预失真系统的参数训练方法和装置与流程

1.本技术涉及通信领域，特别是涉及一种预失真系统的参数训练方法和装置。


背景技术：

2.预失真技术用于在将信号输给功率放大器之前，预先补偿功率放大器(pa)的非线性程度。其是通过在功率放大器的输入端加入非线性模块(预失真器，dpd)，并且使这个模块的特性与功放的特性刚好相逆，能够相互抵消。当信号通过该非线性模块后再通过功率放大器就能够线性的放大。预失真技术分为模拟预失真和数字预失真。其中数字预失真由于操作性高、改善效果好等优势成为当下无线通信基站中的主流。
3.数字预失真技术可以应用于射频单元。在射频单元的激活过程中需要预失真器从开启到进入正常工作所用的时间越短越好(即预失真器收敛的速度越快越好)，以尽快进入正常工作。但是，现有的对预失真器的参数训练的方法下，预失真器的收敛速度仍然不够快。


技术实现要素：

4.本技术提供一种预失真系统的参数训练方法和装置，能够加快预失真系统/器的收敛速度。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种预失真系统的参数训练方法。该方法包括：利用预失真系统对输入信号进行预失真处理，得到预失真信号；将预失真信号输入功率放大器，得到输出信号；利用耦合器从输出信号提取反馈信号；对输入信号与反馈信号进行比较，得到第一比较结果；基于第一比较结果更新预失真系统的预失真参数；加大输入信号的功率，重复上述流程直至输入信号的功率达到目标功率。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种预失真系统的训练装置，该装置包括：至少一个处理器、功率放大器、耦合器和存储器。不同的处理器单独或协同工作，处理器用于利用预失真系统对输入信号进行预失真处理，得到预失真信号；功率放大器用于对预失真信号进行处理，得到输出信号；耦合器用于从输出信号提取反馈信号；处理器还用于对输入信号与反馈信号进行比较，得到第一比较结果，并基于第一比较结果更新预失真系统的参数；存储器用于存储程序指令，存储器执行程序指令时实现上述步骤。
7.通过上述方式，本技术在预失真系统收敛过程中，逐渐加大输入信号的功率，且预失真系统在输入信号功率小的时候就开始进行预失真处理以及预失真参数的调整。因此，能够加快预失真系统进入正常工作前的收敛速度。
附图说明
8.图1是本技术预失真系统的参数训练方法一实施例的流程示意图；
9.图2是逐渐加大输入信号的功率的示意图；
10.图3是多个预失真器并行排布的结构示意图；
11.图4是图1中s11的具体流程示意图；
12.图5是本技术预失真系统的参数训练方法另一实施例的流程示意图；
13.图6是本技术预失真系统的系数训练装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
14.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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
15.本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
16.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，在不冲突的情况下，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
17.图1是本技术预失真系统的参数训练方法一实施例的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，本实施例可以包括：
18.s11：利用预失真系统对输入信号进行预失真处理，得到预失真信号。
19.预失真系统考虑功率放大器的记忆效应，预失真系统基于如下记忆多项式(mp：memory-polynomial)对输入信号处理：
[0020][0021]
其中，x(n)表示输入信号，f[
·
]表示预失真系统，q表示存储器的记忆长度，k表示多项式的级数，a
kq
表示预失真器的参数。当k＝1时，功率放大器为线性功率放大器。
[0022]
s12：将预失真信号输入功率放大器，得到输出信号。
[0023]
功率放大器对预失真信号进行功率放大处理，得到输出信号。
[0024]
s13：利用耦合器从输出信号提取反馈信号。
[0025]
耦合器能够在不影响输出信号发射的情况下对输出信号取样得到反馈信号。由于提取到的反馈信号为模拟态，因此在进入s14之前，需要将其转换为数字态。
[0026]
s14：对输入信号与反馈信号进行比较，得到第一比较结果。
[0027]
s15：基于第一比较结果更新预失真系统的参数。
[0028]
在同一功率的输入信号下将预失真系统训练至收敛之后，也即是预失真系统对当前功率下的输入信号的预失真度满足要求之后，进入s16。
[0029]
s16：判断输入信号的功率是否达到目标功率。
[0030]
若未达到，则执行s17。
[0031]
s17：加大输入信号的功率。
[0032]
本步骤执行之后跳转至s11，以重复上述流程直至输入信号的功率达到目标功率。
[0033]
图2是逐渐加大输入信号的功率的示意图。图2中横轴表示时间(t)，纵轴表示功率(dbfs)，“驻留时间”表示对同一个功率的输入信号进行处理的时间，“step”表示输入信号的上一功率，“gain”表示输入信号的下一功率相对于上一功率的增益。
[0034]
可以理解的是，预失真系统在从启动再进入正常工作之前，需要逐步更新预失真系统的参数，使其收敛。该过程可以为称为对预失真系统的训练。现有的做法是将输入信号直接推到目标功率，再启动预失真系统，预失真系统开始收敛。相较于现有的方式，本技术在预失真系统收敛过程中，逐渐加大输入信号的功率，且预失真系统在输入信号功率小的时候就开始进行预失真处理以及预失真参数的调整。因此，通过本实施例的实施例，能够加快预失真系统进入正常工作前的收敛速度。
[0035]
预失真系统可以包括多个基于记忆多项式的预失真器，多个预失真器并行排布。不同的预失真器进行预失真处理的输入信号的功率档位不同。换句话说，不同的预失真器用于补偿不同功率档位下q＝0～q-1的特性。
