FR2769152A1 - Systeme de deformation preliminaire et procede d'utilisation d'une boucle de retroaction analogique pour l'adaptation d'une table de consultation - Google Patents
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Abstract
Système de linéarisation (101) et procédé pour générer un signal d'attaque de déformation préliminaire pour un circuit de transmission non linéaire comprenant : A) un système de rétroaction analogique (39) couplé à une unité de calcul (1) pour déterminer, lors d'un mode d'adaptation, un signal d'erreur complexe linéarisant le circuit de transmission non linéaire et dans lequel, dans un mode de fonctionnement, le système de rétroaction analogique (39) est invalidé; et B) une unité de calcul (1) couplée au système de rétroaction analogique (39) et couplée pour recevoir un signal d'entrée complexe et le signal d'erreur complexe afin de déterminer, dans le mode d'adaptation, des coefficients complexes de gain de déformation préliminaire et dans le mode de fonctionnement, pour générer le signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire, le système de rétroaction analogique (39) et l'unité de calcul (1) étant connectés par un circuit d'interface.
Description
SYSTÈME DE DÉFORMATION PRÉLIMINAIRE ET PROCÉDÉ
D'UTILISATION D'UNE BOUCLE DE RÉTROACTION ANALOGIQUE POUR
L'ADAPTATION D'UNE TABLE DE CONSULTATION
La présente invention concerne les systèmes de déformation préliminaire et plus particulièrement, une combinaison d'un système de déformation préliminaire et d'un système de rétroaction analogique.
D'UTILISATION D'UNE BOUCLE DE RÉTROACTION ANALOGIQUE POUR
L'ADAPTATION D'UNE TABLE DE CONSULTATION
La présente invention concerne les systèmes de déformation préliminaire et plus particulièrement, une combinaison d'un système de déformation préliminaire et d'un système de rétroaction analogique.
De nombreux circuits de linéarisation existent pour la réduction de la déformation de signal par intermodulation (IM) pour des amplificateurs de puissance (PAs) utilisant une rétroaction analogique en temps réel. cependant, les systèmes de largeur de bande modérée et grande souffrent de problèmes d'instabilité dus à des retards accidentels de circuit lorsqu'on utilise les présents systèmes de rétroaction analogique pour réduire la déformation du signal IM.
Tandis que les systèmes de déformation préliminaire numériques pour des amplificateurs de puissance évitent les problèmes d'instabilité des systèmes de rétroaction analogique, les systèmes numériques nécessitent, de façon usuelle, l'utilisation de tables de consultation, les tables de consultation consistant en un mappage inverse de la non-linéarité de l'amplificateur de puissance. Le mappage inverse est appliqué à un signal d'entrée linéaire et fournit une sortie linéarisée d'amplificateur de puissance. La table de consultation est mise à jour, de façon régulière, pour s'adapter aux caractéristiques variables de l'amplificateur de puissance, de façon usuelle à l'aide d'un traitement de signal numérique. Un algorithme de minimisation d'erreur itérative cherchant à minimiser la différence entre une référence et la sortie de l'amplificateur de puissance est, en général, utilisé pour le traitement de signal numérique. cependant, l'utilisation d'un tel algorithme entraîne souvent des problèmes de convergence pour un amplificateur de puissance arbitraire.
Ainsi, on recherche un système et un procédé en option pour l'acquisition de coefficients de gain afin de constituer un signal d'attaque prédéformé pour un circuit de transmission non linéaire.
Sur les dessins
la Figure 1 est un synoptique d'un mode de mise en oeuvre préféré d'un système selon la présente invention;
la Figure 2 est une représentation graphique du spectre à deux fréquences audibles produit par un amplificateur non linéaire comme connu dans le domaine de l'art;
la Figure 3 est une représentation graphique illustrant une amélioration spectrale d'un amplificateur non linéaire à l'aide de l'application d'une rétroaction analogique, comme connu dans le domaine de l'art;
la Figure 4 est une représentation graphique illustrant la réponse de gain et de phase d'amplificateur en fonction d'un niveau de puissance d'entrée d'un amplificateur non linéaire, comme connu dans le domaine de l'art;
la Figure 5 est une représentation graphique illustrant des coefficients de gain de déformation préliminaire en fonction d'un niveau de puissance d'entrée requis pour linéariser l'amplificateur non linéaire lorsque les coefficients de gain de déformation préliminaire sont déterminés selon la présente invention;
la Figure 6 est une représentation graphique illustrant une amélioration spectrale d'un spectre d'amplificateur non linéaire illustré sur la Figure 2 lorsque les coefficients de déformation préliminaire sont déterminés selon la présente invention;
la Figure 7. est un organigramme illustrant un mode de mise en oeuvre des étapes selon le procédé de la présente invention; et
la Figure 8 est un organigramme illustrant un mode de mise en oeuvre des étapes pour la détermination d'une amplitude du signal d'entrée complexe et pour la génération d'un signal d'attaque prédéformé du circuit de transmission non linéaire selon la présente invention.
