自适应前馈式线性化功放装置
文献发布时间:2023-06-19 11:52:33
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域,特别是涉及一种自适应前馈式线性化功放装置。
背景技术
射频功率放大器是无线收发系统的核心部件。无线通信应用通常要求功率放大器的输出信号具有较小失真,即功率放大系统具有较高的线性度。为了提高附加效率,射频功率放大器的线性度通常较差。因此无线通信系统中会采用多种功放线性化技术,典型的线性化技术有:预失真技术、负反馈技术和前馈技术等。
相比其他线性化技术,前馈技术具有较好的性能。前馈线性化功放的基本原理概述如下:首选通过适当方法,比较功率放大器输入的无失真信号和输出的失真信号,提取得到主功放产生的误差信号的样本;然后将误差信号样本进行适当调整后与失真信号相互抵消,以达到消除失真的效果。由此可知,误差信号样本提取,和误差信号对消,是前馈功放最核心的两个功能模块,这两个功能实现的精确程度,直接决定了前馈功放的线性度。
通常在前馈功放工作时,误差样本提取模块和误差信号对消模块的工作状态需要实时或定期调整,以使误差对消的效果不会随时间、温度变化、元器件参数漂移、发射信号频谱变化等因素影响。为了实现这一功能,现有技术一般会应用一些基于数字自适应算法的控制方法,这些控制系统往往包含了比较复杂的数字控制系统,并会引入一些辅助信号,如导频,因此功率放大装置的电路复杂度较高。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够降低功率放大系统的电路复杂度的自适应前馈式线性化功放装置。
一种自适应前馈式线性化功放装置,所述装置包括:基于模拟最小均方法的自适应误差检测环路和基于模拟最小均方法的自适应误差对消环路;
所述自适应误差检测环路的第一输入端连接于主功放的输入端,所述主功放的输出端分别连接于所述自适应误差检测环路的第二输入端和所述自适应误差对消环路的第二输入端,所述自适应误差检测环路的输出端与所述自适应误差对消环路的第一输入端连接,所述自适应误差对消环路的输出端输出信号;
所述自适应误差检测环路用于从所述主功放的输入端提取无失真信号,从所述主功放的输出端提取第一失真信号,对所述无失真信号和第一失真信号进行处理后,输出误差样本信号至所述自适应误差对消环路的第一输入端;
所述自适应误差对消环路用于将所述误差样本信号与所述主功放的输出端输出的所述第一失真信号作为输入信号,对所述误差样本信号和所述第一失真信号进行处理,自适应的对消所述第一失真信号中的误差信号成分后输出。
在其中一个实施例中,所述装置还包括:第一延时线;
所述第一延时线连接于所述主功放的输出端与所述自适应误差对消环路的第二输入端之间。
在其中一个实施例中,所述自适应误差检测环路包括:第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器、第一调制器、第一解调器和第一环路滤波器组;
所述第一定向耦合器的输入端作为所述自适应误差检测环路的第一输入端,所述第一定向耦合器的耦合输出端与所述第一调制器的第一输入端连接,所述第一定向耦合器的直通输出端与所述第一解调器的第一输入端连接,所述第一解调器的输出端与所述第一环路滤波器组的输入端连接,所述第一环路滤波器组的输出端与所述第一调制器的第二输入端连接,所述第一调制器的输出端与所述第二定向耦合器的第一输入端连接,所述第二定向耦合器的第二输入端作为所述自适应误差检测环路的第二输入端,与所述主功放的输出端连接,所述第二定向耦合器的输出端与所述第三定向耦合器的输入端连接,所述第三定向耦合器的耦合输出端与所述第一解调器的第二输入端连接,所述第三定向耦合器的直通输出端作为所述自适应误差检测环路的输出端。
在其中一个实施例中,所述自适应误差检测环路还包括:第二延时线;
所述第二延时线的一端连接所述第一定向耦合器的直通输出端,所述第二延时线的另一端连接所述第一解调器的第一输入端。
在其中一个实施例中,所述第一调制器由至少一个正交乘法单元构成。
