專利名稱：帶有分布式校正的廣播發射系統的制作方法
技術領域：
本發明有關廣播發射系統，特別是針對諸如數字電視(DTV)發射系統這樣的數字發射系統中的失真補償。
在諸如DTV廣播系統的高速廣播發射系統中，有的部件會使信息信號偏離預期值而失真。尤其是這種系統中的功率放大器在放大信號時會使信號產生非線性失真。此外，廣播發射系統中還包含諸如帶限濾波器這樣的濾波器，在信號濾波時會使信號產生線性失真。
發射系統中產生這些失真會導致幅度和相位突變(AM/AM，AM/PM)，以及幅度和相變隨頻率變動(頻響和群時延)。在相位-幅度調制系統中，為達到最佳的系統性能，必須保持幅度及相位的完整性。
電視系統中通常采用模擬方式的預失真均衡器與靜態(非自適應)校正器來實現均衡。這樣的均衡器和校正器要求廠家調校以提供預期的預失真量(預均衡)。均衡器與校正器的老化，以及溫度的變化會使均衡器及校正器施加的預失真量發生漂移，因而有時需要進行現場調校。
數字信號處理技術可以提高信息信號預失真的性能。特別是，數字信號處理可用于自適應校正和均衡方法中。這種自適應方法可以不需要廠家及現場調校。
眾所周知，在送往天線的信號流中要進行信號自適應校正。然而，在相對較快的數據系統中，這種校正需要在短時間內進行相對大量的數據處理。在一種公知的技術中，對所有失真(線性的與非線性的)在單個步驟中進行校正。
在另一種技術中，沿到天線方向逐個地對部件系統內的失真進行校正。尤其是對于每個部件，對從該部件輸出的信號進行監測，以確定該部件造成的失真量，然后針對該部件進行校正。接著，下一個部件被監測以對其進行失真校正。然而，這種技術比較費時，通常不適合于高速數據流。此外，在這樣的系統中幅度或群時延隨頻率變動可能會被誤認為幅度與相位的突變。
因此，需要一種對數字廣播發射系統中的線性及非線性失真進行自適應校正的高速技術。
本發明包含一種用于廣播信息信號的發射系統，所述系統包括順序排列的第一組部件，其中至少包括一個放大器，所述第一組部件中的每個部件對信息信號執行一種功能，并且每一個部件使信息信號偏離預期值產生失真；第二組部件，用于修正信息信號以對所述第一組部件引起的偏離失真進行補償，所述第二組部件位于第一組部件的上游，其中各部件順序排列來修正信息信號，按與失真產生相反的次序進行失真補償。本發明可方便地提供一種廣播信息信號的發射系統。該系統中包括順序排列的第一組部件，其中至少包括一個放大器。第一組部件中的每個部件對信息信號執行一種功能，并且與第一組部件中的每個部件使信號偏離預期值產生失真。該系統中還包括第二組部件，用于修正信號以對第一組部件引起的偏離失真進行補償。第二組部件位于第一組部件的上游。第二組部件順序排列以修正信號，按與失真產生相反的次序進行失真補償。
本發明還包括一個數字電視射頻發射機系統，該系統包含一個用于對要發射的數字電視信號進行處理的輸入電路；一個用于將數字電視信號轉換為模擬形式的數-模轉換器；一個用于對電視模擬信號進行射頻載波調制的上變換器；至少一個射頻濾波器電路；至少一個射頻放大器電路，其中所述濾波器和放大器電路使調制過的射頻載波電視信號產生線性及非線性失真；一個用于接收從所述濾波器和放大器電路的輸出的射頻載波電視信號，并對這些輸出信號進行下變換的下變換器；一個用于將來自所述濾波器和放大器電路并經過下變換的模擬電視信號轉換為數字形式的模-數轉換器；以及連接在所述輸入電路與所述數-模轉換器之間的自適應數字信號失真補償電路，用于對要送到所述數-模轉換器上的數字信號進行處理，所述自適應數字信號失真補償電路響應來自所述模-數轉換器的、對應于所述濾波器和放大器電路的輸出的數字信號，對數字電視信號進行修正，以對該數字電視信號提供線性及非線性補償。應用于該數字電視信號的補償就是按這樣的次序進行的。本發明可方便地提供一種包括按順序排列的第一組部件的發射系統。第一組部件中的每一個對信息信號執行一種功能。第一組部件中的第一個部件使信息信號產生偏離預期值的線性失真。第一組部件中的第二個部件使信號產生偏離預期值的非線性失真。該系統還包括位于第一組部件上游的第二組部件。第二組部件修正信息信號，以對第一組部件引起的偏離失真進行補償。第二組部件中的第一個部件修正信息信號以補償線性失真。第二組部件中的第二個部件修正信息信號以補償非線性失真。第二組部件中的第一及第二部件順序排列以修正信號，按與失真產生相反的次序進行失真補償。
