一種發(fā)射信號的方法及信號發(fā)射機技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種信號發(fā)射機及發(fā)射信號的方法，主要內(nèi)容為：利用基帶幅度相位調(diào)整器對數(shù)字基帶信號根據(jù)載波放大器或峰值放大器對幅度和相位的設(shè)定要求，進行幅度和相位的調(diào)整，并將調(diào)整后的數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換為射頻信號，輸出至對應(yīng)的載波放大器或峰值放大器進行功率放大。在本發(fā)明專利技術(shù)的方案中，由于在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)對數(shù)字基帶信號幅度和相位的精確調(diào)整，其在射頻域的表現(xiàn)能適合載波放大器或峰值放大器對輸入的射頻信號的幅度和相位的要求，進而實現(xiàn)了載波放大器和峰值放大器線性及效率達到最優(yōu)狀態(tài)，也即提高了信號發(fā)射機的線性和效率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種發(fā)射信號的方法及信號發(fā)射機
本專利技術(shù)涉及通信
，尤其涉及一種發(fā)射信號的方法及信號發(fā)射機。
技術(shù)介紹
隨著全球通訊業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，通信頻譜資源變得越來越寶貴。為了更加有效地利用頻譜資源，許多通信系統(tǒng)都采用了頻譜利用率較高的調(diào)制方式，如正交相移鍵控（QuadratePhaseShiftKeying，QPSK）、正交振幅鍵控（QuadrateAmplitudeModulation，QAM）等，這些調(diào)制方式不僅對載波相位進行了調(diào)制，同時也調(diào)制了載波幅度，因此會產(chǎn)生較大峰均比的非恒包絡(luò)調(diào)制信號，對于廣泛應(yīng)用的多載波技術(shù)產(chǎn)生的合路信號，將會形成較大的包絡(luò)起伏，信號的峰值均會增大；另外，即使對于高斯濾波最小頻移鍵控（GaussianFilteredMinimumShiftKeying，GMSK）等調(diào)制方式產(chǎn)生的恒包絡(luò)調(diào)制信號，如果采用了多載波技術(shù)，載波的合成同樣可以產(chǎn)生較大的峰均比，從而對發(fā)射機的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、射頻單元以及功率放大器等提出更高的線性要求。另外，隨著通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，為了降低設(shè)備投資和運營成本，發(fā)射機的效率也需要得到較大幅度地提高，更高的效率不僅能夠為運營商節(jié)省電費，還能節(jié)省電源等配套設(shè)施的投資。目前，通常采用數(shù)字技術(shù)來解決發(fā)射機的線性要求，采用射頻技術(shù)來解決發(fā)射機的效率要求。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)射機的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括基帶信號處理單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、正交調(diào)制器單元、模擬上變頻單元以及功率放大器等。若準(zhǔn)備進行發(fā)射的信號為同相(In-phase，I)/正交（Quadrate，Q）基帶信號，該I/Q基帶信號在上述發(fā)射機中的處理過程為：第一步，基帶信號處理單元對所述I/Q基帶信號進行相關(guān)數(shù)字信號處理算法處理，將其變?yōu)閿?shù)字基帶信號，該步驟中使用技術(shù)的即為數(shù)字技術(shù)。第二步，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元對所述數(shù)字基帶信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，將其轉(zhuǎn)換為模擬信號。第三步，正交調(diào)制單元對所述模擬信號進行正交調(diào)制處理，將其變?yōu)槟M中頻信號。第四步，模擬上變頻單元對所述模擬中頻信號進行上變頻處理，將其變?yōu)樯漕l信號。上述第二步、第三步及第四步的目的是將數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換為射頻信號，以滿足射頻域?qū)π盘柕奶幚硪蟆５谖宀剑β史糯笃鲗⑺錾漕l信號進行放大后輸出，本步驟五中使用的技術(shù)為射頻技術(shù)。