在其中一个实施例中,所述第一解调器由至少一个正交乘法单元构成。
在其中一个实施例中,所述自适应误差对消环路包括:第二解调器、第二环路滤波器组、第二调制器、线性功率放大器、第四定向耦合器、第五定向耦合器和第六定向耦合器;
所述第四定向耦合器的输入端作为所述自适应误差对消环路的第一输入端,所述第四定向耦合器的耦合输出端与所述第二调制器的第一输入端连接,所述第二调制器的输出端与所述线性功率放大器的输入端连接,所述线性功率放大器的输出端与所述第五定向耦合器的第一输入端连接,所述第五定向耦合器的第二输入端作为所述自适应误差对消环路的第二输入端,所述第五定向耦合器的输出端与所述第六定向耦合器的输入端连接,所述第六定向耦合器的直通输出端作为所述自适应误差对消环路的输出端,所述第六定向耦合器的耦合输出端与所述第二解调器的第二输入端连接,所述第四定向耦合器的直通输出端与所述第二解调器的第一输入端连接,所述第二解调器的输出端与所述第二环路滤波器组的输入端连接,所述第二环路滤波器组的输出端与所述第二调制器的第二输入端连接。
在其中一个实施例中,所述自适应误差对消环路还包括:第五延时线;
所述第五延时线的一端连接所述第四定向耦合器的直通输出端,所述第五延时线的另一端与所述第二解调器的第一输入端连接。
在其中一个实施例中,所述第二调制器由至少一个正交乘法单元构成。
在其中一个实施例中,所述第二解调器由至少一个正交乘法单元构成。
上述自适应前馈式线性化功放装置,通过自适应误差检测环路的第一输入端连接于主功放的输入端,主功放的输出端分别连接于自适应误差检测环路的第二输入端和自适应误差对消环路的第二输入端,自适应误差检测环路的输出端与自适应误差对消环路的第一输入端连接,自适应误差对消环路的输出端输出信号;自适应误差检测环路用于从主功放的输入端提取无失真信号,从主功放的输出端提取第一失真信号,对无失真信号和第一失真信号进行处理后,输出误差样本信号至自适应误差对消环路的第一输入端;自适应误差对消环路用于将误差样本信号与主功放的输出端输出的第一失真信号作为输入信号,对误差样本信号和第一失真信号进行处理,自适应的对消第一失真信号中的误差信号成分后输出,使用了基于模拟最小均方法的自适应误差检测环路和基于模拟最小均方法的自适应误差对消环路,能够前馈功放的自适应状态调整功能,电路方案简单,功率放大装置的电路复杂度较高。
附图说明
图1为一个实施例中自适应前馈式线性化功放装置的结构示意图;
图2为另一个实施例中自适应前馈式线性化功放装置的结构示意图;
图3为另一个实施例中自适应前馈式线性化功放装置的结构示意图;
图4为另一个实施例中自适应前馈式线性化功放装置的结构示意图;
图5为另一个实施例中自适应前馈式线性化功放装置的结构示意图;
图6为另一个实施例中自适应前馈式线性化功放装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种自适应前馈式线性化功放装置,包括:基于模拟最小均方法的自适应误差检测环路2和基于模拟最小均方法的自适应误差对消环路3;自适应误差检测环路2的第一输入端连接于主功放1的输入端,主功放1的输出端分别连接于自适应误差检测环路2的第二输入端和自适应误差对消环路3的第二输入端,自适应误差检测环路2的输出端与自适应误差对消环路3的第一输入端连接,自适应误差对消环路3的输出端输出信号。
自适应误差检测环路2用于从主功放1的输入端提取无失真信号,从主功放1的输出端提取第一失真信号,对无失真信号和第一失真信号进行处理后,输出误差样本信号至自适应误差对消环路3的第一输入端;自适应误差对消环路3用于将误差样本信号与主功放1的输出端输出的第一失真信号作为输入信号,对误差样本信号和第一失真信号进行处理,自适应的对消第一失真信号中的误差信号成分后输出。