另一方面，本發明提供了一種用于廣播信息信號的發射系統，該系統具有一信號路徑，沿該路徑信息信號朝天線方向傳送。在該系統中，第一個部件位于該信號路徑上，對信息信號執行一種功能。第一個部件使信息信號產生偏離預期值的非線性失真。第二個部件位于該信號路徑上，對信息信號執行一種功能。第二個部件使信息信號產生偏離預期值的線性失真。第三個部件位于該信號路徑上，對信息信號執行一種功能。第三個部件使信號產生偏離預期值的線性失真。第二與第三部件組合在一起，沿信號路徑位于第一部件的上游或下游。第四個部件位于該信號路徑上，并且修正信息信號以補償由第一部件引起的非線性失真。第五個部件位于該信號路徑上，并且修正信息信號以補償由第二部件引起的線性失真。第六個部件位于該信號路徑上，并且修正信息信號以補償由第三部件引起的線性失真。第五與第六部件組合在一起，沿信號路徑位于第四部件的上游或下游。第五與第六部件相對于第四部件的上游/下游位置與第二與第三部件相對于第一部件的上游/下游位置相反。
再一個方面，本發明提供一種適用于射頻發射機系統的失真補償裝置。該系統包括一個用于對要發射的數字信號進行處理的輸入電路；一個用于將數字信號轉換為模擬形式的數-模轉換器；一個用于對模擬信號進行射頻載波調制的上變換器。該系統中還包括至少一個射頻濾波器電路和至少一個射頻放大器電路。濾波器和放大器電路使調制過的射頻載波信號產生線性及非線性失真。在這種裝置中，在輸入電路與數-模轉換器之間連接有自適應數字信號失真補償電路，用于對要送到數字-到-模擬轉換器上的數字信號進行處理。該自適應數字信號失真補償電路響應射頻濾波器和放大器電路的輸出信號，對數字信號進行修正，以對該數字信號提供線性及非線性補償。對數字信號進行補償的次序與濾波器和放大器電路連接的次序相反。
另一個方面，本發明提供一種數字電視射頻發射機系統。一個輸入電路對要發射的數字電視信號進行處理。一個數-模轉換器將數字電視信號轉換為模擬形式。一個上變換器對電視模擬信號進行射頻載波調制。該系統中包括至少一個射頻濾波器電路和至少一個射頻放大器電路。濾波器和放大器電路使調制過的射頻載波電視信號產生線性及非線性失真。一個下變換器接收來自濾波器和放大器電路的輸出的射頻載波電視信號，并對這些輸出信號進行下變換。一個模-數字轉換器將來自濾波器和放大器電路并經過下變換的模擬電視信號轉換為數字方式。自適應數字信號失真補償電路連接在輸入電路與數-模轉換器之間，用于對要送到數-模轉換器上的數字信號進行處理。該自適應數字信號失真補償電路響應來自模-數轉換器的、對應于濾波器和放大器電路輸出的數字信號，對數字電視信號進行修正，以對該數字電視信號提供線性及非線性補償。對數字電視信號進行補償的次序與濾波器和放大器電路連接的次序相反。
下面參照附圖通過示例的方式說明本發明，其中
圖1為根據本發明的順序排列的各部件的功能方框圖；圖2為應用本發明的一種實例設備的方框圖；圖3為放大器轉換曲線圖；圖4為用于使放大器輸出線性化的校正圖；圖5為圖2所示設備中的一部分的方框圖，其詳細示出了根據本發明的裝置；圖6為根據本發明的另一實施例的功能方框圖；圖7為根據本發明的再一實施例的功能方框圖；圖8為根據本發明的另一實施例的功能方框圖；圖9-12為級聯式系統的數學模型圖。
本發明的一個實例為圖1中以功能方框圖的形式所示的裝置10，表示為沿數據流路徑12順序排列的多個部件。數據流12用于以相對高的速率發射的信息數據信號。此外，該數據信號一般有相對寬的頻帶(如18MHz)。
高數據率和帶寬與配有裝置10所處的系統環境有關。尤其是，裝置10最好是如圖2所示的高清晰度(“HD”)數字電視(“DTV”)系統14的一部分。DTV最好在天線頻率范圍內廣播信號。在一個實施例中，廣播信號位于超高頻范圍內(300-3000MHz)，并且最好在470-860MHz范圍內。DTV系統14在有關部分包括有一個8VSB激勵器16和一個發射機18。
