CN1061123A - 线性发射机训化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种线性发射机，具有开环和闭环训化模式的性 能，其功能在于以减少相邻信道干扰的方式来排定和 促进这些训化模式。利用训化波形可以增强这些工 作目标，在TDM系统中可以以多种方法使开环和闭 环的训化模式的安排有序化。

Description

本发明广泛涉及调制信息发射机，包括但不限于工作在射频（RF）系统的线性发射机。

线性发射机是已知的。卡特林（Gartesian）反馈发射机就构成这样一种已知的发射机。通过适当的调整这种以负反馈为基础的发射机结构将工作在令人满意的线性模式。然而至少有两个问题困扰着这种发射机正常工作。

第一，环相移必须做专门调整，否则，发射机的稳定将受损。最坏的情况，负反馈作用将起正反馈作用，引起不希望的振荡。

第二，必须注意确保发射机的最后增益级不工作在或超过箝位电平。如果箝位电平被超出，发射机的负反馈作用将试图补偿，其不希望的结果包括在邻近频率上的发散。这种分散会极大地干扰其它的无线电工作者。

一种现有技术的方法是有效地限制基频带输入值以便保证不达到箝位电平。虽然这可以成功地避免上述分散问题，但在基频带信息上必须强行加上的限制是如此的保守以致于妨碍了发射机传输性能的最佳工作状态。

据此，需要存在一种办法和装置提供用于线性发射机必要的训化（training），以保证适当的环相位调整及最佳基带信号电平。

通过提供这里描述的方法和装置上述需要和其它需要都基本满足了。依据该方法的一个方面，训化工作模式和非训化工作模式被用于负反馈放大器。与输入信号相关的负反馈信号的相位调整及对放大的箝位电平的确定在训化工作模式期间被限定。在非训化工作模式期间，利用来自训化模式定出的相位调整，通过利用从训化模式找出的箝电平信息，放大器工作在不超出所限定的箝位电平的方式。

图1是本发明的线性发射机结构的方块图;

图2是本发明的线性发射机的简要工作的简化方块图;

图3是训化波形的时间图;

图4，5及6是本发明的线性发射机的几种工作实施例的TDM（时分多路传输）框图。

现在介绍图1，标号10全面描绘了本发明卡特森负反馈发射机。该发射机（10）一般包括第一和第二信息信号路径（11和12）、一个含信息信号的路径（13）、第一和第二反馈路径（14和15）、及一个相位调整单元（16）。这些所涉及的单元中的每一个将依次详细描述。

该第一和第二信息信号路径（11和12）在本实施例中相互是相同的。它们的不同之处仅仅在于第一路径（11）接收同相（in-phase）基带信息输入信号（17）而第二路径接收90°相位差（quadratrre）基带信息输和信号。因此，只详细描述第一路径。

第一信息路径（11）的输入端（17）连接到微分加法器（diffirntial  summer）（19）。这个微分加法器（19）余下的输入端连接第一反馈路径（14）。该加法器的输出连接到一个可变增益基带放大器（21），该放大器通过一个低通滤波器（22）连接到加法器（23）。这个加法器（23）余下的输入端连接输入端（17）以维持下面详细描述的开环工作。

加法器（23）的输出通过另一个放大级（24）到混频器（26），这个混频器使刚进来的基带信号向上变换（up-cenverts）为选择中一个予定载频。

由本机振荡器（27）提供用于混频器（26）的注入信号，与此同时第二信息路径（12）当然也接收一个相移90°（28）的注入信号。

两个信息路径（11和12）的输出连接到加法器（29）的输入端，加法器（29）是合信息信号路径（13）的输入端。加法器（29）的输出连接到激励器（exciter）（31）的输入然后通过功率放大器（32）连到适当的输出元件（33）。

一个耦合器（34）响应功率放大器（32）的输出，向第一和第二反馈路径（14和15）提供反馈信号。从PA（功效）输出获得的向上变换信号通过适当混频器（36和37）先向下变换，然后被提供上面提到的第一和第二信息路径的微分加法器（19）的负输入端，用于反馈路径混频器（36和37）的向下变换注入信号是通过适当的90°相移器（38）相互正交被提供的。

相移单元（16）提供比较器（39和44）以探测两个输入端（17和18）及两个反馈路径（14和15）间的相位差，并将任何差别信息提供给控制单元（41），该单元又控制着连接在本机振荡器（27）与反馈路径混频器（36和37）注入输入端之间的相移器（42）。