其中,主功放1是需要被线性化的射频功率放大器,前馈功放的射频输入信号经过主功放1放大,由于主功放1的非线性,其产生的非线性误差信号叠加在线性信号上,得到失真的输出信号(即第一失真信号)。自适应误差检测环路2是一个基于模拟最小均方法的自适应反馈环路,用于自适应地在主功放1输入端口提取未经主功放1放大的无失真信号,以及自适应地在主功放1的输出端口提取经过放大后的第一失真信号,自适应误差检测环路2将无失真信号和第一失真信号进行比较,自适应地输出误差样本信号。自适应误差对消环路3是一个基于模拟最小均方法的自适应反馈环路,用于自适应地对消主功放1输出的失真信号中的误差信号,由自适应误差检测环路2输出的误差样本信号和主功放1输出的第一失真信号,作为自适应误差对消环路3的输入信号,自适应误差对消环路3将误差样本信号和第一失真信号处理后,自适应对消第一失真信号中的误差信号成分,得到线性化的射频输出信号。从而提高前馈功放的线性度。
如图2所示,在一个实施例中,一种自适应前馈式线性化功放装置还包括第一延时线4;第一延时线4连接于主功放1的输出端与自适应误差对消环路3的第二输入端之间。
如图3所示,在一个实施例中,自适应误差检测环路2包括:第一定向耦合器27、第二定向耦合器26、第三定向耦合器25、第一调制器21、第一解调器22和第一环路滤波器组23。
第一定向耦合器27的输入端作为自适应误差检测环路2的第一输入端,第一定向耦合器27的耦合输出端与第一调制器21的第一输入端连接,第一定向耦合器27的直通输出端与第一解调器22的第一输入端连接,第一解调器22的输出端与第一环路滤波器组23的输入端连接,第一环路滤波器组23的输出端与第一调制器21的第二输入端连接,第一调制器21的输出端与第二定向耦合器26的第一输入端连接,第二定向耦合器26的第二输入端作为自适应误差检测环路2的第二输入端,与主功放1的输出端连接,第二定向耦合器26的输出端与第三定向耦合器25的输入端连接,第三定向耦合器25的耦合输出端与第一解调器22的第二输入端连接,第三定向耦合器25的直通输出端作为自适应误差检测环路2的输出端。
其中,自适应误差检测环路2中,经过不同延时的多个无失真信号组成一个第一参考信号向量组,该第一参考信号向量组在第一调制器21中与一个复权值向量的共轭作内积,得到经过幅相变换的变换后无失真信号。该变换后无失真信号与第一失真信号相互对消,得到误差样本信号。第一参考信号向量组与误差样本信号的共轭,在第一解调器22中作复信号相乘运算,输出的一组复向量经第一环路滤波器组23低通滤波后,得到第一调制器21的复权值向量,由此构成一个基于模拟最小均方法的自适应对消环路。
如图4所示,在一个实施例中,自适应误差检测环路2还包括:第二延时线24;第二延时线24的一端连接第一定向耦合器27的直通输出端,第二延时线24的另一端连接第一解调器22的第一输入端。
其中,自适应误差检测环路2中,在无失真信号输入第一解调器22前,经过一个第二延时线24,可以增加第一环路滤波器组23稳定工作的带宽,从而提高第一环路滤波器组23正常工作的可靠性。
在一个实施例中,第一调制器21由至少一个正交乘法单元构成。
其中,正交乘法单元用于实现第一调制器21中的复信号共轭相乘运算,采用的正交乘法单元越多,对消的带宽和精度越好。
在一个实施例中,当第一调制器21由一个正交乘法单元构成时,正交乘法单元的第一输入端作为第一调制器21的第一输入端,正交乘法单元的输出端作为第一调制器21的输出端,正交乘法单元的第二输入端作为第一调制器21的第二输入端;当第一调制器21由两个以上正交乘法单元构成时,通过功分器与自适应误差检测环路2中的其他器件连接。
具体地,以第一调制器21由两个正交乘法单元构成为例,如图4所示,第一调制器21包括:第一功分器214、第一正交乘法单元211、第三延时线213、第二正交乘法单元212和第二功分器215。
第一功分器214的合路端口作为第一调制器21的第一输入端,第一功分器314的两个功分端口分别连接第一正交乘法单元211的第一输入端和第三延时线213的一端,第三延时线213的另一端与第二正交乘法单元212的第一输入端连接,第一正交乘法单元211和第二正交乘法单元212的输出端,分别与第二功分器215的两个功分端口连接,第二功分器215的合路端作为第一调制器21的输出端,第一正交乘法单元211和第二正交乘法单元212的第二输入端作为第一调制器21的第二输入端。