圖1所示裝置10的各部件位于圖2所示的8VSB激勵器16和發射機18內。特別是，發射機18(圖1)包括有功率放大器20、位于該放大器上游的放大前濾波器(pre-amplification filter)22被稱為輸入濾波器，而放大后濾波器24被稱為大功率濾波器。發射機18中還可包括其它部件。
功率放大器20將信息信號放大到適合RF信號廣播發射的功率水平。在一個實例中，放大后的功率達到50千瓦。功率放大器20也可由一系列放大設備組成。若功率放大器20內包含多個放大設備，在大功率濾波器24的旁邊需配置一個合成器設備，對放大器設備的輸出進行合成。應當理解，可以采用各種放大器配置，并且大功率濾波器中可包含適合的附加部件，如合成器電路。
下面討論一個理論上“理想”的系統，發射機所有的部件均為理想的。特別是，該系統的功率放大器是理想的，理想放大器的轉換曲線為線性。圖3中的虛線是這種理想轉換曲線的一個示例。因此，在這樣的理想系統內，具有給定放大前功率的信息信號將由放大器放大到某個預定功率，這種放大僅根據表示放大量的線性關系即可。同樣地，該理想系統內的濾波器也不會造成任何失真。
然而，裝置10中實際的功率放大器20不是理想的，實際的放大器轉換曲線不是線性的。在信息信號放大的過程中，功率放大器20會使信息信號產生非線性失真。特別是，非線性失真會導致幅度與相位突變。圖3中的實線為實際的轉換曲線的一個示例。因此，需要對信息信號進行校正以補償功率放大器20所造成的失真。圖4中的實線為一個校正示例。
此外，發射機18中的濾波器22和24使信息信號產生線性失真。輸入濾波器22使信息信號產生第一線性失真，大功率濾波器24使信息信號產生第二線性失真。特別是，由大功率濾波器24造成的失真會導致群時延和幅度響應(即幅度隨頻率變化)。因此，對于發射機18中的幾個部件20-24中的每一個，都需要對信息信號施加一定的校正或均衡量以進行補償。
再回到理論上理想的系統，對信息信號進行的任何處理(即放大或濾波)都是時不變的。特別是，在該理想系統中，對信號進行的處理操作不會隨時間變化。這樣，對于給定的輸入激勵，該理想系統的輸出總是相同的，而與激勵發生的時間無關。
然而，發射機18實際上是時變的。特別是，對于給定的輸入激勵，發射機18的輸出隨時間變化。時變的原因之一就是發射機18內的熱效應。這種熱效應會引起由功率放大器20、濾波器22及24造成的信號失真量的改變。因此，有必要對所有失真(包括線性和非線性的)進行補償，適應失真的變化。
根據本發明的裝置10在8VSB激勵器16內提供三個校正器或均衡器部件28-32，用于發射機18內的部件20-24引起的三次失真。特別是，自適應非線性校正器28(例如預均衡電路)對信號施加一個預失真，以補償由功率放大器20引起的非線性失真。自適應線性均衡器30(例如預校正電路)對信息信號施加一個預失真，以補償由輸入濾波器22引起的線性失真。自適應線性均衡器32(例如預均衡電路)對信息信號施加一個預失真，以補償由大功率濾波器24引起的線性失真。總體上，線性均衡器32、非線性校正器28以及線性均衡器30用做自適應數字信號失真補償電路。
線性均衡器32、非線性校正器28以及線性均衡器30按照這樣的順序排列，即預失真(或預校正)施加的順序與失真產生的順序正好相反。特別是，由于大功率濾波器24所造成的線性失真最后才產生(即處于其它所有失真的下游位置)，線性均衡器32就最先施加線性預失真。由非線性校正器28施加的非線性預失真第二個發生，因為由功率放大器20造成的非線性失真第二個發生。由線性均衡器30施加的線性預失真第三個發生(即位于來自線性均衡器32的預失真以及來自非線性校正器28的預失真的后面)，因為由輸入濾波器22造成的失真最先產生(即在由功率放大器20和大功率濾波器24造成的失真之前)。
根據本發明，采用反向預失真是基于幾點考慮。第一，線性影響與非線性影響混合時不再具有疊加性(即它們不能相互轉換)。第二，若不存在非線性影響，線性函數本身保持疊加性。第三，一個理想“系統”(考慮由一個或多個部件組成的“系統”)可任意與線性系統或非線性系統混合。也就是說，其它任何類型的系統與理想系統混合時都不會改變其疊加性能。為說明這幾點，可采用數學方法。諸如功率放大器這樣的非線性器件可表示為如下的數學模型Y(t)＝a1x(t)+a2x2(t)+a3(t)+...
