基于多相位的多合体功率放大器方法及装置与流程

1.本技术涉及通信和电子技术领域，尤其涉及一种基于多相位的多合体功率放大器方法及 装置。


背景技术：

2.现代工业内在要求海量信息和数据能够高效，智能，低延时的高保真传递；另一方面， 为了满足未来高数据速率的需求，高阶宽带调制信号将被采用，这导致发射机功放长期工作 在深回退区(5db～20db)，然而，传统的pa(功率放大器)在深回退区的工作效率低于10％左右， 这使得传统的功放无法满足未来发射机系统的需求。
3.近十年来，数字功率放大器通过控制有效栅宽调节跨导gm，使得输出信号的功率受数字 信号的调制，克服了传统功放输出功率受输入功率制约的瓶颈，解决了功率放大器的效率和 线性度之间的矛盾。其中，数字直角坐标功率放大器，数字极坐标功放大器(包括极坐标 doherty数字功率放大器和极坐标class-g doherty数字功率放大器)和多相位技术等被提出 和研究，为适应宽带高阶调制信号的数字功率放大器提供了潜在的解决方案。但是现有的数 字功率放大器仍存在宽带调制信号下功率放大器效率和线性度等性能恶化的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种基于多相位的多合体功率放大器方法及装置，以解决宽带调制 信号下功率放大器效率和线性度等性能恶化的问题。
5.第一方面，提供了一种基于多相位的多合体功率放大器方法，所述方法包括：
6.获取基带信号；
7.根据所述基带信号生成两路矢量信号，所述两路矢量信号分别包括相位信号和幅度信号， 所述两路矢量信号为非正交的信号；
8.根据所述两路矢量信号的幅度信号的量化编码获得目标功率放大器的幅度控制信号，所 述目标功率放大器包括主功放和辅功放，所述主功放和所述辅功放分别包括多个工作单元；
9.根据所述两路矢量信号的相位信号获得所述目标功率放大器的相位控制信号；
10.根据所述相位控制信号和所述幅度控制信号控制所述主功放和所述辅功放的多个工作单 元输出功率信号。
11.在一个可能的设计中，所述两路矢量信号对应的幅度信号为(ρ1,ρ2)，所述根据所述幅度 信号的量化编码获得的所述幅度控制信号包括所述主功放的幅度控制信号(acw1,acw2)和 所述辅功放的幅度控制信号(acw3,acw4)。
12.在一个可能的设计中，所述两路矢量信号对应的相位信号为(φ
m
,φ
m 1
)，根据所述相位信 号获得的所述相位控制信号为和其中为根据所述相位 信号从m个非正交离散相位基选取的，m为大于1的整
数，1≤m＜m， m为整数。
13.在一个可能的设计中，所述根据所述相位控制信号和所述幅度控制信号控制所述主功放 和所述辅功放的多个工作单元输出功率信号，包括：
14.根据所述相位控制信号和和所述主功放的幅度控制信号(acw1, acw2)控制所述主功放中的多个第一工作单元输出功率信号，所述第一工作单元由多个主功 放单元组成；
15.根据所述相位控制信号和和所述辅功放的幅度控制信号(acw3, acw4)控制所述辅功放中的多个第二工作单元输出功率信号，所述第二工作单元由多个辅功 放单元组成。
16.在一个可能的设计中，所述多个第一工作单元包括第一单元和第二单元，所述根据所述 相位控制信号和和所述主功放的幅度控制信号(acw1,acw2)控制 所述主功放中的多个第一工作单元，包括：
17.根据相位基信号和分别控制所述第一单元和所述第二单元中多 个主功放单元开关的起始位置；
18.根据主功放的幅度控制信号acw1和acw2分别控制所述第一单元和所述第二单元中 多个辅功放单元的输出功率信号。
19.在一个可能的设计中，所述多个第二工作单元包括第三单元和第四单元，所述根据所述 相位控制信号和和所述辅功放的幅度控制信号(acw3,acw4)控制 所述辅功放中的多个第二工作单元，包括：
20.根据相位基信号和分别控制所述第三单元和第四单元中多个辅 功放单元开关的起始位置；
21.根据辅功放的幅度控制信号acw3和acw4分别控制所述第三单元和所述第四单元中 多个辅功放单元的输出功率信号。
22.在本技术实施例中，通过为目标功率放大器中的主功放和/或辅功放划分工作单元，然后 通过两路非正交的矢量信号对应的幅度信号获得的幅度控制信号分别控制这些工作单元的输 出功率，以及根据两路矢量信号获得相邻相位对应的相位控制信号分别控制这些工作单元的 开关起始位置，使得对目标功率放大器的控制克服单元共享技术，实现更精细和准确的功率 控制，提升目标功率放大器的工作效率。
23.在一个可能的设计中，当所述幅度信号小于第一预设阈值时，所述根据主功放的幅度控 制信号acw1和acw2分别控制所述第一单元和所述第二单元中多个主功放单元的输出功 率信号，包括：
24.控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在第一功率，所述第一功率 小于第二功率，所述第二功率为低电压模式下的最高功率；
25.所述根据辅功放的幅度控制信号acw3和acw4分别控制所述第三单元和所述第四单 元中多个辅功放单元的输出功率信号，包括：
26.控制关闭所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元。
27.在一个可能的设计中，当所述幅度信号小于第二预设阈值，且不小于第一预设阈值时， 所述根据主功放的幅度控制信号acw1和acw2分别控制所述第一单元和所述第二单
元中 多个主功放单元的输出功率信号，包括：
28.控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在所述第二功率；
29.所述根据辅功放的幅度控制信号acw3和acw4分别控制所述第三单元和所述第四单 元中多个辅功放单元的输出功率信号，包括：
30.控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第一功率。
31.在一个可能的设计中，当所述幅度信号小于第三预设阈值，且不小于第二预设阈值时， 所述根据主功放的幅度控制信号acw1和acw2分别控制所述第一单元和所述第二单元中 多个主功放单元的输出功率信号，包括：
32.控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在第三功率，所述第三功率 大于所述第二功率，且小于第四功率，所述第四功率为高电压模式下的最高功率；
