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申请/专利权人：三维通信股份有限公司

摘要：本发明公开了一种应用预失真的功放保护装置，包括信号通道选择开关、预失真处理器和比较器，所述预失真处理器布置在预失真通道上，所述信号通道选择开关接收比较器输出的控制信号控制输入信号在直通通道和预失真通道之间切换；本发明还公开了一种应用预失真的功放保护方法。本发明通过对杂散信号的检测，控制预失真处理器在预失真状态和复位状态之间切换，避免因带外产生的带宽较宽且幅度较大杂散信号造成功放的损坏，同时又保留正常的带外散射信号用于非线性校正。

主权项：1.一种应用预失真的功放保护装置，包括信号通道选择开关、预失真处理器（3）和比较器（7），其特征在于：所述预失真处理器（3）布置在预失真通道上，所述信号通道选择开关接收比较器（7）输出的控制信号控制输入信号在直通通道和预失真通道之间切换；所述比较器（7）包括第一接收端、第二接收端和第三接收端，其中第一接收端接收杂散功率检测值Vdet，第二接收端接收杂散功率参考值Vref，第三接收端接收预失真处理器（3）输出的状态信号，当Vdet≥Vref时，比较器（7）输出控制信号控制信号通道选择开关选通直通通道，并控制预失真处理器进入复位状态；当VdetVref时且接收到的预失真处理器的状态信号处于预失真状态时控制信号通道选择开关选通预失真通道；所述预失真处理器（3）包括第一输入口和第二输入口，第一输入口接收信号通道选择开关的输出信号，第二输入口接收所述比较器（7）的控制信号；所述预失真处理器（3）包括第一输出口和第二输出口，第一输出口输出经预失真处理的信号，第二输出口输出预失真处理器（2）的状态信号至比较器（7）；所述状态信号包括预失真状态和复位状态；还包括依次连接的信号耦合器（4）、滤波器（5）和功率检测器（6），所述信号耦合器（4）把信号通道选择开关输出的信号一部分耦合输出至滤波器（5）；所述滤波器（5）对输入信号进行滤波，输出杂散信号；所述功率检测器（6）对滤波器（5）输出的杂散信号做功率检测，所述功率检测器（6）输出杂散功率检测信号至比较器（7）；所述信号通道选择开关包括第一信号通道选择开关（1）和第二信号通道选择开关（2）；所述第一信号通道选择开关（1）和第二信号通道选择开关（2）直接连接构成直通通道；所述预失真处理器（3）的第一输入口和第一信号通道选择开关（1）连接，预失真处理器（3）第一输出口将经过预失真处理的信号输出至第二信号通道选择开关（2），构成预失真通道。

全文数据：一种应用预失真的功放保护装置及功放保护方法技术领域本发明属于通信功率放大领域，具体是一种应用预失真的功放保护装置及功放保护方法。背景技术功率放大器（以下称为功放）广泛应用移动通信产品，主要用于对信号的高功率的放大，增加信号强度，提高信号覆盖的范围。随着市场的需求和技术的进步，通信需要的速率越来越高，信号的带宽也越来越宽；但是功放支持的带宽是受限的，信号带宽超出应用范围会导致功放损坏；同时，由于对设备效率的要求现有的功放普遍应用预失真技术来提升线性和效率，但预失真技术对信号的带宽和功放的带宽也有要求，功放在不同频点的幅度特性和相位特性对其影响很大，特别是在信号频率快速变化时，预失真器的响应速度受限，可能把一组错误的校正系数加到下一个频率的信号上，很可能会使功放的线性恶化，甚至导致功放损坏。这种由于信号频率变化导致功放管损坏的现象从频域上看是因为功放管的输入信号除了有用信号外还会在带外产生带宽较宽且幅度较大的杂散信号，该杂散信号相较正常预失真校正信号，其带外的信号功率要大很多，当杂散信号的带宽和幅度超过功放管的承受极限时功放管就会损坏。现有技术对功放的保护方法通常有如下几种方式：1.功放输出口加功率检测，当平均功率或峰值功率达到设定值时减小功放管的输入功率；2.