其中,第一正交乘法单元211包括:第一正交耦合器2113、第一乘法单元2111、第二乘法单元2112和第一同相功分器2114;第一正交耦合器2113的输入端作为第一正交乘法单元211的第一输入端,第一正交耦合器2113的同相输出端与第一乘法单元2111的第一信号输入端连接,第一正交耦合器2113的正交输出端与第二乘法单元2112的第一信号输入端相连,第一乘法单元2111和第二乘法单元2112的信号输出端,分别与第一同相功分器2114的两个功分端口连接,第一同相功分器2114的合路端作为第一正交乘法单元211的输出端,第一乘法单元2111和第二乘法单元2112的第二信号输入端作为第一正交乘法单元211的第二输入端。
第二正交乘法单元212包括:第二正交耦合器2123、第三乘法单元2121、第四乘法单元2122和第二同相功分器2124;第二正交耦合器2123的输入端作为第二正交乘法单元212的第一输入端,第二正交耦合器2123的同相输出端与第三乘法单元2121的第一信号输入端连接,第二正交耦合器2123的正交输出端与第四乘法单元2122的第一信号输入端相连,第三乘法单元2121和第四乘法单元2122的信号输出端,分别与第二同相功分器2124的两个功分端口连接,第二同相功分器2124的合路端作为第二正交乘法单元212的输出端,第三乘法单元2121和第四乘法单元2122的第二信号输入端作为第二正交乘法单元212的第二输入端。
在一个实施例中,第一解调器22由至少一个正交乘法单元构成。
其中,正交乘法单元用于实现第一解调器22中的复信号共轭相乘运算,采用的正交乘法单元越多,对消的带宽和精度越好。
在一个实施例中,当第一解调器22由一个正交乘法单元构成时,正交乘法单元的第一输入端作为第一解调器22的第一输入端,正交乘法单元的输出端作为第一解调器22的输出端,正交乘法单元的第二输入端作为第一解调器22的第二输入端;当第一解调器22由两个以上正交乘法单元构成时,通过功分器与自适应误差检测环路2中的其他器件连接。
具体地,以第一解调器22由两个正交乘法单元构成为例,如图4所示,在一个实施例中,第一解调器22包括:第三功分器224、第四延时线223、第三正交乘法单元221、第四正交乘法单元222和第四功分器225。
第三功分器224的合路端作为第一解调器22的第一输入端,第三功分器224的两个功分端口分别连接第三正交乘法单元221的第一输入端和第四延时线223的一端,第四延时线223的另一端与第四正交乘法单元222的第一输入端连接,第三正交乘法单元221和第四正交乘法单元222的第二输入端,分别与第四功分器225的两个功分端口连接,第四功分器225的合路端作为第一解调器22的第二输入端,第三正交乘法单元221和第四正交乘法单元222的输出端作为第一解调器22的输出端。
其中,第三正交乘法单元221包括:第三正交耦合器2213、第五乘法单元2211、第六乘法单元2212和第三同相功分器2214;第三正交耦合器2213的输入端作为第三正交乘法单元221的第一输入端,第三正交耦合器2213的同相输出端与第五乘法单元2211的第一信号输入端连接,第三正交耦合器2213的正交输出端与第六乘法单元2212的第一信号输入端相连,第五乘法单元2211和第六乘法单元2212的第二信号输入端,分别与第三同相功分器2214的两个功分端口连接,第三同相功分器2214的合路端作为第三正交乘法单元221的第二输入端,第五乘法单元2211和第六乘法单元2212的信号输出端作为第三正交乘法单元221的输出端。
第四正交乘法单元222包括:第四正交耦合器2223、第七乘法单元2221、第八乘法单元2222和第四同相功分器2224,第四正交耦合器2223的输入端作为第四正交乘法单元222的第一输入端,第四正交耦合器2223的同相输出端与第七乘法单元2221的第一信号输入端连接,第四正交耦合器2223的正交输出端与第八乘法单元2222的第一信号输入端相连,第七乘法单元2221和第八乘法单元2222的第二信号输入端,分别与第四同相功分器2224的两个功分端口连接,第四同相功分器2224的合路端作为第四正交乘法单元222的第二输入端,第七乘法单元2221和第八乘法单元2222的信号输出端作为第四正交乘法单元222输出端。