33.所述根据辅功放的幅度控制信号acw3和acw4分别控制所述第三单元和所述第四单 元中多个辅功放单元的输出功率信号，包括：
34.控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第二功率。
35.在一个可能的设计中，当所述幅度信号不小于第四预设阈值时，所述根据主功放的幅度 控制信号acw1和acw2分别控制所述第一单元和所述第二单元中多个主功放单元的输出 功率信号，包括：
36.控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在所述第四功率；
37.所述根据辅功放的幅度控制信号acw3和acw4分别控制所述第三单元和所述第四单 元中多个辅功放单元的输出功率信号，包括：
38.控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第三功率。
39.在一个可能的设计中，所述幅度控制信号(acw1,acw2)和(acw3,acw4)至少一组为不 同的控制信号。
40.在本技术实施例中，通过class-g技术结合多相位doherty pa，能够对主功放和辅功放 进行更精准化和差异化的控制，使得功率放大器至少可以输出四种不同的功率，以便适应不 同的输入功率，有效提升功率放大器的放大效率。
41.在一个可能的设计中，在根据所述基带信号生成两路矢量信号之后，所述方法还包括：
42.对所述两路矢量信号进行非线性补偿，获得更新的相位信号和更新的幅度信号，所述更 新的相位信号用于获得所述目标功率放大器的相位控制信号；所述更新的幅度信号用于进行 量化编码获得所述目标功率放大器的幅度控制信号。
43.在本技术实施例中，通过class-g多相位doherty pa进行功率放大，一方面可以通过多 相位技术对主功放和辅功放中的多个工作单元进行分别控制，可以提升控制的精确性和差异 性，结合class-g技术，能够进一步提升控制的差异化，解决单元共享技术可能造成的放大 效率低的问题，提升目标功率放大器的工作效率。
44.第二方面，提供了一种电子装置，所述装置包括相互连接的信号处理模块和放大模块， 其中：
45.所述信号处理模块，用于获取基带信号；根据所述基带信号生成两路矢量信号，所述两 路矢量信号分别包括相位信号和幅度信号，所述两路矢量信号为非正交的信号；
46.所述信号处理模块，还用于根据所述两路矢量信号的幅度信号的量化编码获得目
标功率 放大器的幅度控制信号，根据所述两路矢量信号的相位信号获得所述目标功率放大器的相位 控制信号；所述目标功率放大器包括主功放和辅功放，所述主功放和所述辅功放分别包括多 个工作单元；
47.所述放大模块，用于根据所述相位控制信号和所述幅度控制信号控制所述主功放和所述 辅功放的多个工作单元输出功率信号。
48.在一个可能的设计中，所述两路矢量信号对应的幅度信号为(ρ1,ρ2)，所述根据所述幅度 信号的量化编码获得的所述幅度控制信号包括所述主功放的幅度控制信号(acw1,acw2)和 所述辅功放的幅度控制信号(acw3,acw4)。
49.在一个可能的设计中，所述两路矢量信号对应的相位信号为(φ
m
,φ
m 1
)，根据所述相位信 号获得的所述相位控制信号为和所述装置还包括与所述信号处理 模块和所述放大模块分别连接的相位模块，用于根据所述相位信号从m个非正交离散相位基 选取相位m为大于1的整数，1≤m＜m，m为整数。
50.在一个可能的设计中，所述放大模块具体用于：
51.根据所述相位控制信号和和所述主功放的幅度控制信号(acw1, acw2)控制所述主功放中的多个第一工作单元输出功率信号，所述第一工作单元由多个主功 放单元组成；
52.根据所述相位控制信号和和所述辅功放的幅度控制信号(acw3, acw4)控制所述辅功放中的多个第二工作单元输出功率信号，所述第二工作单元由多个辅功 放单元组成。
53.在一个可能的设计中，所述多个第一工作单元包括第一单元和第二单元，所述放大模块 具体用于：
54.根据相位基信号和分别控制所述第一单元和所述第二单元中多 个主功放单元开关的起始位置；
55.根据主功放的幅度控制信号acw1和acw2分别控制所述第一单元和所述第二单元中多个 辅功放单元的输出功率信号。
56.在一个可能的设计中，所述多个第二工作单元包括第三单元和第四单元，所述放大模块 具体用于：
57.根据相位基信号和分别控制所述第三单元和第四单元中多个辅 功放单元开关的起始位置；
58.根据辅功放的幅度控制信号acw3和acw4分别控制所述第三单元和所述第四单元中多个 辅功放单元的输出功率信号。
59.在一个可能的设计中，当所述幅度信号小于第一预设阈值时，所述放大模块具体用于：
60.控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在第一功率，所述第一功率 小于第二功率，所述第二功率为低电压模式下的最高功率；
61.控制关闭所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元。
62.在一个可能的设计中，当所述幅度信号小于第二预设阈值，且不小于第一预设阈
值时， 所述放大模块具体用于：
63.控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在所述第二功率；
64.控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第一功率。
65.在一个可能的设计中，当所述幅度信号小于第三预设阈值，且不小于第二预设阈值时， 所述放大模块具体用于：
66.控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在第三功率，所述第三功率 大于所述第二功率，且小于第四功率，所述第四功率为高电压模式下的最高功率；
67.控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第二功率。
68.在一个可能的设计中，当所述幅度信号不小于第四预设阈值时，所述放大模块具体用于：
69.控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在所述第四功率；