上面的电路块是本技术领域内一般技术人员所了解的。

在正常的非训化工作模式下，该发射机（10）在相应的输入端（17和18）接收它的两个信息信号并且用已知的方法去处理这些信号，在最后放大之前进行线性校正、放大、滤波、向上变换（up-convert）和结合（combine）。负反馈路径（14和15）维持适当的线性功能。

训化工作模式中，该发射机（10）可做如下操作。在开环模式时可变增益基带放大器（21）通过增益控制信号（43）使之无效，由此有效的断开主要路径这部分。进来的信号将用唯一的直接路径通向加法器（23），因此使反馈校正路径（19）被旁路。在这种模式下，环相移可被相移调整单元（16）调整。其结果，相差被比较器（39和44）确定，这个差别信息由控制单元（41）利用通过相移单元（42）调整相移。由于做这种调整，适当的环相位关系可以被保证，反馈将工作在所希望的负方式下，将没有不希望的正反馈所引起的振荡。

可变增益基带放大器（21）和与之联系的低通滤波器（22）还可适当地控制它们的有效带宽尽可能窄并且减少它们的有效转换速率（slew  rate），如当发射机（10），在训化模式期间工作在闭环模式时，可以与适当的输入信号一起限定用于发射机的箝位电平，同时使实际上向邻近频率的发散减到最少。一旦箝位电平根据这个过程被确定，用于当时目的训化即可结束并且发射机恢复到带有一般带宽和转换速率的普通闭环工作状态。放大器工作在接近但未超出箝位电平，因此有效获得了放大器的高性能工作。

综合上面描述的训化元件会遇到许多实际问题。当从训化模式方面转向另一模式时，有害的载波馈入项会引起不利发散。这个问题进一步由于在开环和闭环训化模式两种情况下载波馈入的起源（contributors）不同而更加严重。在开环模式下，只有前面的电路包括前混频器（26）产生有效的载波馈入项。在闭环模式，虽然，前变频器起的作用被位于其前的前路径增益所抑制，但取而代之，在反馈路径中的后混频器（36和37）及相关的电路构成载波馈入的主要源。所以，闭环和开环载波馈入项实际上是彼此独立的，而且可以是大不相同，因此，开关从开环到闭环训化模式的转变可引起显著的发散。

在这个实施例中的用于使发散减到最少的效果的方法参考示于图2的更简化的反馈环（200）也许更容易理解。这是一种典型的反馈环，第一加法器（201）产生一误差（error）信号VE，它代表输入信号VI和反馈信号VF二者之差。前面路径的增益包括两个主要起源;第一放大器（202）有第一增益（A1）和第二放大器有第二增益（A2）。正如前面的实施例所描述的，这些增益级（202和203）有连在二者之间的加法器（204），加法器（204）余下的输入接收输入信号VI。通过选择

（A2）（B）＝1

（A1）变为有效环增益。产生许多优点。为了在闭环工作中所期望的高环增益：

V₀≌ (Vi)/(B)

在另一方面，通过置A1＝0，环有效打开并且

V₀＝（A2）（Vi）＝ (Vi)/(B)

这样，在相等的开环和闭环增益之间所期望的转换目标通过选择使第一增益单元（202）的能否工作来实现。对于上述为了简化环（200），

V₀＝Vi (A2（1+A1）)/(1+（A1）（A2）（B）) ≌ (Vi)/(B) 。

在前部向上混合路径中的载波馈入源描述为AU，在反馈向下混合路径中的载波馈入起源被描述为AD。通过采用AGC（自动增益控制）型放大器来完成第一增益级（202）及相对慢地改变增益控制从0到所述增益A1，使在开环和闭环两个模式中的不同的载波馈入信号出现平滑过渡。这充分地减少了在这个过渡点上的发散。

为了训化的目的在训化模式期间利用一预定基频带输入训化波形来提供了一个适当的信号并同时使发散机会减到最少，尤其是在使用上面披露的放大器结构时。一个训化波形的例子出现在图3（依照给定系统的实际需要波型的不同部分实际时标宽度及相对振幅，可以有相当大的变化。在本技术领域内的一般技术人员充分理解这一点）。这个顺序以100微秒的开环初始间隔开始，在此间隔期间激励器（31，见图1）的源控制电压逐渐斜坡上升。电源的这个斜波供给使发散减到最少。紧接着，一个200微秒的间隔（301）提供开环相位调整间隔，在此间隔期间环相位参数可以有如上述的进行调整。在间隔（30）结束时相位已调好并且确保当环按顺序闭合时是稳定的。