la Figure 1 est un synoptique d'un mode de mise en oeuvre préféré d'un système selon la présente invention;
la Figure 2 est une représentation graphique du spectre à deux fréquences audibles produit par un amplificateur non linéaire comme connu dans le domaine de l'art;
la Figure 3 est une représentation graphique illustrant une amélioration spectrale d'un amplificateur non linéaire à l'aide de l'application d'une rétroaction analogique, comme connu dans le domaine de l'art;
la Figure 4 est une représentation graphique illustrant la réponse de gain et de phase d'amplificateur en fonction d'un niveau de puissance d'entrée d'un amplificateur non linéaire, comme connu dans le domaine de l'art;
la Figure 5 est une représentation graphique illustrant des coefficients de gain de déformation préliminaire en fonction d'un niveau de puissance d'entrée requis pour linéariser l'amplificateur non linéaire lorsque les coefficients de gain de déformation préliminaire sont déterminés selon la présente invention;
la Figure 6 est une représentation graphique illustrant une amélioration spectrale d'un spectre d'amplificateur non linéaire illustré sur la Figure 2 lorsque les coefficients de déformation préliminaire sont déterminés selon la présente invention;
la Figure 7. est un organigramme illustrant un mode de mise en oeuvre des étapes selon le procédé de la présente invention; et
la Figure 8 est un organigramme illustrant un mode de mise en oeuvre des étapes pour la détermination d'une amplitude du signal d'entrée complexe et pour la génération d'un signal d'attaque prédéformé du circuit de transmission non linéaire selon la présente invention.
La présente invention concerne un système de déformation préliminaire et un procédé pour l'utilisation d'une boucle de rétroaction analogique générant et adaptant une table de consultation fournissant une correction d'erreur afin d'améliorer la déformation IM due à des nonlinéarités d'un amplificateur de puissance usuel de fréquence radio. Lors d'une période d'adaptation en déconnexion, on applique une boucle de rétroaction analogique à largeur de bande étroite au système à linéariser. La largeur de bande de la boucle est réglée pour fournir des niveaux adaptés de gain et de marge de phase pour assurer une stabilité correspondante au système.
Un signal d'entrée à variation lente et de large gamme dynamique est appliqué au système à partir d'une unité de calcul et le signal d'erreur résultant survenant sur la jonction de sommation est échantillonné puis envoyé sur l'entrée de l'unité de calcul. Dans ces conditions, le mappage de la sortie de l'unité de calcul sur l'entrée de l'unité de calcul entraîne une table de consultation à base numérique linéarisant l'amplificateur de puissance selon une opération de déformation préliminaire en temps réel. La déformation IM améliorée réduit la croissance spectrale non désirée d'un signal d'émetteur requis pour fonctionner dans une largeur de bande assignée.
La présente invention combine les avantages, à la fois, d'un système de rétroaction analogique et de techniques de déformation préliminaire numériques pour produire un émetteur avec une linéarité améliorée tout en conservant une immunité aux instabilités en fonctionnement normal. Un avantage de la présente invention est que le système de rétroaction analogique est complètement indépendant du fonctionnement du système en temps réel.
Ainsi, une rétroaction à bande étroite qui est, de façon inhérente, plus stable qu'un système de rétroaction à large bande requis pour l'adaptation d'une pleine largeur de bande de système avec une déformation IM d'un signal à large bande, peut être utilisée. Après l'obtention de la table de consultation, on peut appliquer un quelconque signal de largeur de bande arbitraire via la table de consultation et la linéarisation requise du système sera obtenue. De plus, la charge de calcul de l'unité de calcùl est réduite car, selon la présente invention, seule une itération de la table de consultation est requise pour l'adaptation à l'inverse des procédés de l'art antérieur pouvant nécessiter de nombreuses itérations.