70.控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第三功率。
71.在一个可能的设计中，所述幅度控制信号(acw1,acw2)和(acw3,acw4)至少一组为不 同的控制信号。
72.在一个可能的设计中，所述信号处理模块还包括映射模块，用于：
73.对所述两路矢量信号进行非线性补偿，获得更新的相位信号和更新的幅度信号，所述更 新的相位信号用于获得所述目标功率放大器的相位控制信号；所述更新的幅度信号用于进行 量化编码获得所述目标功率放大器的幅度控制信号。
74.第三方面，提供一种电子装置，所述装置包括至少一个处理器，所述至少一个处理器与 至少一个存储器耦合：
75.所述至少一个处理器，用于执行所述至少一个存储器中存储的计算机程序或指令，以使 得所述装置执行如第一方面任一项所述的方法。
76.该装置可以为终端，也可以为终端中包括的芯片。上述电子装置的功能可以通过硬件实 现，也可以通过硬件执行相应的软件实现，所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对 应的模块。
77.第四方面，本技术实施例提供一种芯片系统，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合， 所述存储器用于存储程序或指令，当所述程序或指令被所述处理器执行时，使得该芯片系统 实现上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中的方法。
78.可选地，该芯片系统还包括接口电路，该接口电路用于交互代码指令至所述处理器。
79.可选地，该芯片系统中的处理器可以为一个或多个，该处理器可以通过硬件实现也可以 通过软件实现。当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等。当通过软件实 现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现。
80.可选地，该芯片系统中的存储器也可以为一个或多个。该存储器可以与处理器集成在一 起，也可以和处理器分离设置，本技术并不限定。示例性的，存储器可以是非瞬时性处理器， 例如只读存储器rom，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设置在不同的芯片 上，本技术对存储器的类型，以及存储器与处理器的设置方式不作具体限定。
81.第五方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序
或指令， 当该计算机程序或指令被执行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的 实现方式中的方法。
82.第六方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，当计算机读取并执行所述计算机程 序产品时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中的方法。
附图说明
83.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍。
84.图1为本技术实施例提供的一种数字直角坐标功率放大器系统框图；
85.图2为本技术实施例提供的一种极坐标功率放大器系统框图；
86.图3a为本技术实施例提供的一种基于多相位的多合体功率放大器控制方法流程图；
87.图3b为本技术实施例提供的一种多相位数字功率放大器示意图；
88.图3c为本技术实施例提供的一种多相位多合体功率放大器的示意图；
89.图4为本技术实施例提供的一种电子装置结构框图；
90.图5为本技术实施例提供的一种电子装置信号处理模块结构框图；
91.图6示出了本技术实施例中的一种电子装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
92.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
93.本技术实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：长期演进(long termevolution，lte)系统、lte频分双工(frequency division duplex，fdd)系统、lte时分 双工(time division duplex，tdd)、通用移动通信系统(universal mobile telecommunicationsystem，umts)、全球互联微波接入(worldwide interoperability for microwave access， wimax)通信系统、卫星通信、空间通信、第五代(5th generation，5g)移动通信系统或新 无线接入技术(new radio access technology，nr)或未来的通信系统，比如下一代通信技 术6g。
94.为便于理解本技术实施例，首先结合图1和图2对数字功率放大器进行介绍。
95.为了实现射频前端数字化和集成化，数字直角坐标功率放大器率先被提出。请参阅图1， 图1为本技术实施例提供的一种数字直角坐标功率放大器系统框图，如图1所示，基带信号 通过同相信号(in-phase，i路信号)和其对应的正交信号(quadrature，q路信号)来表示， i
bb
/q
bb
通过速率转换器把信号频率提升到中频信号i
bbup
/q
bbup
，中频信号i
bbup
/q
bbup
和本振信号分 别输入射频数模转换器(rf-dac,radio frequency digital analog converter)单元，最终功 率合成馈入天线。数字直角坐标功率放大器天然适应宽带调制信号，不存在带宽拓展带来的 信号对齐问题。但是，i路和q路信号合成射频矢量信号，这会存在固有的3db损耗，降低 输出功率和效率，这个问题在回退区更加明显。
96.数字极坐标功率放大器的出现完美的解决了上述问题。请参阅图2，图2为本技术实施 例提供的一种极坐标功率放大器系统框图，如图2所示，数字基带信号i
bb
/q
bb
利用坐