令x(t)為如下的隨機調制信號x(t)＝p(t)cos(ω+θ)其中p(t)為基帶調制信號；ω為載波頻率；q為固定相位偏移。
為簡單起見，假定只有三階系統，則
y(t)＝1/2a2p2(t)+[a1p(t)＝a3p3(t)]cos(ωt+θ)+1/2a2p2(t)cos[2(ωτ+θ)]+1/2a3p3(t)cos[3(ωt+θ)]只有奇次階積對基本幅度起作用。假定采用帶通濾波器消除DC項及諧波項，一般系統可簡化成如下的信號Y(t)＝[∑akPk(t)]cos(ωt+θ)(k＝1，3，5，...)對于介于非線性到線性之間的系統，ak項趨于0比pk(t)項趨于無窮大的速度快。這對系統的階次有限制。若是這樣的模型，此類系統相當平直，需要相對較少的系數標識符。
一種級聯式校正系統如圖9所示。選取w(t)為如下的二階非線性系統w(t)＝a1x(t)+a2x2(t)同樣假設v(t)為如下的任意階非線性多項校正器v(t)＝b1x(t)+b2x2(t)+b3x3(t)+...
若想使級聯系統的輸出為輸入的線性函數，即y(t)＝Ax(t)，其中A為某個數量值(假定統一簡化)，則系統轉換函數為y(t)＝x(t)＝a1v(t)+a2v2(t)x(t)＝a1[b1x(t)+b2x2(t)+b3x3(t)+...]+a2[b1x(t)+b2x2(t)+b3x3(t)...]2x(t)＝a1b1x(t)+[a1b2+a2b12]x2(t)+....
此方程無確定解，但對于確定階次可給出近似值。二階近似解為a1＝1/b1a2＝-b2/b13盡管此近似解消除了二階項，又產生了更高的階次乘積項。通常，這種校正技術可補償小于或等于預校正階次的非線性失真。更高階的失真產生，其中階次最高的為預校正與非線性系統的和。只要更高階的乘積不大，此近似解就可用。
現在回到線性系統，任何線性系統都可通過一種通用的自動回歸移動平均過程形成數學模型G(z)＝(∑bz-k)/(1-∑akz-k)對這些系統進行校正需要采用其反函數，即H(z)＝1/G(z)對于G(z)給定的任意多項形式，總存在一個反函數H(z)。然而，并不能保證該反函數是穩定的。通用的方法是采用逆系統的多極點(all-pole)近似值以保證穩定性。系統的階次成為影響性能及處理方法的關鍵因素。
級聯式線性及非線性系統的校正更困難一些。最難的問題是對系統校正器階次的控制。這些類型的系統的階次是相乘而不是相加。例如，對非線性和隨頻率變化的系統進行經典的Volterra級數展開，可給出如下的一般離散形式y(n)＝∑∑...∑hk(τ1...τx)x(n-τ1)...x(n-τk)累加順序為k＝1...infinite；τ1＝0...N1τk＝o...Nk在諸如HDTV的高速系統中，上述類型的系統需要進行階次高得多的、昂貴而復雜的建模。
圖12中給出了一個級聯式線性及非線性系統的示例，其中h(n)為m+1階的線性系統。其傳遞函數可表示為u(n)＝x(n)h0+x(n-1)h1+x(n-2)h2+...x(n-m)hmw(n)假設為k+1階的非線性系統，其傳遞函數表示為
w(n)＝a1u(n)+a2u2(n)+a3u3(n)＝+....+akuk(n)因此在一般情況下，級聯式系統的傳遞函數為y(n)＝a0，0x(n)+a0，1x(n-1)+a0，2x(n-1)+...+a0，mx(n-m)+a1，0x (n)+a1，1x(n-1)+a2，2x(n-1)+...+a1，mx(n-m)...
