包络跟踪方法和装置技术领域
本发明涉及一种电源控制技术，以及在具体实施例中，涉及一种包络跟
踪方法和装置。
背景技术
发射器在诸如蜂窝电话等无线终端内的整机效率是确定该无线终端
的操作时间或通话时间的关键指标。该无线终端包括功率放大器(power
amplifier，PA)，该PA在以较高的输出功率电平传输信号时消耗的电流量
相当大。一种用以降低PA电流消耗和/或提高PA效率的方法是调制该PA的
供电电压。例如，可以使用包络跟踪(envelopetracking，ET)系统调制
供电电压，该ET系统基于PA的输入信号电平动态调整PA的供电电压。无
线终端的电池直接连接到ET调制器，且该ET调制器的输出连接到PA供电
电压引脚，而不是将无线终端的电池电压直接用作PA的供电电压。该ET
调制器可在PA输入信号电平较低时降低PA的供电电压，而在PA输入信号
电平较高时提高PA的供电电压。这样，ET调制器通过减少不必要的余量
来提高提供PA的供电电压的效率。
在无线终端内实施ET系统的挑战之一在于管理ET调制器所见的PA负
载变化。通常，ET调制器可经历随PA的功率而大幅波动的PA负载。例如，
当PA输出较低功率时，PA消耗较低的电流，使PA的供电电压线路上的阻
抗较高。相反，当PA输出较高功率时，PA消耗较高的电流，使PA的供电
电压线路上的阻抗较低。为了准确地跟踪变化的PA负载，闭环ET调制器
可实现反馈回路，该反馈回路跟踪PA负载并相应地调整PA的供电电压。
遗憾的是，闭环ET调制器使用的反馈回路通常会引起稳定性问题，这些稳
定性问题影响了ET系统的整体性能。
作为替代方式，ET系统可使用开环ET调制器来缓解由闭环ET调制器
内的反馈回路引起的稳定性问题。与闭环ET调制器相比，开环ET调制器
可不实现反馈通路来检测变化的PA负载。遗憾的是，在没有反馈通路的情
况下，PA负载变化会导致开环ET调制器产生变化的电压参考输入，这些
电压参考输入引起无线终端的整体系统退化。为了缓解这个问题，可能需
要配置开环ET调制器以对PA负载变化进行数字预失真。然而，为了使预
失真生效，开环ET调制器可能需要获取关于开环ET调制器与PA供应之间
的缺陷的准确信息。例如，开环ET调制器可能需要获取关于动态信号激励
(例如，长期演进(LongTermEvolution，LTE))下PA负载变化的信息，
以及电感电容(inductor-capacitor，LC)滤波器响应信息。
发明内容
在一项实施例中，本发明包括一种用于提供ET的装置，包括存储器以
及耦合到所述存储器的处理器，其中所述存储器包括当由所述处理器执行
时使所述装置执行以下操作的指令：使用参考电压信号确定PA的非线性
PA电流负载，对所述非线性PA电流负载进行滤波以获取纠错信号，以及
将所述纠错信号添加到所述参考电压信号以产生预失真补偿信号，其中所
述参考电压信号对应于PA的输入，以及所述纠错信号对应于所述参考电压
信号与PA供电电压之间的不匹配。
在另一项实施例中，本发明包括一种用于提供ET的装置，包括PA负
载变化预失真器以及可操作地耦合到所述PA负载变化预失真器的开环ET
调制器，其中所述PA负载变化预失真器用于：基于由PA接收的输入信号
确定PA供电电压通路处的负载变化，以及通过所述负载变化产生预失真补
偿信号，其中所述开环ET调制器用于通过所述预失真补偿信号产生所述
PA供电电压通路上的PA供电电压。
在又一项实施例中，本发明包括一种用于实施ET的方法，包括：接收
包络信号，获取PA的非线性负载表征，基于所述PA的非线性负载表征产
生纠错信号，将所述纠错信号添加到所述包络信号以产生所述预失真补偿
信号，以及传输所述预失真补偿信号用于产生脉冲宽度调制，其中所述纠
错信号基于的是所述包络信号与PA供电电压之间的不匹配。
结合附图和权利要求书可以从以下的详细描述中更清楚地理解这些
和其它特征。
附图说明
为了更透彻地理解本发明，现参阅结合附图和具体实施方式而描述的以
下简要说明，其中的相同参考标号表示相同部分。
图1为开环ET调制器系统的实施例的示意图。
图2示出了PA负载变化对ET调制器的频率响应的影响的图示。
图3为本发明实施例可在其上操作的开环ET调制器系统的实施例的示
意图。
图4为工厂校准期间配置有动态感测的开环ET调制器系统的实施例的
示意图。
图5为PA负载变化预失真器的实施例的示意图。
图6为工厂校准期间PA负载变化预失真器的实施例的示意图。
图7为具有PA负载变化预失真器的开环ET调制器系统的实施例的示意
图。
图8为PA负载变化预失真器的实施例的示意图。
图9为工厂校准期间更新PA负载变化预失真器的一个或多个部件参数
的方法的实施例的流程图。
图10为在脉冲宽度调制(pulse-width-modulation，PWM)产生之前用于
PA负载变化预失真器的方法的实施例的流程图。
图11为无线终端的实施例的示意图。
具体实施方式
首先应理解，尽管下文提供一项或多项实施例的说明性实施方案，但
所公开的系统、装置和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论该技术
是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方
案、附图和技术，包括本文所说明并描述的示例性设计和实施方案，而是
可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。但是，为了
便于公开本发明，对现有技术的某些方面进行了讨论，申请人决不否认这
些方面的技术，且本发明意图可以包括此处讨论的现有技术的一个或多个
方面。
图1为开环ET调制器系统100的实施例的示意图。开环ET调制器系统
100可包括PWM发生器102、开环ET调制器104以及ETPA106。PWM发
生器102可接收输入参考供电电压信号Vref(t)并对参考供电电压信号Vref(t)
