Dual-Band Transmitters,IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,Vol.59,No.10,October 2011,pp.2547-2553)中提议了一种双频带数字预失真技术(称为2D-DPD)。2D-DPD技术依赖用于每个频带的单独预失真器和单独适配器。具体而言，2D-DPD技术为单独预失真器使用以下基带模型：

其中，y_i(n)是用于频带i(对于并发双频带传送器，i＝1、2)的数字预失真器的预失真的输出信号，M表示2D-DPD基带模型的记忆深度，N是2D-DPD基带模型的非线性阶数(即，由数字预失真器补偿的非线性的阶数)，是用于频带i的数字预失真器的复值预失真系数，由频带i的对应适配器配置，x₁是第一频带的数字输入信号，以及x₂是第二频带的输入信号。