Sur la Figure 1, la référence numérique 100 désigne un synoptique d'un mode de mise en oeuvre préféré d'un système selon la présente invention. Un signal d'entrée complexe de bande de base est fourni à l'unité de calcul 1 et passe, tout d'abord, sans modification dans des convertisseurs analogiques (DACs) 2, des filtres de reconstitution 3, 4, traversant des atténuateurs commutés 6, 9 et étant appliqué à une boucle de rétroaction cartésienne 39. La boucle de rétroaction cartésienne 39 dans le mode de mise en oeuvre préféré utilise un mélangeur vers le haut en quadrature 13 pour générer un signal I.F. composite complet utilisant l'oscillateur local IF LO 28 et les signaux I et Q de bande de base respectivement sur le
Circuit I 40 et le Circuit Q 41. Un amplificateur de tampon 14 fournit une certaine valeur de gain au signal composite avant de le fournir à un mélangeur simple 15 attaqué par l'oscillateur local R.F. LO 22. Le signal converti vers le haut est traité pour enlever les produits de mélange à l'aide d'un filtre 16 avant son application au P.A. 17 qui est, de façon usuelle, la source principale de nonlinéarité. Le signal de sortie de l'amplificateur de puissance est tout d'abord envoyé à l'antenne d'émission 19 mais une petite quantité est échantillonnée avec un coupleur 18 et est utilisée pour créer le signal de rétroaction. Ce signal est mélangé vers le bas jusqu'à une
I.F. à l'aide d'un mélangeur simple 20 et les produits de mélange sont enlevés à l'aide d'un filtre 23. Un décalage de phase arbitraire, via la boucle, est obtenu en effectuant ce mélange avec l'oscillateur local R.F. LO 22 qui a été traité via un moyen de décalage de phase 21. Le décalage de phase est réglé pour fournir un décalage de phase de valeur nominale de 1800 autour de la boucle, mesuré sur les jonctions de sommation 11, 12. Le signal
I.F. résultant à décalage de phase est réduit en amplitude à l'aide d'un atténuateur 24 et est mélangé jusqu'aux signaux I et Q de bande de base à l'aide d'un mélangeur vers le bas en quadrature 25 attaqué par l'oscillateur local IF LO 28. Le filtrage à l'aide des pâles dominants 26, 27 limite la largeur de bande du système de rétroaction analogique 39, maintenant ainsi la stabilité du système.
Circuit I 40 et le Circuit Q 41. Un amplificateur de tampon 14 fournit une certaine valeur de gain au signal composite avant de le fournir à un mélangeur simple 15 attaqué par l'oscillateur local R.F. LO 22. Le signal converti vers le haut est traité pour enlever les produits de mélange à l'aide d'un filtre 16 avant son application au P.A. 17 qui est, de façon usuelle, la source principale de nonlinéarité. Le signal de sortie de l'amplificateur de puissance est tout d'abord envoyé à l'antenne d'émission 19 mais une petite quantité est échantillonnée avec un coupleur 18 et est utilisée pour créer le signal de rétroaction. Ce signal est mélangé vers le bas jusqu'à une
I.F. à l'aide d'un mélangeur simple 20 et les produits de mélange sont enlevés à l'aide d'un filtre 23. Un décalage de phase arbitraire, via la boucle, est obtenu en effectuant ce mélange avec l'oscillateur local R.F. LO 22 qui a été traité via un moyen de décalage de phase 21. Le décalage de phase est réglé pour fournir un décalage de phase de valeur nominale de 1800 autour de la boucle, mesuré sur les jonctions de sommation 11, 12. Le signal
I.F. résultant à décalage de phase est réduit en amplitude à l'aide d'un atténuateur 24 et est mélangé jusqu'aux signaux I et Q de bande de base à l'aide d'un mélangeur vers le bas en quadrature 25 attaqué par l'oscillateur local IF LO 28. Le filtrage à l'aide des pâles dominants 26, 27 limite la largeur de bande du système de rétroaction analogique 39, maintenant ainsi la stabilité du système.
Les signaux de rétroaction de bande de base sont ajoutés dans les jonctions de sommation 11, 12 aux signaux de référence I et Q de bande de base respectivement dans le
Circuit I 40 et le Circuit Q 41 pour achever la boucle de rétroaction. Afin de créer ou de mettre à jour une table de consultation, les commutateurs 5, 7, 8, 10, 29 et 30 sont dans une position fermée (b). Lorsque le décalage de phase dans la boucle atteint une valeur prédéterminée proche de 1800, on forme un circuit classique de rétroaction analogique pour améliorer la linéarité de tous les éléments dans le circuit direct de la sortie des jonctions de sommation 11, 12 à la sortie du P.A. 17. Dans ces conditions, l'amélioration de linéarité est égale à la valeur du gain de boucle à partir de la sortie de jonction de sommation jusqu'à son entrée de rétroaction. Le signal développé sur la sortie de jonction de sommation est appelé, de façon usuelle, un signal "d'erreur" selon la théorie de la rétroaction mais c'est en fait le signal "à déformation préliminaire" requis pour générer une sortie linéaire d'amplificateur de puissance. Ce signal "d'erreur" augmente de niveau à l'aide des amplificateurs 31, 32 puis est échantillonné à l'aide d'une unité de convertisseur analogique/digital 33 avant de retourner dans l'unité de calcul 1. Pour des niveaux prédéterminés du signal d'adaptation d'entrée, le signal complexe "d'erreur" est utilisé pour générer la table de consultation (LUT, 36).