执行脉冲宽度调制以产生数字脉冲，这些数字脉冲表示期望的参考供电电压
信号Vref(t)。参考供电电压信号Vref(t)可为经过包络处理的同相正交
(in-phase/quadrature，IQ)数据。PWM发生器102输出数字脉冲并将数字
脉冲反馈到开环ET调制器104。在开环ET调制器104内，ET切换功率级
108首先接收数字脉冲并可修改切换功率以产生所需电流。ET切换功率级108
还可用于减少切换耗损。LC滤波器110可从ET切换功率级108接收修改后
的数字脉冲并对修改后的数字脉冲进行滤波以在将修改后的数字脉冲输出为
PA供电电压之前移除时钟杂散和其它高频损伤。
开环ET调制器104用于将参考供电电压信号Vref(t)复制为PA供电电压
(例如，集成电路(integratedcircuit，IC)供电电压(t)(Vcc(t)))。当PA
的RF输入较低时，PA汲取少量电流，这通常意味着来自PA供电电压的PA
负载较大。相反，当PA的RF输入较高时，PA汲取大量电流，这通常意味
着来自PA供电电压的PA负载较小。因此，PA供电负载的变化可能影响LC
滤波器110的频率响应以及PA供电电压Vcc(t)与参考供电电压信号Vref(t)
匹配的准确性。
图2示出了PA负载变化对ET调制器的频率响应的影响的图示200。开
环ET调制器所经历的来自PA的阻抗负载(Zload)可为RF包络信号和PA
供电电压Vcc(t)的函数。PA负载变化可引起非线性和/或LC滤波器频率响应
的高峰或下降。在图示200中，振幅轴(例如，y轴)表示LC滤波器频率响
应，x轴表示频率。图示200还描绘了三条不同的Zload曲线202、204和206，
这些曲线展示了LC滤波器频率响应如何随Zload的变化而变化。具体而言，
Zload曲线202代表当ET调制器经历的实际PA负载相对小于为开环ET
调制器配置的最优PA负载时的曲线；Zload曲线204代表当ET调制器经
历的实际PA负载大致等于为开环ET调制器配置的最优PA负载时的曲
线；以及Zload曲线206代表当ET调制器经历的实际PA负载相对大于为
开环ET调制器配置的最优PA负载更低时的曲线。
在图2中，Zload曲线202示出了LC滤波器的频率响应为过阻尼的，这
意味着开环ET调制器仅输出包络信号的低频部分。相反，Zload曲线206
描绘了LC滤波器的频率响应为欠阻尼的，这意味着包络信号的高频内容
被开环ET调制器过度放大。因此，欠阻尼和过阻尼场景都可能由于对PA
负载的不准确跟踪而导致整体性能下降。通常，为了使性能下降减到最小，
开环ET调制器可设计为低通且具有以相对适度的水平产生过阻尼及欠阻
尼的LC滤波器参数。换言之，在没有方法能准确跟踪PA负载变化的情
况下，可对开环ET调制器使用设计折衷，以便平衡(例如，欠阻尼情况
下的)系统稳定性及(例如，过阻尼情况下的)系统性能。
本文公开了实施PA负载变化预失真器以管理开环ET调制器系统的
变化PA负载的至少一种方法、装置和系统。在一项实施例中，在工厂校
准期间，PA负载变化预失真器可通过PA供电传感系统动态感测PA供电
电压Vcc(t)。感测到的PA供电电压Vcc(t)可与参考供电电压Vref(t)相比较，
以便使用工厂校准自适应算法更新和/或确定PA负载变化预失真。为了防止
稳定性问题，PA供电传感系统可在工厂校准期间操作，并且可在开环ET
调制器系统的正常操作模式下不可操作。在正常操作模式(例如，通过无
线发射器传输RF信号)和/或非工厂校准使用期间，开环ET调制器可使
用在工厂校准期间获取的PA负载变化预失真器在额定和变化的过程下输
出期望的PA供电电压Vcc(t)。具体而言，PA负载变化预失真器可用于产
生预失真补偿信号，该预失真补偿信号尝试将参考供电电压Vref(t)匹配到
PA供电电压Vcc(t)。
图3为本发明实施例可在其上操作的开环ET调制器系统300的实施
例的示意图。在一项实施例中，可在任何用于传输RF信号的无线终端内找
到开环ET调制器系统300。开环ET调制器系统300可包括IQ数据源301、
数模转换器(digital-to-analogconverter，DAC)302、收发器304、PA306、
包络发生器308、PA负载变化预失真器310、PWM发生器312、开环ET调
制器314和PA供电传感系统316。开环ET调制器系统300在正常操作模式
期间可细分为信号通路和包络通路。DAC302、收发器304和PA306可为信
号通路的一部分，而包络通路可包括包络发生器308、PA负载变化预失真器
310、PWM发生器312和开环ET调制器314。信号通路可产生用于通过无线
终端的发射器传输的RF信号(例如，通过天线输出的RF信号)，包络通路
可提供ET功能以产生与参考供电电压Vref(t)基本上匹配的PA供电电压
Vcc(t)。如图3所示，信号通路和包络通路可在PA306处合并，PA306可
为产生放大的RF信号的任意放大设备。
图3示出了信号通路可从IQ数据源301获取已调IQ数据。IQ数据
源301可为用于将从基带输出的数字数据转换为I和Q分量的任意设备。
分量I和Q数据可最终由本地振荡器分别转换为信号通路内期望的RF载
波频率。在图3所示的信号通路中，IQ数据源301可将IQ数据转发给DAC
302，以便将IQ数据(例如，数字信号)转换为基带形成信号。DAC302
可为用于将数字信号转换为形成信号的任意设备。然后，DAC302可将基
带形成信号输出给收发器304，收发器304可为用于将基带形成信号转换
为RF信号的任意设备。例如，收发器304可包括发射器、接收器、低通
滤波器和RF可变增益放大器(variablegainamplifier，VGA)。收发器304
可输出RF信号并将该RF信号发送(例如，传输)给PA306，以便将RF
