CN104218908A - 通信系统的发射机结构 - Google Patents

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CN104218908A CN201410443107.3A CN201410443107A CN104218908A CN 104218908 A CN104218908 A CN 104218908A CN 201410443107 A CN201410443107 A CN 201410443107A CN 104218908 A CN104218908 A CN 104218908A
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E·希米奇
T·威尔伯恩
张海涛
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林明宇
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Abstract

本发明涉及用于通信系统的发射机结构，该结构具有比常规发射机结构改进性能。所述改进包括下列的组合：对控制信号的较快的响应时间、提高的线性度、降低的干扰、减少的功率消耗、较低的电路复杂程度以及较低成本。对于蜂窝网应用，这些改进可引起增加的系统容量、较小的电话机大小、增加的通话和待机时间以及较大的产品接受程度。提供电路以加速控制信号的响应时间。把发射信号通路中的各种元件的控制回路集成在一起。增益控制机构允许对输出发射功率电平的精确调整。提供控制机构，以当不需要时切断功率放大器或整个发射信号通路。控制所述发射信号通路中的各种元件的增益，以降低输出发射功率中的瞬变，并还确保所述瞬变是向下的。

Description

通信系统的发射机结构
本申请是申请号为200910145435.4、申请日为2001年3月2日、发明名称为“通信系统的发射机结构”的发明专利申请的分案申请,而所述发明专利申请又是申请号为01808125.8、申请日为2001年3月2日、发明名称为“通信系统的发射机结构”的另一发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及通信系统中的电子电路，尤其涉及提供改进性能的发射机结构。
背景技术
各种设计考虑使高性能发射机的设计成为有挑战性的。对于许多应用，要求高性能以满足系统规格。可以由发射信号通路的线性度、控制发射功率的宽动态范围以及其它特性来描述高性能的特征。而且，对于诸如蜂窝网通信系统的某些应用来说，由于蜂窝网电话机的可携带的本质，功率消耗是很重要的考虑因素。对于许多集成于大量生产的用户产品中的发射机设计来说，成本也是主要考虑因素。高性能、低功率消耗以及低成本一般是互相矛盾的设计考虑。
这些各种设计考虑影响诸如蜂窝网电话机的用户产品的性能和可接受程度。蜂窝网通信系统的例子包括码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)以及模拟调频(FM)通信系统。在名为“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESSCOMMUNICATION SYSYTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”的美国专利号4,901,307以及名为“SYSYTEM AND METHOD FOR GENERATIINGWAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”的美国专利号5,103,459中揭示了CDMA通信系统，两者皆被转让给本发明的受让人，并在此引用作为参考。还由“TIA/EIA/IS-95-A Mobile Station-Base Station CompatibilityStandard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”和“TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standardfor Wideband Spread Spectrum Cellular System”定义了CDMA通信系统，两者在此被引用作为参考。
在CDMA通信系统中，发射机中的非线性产生表现为互调失真并降低系统性能。为了降低非线性，把发射信号通路中的元件设计成在它们的线性范围内工作，结果消耗了大量功率。要求宽动态范围以充分地控制输出发射功率。在CDMA系统中，调整发射功率电平以提供所要求的系统性能(即某一误码率)、对其它元件的低干扰以及降低的功率消耗。发射机的低功率消耗允许使用常转化成较小型电话机的较小型的电池。由于电话机的可携带特性，较小型是非常想要的。发射机的低功率消耗对于规定的电池大小进一步提供了增加的通话和待机时间。