Circuit I 40 et le Circuit Q 41 pour achever la boucle de rétroaction. Afin de créer ou de mettre à jour une table de consultation, les commutateurs 5, 7, 8, 10, 29 et 30 sont dans une position fermée (b). Lorsque le décalage de phase dans la boucle atteint une valeur prédéterminée proche de 1800, on forme un circuit classique de rétroaction analogique pour améliorer la linéarité de tous les éléments dans le circuit direct de la sortie des jonctions de sommation 11, 12 à la sortie du P.A. 17. Dans ces conditions, l'amélioration de linéarité est égale à la valeur du gain de boucle à partir de la sortie de jonction de sommation jusqu'à son entrée de rétroaction. Le signal développé sur la sortie de jonction de sommation est appelé, de façon usuelle, un signal "d'erreur" selon la théorie de la rétroaction mais c'est en fait le signal "à déformation préliminaire" requis pour générer une sortie linéaire d'amplificateur de puissance. Ce signal "d'erreur" augmente de niveau à l'aide des amplificateurs 31, 32 puis est échantillonné à l'aide d'une unité de convertisseur analogique/digital 33 avant de retourner dans l'unité de calcul 1. Pour des niveaux prédéterminés du signal d'adaptation d'entrée, le signal complexe "d'erreur" est utilisé pour générer la table de consultation (LUT, 36).
Un avantage inhérent de la déformation numérique préliminaire réside dans le fait que c'est une technique de linéarisation en boucle ouverte et qu'elle évite par conséquent une stabilité délivrée pouvant être rencontrée dans un système de rétroaction. Les techniques de rétroaction négative sont d'autre part utilisées, de façon usuelle, pour corriger des non-linéarités analogiques mais sont toujours soumises à un compromis entre la largeur de bande du système et la stabilité. Pour assurer la stabilité, on place de façon usuelle un pâle dominant dans un système de rétroaction analogique pour assurer une marge de gain en atténuant un gain de boucle à haute fréquence.
Cela empêche des décalages de phase survenant par suite de l'action de signaux parasites de circuit de générer une rétroaction positive (instabilité) à une certaine fréquence arbitraire de décalage. Cependant, en utilisant un pôle dominant, le système est nécessairement restreint dans sa largeur de bande utile. On peut utiliser diverses techniques de compensation de boucle pour augmenter la largeur de bande mais finalement, on arrive à un compromis entre la largeur de bande de fonctionnement et la stabilité. La limite pratique de rétroaction analogique appliquée à un amplificateur de puissance de fréquence radio est de l'ordre de plusieurs centaines de kHz. En utilisant une rétroaction analogique à bande étroite seulement pendant une période d'essai temporaire en déconnexion puis en commutant sur une déformation numérique préliminaire, la largeur de bande de fonctionnement du système n'est pas limitée par ces sorties de stabilité de boucle. En pratique, l'amélioration de linéarité dans le mode de déformation préliminaire pourra être comparée à celle obtenue dans le mode de rétroaction analogique; cependant, la largeur de bande des signaux maniés sera notablement plus grande.
Dans le mode d'adaptation du système, le mode de rétroaction analogique est validé et le système est attaqué avec un certain nombre de niveaux discrets d'entrée sur la gamme dynamique de l'amplificateur de puissance de fréquence radio. Ces niveaux d'entrée sont étagés selon une vitesse qui est assez lente pour permettre à la réponse transitoire du système de rétroaction de s'établir dans une erreur de sa valeur finale basée sur les performances périphériques désirées du système. A chacun de ces niveaux, comme indexé par le codeur de consultation 37, les valeurs mesurées sur les sorties des jonctions de sommation 11, 12 sont comparées à l'entrée de l'unité de calcul 1 dans le moyen de détermination de rapport 35 afin de générer une valeur complexe de multiplicateur de gain de table de consultation qui est stockée dans la table de consultation 36. Comme seule une itération à travers chacun des niveaux d'adaptation est requise, la présente invention fournit des temps d'adaptation nettement plus rapides que cela est possible avec une approche purement algorithmique comme celles proposées dans l'art antérieur. De plus, une plus faible charge de processeur en découlera car les opérations primaires sont réduites pour coordonner une conversion, une indexation de table de consultation et une multiplication complexe. A l'inverse, des simulations d'autres algorithmes connus dans la domaine de l'art indiquent que de nombreuses itérations sont requises, de façon usuelle, pour obtenir une adaptation satisfaisante. Certains algorithmes rencontrent, de même, des problèmes par la présence de caractéristiques défavorables d'amplificateur de puissance.