功放管的电源加电流检测，当电流达到设定值时减小功放管的输入功率；3.功放输入口加限幅器，当输入信号的峰值功率大于限幅器的门限时减小峰值信号的功率；4.功放输入口加滤波器，滤除信号的带外杂散。但是，这种由于预失真技术产生带外杂散信号而引起功放损坏的线性其信号的平均功率或峰值功率没有明显的变化，因此，第1-3种功放保护方法的作用有限；同时，由于预失真技术的特性，设备正常工作时功放的输入信号除有用信号外在带外也有部分用于非线性校正的信号，因此第4种方案也不适用。发明内容为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种应用预失真的功放保护装置及功放保护方法，具体技术方案如下：一种应用预失真的功放保护装置，包括信号通道选择开关、预失真处理器和比较器，所述预失真处理器布置在预失真通道上，所述信号通道选择开关接收比较器输出的控制信号控制输入信号在直通通道和预失真通道之间切换。进一步的，所述预失真处理器包括第一输入口和第二输入口，第一输入口接收信号通道选择开关的输出信号，第二输入口接收所述比较器的控制信号。进一步的，所述预失真处理器包括第一输出口和第二输出口，第一输出口输出经预失真处理的信号，第二输出口输出预失真处理器的状态信号至比较器。进一步的，所述状态信号包括预失真状态和复位状态。进一步的，所述比较器包括第一接收端、第二接收端和第三接收端，其中第一接收端接收杂散功率检测值Vdet，第二接收端接收杂散功率参考值Vref，第三接收端接收预失真处理器输出的状态信号，当Vdet≥Vref时，比较器输出控制信号控制信号通道选择开关选通直通通道，并控制预失真处理器进入复位状态；当VdetVref时且接收到的预失真处理器的状态信号处于预失真状态时控制信号通道选择开关选通预失真通道。对预失真处理器的复位可以重置校真系数，重置的校正系数根据当前通道的非线性特性计算的，符合当前通道的非线性特性。进一步的，还包括依次连接的信号耦合器、滤波器和功率检测器，所述信号耦合器把信号通道选择开关输出的信号一部分耦合输出至滤波器；所述滤波器对输入信号进行滤波，输出杂散信号；所述功率检测器对滤波器输出的杂散信号做功率检测，所述功率检测器输出杂散功率检测信号至比较器。该部分结构可以对信号中包括的杂散信号进行精确的分析定量。进一步的，所述信号通道选择开关包括第一信号通道选择开关和第二信号通道选择开关；所述第一信号通道选择开关和第二信号通道选择开关直接连接构成直通通道；所述预失真处理器的第一输入口和第一信号通道选择开关连接，预失真处理器第一输出口将经过预失真处理的信号输出至第二信号通道选择开关，构成预失真通道。一种应用预失真的功放保护方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、在初始状态或稳定工作状态下，选通预失真通道，对输入信号作预失真处理；步骤2、当Vdet≥Vreff时，选通直通通道，并控制预失真处理器进入复位状态，其中Vdet是杂散功率检测值，Vref是杂散功率参考值；步骤3、当VdetVref时，选通预失真通道，预失真处理器重新进入预失真状态，对输入信号作预失真处理。进一步的，所述复位状态是对预失真处理器的校正系数进行初始化并重新计算，复位结束后自动进入预失真状态。进一步的，所述预失真状态是根据反馈信号计算出反映当前信号通道非线性特性的预失真系数，并为输入信号加入非线性失真信号，该非线性失真信号与包括功放在内的系统非线性失真恰好相反。本发明的有益效果是：通过对杂散信号的检测，控制预失真处理器在预失真状态和复位状态之间切换，避免因带外产生的带宽较宽且幅度较大杂散信号造成功放的损坏，同时又保留正常的带外散射信号用于非线性校正。