信号放大到适当水平。PA306输出放大的RF信号，该信号最后通过无线
终端的天线传输。本领域普通技术人员知道，信号通路可包括附加部件(例
如，滤波器、延迟部件、放大器等)，用于将数字数据转换为放大的RF
信号并进行处理以供无线传输。对图3中信号通路的使用和论述仅仅是为
了方便描述和说明的一个示例。
包络通路可包括开环ET调制器314。与闭环ET调制器相比，开环
ET调制器314可不包括形成反馈通路来跟踪变化的PA负载。通常，形成
反馈通路将PA供电电压Vcc(t)作为输入返回给闭环ET调制器，以便匹配
参考供电电压Vref(t)与PA供电电压Vcc(t)。这样，闭环ET调制器的形
成反馈通路可提供电流感测。在没有形成反馈通路的情况下，开环ET调
制器314和开环ET调制器系统300不会遇到由形成反馈通路引起的稳定
性问题。此外，抑制由反馈通路导致的残留损伤(例如，稳定性问题)的
误差放大器(例如，“AB”类误差放大器)可不在开环ET调制器314内
使用。因此，与闭环ET调制器相比，开环ET调制器314可省电。图3
还示出了包络通路可在数字域中实施，因而不包括通常在包括形成闭环
ET调制器的包络通路内发现的DAC和/或重建滤波器(reconstruction
filter，RCF)。
包络通路可产生动态PA供电电压Vcc(t)，Vcc(t)对应于信号通路中产
生的RF信号的振幅或“包络”。包络发生器308可接收IQ数据，并产生
响应于该IQ数据包络信号。换言之，包络信号的电压电平(例如，约0
伏特(volt，V))可从IQ数据的电压范围(例如，约1V至2V)确定。
本领域普通技术人员知道，可使用多种方法实施处理IQ数据的包络发生
器308。然后，包络发生器308可将包络信号转发给PA负载变化预失真
器310。
PA负载变化预失真器310可用于校正包络信号，使得开环ET调制器
314输出的PA供电电压Vcc(t)基本上与从包络发生器308接收的参考供电
电压Vref(t)相匹配。PA负载变化预失真器310可在数字域中形成PA306
的非线性负载电流，以防止由PA306的非线性负载阻抗引起的PA供电电
压Vcc(t)的失真。为了校正包络信号，PA负载变化预失真器310可在PWM
转换之前将纠错信号添加到包络信号以形成预失真补偿信号。在一项实施
例中，为了产生纠错信号，PA负载变化预失真器310可在工厂校准期间
通过PA供电传感系统316获取PA非线性负载表征。PA负载变化预失真
器310还可用于实施上采样和下采样以提高PA负载变化预失真器310内
负载预失真滤波器的准确性。通过确定纠错信号并将其应用到包络信号，
PA负载变化预失真器310可将非线性负载对开环ET调制器314内LC滤
波器的影响最小化。因此，PA负载变化预失真器310可对开环ET调制器
系统300的由于非线性的时变负载阻抗而导致的损伤进行补偿。
PA负载变化预失真器310随后可输出预失真补偿信号给PWM发生
器312。PWM发生器312可用于对补偿的包络信号执行PWM以产生与补
偿的包络信号相符的脉冲波。换言之，PWM发生器312可通过在数字域
中执行信号调制来提高信号线性，在数字域中，脉冲的宽度对应于补偿的
包络信号的具体数据值。然后，PWM发生器312可将输出的数字PWM
信号转发给开环ET调制器314。开环ET调制器314可使用数字PWM信
号和电池电压来产生PA供电电压Vcc(t)。然后，PA供电电压信号Vcc(t)
被反馈给PA306，以便为PA306提供对应于来自信号通路的RF信号的
供电电压。开环ET调制器314和PA负载变化预失真器310将在图4和5
中更详细地论述。
图3还示出了开环ET调制器系统300可包括PA供电传感系统316。PA
供电传感系统316在工厂校准期间可操作，但在ET调制器系统300的正常
操作模式下不可操作。PA供电传感系统316可为传感通路的一部分，其在工
厂校准期间(例如，使用信噪比(signaltonoiseratio，SNR))将参考供电
电压Vref(t)与PA供电电压Vcc(t)相比较并更新PA负载变化预失真器310内
的参数(例如，滤波器参数)。开环ET调制器系统300在正常操作模式和/
或非工厂校准操作期间可不实施PA供电传感系统316。在工厂校准期间，可
使用LTE(例如，LTE带20)、宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultiple
Access，WCDMA)和/或片上产生的其它类型的刺激信号(例如，正弦波)
设置或产生参考供电电压Vref(t)。PA供电传感系统316可感测PA供电电压
Vcc(t)并确定参考供电电压Vref(t)与PA供电电压Vcc(t)之差。比较之后，PA
供电传感系统316可更新PA负载变化预失真器310内的参数以提高参考供
电电压Vref(t)与PA供电电压Vcc(t)之间的SNR和/或其它等效度量，以便匹
配参考供电电压Vref(t)和PA供电电压Vcc(t)的电压电平。PA供电传感系统
316将在下文更详细地论述。
图4为工厂校准期间配置有动态感测的开环ET调制器系统400的实
施例的示意图。开环ET调制器系统400包括PA负载变化预失真器402、
PWM发生器404、开环ET调制器409、RxRF通路部件410、延迟部件
422、ETPA424、PA供电传感系统426。开环ET调制器409可包括ET
功率级406和LC滤波器408，PA供电传感系统426可包括开关412、复
用器414、Rx中频(intermediatefrequency，IF)通路部件416、Rx模数
转换器(analog-to-digitalconverter，ADC)418和工厂校准自适应算法模块
420。在正常操作模式(例如，通过无线发射器传输RF信号)和/或非工
厂校准使用下，PWM发生器404可与图3中论述的PWM发生器312基