Lors d'une opération normale de déformation préliminaire, la boucle de rétroaction analogique est ouverte et chaque échantillon du signal aléatoire d'entrée de l'unité de calcul 1 indexe une valeur prédéterminée de la table de consultation qui est alors utilisée pour multiplier le signal d'entrée, générant ainsi une réponse de sortie linéaire d'amplificateur de puissance. A part la capacité de largeur de bande des convertisseurs analogiques (DACs) 2 et la largeur de bande de fréquence radio du circuit direct (les jonctions de sommation 11, 12) vers la sortie du P.A. 17, la vitesse du signal d'entrée et la largeur de bande du système lors de ce mode de fonctionnement en déformation préliminaire sont limitées seulement par la vitesse de calcul de l'unité de calcul 1.
La largeur de bande du système doit bien entendu être assez grande pour inclure tous les produits de déformation notable générés par le P.A. 17.
Afin de conserver de bonnes performances lors de l'opération de déformation préliminaire, le niveau du signal atteignant les entrées du pavé de Mélangeur vers le
Haut en Quadrature 13 pour un niveau d'entrée particulier doit être identique au niveau du signal présent lors du mode d'adaptation. Dans ce but, tous les commutateurs sont déplacés, en même temps, sur des positions ouvertes (a) et l'unité de calcul 1 commence la multiplication du signal d'entrée par les coefficients de gain complexes de la table de consultation. Une attention particulière doit être apportée au niveau du signal atteignant les entrées du système non linéaire sur le pavé de Mélangeur vers le Haut en Quadrature 13 car, lors de l'enlèvement de la rétroaction, ce niveau augmente de la valeur du gain de boucle représentée par les pavés 13 à 17 (le circuit direct) et par les pavés 18 à 26, 27 (le circuit de rétroaction) . Afin de conserver une gamme dynamique maximale sur tout le circuit de traitement de signal numérique, on insère des atténuateurs commutés 6, 9 après les pavés de filtres de reconstitution 3, 4 tandis que l'unité de calcul 1 continue à fournir des signaux de déformation préliminaire dont les pics se rapprochent de sa capacité de sortie à pleine échelle. Un réglage fin des atténuateurs commutés 6, 9 est requis pour compenser de petites variations dans le gain nominal de boucle pouvant être attendu avec le circuit analogique. Une période adaptée de temps pour effectuer ce réglage fin se situe pendant le court intervalle après la fin du mode d'adaptation et juste avant le début du mode de déformation préliminaire. Par exemple, tandis que l'entrée dans l'unité de calcul 1 est maintenue constante, les commutateurs 3, 4, 7, 10, 29, 30 sont déplacés sur leurs positions "a" tandis que l'unité de calcul 1 applique la valeur lut de déformation préliminaire pour ce niveau. Les atténuateurs sont alors réglés, de façon fine, pour fournir exactement le même niveau sur l'entrée de l'unité de calcul 1 que celui obtenu lors de l'adaptation avec la rétroaction analogique en action. Afin de conserver une résolution maximale dans les convertisseurs d'analogique en numérique (ADCs) 33, ce réglage est effectué avec le plus haut indice lut, correspondant au plus haut niveau d'adaptation de puissance.
Haut en Quadrature 13 pour un niveau d'entrée particulier doit être identique au niveau du signal présent lors du mode d'adaptation. Dans ce but, tous les commutateurs sont déplacés, en même temps, sur des positions ouvertes (a) et l'unité de calcul 1 commence la multiplication du signal d'entrée par les coefficients de gain complexes de la table de consultation. Une attention particulière doit être apportée au niveau du signal atteignant les entrées du système non linéaire sur le pavé de Mélangeur vers le Haut en Quadrature 13 car, lors de l'enlèvement de la rétroaction, ce niveau augmente de la valeur du gain de boucle représentée par les pavés 13 à 17 (le circuit direct) et par les pavés 18 à 26, 27 (le circuit de rétroaction) . Afin de conserver une gamme dynamique maximale sur tout le circuit de traitement de signal numérique, on insère des atténuateurs commutés 6, 9 après les pavés de filtres de reconstitution 3, 4 tandis que l'unité de calcul 1 continue à fournir des signaux de déformation préliminaire dont les pics se rapprochent de sa capacité de sortie à pleine échelle. Un réglage fin des atténuateurs commutés 6, 9 est requis pour compenser de petites variations dans le gain nominal de boucle pouvant être attendu avec le circuit analogique. Une période adaptée de temps pour effectuer ce réglage fin se situe pendant le court intervalle après la fin du mode d'adaptation et juste avant le début du mode de déformation préliminaire. Par exemple, tandis que l'entrée dans l'unité de calcul 1 est maintenue constante, les commutateurs 3, 4, 7, 10, 29, 30 sont déplacés sur leurs positions "a" tandis que l'unité de calcul 1 applique la valeur lut de déformation préliminaire pour ce niveau. Les atténuateurs sont alors réglés, de façon fine, pour fournir exactement le même niveau sur l'entrée de l'unité de calcul 1 que celui obtenu lors de l'adaptation avec la rétroaction analogique en action. Afin de conserver une résolution maximale dans les convertisseurs d'analogique en numérique (ADCs) 33, ce réglage est effectué avec le plus haut indice lut, correspondant au plus haut niveau d'adaptation de puissance.