其中,第三延时线213和第四延时线223具有相同的延时量。
在一个实施例中,第一环路滤波器组23由四个环路滤波器构成,分别为:第一环路滤波器231、第二环路滤波器232、第三环路滤波器233和第四环路滤波器234,第一环路滤波器231的信号输入端与第五乘法单元2211的信号输出端连接,第一环路滤波器231的信号输出端与第一乘法单元2111的第二信号输入端连接;第二环路滤波器232的信号输入端与第六乘法单元2212的信号输出端连接,第二环路滤波器232的信号输出端与第二乘法单元2112的第二信号输入端连接;第三环路滤波器233的信号输入端与第七乘法单元2221的信号输出端连接,第三环路滤波器233的信号输出端与第三乘法单元2121的第二信号输入端连接;第四环路滤波器234的信号输入端与第八乘法单元2222的信号输出端连接,第四环路滤波器234的信号输出端与第三乘法单元2121的第二信号输入端连接。
如图5所示,在一个实施例中,自适应误差对消环路3包括:第二解调器32、第二环路滤波器组33、第二调制器31、线性功率放大器34、第四定向耦合器38、第五定向耦合器36和第六定向耦合器37;
第四定向耦合器38的输入端作为自适应误差对消环路3的第一输入端,第四定向耦合器38的耦合输出端与第二调制器31的第一输入端连接,第二调制器31的输出端与线性功率放大器34的输入端连接,线性功率放大器34的输出端与第五定向耦合器36的第一输入端连接,第五定向耦合器36的第二输入端作为自适应误差对消环路3的第二输入端,第五定向耦合器36的输出端与第六定向耦合器37的输入端连接,第六定向耦合器37的直通输出端作为自适应误差对消环路3的输出端,第六定向耦合器37的耦合输出端与第二解调器32的第二输入端连接,第四定向耦合器38的直通输出端与第二解调器32的第一输入端连接,第二解调器32的输出端与第二环路滤波器组33的输入端连接,第二环路滤波器组33的输出端与第二调制器31的第二输入端连接。
其中,自适应误差对消环路3中,经过不同延时的多个误差样本信号组成一个第二参考信号向量组,第二参考信号向量组在第二调制器31中与一个复权值向量的共轭作内积,并经线性功率放大器34放大后,得到经过幅相变换的变换后误差信号,该变换后误差信号与第一失真信号相互对消,消除第一失真信号中的误差成分,得到前馈功放线性化的射频输出信号,第二参考信号向量组与线性输出信号的共轭,在第二解调器32中作复信号相乘运算,输出的一组复向量经第二环路滤波器组33低通滤波后,得到第二调制器31的复权值向量,由此构成一个基于模拟最小均方法的自适应对消环路。
如图6所示,在一个实施例中,自适应误差对消环路3还包括:第五延时线35;第五延时线35的一端连接第四定向耦合器38的直通输出端,第五延时线35的另一端与第二解调器32的第一输入端连接。
其中,自适应误差对消环路3中,应使误差信号输入解调器32前,经过一个延时电路35,可以增加第二环路滤波器组33稳定工作的带宽,从而提高第二环路滤波器组33正常工作的可靠性。
在一个实施例中,第二调制器31由至少一个正交乘法单元构成。
其中,正交乘法单元用于实现第二调制器31中的复信号共轭相乘运算,采用的正交乘法单元越多,对消的带宽和精度越好。
在一个实施例中,当第二调制器31由一个正交乘法单元构成时,正交乘法单元的第一输入端作为第二调制器31的第一输入端,正交乘法单元的输出端作为第二调制器31的输出端,正交乘法单元的第二输入端作为第二调制器31的第二输入端;当第二调制器31由两个以上正交乘法单元构成时,通过功分器与自适应误差对消环路3中的其他器件连接。