+ak，0x(n)+ak，1x(n-1)+ak，2x(n-1)+...+ak，mx(n-m)系統的階次為(k+1)(m+1)，而不是k+m+2。成本及復雜性限制著高速系統的高階次。上述混合系統存在的問題可通過分布式系統校正在很大程度予以避免。
考查圖11和12中所示的兩個系統。圖11中的系統采用單個模塊用于線性及非線性系統的預校正。預校正V-1[h(n)，w(n)]表示上述級聯式線性及非線性系統方程的反函數。此校正所需的階次如前所述，為(k+1)(m+1)。圖12中的系統分別采用線性模塊h-1(n)和非線性模塊w-1(n)進行分布校正。
h-1(n)校正器僅需對h(n)提供線性校正。盡管均衡器有很多種，為便于討論，假定h-1(n)所用的階次等于h(n)的階次。在此例中給定階次為m。若h-1(n)已完全校正了h(n)，系統剩余的失真就全是非線性的。這使得可采用階次低得多的校正器。需要注意的是，所需均衡器的階次取決于許多因素，包括濾波器類型、所需的性能、穩定性等等。另外，所需非線性校正器的階次是更高階影響(a1趨于0的速率)的一個函數。一種典型的經驗法是取非線性系統階次的兩倍。對于高階系統，本方法的好處顯而易見。
根據本發明適用于系統14的裝置10的一個更詳細的實例如圖5中所示。特別是，位于8VSB激勵器16內的其它一些激勵器部件36如圖示給線性均衡器32提供信號。在一個實施例中，送入線性均衡器30的信息數據流由定義于一個相位幅度調制電信號內的32個字節組成。
線性均衡器32最好采用FIR數字濾波器，這種濾波器適合對信息信號進行預補償或預均衡，以補償由大功率濾波器24引起的線性失真。線性均衡器32中可包含一個執行程序的微處理器，以及/或者可包含非連續的“硬連線”電路。還可以采用其它的濾波器類型(如IIR、FIR與IIR的結合，甚至模擬濾波器)。
信息信號經由線性均衡器32后送至非線性校正器28。非線性校正器28可采用適合于對信號進行預失真(即預補償或預均衡)以補償由功率放大器20引起的非線性失真的任何結構。特別是，非線性校正器28可采用分段線性校正曲線，該曲線應用迭代法或經驗法對存儲器內的一組校正值進行更新。這樣，該非線性校正器中可包含一個執行程序的微處理器，以及/或者可包含非連續的“硬連線”電路。
非線性校正器28的輸出送給線性均衡器30。線性均衡器30中可包含適合于對信號進行預失真以補償由輸入濾波器22引起的線性失真的任何部件。在一個實施例中，線性均衡器30的結構及功能與線性均衡器32的相似，只是施加的預失真不同。線性均衡器30的輸出被送到數-模轉換器(DAC)40。
信息信號通過DAC 40和上變換器42，該變換器由一個內部振蕩器44驅動，將信息信號變換為一個經過調制的射頻信號。調制是通過DAC 40的輸出來進行的。然后，信息信號依次經過輸入濾波器22、功率放大器20以及大功率濾波器24。
系統14中包含有一個自適應測定功能塊46，用于選取信號的多個采樣點，以使得均衡器32、校正器28及均衡器30能夠提供預校正。任何適當的適配功能都可應用于三個預失真部件28-32中的每一個。為進行適配，第一采樣信號50與發射機18內輸入濾波器22濾波后的信號耦合。第二采樣信號52與發射機18內功率放大器20放大后的信號耦合。第三采樣信號54與發射機18內大功率濾波器24濾波后的信號耦合。
圖1示出了圖7中系統的簡化框圖。可以看出該系統是一個可采用分布式校正方法的級聯式線性及非線性系統。
圖6中的功能框圖示出了根據本發明的另一個實例裝置60。特別是，裝置60中包括一個非線性校正器A-162、一個線性均衡器B-164、一個線性均衡器C-166、一個非線性校正器D-168、一個線性均衡器E-170。這些部件62-70對輸入的信息信號進行預失真處理，以補償由濾波器E 72、非線性功率放大器D 74、濾波器C 76、濾波器B 78及非線性功率放大器A 80等下游部件引起的失真。每一個失真部件(如濾波器C 76)都對應有一個補償部件(如線性均衡器C-166)。每個補償部件具有與信息信號失真相反的作用。因此，這里以成對的字母標識符表示失真作用(如A)及其反作用補償(如A-1)。