在上圖1所示的發(fā)射機結(jié)構(gòu)中，功率放大器通常使用如圖2所示的多赫蒂（Doherty）功率放大器，該Doherty功率放大器的線性和效率相對較好，其工作原理為：在載波放大器出現(xiàn)功率壓縮時，利用峰值放大器的功率增益擴展功能作補償，在輸出端進行功率合成，形成線性的輸入輸出關(guān)系。上述第四步中輸出的射頻信號在圖2所示的Doherty功率放大器進行處理的過程如下：第一步，功分器將輸入的射頻信號分為兩路射頻信號，也即第一路射頻信號和第二路射頻信號。第二步，第一調(diào)幅器和第一調(diào)相器依據(jù)載波放大器對輸入射頻信號幅度和相位的要求，對第一路射頻信號進行調(diào)幅調(diào)相處理，得到處理后的第一路射頻信號；第二調(diào)幅器和第二調(diào)相器對依據(jù)峰值放大器對輸入射頻信號幅度和相位的要求，對第二路射頻信號進行調(diào)幅調(diào)相處理，得到處理后的第二路射頻信號。第三步，1/4波長延遲線對經(jīng)過調(diào)幅調(diào)相處理后的第一路射頻信號進行1/4波長延遲后，將其輸入到峰值放大器進行功率放大，得到放大后的第一路射頻信號；載波放大器對處理后的第二路射頻信號進行功率放大，并將其輸入到1/4波長傳輸線進行阻抗匹配處理，得到阻抗變換后的第二路射頻信號。第四步，1/4波長阻抗轉(zhuǎn)換器對由放大后的第一路射頻信號和阻抗變換后的第二路射頻信號合并后得到的射頻信號進行阻抗匹配轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的射頻信號輸出。上述利用Doherty功率放大器對射頻信號進行處理時，為了使載波放大器和峰值放大器能工作在最優(yōu)狀態(tài)（也即兩者的配合使功率放大器的效率和線性都達到最佳），對第一路射頻信號和第二路射頻信號分別進行了調(diào)幅和調(diào)相處理，一定程度上提高了Doherty功率放大器的線性和效率，但由于對射頻信號進行分路的處理、以及對第一路射頻信號和第二路射頻信號進行幅度和相位處理是在利用模擬技術(shù)進行的，也即功分器、第一調(diào)幅器、第二調(diào)幅器、第一調(diào)相器和第二調(diào)相器均采用模擬電路實現(xiàn)，而模擬電路固有的控制不精確、一致性差等缺點，這就使得依據(jù)載波放大器對輸入射頻信號幅度和相位的要求對第一路射頻信號進行調(diào)整，以及依據(jù)峰值放大器對輸入射頻信號幅度和相位的要求對第二路射頻信號進行調(diào)整時，不能實現(xiàn)對第一路射頻信號及第二路射頻信號的幅度和相位的精確調(diào)整，導(dǎo)致功率放大器在工作時，不能實現(xiàn)線性和效率達到最優(yōu)的狀態(tài)，進而導(dǎo)致發(fā)射機的線性和效率較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實施例提供了一種信號發(fā)射機及發(fā)射信號的方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的發(fā)射機的線性和效率不高的問題。一種信號發(fā)射機，所述信號發(fā)射機包括：數(shù)字信號處理單元、信號轉(zhuǎn)換單元和功率放大單元；所述數(shù)字信號處理單元包括：基帶信號分離器和N個基帶幅度相位調(diào)整器所述N為大于1的正整數(shù)；所述功率放大單元包括：合路器、1個載波放大器和N-1個峰值放大器，其中，N-1個基帶幅度相位調(diào)整器與所述N-1個峰值放大器一一對應(yīng)，剩余的1個基帶幅度相位調(diào)整器與所述載波放大器對應(yīng)；所述基帶信號分離器，用于將輸入的數(shù)字基帶信號分離為N路數(shù)字基帶信號，并分別輸出給N個基帶幅度相位調(diào)整器；任一基帶幅度相位調(diào)整器，用于根據(jù)對應(yīng)的載波放大器或峰值放大器對幅度和相位的設(shè)定要求，對接收的數(shù)字基帶信號進行幅度和相位的調(diào)整，并將調(diào)整后的數(shù)字基帶信號輸出給信號轉(zhuǎn)換單元；所述信號轉(zhuǎn)換單元，用于將N個基帶幅度相位調(diào)整器輸入的N路數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換為N路射頻信號，并將其中N-1路射頻信號輸出給N-1個峰值放大器，將剩余的1路射頻信號輸出給載波放大器，所述N-1路射頻信號是由與峰值放大器對應(yīng)的基帶幅度相位調(diào)整器調(diào)整后的數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換得到的；所述載波放大器，用于對接收的射頻信號進行放大，同時該載波放大器工作在AB類；任一峰值放大器，用于對接收的射頻信號進行放大，同時該峰值放大器工作在C類；所述合路器，用于將放大后的N路射頻信號合并后輸出。