具体地,以第二调制器31由两个正交乘法单元构成为例,如图6所示,在一个实施例中,第二调制器31包括:第五功分器314、第六延时线313、第五正交乘法单元311、第六正交乘法单元312和第六功分器315;第五功分器314的合路端口作为第二调制器31的第一输入端,第五功分器314的两个功分端口,分别连接第五正交乘法单元311的第一输入端和第六延时线313的一端连接,第六延时线313的另一端与第六正交乘法单元312的第一输入端连接,第五正交乘法单元311和第六正交乘法单元312的输出端,分别与第六功分器315的两个功分端口连接,第六功分器315的合路端作为第二调制器31的输出端,第五正交乘法单元311和第六正交乘法单元312的第二输入端作为第二调制器31的第二输入端。
其中,第五正交乘法单元311包括:第五正交耦合器3113、第九乘法单元3111、第十乘法单元3112和第五同相功分器3114;第五正交耦合器3113的输入端作为第五正交乘法单元311的第一输入端,第五正交耦合器3113的同相输出端与第九乘法单元3111的第一信号输入端连接,第五正交耦合器3113的正交输出端与第十乘法单元3112的第一信号输入端相连,第九乘法单元3111和第十乘法单元3112的信号输出端,分别与第五同相功分器3114的两个功分端口连接,第五同相功分器3114的合路端作为第五正交乘法单元311的输出端,第九乘法单元3111和第十乘法单元3112的第二信号输入端作为第五正交乘法单元311的第二输入端。
第六正交乘法单元312包括:第六正交耦合器3123、第十一乘法单元3121、第十二乘法单元3122和第六同相功分器3124;第六正交耦合器3123的输入端作为第六正交乘法单元312的第一输入端,第六正交耦合器3123的同相输出端与第十一乘法单元3121的第一信号输入端连接,第六正交耦合器3123的正交输出端与第十二乘法单元3122的第一信号输入端相连,第十一乘法单元3121和第十二乘法单元3122的信号输出端,分别与第六同相功分器3124的两个功分端口连接,第六同相功分器3124的合路端作为第六正交乘法单元312的输出端,第十一乘法单元3121和第十二乘法单元3122的第二信号输入端作为第六正交乘法单元312的第二输入端。
在一个实施例中,第二解调器32由至少一个正交乘法单元构成。
其中,正交乘法单元用于实现第二解调器32中的复信号共轭相乘运算,采用的正交乘法单元越多,对消的带宽和精度越好。
在一个实施例中,当第二解调器32由一个正交乘法单元构成时,正交乘法单元的第一输入端作为第二解调器32的第一输入端,正交乘法单元的输出端作为第二解调器32的输出端,正交乘法单元的第二输入端作为第二解调器32的第二输入端;当第二解调器32由两个以上正交乘法单元构成时,通过功分器与自适应误差对消环路3中的其他器件连接。
具体地,以第二解调器32由两个正交乘法单元构成为例,如图6所示,在一个实施例中,第二解调器32包括:第七功分器324、第七延时线323、第七正交乘法单元321、第八正交乘法单元322和第八功分器325;第七功分器324的合路端作为第二解调器32的第一输入端,第七功分器324的两个功分端口分别连接第七正交乘法单元321的第一输入端和第七延时线323的一端,第七延时线323的另一端与第八正交乘法单元322的第一输入端连接,第七正交乘法单元321和第八正交乘法单元322的第二输入端,分别与第八功分器325的两个功分端口连接,第八功分器325的合路端作为第二解调器32的第二输入端,第七正交乘法单元321和第八正交乘法单元322的输出端作为第二解调器32的输出端。
其中,第七正交乘法单元321包括:第七正交耦合器3213、第十三乘法单元3211、第十四乘法单元3212和第七同相功分器3214;第七正交耦合器3213的输入端作为第七正交乘法单元321的第一输入端,第七正交耦合器3213的同相输出端与第十三乘法单元3211的第一信号输入端连接,第七正交耦合器3212的正交输出端与第十四乘法单元3212的第一信号输入端相连,第十三乘法单元3211和第十四乘法单元3212的第二信号输入端分别与第七同相功分器3214的两个功分端口连接,第七同相功分器3214的合路端作为第七正交乘法单元321的第二输入端,第十三乘法单元3211和第十四乘法单元3212的信号输出端作为第七正交乘法单元321的输出端。