每個補償部件的位置與相應的失真部件的位置“相反”。這樣，預失真的次序與由濾波器E 72、非線性功率放大器D 74、濾波器C 76、濾波器B 78及非線性功率放大器A 80等部件引起的失真次序相反。例如，第一個補償部件(即非線性校正器A-162)對應于最后一個失真部件(即非線性功率放大器A 80)。
圖7中的功能框圖示出了根據本發明的另一實例裝置90。裝置90由圖6中的裝置60演變而來。圖7中裝置90說明預失真部件也可以按與失真產生次序不完全相反的次序排列，只要線性預失真的移動范圍不超越任一非線性預失真的位置即可。
特別是，在圖7所示實例中，非線性校正器A-192補償由非線性功率放大器A 94引起的非線性失真，線性均衡器B-196補償由濾波器B 98引起的線性失真，線性均衡器C-1100補償由濾波器C 102引起的線性失真，非線性校正器D-1104補償由非線性功率放大器D 106引起的非線性失真，線性均衡器E-1108補償由濾波器E 110引起的線性失真。
失真次序為E-D-C-B-A，而預失真補償次序為A-1-C-1-B-1-D-1-E-1。線性均衡器C-1100位于線性均衡器B-196上游(即前面)。A-1-C-1-B-1-D-1-E-1這樣的排列完全可進行失真補償。對一段連續的線性失真進行補償的一組部件的次序可重新排列，只要用于線性補償的部件的挪動不越過用于非線性補償的部件即可。在所示實例中，線性均衡器E-1108不能與線性均衡器B-196或線性均衡器C-1100互換位置，因為這樣換位會越過非線性校正器D-1104。
圖8中的功能框圖示出了根據本發明的裝置120。裝置120由圖6中的裝置60演變而來，說明同類失真部件可當作一個整體來處理。在圖8中，濾波器B和C合并到一個濾波器塊122。濾波器B和C仍會造成信息信號線性示真。不過，用來補償濾波器B和C造成的線性失真的線性預失真合并到線性均衡器(B*C)-1124內的一個步驟中。
這樣的合并特別適用于自適應裝置120。裝置120采用反饋方式計算/生成校正器和均衡器中使用的補償量。這樣，如圖8所示，需要4個反饋環，而不是5個。與對濾波器B和C分別校正的情形相比，反饋數量的減少可使所需的硬件、計算及存儲器減少。
發射系統(14)廣播一個信息信號。在系統(14)內，當該信號經過處理并朝廣播天線傳送時，幾個部件(如20-24)會對該信號造成失真。特別是，引起失真的部件集(20-24)表示為第一組，沿朝天線方向的信號路徑(12)順序排列。第一組部件(20-24)執行包括放大等多種功能，但其中每個部件都會使信號偏離預期值產生失真。第二組部件(如28-32)用來修正信息信號以對第一組部件(20-24)引起的偏離失真進行補償。第二組部件(28-32)位于第一組部件(20-24)的上游。第二組部件(28-32)順序排列以修正信號，按與失真產生相反的次序進行失真補償。
權利要求
1.一種用于廣播信息信號的發射系統，所述系統包括順序排列的第一組部件，其中至少包括一個放大器，所述第一組部件中的每個部件對信號執行一種功能，并且每一個部件使信息信號偏離預期值產生失真；以及第二組部件，用于修正信息信號以對所述第一組部件引起的偏離失真進行補償，所述第二組部件位于第一組部件的上游，所述第二組部件順序排列以修正信息信號，按與失真產生相反的次序進行失真補償。
2.根據權利要求1所述的一種系統，其中，所述第一組部件中包括有引起線性失真的第一部件和引起非線性失真的第二部件，并且所述第一組部件的部件數量與所述第二組部件的部件數量相等。