一種利用上述信號發(fā)射機發(fā)射信號的方法，所述方法包括：基帶信號分離器將輸入的數(shù)字基帶信號分離為N路數(shù)字基帶信號，并分別輸出給N個基帶幅度相位調(diào)整器；任一基帶幅度相位調(diào)整器根據(jù)對應(yīng)的載波放大器或峰值放大器對幅度和相位的設(shè)定要求，對接收的數(shù)字基帶信號進行幅度和相位的調(diào)整，并將調(diào)整后的數(shù)字基帶信號輸出給信號轉(zhuǎn)換單元；信號轉(zhuǎn)換單元將N個基帶幅度相位調(diào)整器輸入的N路數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換為N路射頻信號，并將其中N-1路射頻信號輸出給N-1個峰值放大器，以及將剩余的1路射頻信號輸出給載波放大器，所述N-1路射頻信號是由與峰值放大器對應(yīng)的基帶幅度相位調(diào)整器調(diào)整后的數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換得到的；載波放大器和任一峰值放大器對各自接收的射頻信號進行放大后，通過合路器將放大后的N路射頻信號合并后輸出。本專利技術(shù)實施例提供的信號發(fā)射機，由于對數(shù)字基帶信號根據(jù)載波放大器或峰值放大器對幅度和相位的設(shè)定要求，在數(shù)字域進行了幅度和相位的調(diào)整，使其在射頻域的表現(xiàn)滿足載波放大器或峰值放大器對載波和相位的要求。而在數(shù)字域?qū)?shù)字基帶信號進行調(diào)整的基帶幅度相位調(diào)整器是采用數(shù)字電路實現(xiàn)的，具有的控制精確度高，一致本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種信號發(fā)射機，其特征在于，所述信號發(fā)射機包括：數(shù)字信號處理單元、信號轉(zhuǎn)換單元和功率放大單元；所述數(shù)字信號處理單元包括：基帶信號分離器和N個基帶幅度相位調(diào)整器所述N為大于1的正整數(shù)；所述功率放大單元包括：合路器、1個載波放大器和N?1個峰值放大器，其中，N?1個基帶幅度相位調(diào)整器與所述N?1個峰值放大器一一對應(yīng)，剩余的1個基帶幅度相位調(diào)整器與所述載波放大器對應(yīng)；所述基帶信號分離器，用于將輸入的數(shù)字基帶信號分離為N路數(shù)字基帶信號，并分別輸出給N個基帶幅度相位調(diào)整器；任一基帶幅度相位調(diào)整器，用于根據(jù)對應(yīng)的載波放大器或峰值放大器對幅度和相位的設(shè)定要求，對接收的數(shù)字基帶信號進行幅度和相位的調(diào)整，并將調(diào)整后的數(shù)字基帶信號輸出給信號轉(zhuǎn)換單元；所述信號轉(zhuǎn)換單元，用于將N個基帶幅度相位調(diào)整器輸入的N路數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換為N路射頻信號，并將其中N?1路射頻信號輸出給N?1個峰值放大器，將剩余的1路射頻信號輸出給載波放大器，所述N?1路射頻信號是由與峰值放大器對應(yīng)的基帶幅度相位調(diào)整器調(diào)整后的數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換得到的；所述載波放大器，用于對接收的射頻信號進行放大，同時該載波放大器工作在AB類；任一峰值放大器，用于對接收的射頻信號進行放大，同時該峰值放大器工作在C類；所述合路器，用于將放大后的N路射頻信號合并后輸出。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種信號發(fā)射機，其特征在于，所述信號發(fā)射機包括：數(shù)字信號處理單元、信號轉(zhuǎn)換單元和功率放大單元；所述數(shù)字信號處理單元包括：基帶信號分離器和N個基帶幅度相位調(diào)整器所述N為大于1的正整數(shù)；所述功率放大單元包括：合路器、1個載波放大器和N-1個峰值放大器，其中，N-1個基帶幅度相位調(diào)整器與所述N-1個峰值放大器一一對應(yīng)，剩余的1個基帶幅度相位調(diào)整器與所述載波放大器對應(yīng)；所述基帶信號分離器，用于將輸入的數(shù)字基帶信號分離為N路數(shù)字基帶信號，并分別輸出給N個基帶幅度相位調(diào)整器；任一基帶幅度相位調(diào)整器，用于根據(jù)對應(yīng)的載波放大器或峰值放大器對幅度和相位的設(shè)定要求，對接收的數(shù)字基帶信號進行幅度和相位的調(diào)整，并將調(diào)整后的數(shù)字基帶信號輸出給信號轉(zhuǎn)換單元；所述信號轉(zhuǎn)換單元，用于將N個基帶幅度相位調(diào)整器輸入的N路數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