标转换 器转换为包络信号ρ和相位信号θ，包络信号ρ量化为幅度控制字，相位信号调制本振信号为相 位调制器，分别输入给rf-dac单元，生成具有一定功率的射频矢量信号，这避免了直角坐标 架构矢量合成时固有的饱和功率3db损耗。但是，极坐标架构的坐标转换器产生严重的带宽 扩展，这使得宽带调制信号的相位信号需要带宽很宽的片外相位调制器；同时，在rf-dac单 元中，宽带调制相位信号很难和幅度信号对齐。
97.根据上述描述可知，高阶宽带调制信号使得发射机中的功放长期工作在深回退区 (5db～20db)，然而，传统的功率放大器在深回退区的工作效率只有5％-10％左右。为了解决多 相位数字功率放大器回退区功率耗散大，效率低的问题，请参阅图3a，图3a为本技术实施 例提供的一种基于多相位的多合体功率放大器控制方法流程图，如图3a所示，该方法包括如 下步骤：
98.101、获取基带信号，根据所述基带信号生成两路矢量信号，所述两路矢量信号分别包括 相位信号和幅度信号，所述两路矢量信号为非正交的信号；
99.102、根据所述两路矢量信号的幅度信号的量化编码获得目标功率放大器的幅度控制信号， 所述目标功率放大器包括主功放和辅功放，所述主功放和所述辅功放分别包括多个工作单元；
100.103、根据所述两路矢量信号的相位信号获得所述目标功率放大器的相位控制信号；
101.104、根据所述相位控制信号和所述幅度控制信号控制所述主功放和所述辅功放的多个工 作单元输出功率信号。这里所说的功率信号指的是以功率放大器放大后的功率传输的信号， 以下不再赘述。
102.信号信源(信息源，也称发送端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始 电信号即为基带信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。
103.基带信号可以通过相位相差90
°
(正交)的i,q信号来表示，也可以通过极坐标ρ,θ来表 示。利用基带信号信号进行实时信号分解和合成，产生两路非正交的多相位矢量信号，其对 应的相位分别为(φ
m
,φ
m 1
)，对应的幅度分别为(ρ1,ρ2)。其中，若基带信号为i,q信号， 采用直角坐标到多相位矢量信号转换算法进行转换；若基带信号为ρ,θ信号，采用极坐标到 多相位矢量信号转换算法进行转换。
104.请参阅图3b，图3b为本技术实施例提供的一种多相位数字功率放大器示意图，如图3b 所示，数字基带信号利用矢量分解，分别得到(ρ1，φ
m
)和(ρ2，φ
m 1
)的两组信号。通过(ρ1， φ
m
)和(ρ2，φ
m 1
)控制功率放大器的工作状态，经过匹配网络和功率合成网络，输入到负载。 其中，φ
m
和φ
m 1
为相邻的相位基信号。因此，把相位调制转化为选择相邻相位的同频多相信 号(数字调相)。多相位技术通过结合极坐标技术和异相技术，克服极坐标架构的宽带受限问 题和直角坐标架构的矢量合成饱和功率3db损耗问题，成为数字功率放大器方案的有利竞争 者。但是，受限于单元共享技术，该数字功率放大器峰值输出功率和峰值效率较低，而且， 在6db回退的效率只有15％左右，仍有很大的进步空间。
105.另外，现有技术中，功率放大器一般工作在回退5db-20db区域，为了提高数字功率放大 器的回退效率，多合体(doherty)技术被提出用于解决功率回退的问题，即在一个功率放大 器中，同时包括主功率放大器(主功放)和辅助功率放大器(辅功放)，或者被称为载波功率 放大器(载波功放)和峰值功率放大器(峰值功放)。其中主功放可以为偏置在ab类
的功率 放大器，在小功率信号输入时单独工作，在大功率信号输入时和辅功放一起工作。辅功放可 以为偏置在b类或c类的功率放大器，小功率信号输入时不工作，大功率信号输入时工作。
106.极坐标doherty提高了数字功率放大器6db回退区域内的效率。但是，受限于发射机架 构宽带适应性差等问题，仍然不能解决宽带高阶调制信号作用下功率放大器效率低下的现状。
107.基于此，本技术实施例提供一种目标数字功率放大器，其中包括主功放和辅功放，且辅 功放和主功放中至少一个功放中包括两个或两个以上的工作单元，例如主功放包括两个工作 单元，辅功放包括一个工作单元；或者主功放包括一个工作单元，辅功放包括两个工作单元； 后者主功放包括两个工作单元，辅功放包括两个工作单元。工作单元(cell)可以为最小功 放单元(unit)的集合，例如主功放中的一个工作单元包括10个主功放单元，每个主功放单 元用于进行载波功率放大，且每个主功放单元可以有单独的供电开关和供电电压控制，也可 以多个主功放单元对应一个共同的供电开关和供电电压控制。工作单元中开可以包括其他组 件，例如电容，电阻等。
108.具体请参阅图3c，图3c为本技术实施例提供的一种多相位多合体功率放大器的示意图， 如图3c所示，基带信号，包括i，q信号，或者极坐标信号，经过处理生成两路非正交的多 相位矢量信号(ρ1，φ
m
)和(ρ2，φ
m 1
)，其中根据幅度信号(ρ1,ρ2)可以量化编码获得幅度 控制字，例如根据ρ1获得幅度控制字(acw1,acw2)，根据ρ2获得幅度控制字(acw3,acw4)。 载波功放(主功放)中包括两个工作单元，分别为第一单元cell0和第二单元cell1,峰值功 放(辅功放)中包括两个工作单元，分别为第三单元cell2和第四单元cell3。其中acw1和 acw2用于控制cell0和cell1的输出功率，acw3和acw4用于控制cell2和cell3的输出功 率。
109.幅度控制字可以为一组编码信息。以acw1为例，假设acw1包括8比特,其中低三位，即 第一位、第二位和第三位的acw1<2:0>直接控制cell0单元中最低有效位(least significant bit,lsb)主功放单元的开关开启状态(开启或关闭)，对应不同的输出功率，acw1<7:6>和 acw1<5:3>协同控制cell0单元中最高有效位(most significant bit，msb)主功放单元的 开关状态，对应不同的输出功率；并且lsb最多可以对应23＝8种开启状态，msb最多可对应 25＝32种开启状态。例如cell0中包括8个lsb主功放单元和32个msb主功放单元，acw1<2:0> 的值与lsb开关状态对应关系如表1-1所示：
110.表1-1