3.一種用于廣播信息信號的發射系統，所述系統包括順序排列的第一組部件，其中每一個部件對信息信號執行一種功能，所述第一組部件中的第一部件使信息信號產生偏離預期值的線性失真，所述第一組部件中的第二部件使信息信號產生偏離預期值的非線性失真；以及位于第一組部件上游的第二組部件，用于修正信息信號，以對所述第一組部件引起的偏離失真進行補償，所述第二組部件中的第一部件修正信息信號以補償線性失真，所述第二組部件中的第二部件修正信息信號以補償非線性失真，所述第二組部件中的所述第一及第二部件順序排列以修正信號，按與失真產生相反的次序進行失真補償。
4.根據權利要求3所述的系統，其中，所述第一組部件中的所述第一部件位于所述第一組部件中所述第二部件的上游，而所述第二組部件中的所述第二部件位于所述第二組部件中所述第一部件的上游。
5.根據權利要求3所述的系統，其中，所述第一組部件中第三部件使信息信號產生偏離預期值的線性失真，所述第二組部件中的第三部件修正信息信號，以對所述第一組部件中所述第三部件引起的線性失真進行補償，所述第一組部件中的所述第三部件位于所述第一組部件中所述第二部件的下游，而所述第二組部件中的所述第二部件位于所述第二組部件中所述第三部件的下游。
6.根據權利要求3所述的系統，其中，所述第一組部件中的所述第二部件位于所述第一組部件中所述第一部件的上游，而所述第二組部件中的所述第一部件位于所述第二組部件中所述第二部件的上游，所述第一組部件的部件數量與所述第二組部件的部件數量相等。
7.一種用于廣播信息信號的發射系統，該系統具有一信號路徑，沿該路徑信號朝天線方向往前，所述系統包括位于信號路徑上的第一部件，用于對信息信號執行一種功能，所述第一部件使信息信號產生偏離預期值的非線性失真；位于信號路徑上的第二部件，用于對信息信號執行一種功能，所述第二部件使信息信號產生偏離預期值的線性失真；位于信號路徑上的第三部件，用于對信息信號執行一種功能，所述第三部件使信息信號產生偏離預期值的線性失真，所述第二及第三部件組合在一起，沿信號路徑位于所述第一部件的上游或下游；位于信號路徑上的第四部件，用于修正信息信號以補償由所述第一部件引起的非線性失真；位于信號路徑上的第五部件，用于修正信息信號以補償由所述第二部件引起的線性失真；以及位于信號路徑上的第六部件，用于修正信息信號以補償由所述第三部件引起的線性失真，所述第五及第六部件組合在一起，沿信號路徑位于所述第四部件的上游或下游，所述第五及第六部件相對于所述第四部件的上游/下游位置與所述第二及第三部件相對于所述第一部件的上游/下游位置相反。
8.根據權利要求7所述的系統，其中，所述第二部件位于所述第三部件的上游，所述第五部件位于所述第六部件的下游；或者所述第二部件位于所述第三部件的下游，所述第五部件位于所述第六部件的上游；最好是將所述第五及第六部件合并在一起，以便同時補償由所述第二及第三部件造成的線性失真。
9.一種適用于射頻發射機系統的失真補償裝置，其中該射頻發射機系統包括一個用于對要發射的數字信號進行處理的輸入電路；一個用于將數字信號轉換為模擬形式的數-模轉換器；一個用于對模擬信號進行射頻載波調制的上變換器；至少一個射頻濾波器電路和至少一個射頻放大器電路，其中濾波器和放大器電路使調制過的射頻載波產生線性及非線性失真，該失真補償裝置包括在輸入電路與數-模轉換器之間連接的自適應數字信號失真補償電路，用于對要送到數-模轉換器上的數字信號進行處理，所述自適應數字信號失真補償電路響應來自射頻濾波器和放大器電路的輸出信號，對數字信號進行修正，以對該數字信號提供線性及非線性補償，對數字信號進行補償的次序與濾波器和放大器電路連接的次序相反。