換為N路射頻信號，并將其中N-1路射頻信號輸出給N-1個峰值放大器，將剩余的1路射頻信號輸出給載波放大器，所述N-1路射頻信號是由與峰值放大器對應(yīng)的基帶幅度相位調(diào)整器調(diào)整后的數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換得到的；所述載波放大器，用于對接收的射頻信號進行放大，同時該載波放大器工作在AB類；任一峰值放大器，用于對接收的射頻信號進行放大，同時該峰值放大器工作在C類；所述合路器，用于將放大后的N路射頻信號合并后輸出；所述數(shù)字信號處理單元還包括：基帶信號峰均比抑制器、包絡(luò)提取器、N個時延調(diào)整器、N個參數(shù)調(diào)整器，其中，N-1個參數(shù)調(diào)整器與N-1個峰值放大器一一對應(yīng)，剩余的1個參數(shù)調(diào)整器與載波放大器對應(yīng)；所述基帶信號峰均比抑制器，用于對所述輸入的數(shù)字基帶信號進行峰均比抑制，并將得到的峰均比抑制后的數(shù)字基帶信號輸出給基帶線性化預(yù)處理器；所述包絡(luò)提取器，用于對基帶信號峰均比抑制器輸出的數(shù)字基帶信號進行包絡(luò)提取，得到N路數(shù)字基帶包絡(luò)信號，并分別輸出給N個時延調(diào)整器；任一時延調(diào)整器，用于對接收的數(shù)字基帶包絡(luò)信號進行時延調(diào)整，并輸出給一個參數(shù)調(diào)整器；任一參數(shù)調(diào)整器，用于根據(jù)本地存儲的載波放大器或峰值放大器的數(shù)字柵壓信號包絡(luò)值與信號幅度值之間的對應(yīng)關(guān)系，確定接收的數(shù)字基帶包絡(luò)信號的信號幅度值對應(yīng)的數(shù)字柵壓信號包絡(luò)值，并將所述數(shù)字柵壓信號包絡(luò)值輸出給信號轉(zhuǎn)換單元；所述信號轉(zhuǎn)換單元，還用于將接收的N路數(shù)字柵壓信號包絡(luò)值轉(zhuǎn)換為N路模擬柵壓包絡(luò)信號，并將其中N-1路模擬柵壓包絡(luò)信號輸出給N-1個峰值放大器，將剩余的1路模擬柵壓包絡(luò)信號輸出給載波放大器，所述N-1路模擬柵壓包絡(luò)信號是由與峰值放大器對應(yīng)的參數(shù)調(diào)整器輸出的數(shù)字柵壓信號包絡(luò)值轉(zhuǎn)換得到的；所述載波放大器，具體用于根據(jù)接收的模擬柵壓包絡(luò)信號，對接收的射頻信號進行放大；任一峰值放大器，具體用于根據(jù)接收的模擬柵壓包絡(luò)信號，對接收的射頻信號進行放大。2.如權(quán)利要求1所述的信號發(fā)射機，其特征在于，所述數(shù)字信號處理單元還包括：基帶線性化預(yù)處理器；所述基帶線性化預(yù)處理器，用于對接收的數(shù)字基帶信號進行線性化預(yù)處理，并將線性化預(yù)處理后的數(shù)字基帶信號輸出給基帶信號分離器。3.如權(quán)利要求1所述的信號發(fā)射機，其特征在于，所述N個時延調(diào)整器與N個基帶幅度相位調(diào)整器一一對應(yīng)；所述任一時延調(diào)整器，具體用于根據(jù)對應(yīng)的基帶幅度相位調(diào)整器所在的信號傳輸路徑上，信號從基帶信號峰均比抑制器輸出至該基帶幅度相位調(diào)整器對應(yīng)的載波放大器或峰值放大器歷經(jīng)的第一時長，對接收的數(shù)字基帶包絡(luò)信號進行時延調(diào)整，使得自身所在的信號傳輸路徑上，信號從基帶信號峰均比抑制器輸出至載波放大器或峰值放大器歷經(jīng)的第二時長等于所述第一時長。4.如權(quán)利要求2-3任一所述的信號發(fā)射機，其特征在于，所述功率放大單元還包括：耦合器；所述信號發(fā)射機還包括：反饋監(jiān)測單元；所述耦合器，用于將所述合路器輸出的射頻信號耦合輸出至反饋監(jiān)測單元；反饋監(jiān)測單元，用于對接收的射頻信號進行處理，得到數(shù)字基帶信號并輸出給基帶線性化預(yù)處理器；所述基帶線性化預(yù)處理器，具體用于將基帶信號峰均比抑制器輸出的數(shù)字基帶信號和反饋監(jiān)測單元輸出的數(shù)字基帶信號進行比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整自身的預(yù)處理參數(shù)，并根據(jù)調(diào)整后的預(yù)處理參數(shù)對基帶信號峰均比抑制器再次輸出的數(shù)字基帶信號進行線性化預(yù)處理。5.如權(quán)利要求2所述的信號發(fā)射...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張占勝，潘栓龍，
申請(專利權(quán))人：京信通信系統(tǒng)中國有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：