本上类似地接收IQ数据和函数。然后，ET功率级406可从PWM发生器
404接收包络信号。ET功率级406可包括修改PWM信号的切换频率并产
生所需电流的一个或多个功率级。ET功率级406然后可将PWM信号转发
给LC滤波器408。LC滤波器408可包括一个或多个低阶和/或高阶滤波器
(例如，两极和/或六极)，它们在将信号作为实际PA供电电压Vcc(t)进
行反馈之前通过移除时钟杂散和其它高频损伤来修改PWM信号。LC滤波
器408可包括驱动PA供电电压Vcc(t)的一个或多个低通滤波器。
传感通路可包括PA供电传感系统426，其可基本上类似于图3中论
述的PA供电传感系统316。如图4所示，PA供电电流I(Vcc(t),Vin(t))是
PA供电电压Vcc(t)和PA输入Vin(t)的函数。在一项实施例中，PA供电传
感系统426可包括RxIF通路部件416、RxADC418和工厂校准自适应算
法模块420。在正常操作模式期间，复用器414切换到RxRF通路部件410
以从天线接收无线数据(例如，RF信号)。RxRF通路部件410可包括
低噪声放大器(lownoiseamplifier，LNA)和混频器以接收和处理RF信
号。传感通路在正常操作模式(例如，传输和接收用于无线通信的RF信
号)期间可能不可操作，以便避免稳定性问题。在工厂校准(例如，不传
输和接收用于无线通信的RF信号)期间，开环ET调制器系统400可通
过PA供电传感系统426感测实际的PA供电电压Vcc(t)。当复用器414
从RxRF通路部件410切换到PA供电电压通路时，PA供电传感系统426
是可操作的，以便实施Vcc(t)感测。PA供电传感系统426可提供误差信号
和/或可以用于更新PA负载变化预失真器402内的参数的其它信息。PA
供电传感系统426在工厂校准期间可持续为可操作的，直到PA供电电压
Vcc(t)和参考供电电压Vref(t)在额定条件和变化的过程下基本上匹配(例
如，在容差范围内)。另外，PA供电传感系统426可不执行在闭环ET调
制器的形成反馈通路内常见的RF下变频(例如，RF信号转换为较低IF
信号)。
在一项实施例中，开关412可连接到复用器414的输入端之一并连接
到PA供电电压通路。当开关412处于“断开”状态(例如，未连接或开
路)时，复用器414的输入端与PA供电电压通路之间的阻抗可配置有相
对较高的阻抗，以免影响开环ET调制器系统400的效率。开关412可实
施用来在正常操作期间将PA供电电压通路与PA供电传感系统426隔离。
在另一项实施例中，PA供电传感系统426可不包括开关412，并可仅使用
复用器414在工厂校准期间切换到PA供电传感系统426。
在复用器414切换到PA供电通路之后(例如，开关处于“接通”状
态)，感测到的PA供电电压Vcc(t)被发送给RxIF通路部件416。RxIF
通路部件416可对PA供电电压Vcc(t)进行滤波(例如，电阻电容
(resistor–capacitor，RC)滤波和/或二阶滤波)和/或其它信号处理以移除
时钟杂散和其它信号损伤。RxADC418可将形成PA供电电压Vcc(t)转换为
数字PA供电电压Vcc(t)并将数字PA供电电压Vcc(t)提供(例如，传输)给
工厂校准自适应算法模块420。
工厂校准自适应算法模块420还可从延迟部件422接收参考供电电压
Vref(t)作为输入。延迟部件422可为任意类型的延迟和/或缓冲电路。延迟部
件422可用于提供足够长的延迟，使得参考供电电压Vref(t)与数字PA供电
电压Vcc(t)大约同时到达工厂校准自适应算法模块420。工厂校准自适应算法
模块420可将参考供电电压Vref(t)与数字PA供电电压Vcc(t)进行比较并基于
该比较产生误差信号。在一项实施例中，工厂校准自适应算法模块420可使
用参考供电电压Vref(t)与数字PA供电电压Vcc(t)的SNR来执行比较。误差
信号可输出到PA负载变化预失真器402，以便更新PA负载变化预失真器
402内的不同属性。工厂校准自适应算法模块420可使用本领域众所周知
的任意自适应算法，例如最小二乘算法和/或递归最小二乘算法。PA负载
变化预失真器402将在下文更详细地论述。
图5为PA负载变化预失真器500的实施例的示意图。PA负载变化预
失真器500可包括RFPA非线性电流模型502和数字线性滤波器504。RF
PA非线性电流模型502可接收参考供电电压Vref(t)信号并使用参考供电
电压Vref(t)产生非线性PA电流。RFPA非线性电流模型502可实施数字
插值滤波器和拉格朗日插值以获取非线性PA电流。可以较高的数据速率
对RFPA非线性电流模型502进行计算以提高准确性。然后，RFPA非线
性电流模型502输出非线性PA电流。
非线性PA电流随后可由数字线性滤波器504接收，该数字线性滤波
器可将非线性PA电流转换为电压信号。如图5所示，数字线性滤波器504
可接收滤波器部件参数值503。在一项实施例中，滤波器部件参数值503
可在工厂校准期间确定。在数字线性滤波器504对非线性PA电流进行滤
波并将其转换为电压信号之后，电压信号可发送给加法器506以与参考供
电电压Vref(t)信号合并，从而形成预失真补偿信号。图6至图8提供了
PA负载变化预失真器500的更详细的实施例。
图6为工厂校准期间PA负载变化预失真器600的实施例的示意图。
PA负载变化预失真器600可依赖于对LC滤波器响应的准确认识以及数字
查询表(look-uptable，LUT)，该数字LUT取决于当PA供电负载与IQ
信号同时被激发时的动态行为，该IQ信号与正常操作模式(例如，LTE)
期间的IQ信号相似。在工厂校准期间没有实施PA供电电压的反馈传感的
情况下，PA负载变化预失真器600与实际LC滤波器响应之间可能发生不
匹配。此外，数字LUT与实际动态PA供电电压行为之间的不匹配可对开