111.acw1<2:0>的值lsb开关状态00010,000,00000101,000,00001000,100,00001100,010,00010000,001,00010100,000,10011000,000,01011100,000,001
112.图3c所示的多相位多合体功率放大器(power amplifier,pa)可以预先设置acw1
低三 位的值与cell0中lsb开关状态之间的对应关系，然后根据获取到的acw1的值确定lsb的输 出功率。lsb开关状态根据表1-1中比特值为“0”或“1”进行区分。假设acw1<2:0>＝(001),lbs 主功放单元开关状态为(01,000,000)，表示cell0中的第二个lsb主功放单元开启，其他 lsb主功放单元关闭，功率放大器按照对应的功率输出。或者(01,000,000)也可以表示cell0 中的第二个lsb主功放单元关闭，其他lsb主功放单元开启。第二个lsb主功放单元可以根 据单元标识或编号确定，或者根据cell0中单元排列顺序确定等。
113.在可选情况下，acw1<2:0>的值与lsb开关状态对应关系如表1-2所示：
114.表1-2
115.acw1<2:0>的值lsb开关状态00000,000,00000101,001,00001000,101,10001100,110,11010010,111,00110111,100,11111011,111,11011111,111,111
116.根据表1-2可知，假设acw1<2:0>＝(001),lbs主功放开关状态为(01,001,000)，表示 cell0中的任意两个lsb主功放单元开启，其他lsb主功放单元关闭，功率放大器按照对应 的功率输出。或者也可以表示cell0中任意两个lsb主功放单元关闭，其他lsb主功放单元 开启。同样的，acw1<2:0>＝(000)表示所有lsb主功放单元开启或关闭，acw1<2:0>＝(111)表 示所有lsb主功放单元关闭或开启。
117.同样的，也可以设置acw1其余位的值与cell0中msb开启状态之间的对应关系，然后根 据获取到的acw1的值确定msb的输出功率。acw2,acw3,acw4也可以采用同样的方式确定 cell1，cell2和cell3的输出功率。
118.另外，如图3c所示，两路矢量信号对应的相位信号为(φ
m
，φ
m 1
)，根据这两个相位信 号量化编码，获得相位控制字(pcw1,pcw2)，本振信号经过调制可获得m个非正交离散相位 基根据相位控制字(pcw1,pcw2)可以从m个非正交离散相位基中 获取相邻相位其中m为大于1的整数，1≤m＜m，且m为整数。每两个相邻相位 的相位间距是2π/m，或者m个非正交离散相位基也可以不等分，间距等分较为容易实现，间 距不等分则比较灵活，各有优势，在本技术实施例中不做限定。
119.选择出相邻相位后，生成相位控制信号和其中 用于控制cell0中多个主功放单元的开关起始位置和cell2中多个辅功放单元的开 关起始位置，用于控制cell1中多个主功放单元的开关起始位置和cell3中多个辅 功放单元的开关起始位置。例如相位控制信号表示所控制的功放单元中的开关起 始位置比cos(ω0t)控制的开关起始位置提前
120.在可选情况下，两路非正交的矢量信号具有非线性的特征，因此可以根据非线性映射表， 分别对已经产生两路信号的相位信号(φ
m
,φ
m 1
)和幅度信号(ρ1,ρ2)进行非线性
补偿，得到 更新后的相位信号，并采用更新后的相位信号和幅度信号进行量化编码，获得对应的幅度控 制字和相位控制信号，以便对主功放和辅功放记性控制。
121.可见，在本技术实施例中，通过为目标功率放大器中的主功放和/或辅功放划分工作单元， 然后通过两路非正交的矢量信号对应的幅度信号获得的幅度控制信号分别控制这些工作单元 的输出功率，以及根据两路矢量信号获得相邻相位对应的相位控制信号分别控制这些工作单 元的开关起始位置，使得对目标功率放大器的控制克服单元共享技术，实现更精细和准确的 功率控制，提升目标功率放大器的工作效率。
122.另外，上述描述中的(acw1,acw2)和(acw3,acw4)至少一组为不同的控制信号，即 acw1≠acw2和acw3≠acw4至少一组成立。如果acw1＝acw2且acw3＝acw4，表明cell0和cell1 对应的幅度控制字相同，cell2和cell3对应的幅度控制字相同，对cell0和cell1中的主 功放单元控制结果相同，对cell2和cell3中的辅功放单元控制结果相同，相当于没有对主 功放和辅功放进行cell划分，无法解决单元共享技术造成的放大器工作功率低的问题。
123.另外，数字功率放大器引入了1比特(bit)幅度调制技术结合多合体技术，其中1比特 幅度调制技术对应g类(class-g)功率放大器，或者也可以是其他类别的功率放大器。通过 电源调制技术和有源负载牵引技术拓展回退区效率增强区间。当功率回退在0-6db时，主功 放和辅功放全部vdd供电，形成vdd模式doherty,当功率回退在6-12db时，主功放和辅 功放全部vdd/2供电，形成vdd/2模式doherty。但是，正是由于供电电压在6db回退时同 时全部切换，产生了非常大的正/负尖峰脉冲，这大大恶化了宽带调制信号的线性度。另一方 面，受限于极坐标(polar)架构带宽拓展带来的性能恶化，在宽带调制信号下，polar class-gdoherty数字功率放大器无法获得很高的性能。
124.在本技术实施例中，将1比特幅度调制技术与图3c中所示的多相位多合体pa结合，其 中1比特幅度调制技术以class-g功率放大器为例，形成class-g多相位dohertypa，载波 功放和峰值功放分别包括多个工作单元，且载波功放的每个工作单元包括多个主功放单元， 峰值功放的每个工作单元包括多个辅功放单元。根据两路矢量信号所获得的幅度控制信号 (acw1,acw2)和(acw3,acw4)中还可以包括用于控制多个工作单元中，主功放单元或辅功放 单元的工作模式的字段，其中工作模式包括class-g的工作模式。
125.两路矢量信号对应的幅度信号为ρ1和ρ2，根据ρ1量化编码获得幅度控制字(acw1,acw2)， 根据ρ2获得幅度控制字(acw3,acw4)。ρ1的大小可用于控制主功放的输出功率，ρ2的大小可 用于控制辅功放的输出功率。并且，幅度信号与输出功率成正比关系，幅度信号值越大，输 出功率越大。
