ES2393538T3

Multi-carrier amplifier linearization system and method

Abstract

A method for compensating the nonlinear distortion of a frequency multiplexed signal (MF) in an amplifier, the method comprising: a) pre-distorting the MF signal before passing it through the amplifier according to one or more adjustable predistortion parameters; b) pass the MF signal through the amplifier to obtain an output MF signal; c) sampling at least a portion of the output MF signal to obtain a sampled signal comprising a sequence of signal samples; d) calculate a signal correlation matrix of size NxN for the sampled signal, where N is an integer greater than a number of frequency channels in the MF signal; e) estimate a signal to distortion ratio (RSD), or a value related to it, based on the signal correlation matrix, and, f) iteratively repeat steps a) to e), while varies one or more adjustable pre-distortion parameters to increase RSD.

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19 claims: 2 independent, 17 dependent

  1. 1
    ES 2 393 538 T3 REIVINDICACIONES 1. Un procedimiento para compensar la distorsión no lineal de una señal multiplexada en frecuencia (MF) en un amplificador, comprendiendo el procedimiento:a) pre-distorsionar la señal MF antes de pasarla a través del amplificador según uno o más parámetros de predistorsión ajustables;b) pasar la señal MF a través del amplificador para obtener una señal MF de salida;c) muestrear al menos una parte de la señal MF de salida para obtener una señal muestreada que comprende una secuencia de muestras de señal;d) calcular una matriz de correlación de señal de tamaño NxN para la señal muestreada, donde N es un número entero mayor que un número de canales de frecuencia en la señal MF;e) estimar una relación señal a distorsión (RSD), o un valor relacionado con la misma, en base a la matriz de correlación de la señal, y, f) repetir, de manera iterativa, las etapas a) a e), mientras se varía el uno o más parámetros de pre-distorsión ajustables para aumentar la RSD.
  2. 2
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa c) comprende estimar una relación de valores propios de la matriz de correlación.
  3. 3
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa e) comprende:e1) calcular los valores propios de la matriz de correlación de señal;y, e2) estimar la RSD en base a los valores propios;
  4. 4
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa e) comprende e1) estimar un número de condición de la matriz de correlación de la señal;y, e2) obtener la RSD a partir del número de condición de la matriz de correlación.
  5. 5
    Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la etapa e1) comprende transformar la matriz de correlación a una forma diagonal para determinar sus valores propios.
  6. 6
    Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la etapa e2) comprende clasificar los valores propios en orden ascendente o descendente, y calcular una relación de uno o más valores propios más grandes con respecto a uno o más valores propios más pequeños.
  7. 7
    Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la etapa e2) comprende calcular la RSD según una fórmula siguiente:SDR__+ __ A/c+i + λκ + 3 h-----Λν en la que λ-ι, λ 2 , ... λ κ son los K valores propios más grandes de entre los valores propios calculados en la etapa e1), y λ κ +ι, λ κ +2 ···, λ Ν son los (N-K) valores propios más pequeños de entre los valores propios calculados en la etapa e1), en el que K es el número de canales de frecuencia en la señal MF.
  8. 8
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa f) comprende:f1) salvar la RSD, o un valor relacionado con la misma, en una memoria legible por ordenador como un valor de función objetivo salvado, y comprende además las etapas de: f2) aumentar el uno o más parámetros de pre-distorsión ajustables y repetir las etapas a) a e) para obtener una RSD actualizada;f3) comparar la RSD actualizada, o un valor relacionado con la misma, con el valor de la función objetivo salvado, y, f4) aumentar o disminuir el uno o más parámetros de pre-distorsión ajustables en función de un resultado de la ES 2 393 538 T3 comparación en la etapa f3).
  9. 9
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa a) comprende usar una función de pre-distorsión polinómica para pre-distorsionar la señal MF.
  10. 10
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa a) comprende usar una tabla de consulta, una función racional, una serie de Volterra, o una serie de Fourier como una función de pre-distorsión para pre-distorsionar la señal MF
  11. 11
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el amplificador es un amplificador de potencia.
  12. 12
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa d) comprende calcular al menos N diferentes coeficientes de autocorrelación de la señal muestreada, y salvarlos en una memoria legible por ordenador para su uso como elementos de la matriz de correlación.
  13. 13
    Procedimiento según la reivindicación 12, en el que el cálculo de cada uno de los al menos N diferentes coeficientes de autocorrelación comprende acumular, para una sección de la señal muestreada que abarca múltiples períodos de modulación de cada uno de los canales de frecuencia, productos de parejas de muestras de señal que tienen una mismo retardo p entre-muestras, donde p es un número entero en el intervalo de 0 a (N-1), y calcular un valor medio de los mismos.
  14. 14
    Procedimiento según la reivindicación 13, en el que cada uno de los al menos N coeficientes de correlación diferentes es calculado recursivamente usando secciones sucesivas de la señal muestreada, cada uno de los cuales comprende N muestras de señal.
  15. 15
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa c) comprende muestrear la señal MF de salida a una frecuencia de muestreo que excede un ancho de banda de modulación total de la misma por un factor mayor de 2.
  16. 16
    Procedimiento según la reivindicación 3, que comprende además la etapa de determinar el número de canales de frecuencia en la señal MF.
  17. 17
    Procedimiento según la reivindicación 16, en el que la etapa de determinar el número de canales de frecuencia en la señal MF comprende determinar un número de valores propios que superan un umbral.
  18. 18
    Un circuito que comprende:un amplificador que tiene un puerto de entrada para recibir una señal multiplexada en frecuencia (MF) de entrada compuesta de K canales de frecuencia, y un puerto de salida para sacar una señal MF de salida, en el que el amplificador introduce distorsiones no lineales en la señal MF de entrada mientras forma, a partir de la misma, la señal MF de salida;un pre-distorsionador acoplado al puerto de entrada del circuito no lineal para pre-distorsionar la señal MF de entrada según uno o más parámetros de pre-distorsión ajustables antes de pasarla a través del amplificador;un muestreador de señal acoplado al puerto de salida del amplificador para muestrear al menos una parte de la señal MF de salida para obtener una señal de salida muestreada;un controlador acoplado operativamente entre el muestreador de señal y el circuito de pre-distorsión para recibir la señal de salida muestreada y para generar iterativamente el uno o más parámetros de pre-distorsión ajustables, en el que el controlador comprende además: un módulo de cálculo de correlación para calcular una matriz de correlación de tamaño NxN a partir de la señal de salida muestreada, donde N es un entero mayor que K;un módulo de cálculo de RSD, acoplado operativamente al módulo de cálculo de correlación, para calcular una relación señal a distorsión (RSD) en base a la matriz de correlación, y, un generador de pre-distorsión, acoplado operativamente al módulo de cálculo de RSD, para generar el uno o más parámetros de pre-distorsión en función de la RSD.
  19. 19
    Circuito según la reivindicación 16, en el que el controlador comprende además:una memoria de RSD, acoplada al módulo de cálculo de RSD, para almacenar la RSD, y, un comparador de RSD, acoplado operativamente entre el módulo de cálculo de RSD y el generador de predistorsión, y acoplado además a la memoria de RSD, para comparar los valores almacenados en la memoria de RSD con un valor de RSD actual;ES 2 393 538 T3 en el que la función del generador de pre-distorsión es generar el uno o más parámetros de pre-distorsión en función de una salida del comparador de RSD.
Independent claims19