环ET调制器的预失真准确性产生负面影响。
为了克服可能的不匹配，可比较参考供电电压Vref(t)与PA供电电压
Vcc(t)以产生误差信号Error(t)。图6示出了RxADC604将感测到的PA
供电电压Vcc(t)作为数字信号输出，并且延迟部件602发送参考供电电压
Vref(t)给比较器618a。可使用图4中描述的工厂校准自适应算法模块420
来实施比较器618a。RxADC转换器604和延迟部件602可分别基本上类
似于图4中的RxADC转换器418和延迟部件422。在一项实施例中，工
厂校准自适应算法模块可执行比较并基于SNR将误差信号Error(t)提供给
PA负载变化预失真器600。误差信号Error(t)可更新PA负载变化预失真
器600内的部件参数，这些参数用于最小化参考供电电压Vref(t)与感测到
的PA供电电压Vcc(t)之间的SNR。例如，自适应算法可使用最小二乘算
法来更新对应于H(z)滤波器610、B(z)滤波器612a和612b、LUT614以及
F(z)滤波器620的参数。
在提供更新后的部件参数之后，PA负载变化预失真器600可产生校
正SNR差的纠错信号。PA负载变化预失真器600可包括上采样部件606、
预加重滤波器608、H(z)滤波器610、B(z)滤波器612a和612b、LUT614、
乘法器616、比较器618b、F(z)滤波器620、下采样部件622以及Vbattery
限制器624。上采样部件606可接收参考供电电压Vref(t)信号并将参考供
电电压Vref(t)信号的采样速率提高适当的系数(例如，约为5)。然后，
采样部件606可输出上采样的参考供电电压Vref(t)信号给预加重滤波器
608以过滤掉上采样的参考供电电压Vref(t)信号内的任何下降、衰减失真、
饱和和/或其它信号失真。预加重滤波器608可用于提高整体SNR。
然后，预加重滤波器608可输出参考供电电压Vref(t)给B(z)滤波器
612a和H(z)滤波器610。H(z)滤波器610可表示开环ET调制器内LC滤
波器(例如，图4中的LC滤波器408)的数字合成。H(z)滤波器610可
执行上采样的参考供电电压Vref(t)信号的z变换，并具有基于传递函数
H(z)的滤波特征。在另一项实施例中，当滤波在拉普拉斯域中实施时，H(z)
滤波器610可具有基于传递函数H(s)的滤波特征。B(z)滤波器612a和612b
可为低通滤波器的数字合成，该低通滤波器对来自F(z)滤波器620的带外
信号和来自预加重滤波器608的带内信号进行衰减。B(z)滤波器612a和
612b可用于限制预失真补偿信号的电压输出。例如，B(z)滤波器612可为
用于限制预失真补偿信号的电压输出的二阶巴特沃斯滤波器。
H(z)滤波器610在处理参考供电电压Vref(t)信号之后输出电压值
“Vr”。电压值“Vr”可发送给LUT614和乘法器616。LUT614可为存
储PA供电负载的动态行为的表格。在工厂校准过程中可(例如，使用
Error(t)值)从传感通路更新与LUT614存储在一起的PA供电负载数据。
LUT614可接收电压值“Vr”，并使用电压值“Vr”在表内执行查找以及
将电压值“Vr”与对应的电流值进行匹配。查找之后，LUT614可返回对
应的电流值并输出该电流值给比较器618b。
乘法器616可接收电压值“Vr”并将电压值“Vr”与值“1/R”相乘。
“R”可表示开环ET调制器内的LC滤波器经历的期望变化负载。乘法器
616还可输出电流值，其可与从LUT614输出的电流相同或不同。乘法器
616的输出随后被发送给比较器618b以确定来自乘法器616与LUT614
的电流值之差。基于这两个输入电流值，比较器618b可确定校正电流“Ir”。
换言之，电流“Ir”可表示剩余或非期望的非线性电流误差。“Ir”可通
过如下所示的等式1表示：
Ir(Vcc(t),Vin(t))＝I(Vcc(t),Vin(t))–Vcc(t)/R(1)
Vcc(t)和Vin(t)可分别表示PA供电电压和PA输入信号。Ir(Vcc(t),
Vin(t))可表示剩余非线性电流误差，而I(Vcc(t),Vin(t))可表示实际非线性
电流。Ir(Vcc(t),Vin(t))和I(Vcc(t),Vin(t))都可为Vcc(t)和Vin(t)的函数。在
一项实施例中，图5中所示的RFPA非线性电流模型502可包括上采样部
件606、预加重滤波器608、H(z)滤波器610、LUT614、乘法器616以及
比较器618b，以便产生非线性PA电流(例如，“Ir”)。
然后，比较器618b输出校正电流“Ir”信号给F(z)滤波器620。F(z)
滤波器620可为接收电流“Ir”并将电流“Ir”转换回为电压信号的高通
滤波器。因此，F(z)滤波器620可为确定校正电压信号的数字预失真滤波
器。在一项实施例中，F(z)滤波器620的传递函数可表示为有限脉冲响应
(finiteimpulseresponse，FIR)(例如，a1(1-z-1)+a2(1-z-1)3)。在另一项
实施例中，F(z)滤波器620(拉普拉斯等效物为F(s))可表示为无限脉冲响
应(infiniteimpulseresponse，IIR)。然后，F(z)滤波器620可输出校正电
压信号给B(z)滤波器612b，其对校正电压信号进行频带限制以形成纠错信
号。B(z)滤波器612b输出纠错信号给加法器626，加法器626将该纠错信
号添加到从B(z)612a接收的信号(例如，参考供电电压Vref(t)信号)以
形成预失真补偿信号。加法器626可将该预失真补偿信号转发给下采样部
件622，以便将采样速率下降期望的系数(例如，约系数5)。然后，预
失真补偿信号可进入Vbattery限制器624以将预失真补偿信号的电压范围