126.在多相位dohertypa支持class-g工作模式的情况下，幅度信号的大小还决定主功放和 辅功放的工作模式，可以确定工作模式、输出功率与幅度值大小的对应关系如表2所示：
127.表2
[0128][0129]
上述表格中的“＝”可以与“＜”结合，也可以与“＞”结合，即“≤”可以与“＜
”ꢀ
互相替换，“大于”可以与“≥”替换。
[0130]
当幅度信号在第一预设阈值于第二预设阈值之间时，因为幅度信号值小，因此只能激活 cell0和cell1中部分主功放单元在低电压模式下工作，cell2和cell3中的辅功放单元处于 关闭状态。当幅度信号在第一预设阈值于第二预设阈值之间时，cell0和cell1中的主功放 单元全部工作在低电压模式，对应的第二输出功率为低电压模式下的最大功率，cell1和 cell2中的辅功放单元工作在部分低电压模式下。当幅度信号大于第四预设阈值时，因为幅 度信号值大，因此第一单元和第二单元全部工作在高电压模式，对应的第四输出功率为高电 压模式下的最大输出功率。再以cell0的幅度控制信号acw1为例，假设acw1包括10比特， 其中低8比特用于指示cell0中主功放单元的开启状态，高2比特用于指示cell0中主功放 单元的工作模式，acw1<9:8>的值与工作模式的对应关系可以如表3所示：
[0131]
表3
[0132]
acw1<9:8>的值工作模式00部分低电压工作模式和部分关闭模式01低电压全开启模式10部分低电压工作模式和部分高电压工作模式11高电压全开启模式
[0133]
假设acw1＝00xxxxx110，其中lbs对应的低三位幅度控制字为110，表示8个lbs主功放 单元对应的开关状态为(00,000,010)，acw1<9:8>＝00，表示第一单元中的主功放单元为部分 低电压工作模式和部分关闭模式，那么对于表1-1中cell0中的8个lbs，可以是开关状态 标识字段为1的lbs，即第七主功放单元工作在低电压模式，其余七个主功放单元关闭；或 者也可以是第七主功放单元关闭，其余七个主功放单元工作在低电压模式。
[0134]
主功放和辅功放各自包括两个工作单元，在不使用class-g技术的情况下，主功放每个 工作单元的工作模式与辅功放每个工作单元的工作模式对应关系如表4-1所示：
[0135]
表4-1
[0136]
主功放工作单元-工作模式辅功放工作单元-工作模式全开启部分开启部分开启全关闭
[0137]
与表3类似第，表4-1中主功放工作单元和辅功放工作单元的工作模式也可以采用
索引 的形式进行指示。例如可以用幅度控制字中的1比特来表示工作单元的工作模式，对主功放 工作单元1表示全开启模式，0表示部分开启模式，缺省表示全关闭模式，而对辅功放1表 示部分开启，0表示全关闭，缺省表示全开启，等等。主辅功放可以联合用1比特表示，也 可以各用1比特单独表示。
[0138]
根据上述描述可知，通过class-g技术结合多相位doherty pa，使得多路信号控制功放 单元在不同的工作模式下进行功率放大，主功放每个工作单元的工作模式与辅功放每个工作 单元的工作模式对应关系如表4-2所示：
[0139]
表4-2
[0140]
主功放工作单元-工作模式辅功放工作单元-工作模式部分低电压工作模式和部分关闭模式全关闭低电压全开启模式部分低电压工作模式和部分关闭模式部分低电压工作模式和部分高电压工作模式低电压全开启模式高电压全开启模式部分低电压工作模式和部分高电压工作模式
[0141]
与表3类似第，表4-2中主功放工作单元和辅功放工作单元的工作模式也可以采用索引 的形式进行指示。例如可以用幅度控制字中的2比特来表示主功放工作单元的工作模式，00 表示部分低电压工作模式和部分关闭模式，01表示低电压全开启模式，10表示部分低电压工 作模式和部分高电压工作模式，11表示高电压全开启模式，而对辅功放工作单元的工作模式， 00表示全关闭模式，01部分低电压工作模式和部分关闭模式，10表示低电压全开启模式， 11表示部分低电压工作模式和部分高电压工作模式，等等。主辅功放可以联合用2比特表示， 也可以各用2比特单独表示。
[0142]
由此可见，通过class-g技术结合多相位doherty pa，能够对主功放和辅功放进行更精 准化和差异化的控制，使得功率放大器至少可以输出四种不同的功率，以便适应不同的输入 功率，有效提升功率放大器的放大效率。
[0143]
在本技术实施例中，通过class-g多相位doherty pa进行功率放大，一方面可以通过多 相位技术对主功放和辅功放中的多个工作单元进行分别控制，可以提升控制的精确性和差异 性，结合class-g技术，能够进一步提升控制的差异化，解决单元共享技术可能造成的放大 效率低的问题，提升目标功率放大器的工作效率。
[0144]
图4为本技术实施例提供的一种电子装置400，其可用于执行上述图3a～图3c对应的实 施例中功率放大器执行的方法，该电子装置可以是终端设备或者可以配置于终端设备的芯片。 该终端设备包括信号处理模块401和放大模块402。
[0145]
所述信号处理模块401，用于获取基带信号；根据所述基带信号生成两路矢量信号，所 述两路矢量信号分别包括相位信号和幅度信号，所述两路矢量信号为非正交的信号；
[0146]
所述信号处理模块401，还用于根据所述两路矢量信号的幅度信号的量化编码获得目标 功率放大器的幅度控制信号，根据所述两路矢量信号的相位信号获得所述目标功率放大器的 相位控制信号；所述目标功率放大器包括主功放和辅功放，所述主功放和所述辅功放分别包 括多个工作单元；
[0147]
所述放大模块402，用于根据所述相位控制信号和所述幅度控制信号控制所述主功放和 所述辅功放的多个工作单元输出功率信号。
[0148]
可选的，所述放大模块402具体用于：根据相位控制信号和和 主功放的幅度控制信号(acw1,acw2)控制所述主功放中的多个第一工作单元输出功率信号， 所述第一工作单元由多个主功放单元组成；
[0149]
根据所述相位控制信号和和辅功放的幅度控制信号(acw3, acw4)控制所述辅功放中的多个第二工作单元输出功率信号，所述第二工作单元由多个辅功 放单元组成。
[0150]
可选的，所述多个第一工作单元包括第一单元和第二单元，所述放大模块402具体用于：
[0151]
根据相位基信号和分别控制所述第一单元和所述第二单元中多 个主功放单元开关的起始位置；
[0152]