Le poste radio/système de linéarisation 101 selon la présente invention fournit un signal d'attaque de déformation préliminaire pour un circuit de transmission non linéaire comprenant, de façon usuelle, un amplificateur de puissance. Le poste radio/système de linéarisation 101 comprend
A) un système de rétroaction analogique 39 comprenant le circuit de transmission non linéaire, couplé à l'unité de calcul 1 pour déterminer le signal d'erreur complexe linéarisant le circuit de transmission non linéaire; et
B) une unité de calcul 1 couplée au système de rétroaction analogique 39 et couplée pour recevoir un signal d'entrée complexe et un signal d'erreur complexe afin de déterminer une amplitude du signal d'entrée complexe et afin de générer un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire comprenant l'amplificateur de puissance, dans lequel le système de rétroaction analogique et l'unité de calcul sont connectés par un circuit d'interface 34.
A) un système de rétroaction analogique 39 comprenant le circuit de transmission non linéaire, couplé à l'unité de calcul 1 pour déterminer le signal d'erreur complexe linéarisant le circuit de transmission non linéaire; et
B) une unité de calcul 1 couplée au système de rétroaction analogique 39 et couplée pour recevoir un signal d'entrée complexe et un signal d'erreur complexe afin de déterminer une amplitude du signal d'entrée complexe et afin de générer un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire comprenant l'amplificateur de puissance, dans lequel le système de rétroaction analogique et l'unité de calcul sont connectés par un circuit d'interface 34.
L'unité de calcul 1 peut être selectionnée comme comprenant
A) un moyen de détermination de rapport 35 couplé au circuit d'interface 34 pour recevoir le signal d'entrée complexe afin de déterminer un coefficient complexe de table de consultation correspondant au niveau de signal présélectionné;
B) un codeur de consultation 37 couplé pour recevoir le signal d'entrée complexe afin de déterminer une amplitude du signal d'entrée complexe et afin de générer un index sur la base de l'amplitude du signal d'entrée complexe et un ensemble présélectionné de niveaux;
C) une table de consultation 36 couplée au moyen de détermination de rapport 35 et au codeur de consultation 37 pour générer le coefficient complexe de table de consultation correspondant à l'index; et
D) un multiplicateur 38 couplé pour recevoir le signal d'entrée complexe et le coefficient complexe de table de consultation pour multiplier le signal d'entrée complexe et le coefficient complexe de table de consultation afin de fournir le signal d'attaque de déformation préliminaire. Lors de la sélection, l'ensemble présélectionné de niveaux est basé sur les niveaux d'amplitude du signal d'entrée.
A) un moyen de détermination de rapport 35 couplé au circuit d'interface 34 pour recevoir le signal d'entrée complexe afin de déterminer un coefficient complexe de table de consultation correspondant au niveau de signal présélectionné;
B) un codeur de consultation 37 couplé pour recevoir le signal d'entrée complexe afin de déterminer une amplitude du signal d'entrée complexe et afin de générer un index sur la base de l'amplitude du signal d'entrée complexe et un ensemble présélectionné de niveaux;
C) une table de consultation 36 couplée au moyen de détermination de rapport 35 et au codeur de consultation 37 pour générer le coefficient complexe de table de consultation correspondant à l'index; et
D) un multiplicateur 38 couplé pour recevoir le signal d'entrée complexe et le coefficient complexe de table de consultation pour multiplier le signal d'entrée complexe et le coefficient complexe de table de consultation afin de fournir le signal d'attaque de déformation préliminaire. Lors de la sélection, l'ensemble présélectionné de niveaux est basé sur les niveaux d'amplitude du signal d'entrée.
Sur la Figure 2, la référence numérique 200 désigne une représentation graphique de deux spectres de fréquence audible produits par un amplificateur non linéaire, comme cela est connu dans le domaine de l'art. On illustre les interférences non désirées en dehors de la bande qui sont néfastes aux systèmes radio voisins. L'échelle de fréquence illustrée sur la Figure 2 ainsi que sur les Figures 3 et 6 s'étend de -30 kHz à +30 kHz et représente une application usuelle de bande étroite. Cependant, on produit, en général, des spectres similaires de déformation à l'aide d'amplificateurs non linéaires sur une large gamme de largeurs de bande de quelques Hz à des dizaines de MHz.