附图说明图1是本发明的应用预失真的功放保护装置结构图；图2是本发明的应用预失真的功放保护方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明的应用预失真的功放保护装置包括第一信号通道选择开关1、第二信号通道选择开关2、预失真处理器3、信号耦合器4、滤波器5、功率检测器6、比较器7。第一信号通道选择开关1和第二信号通道选择开关2接收比较器7输出的控制信号，实现输入信号在直通通道和预失真通道间切换。其中，直通通道不对信号做预失真处理；预失真处理器3的第一输入口和第一信号通道选择开关1连接，预失真处理器3第一输入口接收经选通的输入信号S1，预失真处理器3第二输入口接收比较器7的控制信号V2；预失真处理器3第一输出口将经过预失真处理的信号S2输出至第二信号通道选择开关2；预失真处理器3第二输出口输出预失真处理器2的状态信号V4至比较器7，用于把预失真处理器2的状态输出给比较器7；预失真处理器2的状态包括两种，分别为预失真状态和复位状态。预失真状态为根据反馈信号计算出反映当前信号通道非线性特性的预失真系数，并为输入信号加入非线性失真信号，其特性与包括功放在内的系统非线性失真恰好相反，最终使系统的线性优化；该预失真可以是数字预失真也可以是模拟预失真。复位状态是指对预失真处理器3的校正系数进行初始化并重新计算，复位结束后自动进入预失真状态。信号耦合器4把第二信号通道选择开关2输出的信号一部分耦合输出至滤波器5，另一部分输出给下一级信号链路。滤波器5对输入信号进行滤波，其输出为可能引起功放损坏的杂散信号频域内的信号。功率检测器6对滤波器5输出的杂散信号做功率检测。比较器7的第一接收端接收功率检测器6输出的杂散功率检测值Vdet，第二接收端接收杂散功率参考值Vref，第三接收端接收预失真处理器3输出的状态信号V4。当Vdet≥Vref时，控制两个信号通道选择开关选通直通通道，并控制预失真处理器3进入复位状态；当VdetVref时且接收到的预失真处理器3的状态信号V4处于预失真状态时控制两个信号通道选择开关选通预失真通道。杂散功率参考值Vref的取值一般取在系统稳定工作和预失真恶化到导致功放损坏时功率检测器输出的两个杂散功率检测值之间。本发明的应用预失真的功放保护方法，首先在系统初始状态或稳定工作状态下，两个信号通道选择开关选通预失真通道，输入信号S1进入第一信号通道选择开关1，第二信号通道选择开关2选择预失真通道，则信号进入预失真处理器3，经预失真处理后从信号通道选择开关2输出，该信号S2经信号耦合器4后分为两部分，一部分信号S21输出到下一级信号链路，另一部分信号S22进入滤波器5；由于当系统初始状态或稳定工作状态下，预失真处理器产生的带外杂散信号比较小，该带外杂散信号是用于补偿的非线性失真信号，因此滤波器5输出的杂散信号比较小，功率检测器6输出的杂散功率检测值Vdet也比较小；在比较器7中由于VdetVref，则比较器7输出控制信号V1、V3使两个信号通道选择开关选择预失真通道，输出控制信号V2控制预失真处理器3处于预失真状态。当输入信号S1发生频率跳变或幅度跳变等导致预失真处理器的校正系数不符合当前的通道非线性特性并产生大量杂散信号时，此时经信号耦合器4和滤波器5输出的杂散信号会比较大，功率检测器输出的杂散功率检测值Vdet也会变大，当Vdet≥Vref时，比较器7输出信号V1，V3分别控制两个信号通道选择开关选择直通通道，同时输出信号V2控制预失真处理器3进行复位操作。此时，输入信号没有经过预失真处理器处理，输出信号S21不会有带外的杂散信号，不会对功放产生损伤，输出信号S22经信号耦合器4、滤波器5及功率检测器6检测后的杂散功率检测值Vdet也会降低，其值应远小于杂散功率参考值Vref。