下一个200微秒间隔（302）给上面描述途径在开环和闭环训化模式之间提供了平滑过渡的机会。现在在一个闭环训化模式（303）里，执行电平设置过程来确定恰当的箝位电平。在这个模式，输入信号（304）在近似400至500微秒期间从0至箝位电平斜向上升。如同前面描述的，在此模式期间，当斜波顺利获得箝位时，环放大器（21）以低增益带宽和慢转换速率模式运行，使发散减到最少。在箝位电平的检测和测量之后，这个波形是倾斜向下且接下来的信息信号被恰当改变比例以避免箝位。环放大器然后被置于满增益带宽以及正常转换速率性能以便线性化电路（Linearizer）在同步时可以减少信道干扰且信息信号接顺序开始。这向下的斜波时间典型的可以是持续200微秒。

上述训化顺序是假定，开环和闭环训化工作发生在即时顺序中，起码是在传输的开始时。在运行的TDM模式中，如图4描绘的，每一个子框（Subframe）（401）可以包括训化部分，它典型的被放置在每一个子框的开始。每个训化部分（402）可以由适当的数据序列跟随着，数据序列可包括同步信息，编码专用语、用户数据、及类似的数据。

其它实施例当然是本技术领域一般技术人员所明了的。例如，图5所描绘的，第一个子框（501）可以是以开环训化部分（506）开始。下一个子框（502）又可以是用一个连续的开环训化部分（507）开始。下一个按顺序的子框（503）中，这个子框可以是以闭环训化部分（508）开始。用这些离散的训化部分（506、507和508），可以用更多的时间来完成上述的训化，因此在给定的应用中可以获得增加的精度。在另一种选择中，每一个部分的时标配份可从上面描述那些配份中减少，因此尽管每个子框使用的时间更少，却产生了就精度而论类似的结果。在这个特别描述的实施例中，一旦开环和闭环训化模式开始进行，在接下来的子框（504）中的按顺序下来的训化模式（509）可以被结合成开环和闭环训化部分，在这里基于这样的设想即先期获得的信息将使训化需要减到最少，较少的时间周期被用于训化方法。

在另一种方法（图6）中，训化段（601）可以被提供在一些子框（602）中，但是在其它子框（603）中没有。这为后者（603）留下增加的可用部分来容纳附加数据的通过量。根据预定程序（例如每一个其它子框可以包括一训化段）训化段（601）可以被跳过（skipped），或是通过在其数据信息中提供编码指示，以动态方式安排或取消训化段，由此，接连发生的训化部分可以根据需要来安排和取消。

Claims (3)

1、一种负反馈放大器，包括：

A)用于接收输入信号的输入装置；

B)用于提供与输入信号的处理模式相关的反馈信号的反馈装置；

C)线性化装置可操作地连接到输入装置及反馈装置上用于处理输入信号至少部分地作为反馈信息的一个函数；

D)训化装置，它用于在训化模式运行期间有选择地产生：

ⅰ)反馈信号，它被相位调节来提供相位调整定位；及

ⅱ)放大器，它用以被限制的带宽干扰率在箝位电平被操作确定电平；

这样的放大器，在非训化工作模式期间使用相位调整定位和箝位电平信息。

2、一种负反馈放大器，包括：

A）第一信息信号路径，包括第一放大器及滤波器，以及第一向上变换混频器;

B）第二信息信号路径，包括第二放大器及滤波器，以及第二向上变换混频器;

C）被连接到第一和第二信息信号路径的联合信息信号路径，包括激励器、放大器、及输出;

D）连接在出与第一信息信号路径之前的第一反馈信号路径，包括第一向下变换混频器;

E）连接到输出与第二信息信号路径之间的第二反馈信号路径，包括第二向下变换混频器;

F）训化装置，它用于选择性的引起：

ⅰ）在开环训化工作模式中，第一和第二放大器及滤波器被有效地旁路，第一及第二反馈信号路径去相位调整;以及

ⅱ）在闭环训化工作模式下，第一和第二放大器及滤波器以减少的带宽和减少的转换速率的工作模式被操作，用于确定联合信息信号路径的箱位电平信息。

3、如权利要求2的负反馈放大器，其中训化装置的进一步功能是使负反馈放大器在至少一些非训化工作模式期间用相位调整的第一和第二反馈信号路径以及箱位电平信息。

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