Sur la Figure 3, la référence numérique 300 désigne une représentation graphique illustrant une amélioration spectrale sur un amplificateur non linéaire par application d'une rétroaction analogique, comme cela est connu dans le domaine de l'art. On illustre l'amélioration usuelle pouvant être obtenue par une rétroaction analogique.
Sur la Figure 4, la référence numérique 400 désigne une représentation graphique illustrant - le gain d'amplificateur et la réponse de phase en fonction du niveau de puissance d'entrée d'un amplificateur non linéaire, comme cela est connu dans le domaine de l'art.
Lorsqu'un signal radio avec une enveloppe non constante est appliqué à de telles réponses, une nouvelle croissance spectrale, illustrée sur la Figure 2, a lieu.
Sur la Figure 5, la référence numérique 500 désigne une représentation graphique illustrant les coefficients de gain de déformation préliminaire en fonction du niveau de puissance d'entrée requis pour linéariser l'amplificateur non linéaire lorsque les coefficients de gain de déformation préliminaire sont déterminés selon la présente invention. Les coefficients de gain de déformation préliminaire sur la Figure 5 sont représentés par un tracé de coefficients qui, lors d'une combinaison avec la réponse de l'amplificateur de puissance de la Figure 4, entraîne une linéarité améliorée de la réponse globale.
Sur la Figure 6, la référence numérique 600 désigne une représentation graphique illustre une amélioration spectrale sur un spectre d'amplificateur non linéaire illustré sur la Figure 2, les coefficients de déformation préliminaire étant déterminés selon la présente invention.
Cette amélioration spectrale est obtenue lorsqu'un signal radio est appliqué à des réponses combinées des Figures 4 et 5.
Sur la Figure 7, la référence numérique 700 désigne un organigramme illustrant un mode de mise en oeuvre des étapes selon le procédé de la présente invention. Le procédé prévoit la génération d'un signal d'attaque de déformation préliminaire pour un circuit de transmission non linéaire comprenant un amplificateur de puissance. Les étapes comprennent
A) l'utilisation 42 d'un système de rétroaction analogique pour déterminer le signal d'erreur complexe qui linéarise le circuit de transmission non linéaire; et
B) la détermination 43 d'une amplitude du signal d'entrée complexe et la génération d'un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire comprenant l'amplificateur de puissance.
A) l'utilisation 42 d'un système de rétroaction analogique pour déterminer le signal d'erreur complexe qui linéarise le circuit de transmission non linéaire; et
B) la détermination 43 d'une amplitude du signal d'entrée complexe et la génération d'un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire comprenant l'amplificateur de puissance.
Sur la Figure 8, la référence numérique 800 désigne un organigramme illustrant un mode de mise en oeuvre des étapes pour la détermination d'une amplitude du signal d'entrée complexe et pour la génération d'un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire selon la présente invention. La détermination d'une amplitude du signal d'entrée complexe et la génération d'un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire comprennent, de façon globale
A) la conversion 44 du signal d'erreur complexe en un format numérique de bande de base;
B) la détermination 45 d'un coefficient de gain complexe correspondant à un niveau présélectionné de puissance et le stockage du coefficient de gain complexe dans une table de consultation;
C) la détermination 46 d'une amplitude du signal d'entrée complexe et la génération d'un index sur la base de l'amplitude du signal d'entrée complexe et d'un niveau présélectionné de puissance;
D) l'utilisation 47 de la table de consultation pour générer le coefficient de gain complexe correspondant à l'index; et
E) la multiplication 48 du signal d'entrée complexe et du coefficient de gain complexe pour fournir le signal d'attaque de déformation préliminaire. L'amplitude présélectionnée du signal d'entrée est, en général, un niveau parmi une pluralité de niveaux d'amplitude présélectionnés, parmi lesquels les niveaux d'amplitude présélectionnés sont sélectionnées par étapes sur la base de la tension ou fonctions de la tension.
A) la conversion 44 du signal d'erreur complexe en un format numérique de bande de base;
B) la détermination 45 d'un coefficient de gain complexe correspondant à un niveau présélectionné de puissance et le stockage du coefficient de gain complexe dans une table de consultation;
C) la détermination 46 d'une amplitude du signal d'entrée complexe et la génération d'un index sur la base de l'amplitude du signal d'entrée complexe et d'un niveau présélectionné de puissance;
D) l'utilisation 47 de la table de consultation pour générer le coefficient de gain complexe correspondant à l'index; et
E) la multiplication 48 du signal d'entrée complexe et du coefficient de gain complexe pour fournir le signal d'attaque de déformation préliminaire. L'amplitude présélectionnée du signal d'entrée est, en général, un niveau parmi une pluralité de niveaux d'amplitude présélectionnés, parmi lesquels les niveaux d'amplitude présélectionnés sont sélectionnées par étapes sur la base de la tension ou fonctions de la tension.