限制为电池电压范围。在一项实施例中，图5所示的数字线性滤波器504
可包括F(z)滤波器620和B(z)滤波器612b以产生纠错信号。
在一项实施例中，可通过确定H(s)和F(s)过滤参数(Z域等效物分别
为H(z)和F(z))的系数来获取对误差信号Error(t)的参数更新。假设PA负
载变化预失真器在正常操作期间被关闭，且参考供电电压Vref(t)因此被输
出给ETPWM发生器，PA供电电压Vcc(t)可通过等式2表示：
V c c ( t ) = Σ k = 0 N b k d k V r e f ( t ) dt k - Σ k = 1 M a k d k V c c ( t ) dt k - Σ k = 1 L c k d k I r ( V c c ( t ) , V i n ( t ) ) dt k - - - ( 2 ) ]]>
另外，“Ir”，其在拉普拉斯域中可表示纠错电流(例如，Ir(s))，
可通过等式3表示：
Ir(s)＝Laplace{Ir(Vcc(t),Vin(t))}(3)
另外，等式3可在Z域中实施。然后，在时域中表示的等式2可转换
为拉普拉斯域以形成如下所示的等式4：
V c c ( s ) = Σ k = 0 N b k s k V r e f ( s ) - Σ k = 1 M a k s k V c c ( s ) - Σ k = 1 L c k s k I r ( s ) - - - ( 4 ) ]]>
然后，可修改等式4以形成如下所示的等式5和6：
V c c ( s ) = V r e f ( s ) [ Σ k = 0 N b k s k 1 + Σ k = 1 M a k s k ] - I r ( s ) [ Σ k = 1 L c k s k 1 + Σ k = 0 N b k s k ] [ Σ k = 0 N b k s k 1 + Σ k = 1 M a k s k ] - - - ( 5 ) ]]>
Vcc(s)＝Vref(s)H(s)–Ir(s)F(s)H(s)(6)
因此，等式6可用于确定传递函数H(s)和F(s)(例如，系数a1...aM、
b0...bN和c1...cL)，使得等式6的左侧在SNR感测方面接近等式6的右
侧。换言之，等式6用于最小化频域误差信号Error(s)，这有效地最小化
时域误差信号Error(t)。使用最小二乘方法的方程组Ax＝b可用于获取系数
a1...aM、b0...bN和c1...cL。表1为使用Ax＝b求得不同系数的矩阵格式
的示例：
表1
图7为具有PA负载变化预失真器722的开环ET调制器系统700的
实施例的示意图。IQ数据源702、包络发生器718、收发器714和PA716
可分别基本类似于图3中描述的IQ数据源301、包络发生器308、收发器
304和PA306。PWM发生器746、开环ET调制器748、ET功率级750
和LC滤波器760可分别基本上类似于图4中的PWM发生器404、开环
ET调制器409、ET功率级406和LC滤波器408。预加重滤波器724、上
采样部件726、H(z)滤波器728、B(z)滤波器730a和730b、乘法器734、
比较器736、F(z)滤波器738、加法器740、下采样部件742和Vbattery限
制器744分别基本上类似于如图6中描述的预加重滤波器608、上采样部
件606、H(z)滤波器610、B(z)滤波器612a和612b、乘法器616、比较器
618b、F(z)滤波器620、加法器626、下采样部件622和Vbattery限制器
624。
PA负载变化预失真器722可类似于如图6中描述的PA负载变化预失
真器600，除了预加重滤波器724参照信号输入位于上采样部件726之前
且PA负载数据二维(twodimensional，2-D)LUT732可用于执行查找功
能。如图7所示，PA负载数据2-DLUT732可通过电压信号“Vr”输入
和来自IQ数据源702的IQ数据接收并执行查找。在查找之后，PA负载
数据2-DLUT732可基于预期的PA供电负载输出电流值。
开环ET调制器系统700还可包括时间对齐704、幅度调制(amplitude
modulation，AM)预失真LUT720、相位调制(phasemodulation，PM)
预失真LUT706、通过H(z)和B(z)处理来对齐PA的输入信号的延迟部件
710、对齐PA负载数据2-DLUT232的输入信号的延迟部件708，以及
DAC与RCF部件712。时间对齐704和延迟部件710可将来自信号通路
的RF信号与对应的PA供电电压Vcc(t)对齐。DAC与RCF部件712可对
IQ数据执行数模转换并实施RCF以使转换的形成信号平滑。AM预失真
LUT720可用于估计由PA716引起的振幅到振幅失真，PM预失真LUT
706可用于估计由PA716引起的振幅到相位失真。本领域普通技术人员知
道，可使用各种实施方式和/或方法来实施AM预失真LUT720和PM预
失真LUT706。
图8为PA负载变化预失真器800的实施例的示意图。PA负载变化预
失真器800内的H(z)滤波器802、乘法器804、PA负载数据2-DLUT806、
比较器808、上采样部件810、F(z)滤波器812、下采样部件814、加法器
816以及B(z)滤波器818分别基本上类似于如图7描述的H(z)滤波器728、
乘法器734、PA负载数据2-DLUT732、比较器736、上采样部件726、
F(z)滤波器738、下采样部件742、加法器740以及B(z)滤波器730a和730b。
如图8所示，上采样部件810可置于产生“Ir”之后，下采样部件814可
置于将纠错信号与参考供电电压Vref(t)相加之前。此外，B(z)滤波器818
可置于产生预失真补偿信号之后。
图9为工厂校准期间更新PA负载变化预失真器的一个或多个部件参