同时预失真处理器3在接收到比较器7输出的复位信号后开始进行校正系数初始化并重新开始计算通道的非线性特性，并在复位结束后自动进入预失真状态；当比较器7接收到的信号满足VdetVref且接收到的预失真处理器状态信号V4处于预失真状态时，控制两个信号选择开关选通预失真通道；预失真处理器3重新进入预失真状态，由于此时的预失真处理器3是从复位状态开始的，其校正系数是根据当前通道的非线性特性计算的，符合当前通道的非线性特性，因此预失真处理器不会产生很大的杂散信号，装置再次进入稳定工作状态。以上所述及图中所示的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种应用预失真的功放保护装置，包括信号通道选择开关、预失真处理器（3）和比较器（7），其特征在于：所述预失真处理器（3）布置在预失真通道上，所述信号通道选择开关接收比较器（7）输出的控制信号控制输入信号在直通通道和预失真通道之间切换。2.如权利要求1所述的应用预失真的功放保护装置，其特征在于：所述预失真处理器（3）包括第一输入口和第二输入口，第一输入口接收信号通道选择开关的输出信号，第二输入口接收所述比较器（7）的控制信号。3.如权利要求1所述的应用预失真的功放保护装置，其特征在于：所述预失真处理器（3）包括第一输出口和第二输出口，第一输出口输出经预失真处理的信号，第二输出口输出预失真处理器（2）的状态信号至比较器（7）。4.如权利要求3所述的应用预失真的功放保护装置，其特征在于：所述状态信号包括预失真状态和复位状态。5.如权利要求1所述的应用预失真的功放保护装置，其特征在于：所述比较器（7）包括第一接收端、第二接收端和第三接收端，其中第一接收端接收杂散功率检测值Vdet，第二接收端接收杂散功率参考值Vref，第三接收端接收预失真处理器（3）输出的状态信号，当Vdet≥Vref时，比较器（7）输出控制信号控制信号通道选择开关选通直通通道，并控制预失真处理器进入复位状态；当VdetVref时且接收到的预失真处理器的状态信号处于预失真状态时控制信号通道选择开关选通预失真通道。6.如权利要求1所述的应用预失真的功放保护装置，其特征在于：还包括依次连接的信号耦合器（4）、滤波器（5）和功率检测器（6），所述信号耦合器（4）把信号通道选择开关输出的信号一部分耦合输出至滤波器（5）；所述滤波器（5）对输入信号进行滤波，输出杂散信号；所述功率检测器（6）对滤波器（5）输出的杂散信号做功率检测，所述功率检测器（6）输出杂散功率检测信号至比较器（7）。7.如权利要求1-6之一所述的应用预失真的功放保护装置，其特征在于：所述信号通道选择开关包括第一信号通道选择开关（1）和第二信号通道选择开关（2）；所述第一信号通道选择开关（1）和第二信号通道选择开关（2）直接连接构成直通通道；所述预失真处理器（3）的第一输入口和第一信号通道选择开关（1）连接，预失真处理器（3）第一输出口将经过预失真处理的信号输出至第二信号通道选择开关（2），构成预失真通道。8.一种应用预失真的功放保护方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、在初始状态或稳定工作状态下，选通预失真通道，对输入信号作预失真处理；步骤2、当Vdet≥Vreff时，选通直通通道，并控制预失真处理器进入复位状态，其中Vdet是杂散功率检测值，Vref是杂散功率参考值；步骤3、当VdetVref时，选通预失真通道，预失真处理器重新进入预失真状态，对输入信号作预失真处理。9.如权利要求8所述的应用预失真的功放保护方法，其特征在于：所述复位状态是对预失真处理器的校正系数进行初始化并重新计算，复位结束后自动进入预失真状态。10.如权利要求8所述的应用预失真的功放保护方法，其特征在于：所述预失真状态是根据反馈信号计算出反映当前信号通道非线性特性的预失真系数，并为输入信号加入非线性失真信号，该非线性失真信号与包括功放在内的系统非线性失真恰好相反。

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