[0036]
结合图3进行举例说明，图3是多个预失真器并行排布的结构示意图，如图3所示，预失真系统包括m个并行排布的预失真器。其中，第一个预失真器dpd1用于补偿某一个功率挡位下q＝0～q-1的特性，第二个预失真器dpd2用于补偿另外一个挡位下的特征。不同的预失真器用于补偿不同功率档位下q＝0～q-1的特性，可以视为同一预失真器包括多个分支，每个分支分别用于补偿同一功率档位下的不同q的特性，每个分支的预失真结果的总和为预失真信号。由此，结合参阅图4，s11可以包括以下子步骤：
[0037]
s111：利用输入信号的功率确定对应的预失真器。
[0038]
例如，输入信号的功率属于第一个预失真器对应的功率档位，则输入信号对应第一个预失真器。
[0039]
s112：利用对应的预失真器对输入信号进行预失真处理，得到预失真信号。
[0040]
可以理解的是，随着输入信号的功率变大，功率放大器的记忆效应越来越强，预失真系统就需要考虑越来越多的记忆效应，即记忆多项式的级数越来越大，从而预失真系统对输入信号处理的时间越来越长。并行排布方式下，多个预失真器分别对不同功率档位下的输入信号进行处理，能够共同分担预失真处理过程的时长，进一步加快预失真系统的参数的收敛速度。
[0041]
图5是本技术预失真系统的参数训练方法另一实施例的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图5所示的流程顺序为限。本实施例是对前述实施例的进一步扩展，其中s21为s12(s22)之前可以包括的步骤，s24为s14之前可以包括的步骤。如图5所示，本实施例可以包括：
[0042]
s21：利用增益细调模块调整预失真信号的幅度，以更新预失真信号。
[0043]
s22：将预失真信号输入功率放大器，得到输出信号。
[0044]
s23：利用耦合器从输出信号提取反馈信号。
[0045]
s24：利用环路增益调整模块调整反馈信号的幅度，以更新反馈信号。
[0046]
环路增益调整模块对反馈信号进行幅度调整，作用在于使反馈信号和预失真信号的幅度相等。
[0047]
考虑到信号在环路的处理、传输过程中，会产生相位偏移/噪声。因此，在上述实施例的基础上，还可以包括：利用环路增益调整模块清除反馈信号相对于预失真信号的相位偏移。
[0048]
此外，在其他实施例中，还可以对反馈信号和预失真信号进行比较，得到第二比较结果；基于第二比较结果更新增益细调模块和环路增益调整模块的调整参数。从而，提高后续增益细调模块和环路增益调整模块的调整精度。
[0049]
本实施例中的其他详细描述请参见前面的实施例，在此不赘述。
[0050]
可以理解的是，预失真系统对输入信号的预失真处理，需要弥补输入信号的幅度和相位的失真。本实施例中，在预失真器当前次处理后的输入信号后，利用增益细调模块、环路增益调整模块进一步对输入信号进行了幅度调整，从而后续预失真系统对该输入信号进行再处理的速度会加快。又由于增益细调模块、环路增益调整模块处理的速度快于预失真系统的调整速度。因此，总体上来说能够加快预失真系统的收敛速度。
[0051]
通过上述任一实施例训练预失真系统的参数至收敛之后，可保持训练得到的(最后一次更新的)预失真系统的参数，以供后续射频单元激活时再用。
[0052]
图6是本技术预失真系统的系数训练装置一实施例的结构示意图。如图6所示，该装置包括至少一个处理器31、功率放大器32、耦合器33、模数转换器34和存储器35。
[0053]
不同的处理器31可以单独或协同工作。处理器31可以用于利用预失真系统对输入信号进行预失真处理，得到预失真信号。
[0054]
预失真系统可以包括多个基于记忆多项式的预失真模块(对应前面方法实施例中的预失真器)，处理器31利用不同的预失真模块进行预失真处理的输入信号的功率档位不同。由此，处理器31具体可以用于利用输入信号的功率确定对应的预失真模块；利用对应的预失真模块对输入信号进行预失真处理，得到预失真信号。
[0055]
功率放大器32可以用于对预失真信号进行处理，得到输出信号。
[0056]
耦合器33可以用于从输出信号提取反馈信号。
[0057]
模数转换器34也可以被称为线性接收机，用于将反馈信号从模拟太转换为数字态。
[0058]
在其他实施例中，处理器31还可以用于对输入信号与反馈信号进行比较，得到第一比较结果，并基于第一比较结果更新预失真系统的参数。
[0059]
在其他实施例中，处理器31还可以用于利用增益细调模块调整预失真信号的幅度，以更新预失真信号。
[0060]
在其他实施例中，处理器31还可以用于利用环路增益调整模块调整反馈信号的幅度，以更新反馈信号。
[0061]
在其他实施例中，处理器31还可以用于利用环路增益调整模块清除反馈信号相对于预失真信号的相位偏移，以更新反馈信号。
[0062]
在其他实施例中，处理器31还可以用于对更新后的反馈信号和更新后的预失真信号进行比较，得到第二比较结果；基于第二比较结果更新增益细调模块和环路增益调整模块的调整参数。
[0063]
存储器35可以用于存储程序指令，处理器31执行程序指令时实现上述步骤。另外还可以用于存储训练得到的预失真系统的参数，以及历史功率的输入信号等等。
[0064]
此外，上述不同步骤用到的处理器31可以相同，也可以不同。
[0065]
其中，处理器31还可以称为cpu(central processing unit，中央处理单元)。处理器31可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器31还可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器31也可以是任何常规的处理器等。
[0066]
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，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。
[0067]
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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。