数的方法900的实施例的流程图。方法900可在图4中论述的PA供电传
感系统426和/或工厂校准自适应算法模块420中实施。方法900可开始于
方框902，接收PA的已知参考供电电压Vref(t)。如上文所述，在工厂校准
期间，参考供电电压Vref(t)可为与正常操作模式(例如，LTE)期间经历的
IQ信号类似的IQ信号。然后，方法900可前进到方框904，感测PA的PA
供电电压Vcc(t)。在一项实施例中，PA供电电压Vcc(t)可为数字信号。然
后，方法900继续方框906，比较PA供电电压Vcc(t)与参考供电电压
Vref(t)。另外，该比较可基于PA供电电压Vcc(t)和参考供电电压Vref(t)
的SNR。
方法900可移至方框908，确定PA供电电压Vcc(t)与参考供电电压
Vref(t)之间的误差信号Error(t)。如上文所述，最小二乘算法和Ax＝b矩阵
格式(例如，表1)可用于确定使误差信号Error(t)最小化的最优H(s)和
F(s)。由于复杂性，方程组Ax＝b通常使用最小均方自适应技术迭代求解，
在这些技术中，误差信号Error(t)用于迭代更新H(s)和F(s)(或实际上是
H(z)和F(z))。在另一项实施例中，可存储预计算的表示具有LC部件变
化(例如，+/-10％)的LC滤波器的H(z)和F(z)系数，每次迭代中使用一
组系数。方法900继续方框910，确定误差信号Error(t)是否在设置的容差
范围内。如果误差信号Error(t)在设置的容差范围内，那么方法900结束。
另一方面，如果误差信号Error(t)在设置的容差范围之外(例如，不在设置
的容差范围内)，那么方法900可移至方框912。在方框912，方法900
可提供误差信号Error(t)以更新PA负载预失真的一个或多个部件参数(例
如，H(z)和F(z))。然后，方法900返回方框902。
图10为在PWM产生之前用于PA负载变化预失真的方法1000的实
施例的流程图。方法1000可在如图4至图8论述的PA负载变化预失真器
402、500、600、722和800内实施。方法1000可开始于方框1002，接收PA
的参考供电电压Vref(t)。方法1000可开始于方框1002，接收PA的参考供电
电压Vref(t)。产生非线性PA电流之后，方法1000可前进到方框1006，对非
线性PA电流进行滤波以获取纠错信号。在方框1006，方法1000可对非线性
PA电流进行滤波以将其转换为电压信号。方法1000可移至方框1008，将校
正信号添加到参考供电电压Vref(t)信号以产生预失真补偿信号。然后，方法
1000可移至方框1010，传输该预失真补偿信号以产生PWM。
图11为无线终端1100的实施例的示意图，无线终端1100可包括任
意以下部件：开环ET调制器系统300和400、开环ET调制器314、409
和748、PA负载变化预失真器500、600、722和800，以及PA供电传感
系统316和426。无线终端1100可包括具有语音和/或数据通信能力的双
向无线通信设备。在某些方面，语音通信能力是可选的。无线终端1100通
常具有与互联网和/或其它网络上的其它计算机系统通信的能力。根据提供
的准确功能，无线终端1100可称为例如数据消息设备、平板电脑、双向
寻呼机、无线电子邮件设备、具有数据消息能力的蜂窝电话、无线互联网
装置、无线设备、智能电话、移动设备或数据通信设备。本发明所描述的
至少一些特征/方法，例如，开环ET调制器系统300和400、开环ET调
制器314、409和748、PA负载变化预失真器500、600、722和800，以
及PA供电传感系统316和426，可在无线终端1100中实施。
无线终端1100可包括处理器1120(其还可称为中央处理器或CPU)，其
可与包括辅助存储器1121、只读存储器(readonlymemory，ROM)1122和随
机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)1123在内的存储器设备通信。
处理器1120可以实施为一个或多个通用CPU芯片、一个或多个核(例如，多
核处理器)，或可为一个或多个专用集成电路(applicationspecificintegrated
circuit，ASIC)和/或数字信号处理器(digitalsignalprocessor，DSP)的一部分。
处理器1120还可用于执行如等式1至6所描述的计算和表1所示的矩阵计算。
辅助存储器1121可包括一个或多个固态驱动器和/或磁盘驱动器，其可
用于数据的非易失性存储，而且如果RAM1123的容量不足以存储所有工作
数据，辅助存储器1121则用作溢流数据存储设备。辅助存储器1121可用于
当程序被选择执行时存储这类加载到RAM1123的程序。ROM1122可用
于存储指令，可能还有在程序执行期间读取的数据。ROM1122可为非易
失性存储器设备，并可具有相对于辅助存储器1121的大存储容量来说较
小的内存容量。RAM1123可用于存储易失性数据，可能还存储指令。对
ROM1122和RAM1123的读取都可快于对辅助存储器1121的读取。RAM
1123、ROM1122和/或辅助存储器1121可用于存储LUT614、PA负载数
据2-DLUT732内的数据，和/或实施工厂自适应算法模块420、方法900
和1000。
无线终端1100可为通过网络无线地传送数据(例如，报文)的任意
设备。无线终端1100可包括接收器1112，接收器1112可用于从其它部件
接收数据、报文或帧。接收器1112可耦合到处理器1120，处理器1120可用
于处理数据并确定数据将发送到哪些部件。无线终端1100还可包括发射器
(Tx)1132，发射器1132耦合到处理器1120并用于传输数据、报文或帧
给其它部件。接收器1112和发射器1132可耦合到天线1130，天线1130可