10.根據權利要求9所述的失真補償裝置，其中射頻放大器電路耦合到一個輸出電路上，輸出信號從輸出電路送到所述自適應數字信號失真補償電路，以針對輸出電路引入的失真修正數字信號；針對輸出電路引入的失真對數字信號進行的這種修正，是由所述自適應數字信號失真補償電路進行序列補償中的第一個；所述自適應數字信號失真補償電路中包括多個串連的補償電路，用于按順序修正數字信號；所述補償電路中包括線性及非線性補償電路，它們的連接次序與由濾波器、放大器及輸出電路引入的線性及非線性失真的次序相反；并且射頻發射機最好包括一系列順序相連的第一濾波器、第一放大器、第二濾波器、第二放大器的組合，其中濾波器電路引入線性失真，而放大器引入非線性失真；所述自適應數字信號失真補償電路包括一系列順序相連的補償電路組合，即響應第二放大器輸出的第一非線性補償電路、響應第二濾波器輸出的第一線性補償電路、響應第一放大器輸出的第二非線性補償電路以及響應第一濾波器輸出的第二線性補償電路。
11.一種數字電視射頻發射機系統，其中包含一個用于對要發射的數字電視信號進行處理的輸入電路；一個用于將數字電視信號轉換為模擬形式的數-模轉換器；一個用于對電視模擬信號進行射頻載波調制的上變換器；至少一個射頻濾波器電路和至少一個射頻放大器電路，其中所述濾波器和放大器電路使調制過的射頻載波電視信號產生線性及非線性失真；一個用于接收來自所述濾波器和放大器電路的輸出射頻載波電視信號、并對這些輸出信號進行下變換的下變換器；一個用于將來自所述濾波器和放大器電路并經過下變換的模擬電視信號轉換為數字形式的模-數轉換器；以及連接在所述輸入電路與所述數-模轉換器之間的自適應數字信號失真補償電路，用于對要送到所述數-模轉換器上的數字信號進行處理，所述自適應數字信號失真補償電路響應來自所述模-數轉換器的、對應于所述濾波器和放大器電路的輸出的數字信號，對數字電視信號進行修正，以對該數字電視信號提供線性及非線性補償，應用于數字電視信號的補償就是按這樣的次序進行的。
12.根據權利要求11所述的數字電視射頻發射機，其中，所述自適應數字信號失真補償電路中包括多個串連的補償電路，用于順序修正數字電視信號，所述補償電路中包括線性及非線性補償電路，它們的連接次序與由所述濾波器及放大器電路引起的線性及非線性失真的次序相反；所述放大器電路耦合到一個輸出電路上，輸出信號從所述輸出電路送到所述自適應數字信號失真補償電路，以針對所述輸出電路引入的失真修正數字電視信號；針對輸出電路引入的失真對數字電視信號進行的這種修正，是由所述信號分布式補償電路進行序列補償中的第一個；最好采用包括第一及第二濾波器電路的至少一個濾波器電路，以及包括第一及第二放大器電路的至少一個放大器電路，所述濾波器及放大器電路為一系列順序相連的所述第一濾波器電路、所述第一放大器電路、所述第二濾波器電路及所述第二放大器電路的組合，其中所述濾波器電路引入線性失真，而所述放大器電路引入非線性失真；所述自適應數字信號失真補償電路中包括一系列順序相連的補償電路組合，即響應所述第二放大器電路輸出的第一非線性補償電路、響應所述第二濾波器電路輸出的第一線性補償電路、響應所述第一放大器電路輸出的第二非線性補償電路以及響應所述第一濾波器電路輸出的第二線性補償電路。
全文摘要
發射系統(14)廣播一個信息信號。在系統(14)內,當該信號經過處理并朝廣播天線傳送時,幾個部件(如20－24)會對該信息信號造成失真。引起失真的部件集(20－24)表示為第一組,沿朝天線方向的信號路徑(12)順序排列。第一組部件(20－24)執行包括放大等多種功能,但其中每個部件都會使信息信號偏離預期值產生失真。第二組部件(如28－32)用來修正信息信號以對第一組部件(20－24)引起的偏離失真進行補償。第二組部件(28－32)位于第一組部件(20－24)的上游。第二組部件(28－32)順序排列以修正信息信號,按與失真產生相反的次序進行失真補償。
文檔編號H04L27/36GK1355954SQ00808871
公開日2002年6月26日 申請日期2000年5月12日 優先權日1999年5月14日
發明者埃德溫·R·特維切爾, 羅伯特·普勞卡 申請人:哈里公司