La présente invention peut être mise en oeuvre sous d'autres formes spécifiques sans sortir de son esprit ou de ses caractéristiques essentielles. Les modes de mise en oeuvre décrits doivent être considérés à tout égard seulement à titre illustratif et non restrictif. La portée de l'invention est, par conséquent, définie par les revendications annexées plutôt que par la description précédente. Toutes les variantes entrant dans le cadre des revendications doivent être considérées comme en faisant partie.
Claims (7)
1. Système de linéarisation pour fournir un signal d'attaque de déformation préliminaire à un circuit de transmission non linéaire, caractérisé par
A) un système de rétroaction analogique (39) couplé à une unité de calcul (1) pour déterminer, lors d'un mode d'adaptation, un signal d'erreur complexe linéarisant le circuit de transmission non linéaire et dans lequel, dans un mode de fonctionnement, le système de rétroaction analogique (39) est invalidé; et
B) une unité de calcul (1) couplée au système de rétroaction analogique (39) et couplée pour recevoir un signal d'entrée complexe et le signal d'erreur complexe afin de déterminer, dans le mode d'adaptation, des coefficients complexes de gain de déformation préliminaire et dans le mode de fonctionnement, pour générer le signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire;
dans lequel le système de rétroaction analogique (39) et l'unité de calcul (1) sont connectés par un circuit d'interface (34).
2. Système de linéarisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de calcul comprend
A) un moyen de détermination de rapport (35) couplé au circuit d'interface (34) pour recevoir le signal d'entrée complexe afin de déterminer un coefficient complexe de table de consultation correspondant au niveau de signal présélectionné;
B) un codeur de consultation (37) couplé pour recevoir le signal d'entrée complexe afin de déterminer une amplitude du signal d'entrée complexe et afin de générer un index sur la base de l'amplitude du signal d'entrée complexe et un ensemble présélectionné de niveaux;
C) une table de consultation (36) couplée au moyen de détermination de rapport (35) et au codeur de consultation (37) pour générer le coefficient complexe de table de consultation correspondant à l'index; et
D) un multiplicateur (38) couplé pour recevoir le signal d'entrée complexe et le coefficient complexe de table de consultation pour multiplier le signal d'entrée complexe et le coefficient complexe de table de consultation afin de fournir le signal d'attaque de déformation préliminaire.
3. Système de linéarisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble présélectionné de niveaux est basé sur des échelons d'amplitude du signal d'entrée.
4. Procédé pour la génération d'un signal d'attaque de déformation préliminaire pour un circuit de transmission non linéaire comprenant un amplificateur de puissance, caractérisé par les étapes suivantes
A) l'utilisation (42) d'un système de rétroaction analogique pour déterminer le signal d'erreur complexe qui linéarise le circuit de transmission non linéaire; et
B) la détermination (43) d'une amplitude du signal d'entrée complexe et la génération d'un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire comprenant l'amplificateur de puissance.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la détermination d'une amplitude du signal d'entrée complexe et la génération d'un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire comprennent
A) la conversion (44) du signal d'erreur complexe en un format numérique de bande de base;
B) la détermination (45) d'un coefficient de gain complexe correspondant à un niveau présélectionné de puissance et le stockage du coefficient de gain complexe dans une table de consultation;
C) la détermination (46) d'une amplitude du signal d'entrée complexe et la génération d'un index sur la base de l'amplitude du signal d'entrée complexe et d'un niveau présélectionné de puissance;
D) l'utilisation (47) de la table de consultation pour générer le coefficient de gain complexe correspondant à l'index; et
E) la multiplication (48) du signal d'entrée complexe et du coefficient de gain complexe pour fournir le signal d'attaque de déformation préliminaire.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ensemble présélectionné de niveaux est basé sur des échelons de l'amplitude du signal d'entrée.
7. Système de linéarisation d'un poste radio pour fournir un signal d'attaque de déformation préliminaire pour un circuit de transmission non linéaire comprenant un amplificateur de puissance, caractérisé par
A) un système de rétroaction analogique (39) comprenant le circuit de transmission non linéaire, couplé à l'unité de calcul (1) pour déterminer le signal d'erreur complexe linéarisant le circuit de transmission non linéaire; et
B) une unité de calcul (1) couplée au système de rétroaction analogique (39) et couplée pour recevoir un signal d'entrée complexe et un signal d'erreur complexe afin de déterminer une amplitude du signal d'entrée complexe et afin de générer un signal d'attaque de déformation préliminaire pour le circuit de transmission non linéaire comprenant l'amplificateur de puissance.
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