用于接收和传输无线信号(例如，RF信号)。
无线终端1100还可包括耦合到处理器1120的设备显示器1140，用于将
其输出显示给用户。设备显示器1140可包括发光二极管(light-emittingdiode，
LED)显示器、彩色超扭曲向列型(ColorSuperTwistedNematic，CSTN)显
示器、薄膜晶体管(thinfilmtransistor，TFT)显示器、薄膜二极管(thinfilmdiode，
TFD)显示器、有机LED(organicLED，OLED)显示器、源矩阵OLED显示
器或任意其它显示屏。设备显示器1140可显示为彩色或单色，并可配备有基
于电阻和/或电容技术的触摸式传感器。
无线终端1100还可包括耦合到处理器1120的输入设备1141，输入设
备1141可允许用户将命令输入到无线终端1100中。在设备显示器1140
包括触摸式传感器的情况下，设备显示器1140还可被视为输入设备1141。
另外和/或在替代形式中，输入设备1141可包括鼠标、轨迹球、内置键盘、
外置键盘和/或用户可用来与无线终端1100交互的任意其它设备。无线终
端1100还可包括耦合到处理器1120的传感器1150。传感器1150可在指
定时间检测和/或测量无线终端1100中和/或周围的条件，并传输有关的传
感器输入和/或数据给处理器1120。
应理解，通过将可执行指令编程和/或加载到无线终端1100上，接收器
1112、处理器1120、辅助存储器1121、ROM1122、RAM1123、天线1130、
发射器1132、输入设备1141、设备显示器1140和/或传感器1150中的至少
一项被改变，这将无线终端1100的一部分转换成拥有本发明所宣扬的新颖功
能的特定机器或装置，例如，多核转发架构。对于电力工程及软件工程技术
来说基本的是，可通过将可执行软件加载到计算机中而实施的功能性可通过
熟知设计规则而转换为硬件实施方案。在软件还是硬件中实施概念之间的决
策通常取决于与设计的稳定性及待产生的单元的数目的考虑，而与从软件域
转译到硬件域所涉及的任何问题无关。通常，仍在经受频繁改变的设计优选
可在软件中实施，因为重改硬件实施方案比重改软件设计更为昂贵。通常，
稳定的及将大规模生产的设计更适于在硬件中实施。例如，在ASIC中，对
于大规模生产，硬件实施方案比软件实施方案要便宜。通常，一个设计可
以软件形式进行开发及测试，且随后通过熟知设计规则变换为对软件的指令
进行硬连线的专用集成电路中的等效硬件实现。由新ASIC控制的机器是一
特定的机器或装置，同样地，编程和/或加载有可执行指令的电脑可视为特定
的机器或装置。
本发明公开至少一项实施例，且所属领域的普通技术人员对所述实施例
和/或所述实施例的特征作出的变化、组合和/或修改均在本发明公开的范围
内。因组合、合并和/或省略所述实施例的特征而得到的替代性实施例也在本
发明的范围内。在明确说明数字范围或限制的情况下，此类表达范围或限制
应被理解成包括在明确说明的范围或限制内具有相同大小的迭代范围或限制
(例如，从约为1到约为10包括2、3、4等；大于0.10包括0.11、0.12、0.13
等)。例如，只要公开具有下限Rl和上限Ru的数字范围，则明确公开了此范
围内的任何数字。具体而言，在所述范围内的以下数字是明确公开的：
R＝R1+k*(Ru–R1)，其中k为从1％到100％范围内以1％递增的变量，即，k为
1％、2％、3％、4％、5％......70％、71％、72％......95％、96％、97％、98％、
99％或100％。此外，由上文所定义的两个数字R定义的任何数字范围也是明
确公开的。除非另有说明，否则使用术语“约”是指随后数字的±10％。相对
于权利要求的任一元素使用术语“选择性地”意味着所述元素是需要的，或
者所述元素是不需要的，两种替代方案均在所述权利要求的范围内。使用如
“包括”、“包含”和“具有”等较广术语应被理解为提供对如“由......组
成”、“基本上由......组成”以及“大体上由......组成”等较窄术语的支持。
因此，保护范围不受上文所陈述的说明限制，而是由所附权利要求书界定，
所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有等效物。每一和每条权利要求
作为进一步揭示内容并入说明书中，且所附权利要求书是本发明的实施例。
对所述揭示内容中的参考进行的论述并非承认其为现有技术，尤其是具有在
本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引
用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本
文中，其提供补充本发明的示例性、程序性或其它细节。
虽然本发明多个具体实施例，但应当理解，所公开的系统和方法也可
通过其它多种具体形式体现，而不会脱离本发明的精神或范围。本发明的
实例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文本所给出的细
节。例如，各种元件或部件可以在另一系统中组合或合并，或者某些特征
可以省略或不实施。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离
散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法
进行组合或合并。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以
采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间部件间接地耦
合或通信。其它变更、替换、更替示例对本领域技术人员而言是显而易见的，
均不脱离此处公开的精神和范围。