根据主功放的幅度控制信号acw1和acw2分别控制所述第一单元和所述第二单元中多个 辅功放单元的输出功率信号。
[0153]
可选的，所述多个第二工作单元包括第三单元和第四单元，所述放大模块402具体用于：
[0154]
根据相位基信号和分别控制所述第三单元和第四单元中多个辅 功放单元开关的起始位置；
[0155]
根据辅功放的幅度控制信号acw3和acw4分别控制所述第三单元和所述第四单元中多个 辅功放单元的输出功率信号。
[0156]
当所述幅度信号小于第一预设阈值时，所述放大模块402具体用于：
[0157]
控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在第一功率，所述第一功率 小于第二功率，所述第二功率为低电压模式下的最高功率；
[0158]
控制关闭所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元。
[0159]
可选的，当所述幅度信号小于第二预设阈值，且不小于第一预设阈值时，所述放大模块 402具体用于：
[0160]
控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在所述第二功率；
[0161]
控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第一功率。
[0162]
可选的，当所述幅度信号小于第三预设阈值，且不小于第二预设阈值时，所述放大模块 402具体用于：
[0163]
控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在第三功率，所述第三功率 大于所述第二功率，且小于第四功率，所述第四功率为高电压模式下的最高功率；
[0164]
控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第二功率。
[0165]
可选的，当所述幅度信号不小于第四预设阈值时，所述放大模块402具体用于：
[0166]
控制所述第一单元和所述第二单元中的多个主功放单元工作在所述第四功率；
[0167]
控制所述第三单元和所述第四单元中的多个辅功放单元工作在所述第三功率。
[0168]
可选的，请参阅图5，图5为本技术实施例提供的一种信号处理模块结构框图，如图5 所示，所述信号处理模块401还包括映射模块4011，用于：
[0169]
对所述两路矢量信号进行非线性补偿，获得更新的相位信号和更新的幅度信号，所述更 新的相位信号用于获得所述目标功率放大器的相位控制信号；所述更新的幅度信
号用于进行 量化编码获得所述目标功率放大器的幅度控制信号。
[0170]
可选的，所述信号处理模块401还包括转换模块4012和编码模块4013，所述转换模块 4012用于获取基带信号；根据所述基带信号生成两路矢量信号；所述编码模块4013用于根 据所述两路矢量信号的幅度信号的量化编码获得目标功率放大器的幅度控制信号，根据所述 两路矢量信号的相位信号获得所述目标功率放大器的相位控制信号。
[0171]
可选的，上述信号处理模块401和放大模块402可以是芯片，编码器，编码电路或其他 可以实现本技术方法的集成电路。
[0172]
可选的，装置400还可以包括存储模块(图中未示出)，该存储模块可以用于存储数据和 /或信令，存储模块可以与信号处理模块401和放大模块402耦合。例如，信号处理模块401 或放大模块402可以用于读取存储模块中的数据和/或信令，使得前述方法实施例中的控制方 法被执行。
[0173]
如图6所示，图6示出了本技术实施例中的一种电子装置的硬件结构示意图。功率放大 器的结构可以参考图6所示的结构。电子装置500包括：处理器111和存储器113，所述处 理器111和所述存储器113之间电耦合；
[0174]
所述处理器111，用于执行所述存储器中的部分或者全部计算机程序指令，当所述部分 或者全部计算机程序指令被执行时，使得所述装置执行上述任一实施例所述的方法。
[0175]
可选的，还包括存储器113，用于存储计算机程序指令，可选的，所述存储器113(memory#1) 位于所述装置内，所述存储器113(memory#2)与处理器111集成在一起，或者所述存储器 113(memory#3)位于所述装置之外。
[0176]
可选的，装置500还包括收发器112，用于和其他设备进行通信。
[0177]
应理解，图6所示的电子装置500可以是芯片或电路。例如可设置在终端装置或者电子 装置内的芯片或电路。上述收发器112也可以是通信接口。收发器包括接收器和发送器。进 一步地，该电子装置500还可以包括总线系统。
[0178]
其中，处理器111、存储器113、收发器112通过总线系统相连，处理器111用于执行该 存储器113存储的指令，以控制收发器接收信号和发送信号，完成本技术涉及的实现方法中 第一设备或者第二设备的步骤。所述存储器113可以集成在所述处理器111中，也可以与所 述处理器111分开设置。
[0179]
作为一种实现方式，收发器112的功能可以考虑通过收发电路或者收发专用芯片实现。 处理器111可以考虑通过专用处理芯片、处理电路、处理器或者通用芯片实现。处理器可以 是中央处理器(central processing unit，cpu)，网络处理器(network processor，np) 或者cpu和np的组合。处理器还可以进一步包括硬件芯片或其他通用处理器。上述硬件芯片 可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)，可编程逻辑器 件(programmable logic device，pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件 (complex programmable logic device，cpld)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmablegate array，fpga)，通用阵列逻辑(generic array logic，gal)及其他可编程逻辑器件、 分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等或其任意组合。通用处理器可以是微处理器或 者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0180]
还应理解，本技术实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可 包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器
(read-onlymemory，rom)、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器 (erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)或 闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，ram)，其用作外部高 速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器 (static ram，sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram，dram)、同步动态随机存取存储 器(synchronous dram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data ratesdram，ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连 接动态随机存取存储器(synchlink dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus ram，dr ram)。应注意，本技术描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合 类型的存储器。
[0181]
本技术实施例提供了一种计算机存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序包括用于 执行上述实施例中对应用于功率放大器的方法。
[0182]
本技术实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计 算机执行上述实施例中对应用于功率放大器的方法。
[0183]
应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先 后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成 任何限定。
[0184]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算 法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件 还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每 个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范 围。
[0185]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置 和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0186]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过 其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分， 仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结 合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的 相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信 连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0187]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部 件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元 上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0188]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个 单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0189]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在 一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技 术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该
计算机软件产 品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服 务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储 介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(randomaccess memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0190]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技 术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术 的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。