第八正交乘法单元322包括:第八正交耦合器3223、第十五乘法单元3221、第十六乘法单元3222和第八同相功分器3224;第八正交耦合器3223的输入端作为第八正交乘法单元322的第一信号输入端,第八正交耦合器3223的同相输出端与第十五乘法单元3221的第一信号输入端连接,第八正交耦合器3223的正交输出端与第十六乘法单元3222的第一信号输入端相连,第十五乘法单元3221和第十六乘法单元3222的第二信号输入端,分别与第八同相功分器3224的两个功分端口连接,第八同相功分器3224的合路端作为第八正交乘法单元322的第二信号输入端,第十五乘法单元3221和第十六乘法单元3222的信号输出端作为第八正交乘法单元322的输出端。
在一个实施例中,第二环路滤波器组33由四个环路滤波器构成,分别为:第五环路滤波器311、第六环路滤波器332、第七环路滤波器333和第八环路滤波器334,第五环路滤波器311、第六环路滤波器332、第七环路滤波器333和第八环路滤波器334的信号输入端作为第二环路滤波器组33的输入端,第五环路滤波器311、第六环路滤波器332、第七环路滤波器333和第八环路滤波器334的信号输出端作为第二环路滤波器组33的输出端。
第五环路滤波器331的信号输入端与第十三乘法单元3211的信号输出端连接,第五环路滤波器331的信号输出端与第九乘法单元3111的第二信号输入端连接;第六环路滤波器332的信号输入端与第十四乘法单元3212的信号输出端连接,第六环路滤波器332的信号输出端与第十乘法单元3112的第二信号输入端连接;第七环路滤波器333的信号输入端与第十五乘法单元3221的信号输出端连接,第七环路滤波器333的信号输出端与第十一乘法单元3121的第二信号输入端连接;第八环路滤波器334的信号输入端与第十六乘法单元3222的信号输出端连接,第八环路滤波器334的信号输出端与第十二乘法单元3122的第二信号输入端连接。
其中,第六延时线313和第七延时线323具有相同的延时量。
上述第一同相功分器2114、第二同相功分器2124、第三同相功分器2214、第四同相功分器2224、第五同相功分器3114、第六同相功分器3124、第七同相功分器3214和第八同相功分器3224的功能是将一路信号分为等幅同相的两路信号,第一正交耦合器2113、第二正交耦合器2123、第三正交耦合器2213、第四正交耦合器2223、第五正交耦合器3113、第六正交耦合器3123、第七正交耦合器3213和第八正交耦合器3223的功能是将一路信号分为等幅且相位相差90°的两路信号。
如图4所示,自适应误差检测环路2中的信号流动说明如下:
为了叙述方便,下述分析中忽略了各功分器和各正交耦合器的传输损耗。
无失真的输入参考信号(即无失真信号),记为r。无失真信号r在第一调制器21中被分为两路,经过不同延时后,输入第一正交乘法单元211和第二正交乘法单元212,记为向量r=[r
以第三正交乘法单元221为例,r
在第一正交乘法单元211中,r
自适应误差对消环路3中的信号流动说明如下:
为了叙述方便,下述分析中忽略了各功分器和各正交耦合器的传输损耗。
误差样本信号作为参考输入信号,记为r
以第七正交乘法单元321为例,r
第五正交乘法单元311中,r
综上所述,本申请的提供了一种自适应前馈式线性化功放装置,使用了基于模拟最小均方法的自适应误差检测环路和基于模拟最小均方法的自适应误差对消环路,能够前馈功放的自适应状态调整功能,电路方案简单,能够自适应地调节误差对消状态,不受环境和主功放电参数漂移等因素影响,没有引入导频等辅助信号,功能全模拟电路的方式实现,适合对带通的发射信号做线性化放大,适合集成,适用于各类发射信号为带通信号的无线发射系统,调制器和解调制采用的正交乘法单元对越多,对消的带宽和精度越好。因此适合用来实现宽带、高线性度功放。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
- 自适应前馈式线性化功放装置
- 基于导频的自适应前馈线性功放装置和控制方法