如所能看出的那样，提供高性能、第功率消耗以及低成本的发射机结构是非常合乎需要的。
发明内容
本发明提供控制通信系统的发射机的操作，以提供比常规发射机改进的性能的控制器电路。所述改进包括下面的组合：对控制信号的快速响应时间、输出功率调整中改进的线性度、降低的干扰、降低的功率消耗、较低的电路复杂程度以及较低成本。对于蜂窝网应用，这些改进将导致增加的系统容量、较小的电话机尺寸、增加的通话和待机时间以及较大的产品的公众接受度。
本发明的一方面提供了包括可变增益元件、功率放大部分以及控制器电路的通信系统中的发射机。所述可变增益元件具有覆盖某一增益范围的可变增益。所述功率放大部分耦合至所述可变增益元件并包括若干离散增益设置值，其中所述增益设置值之一是旁路设置值。所述控制器电路提供所述可变增益元件和所述功率放大部分的控制信号。更新所述可变增益元件以及所述功率放大部分的增益，以在某种意义上降低输出发射功率中的瞬变现象并提供所述输出发射功率电平的线性调整。还例如通过当不需要时使一个或多个部分断电，控制所述可变增益元件和所述功率放大部分以降低功率消耗。
本发明的另一方面提供一种用于调整发射机中的电路元件的增益的方法和装置。根据该方法和装置，接收包括对电路元件的增益设置值的增益控制信号。然后产生对应于所述增益设置值中的变化的过激脉冲。对所述过激脉冲和所述增益设置值求和，以产生经调整的控制信号，对该信号滤波以产生经滤波的控制信号。然后根据所述经滤波的控制信号调整所述电路元件的增益。所述过激脉冲可具有与所述增益设置值中的变化幅度相关联的幅度并还可具有可编程的持续时间。
本发明的另一方面提供一种用于调整具有第1增益元件和第2增益元件的发射机中的信号增益的方法和装置。所述第1增益元件响应第1更新时钟，而所述第2增益元件响应第2更新时钟。所述第1和第2更新时钟是异步的。根据该方法和装置，分别确定了所述第1和第2增益元件的第1和第2增益转移特性。根据所述第1和第2增益转移特性产生增益补偿表。在正常操作期间，分别接收所述第1和第2增益元件的第1和第2增益设置值。根据所述第1增益设置值，用某一增益偏移值调整所述第2增益设置值。然后从所述增益补偿表中接收对应于所述经调整的第2增益设置值的线性化的增益设置值。分别用所述第1和线性化的增益设置值调整所述第1和第2增益元件。
本发明的另一方面提供一种用于调整具有第1增益元件和第2增益元件的发射机中的信号增益的方法和装置。所述第1增益元件响应第1更新时钟，而所述第2增益元件响应第2更新时钟。所述第2更新时钟比所述第1更新时钟快，并且所述第1和第2更新时钟是异步的。根据该方法和装置，分别为所述第1和第2增益元件接收第1和第2增益设置值。然后产生分别代表所述第1和第2增益设置值的第1和第2增益控制信号。所述第1和第2增益控制信号分别与所述第1和第2更新时钟对准。检测所述第1增益元件的增益设置值中的变化。如果检测到所述增益设置值中的变化，所述第2增益控制信号就对准所述第1更新时钟；而如果检测到所述增益设置值中无变化，所述第2增益控制信号就对准所述第2更新时钟。分别用所述对准的第1和第2增益控制信号调整所述第1和第2增益元件的增益。
本发明的另一方面提供了一种用于提供发射机的输出功率电平的线性调整的方法和装置。所述发射机包括具有若干离散增益设置的元件以及具有连续可变增益设置的元件。根据该方法和装置，对每个离散增益设置值确定所述发射机的增益转移函数。对于所述离散增益设置的每一个，根据所确定的增益转移函数产生增益补偿表。接收具有离散增益设置的元件的第1增益设置值。所述第1增益设置值标识所述离散增益设置之一。还接收具有离散增益设置的元件的第2增益设置值。对应于由所述第1增益设置值标识的离散增益设置，从所述增益补偿表中取回经补偿的增益设置值。用所述第1增益设置值调整具有离散增益设置的元件的增益，而用经补偿的增益设置值调整具有可变增益设置的元件的增益。
本发明的另一方面提供了一种用于在信号发射期间控制发射机的输出功率中的瞬变现象的方法和装置。所述发射机包括具有第1时间响应的第1增益元件和具有第2时间响应的第2增益元件。所述第1时间响应比所述第2时间响应快。根据该方法和装置，接收第1和第2命令来分别调整所述第1和第2元件的增益。由某一时间周期延迟所述第1命令。分别用所述经延迟的第1命令和所述第2命令调整所述第1和第2增益元件的增益。选择某一时间周期来减少由于所述第1和第2元件的增益调整而造成的发射机的输出功率电平的增加。在一个实施例中，当检测到所述第1元件的增益中的增加时，延迟所述第1命令。
本发明的另一方面提供了一种用于在信号发射期间控制发射机中的功率放大器的方法和装置。根据该方法和装置，首先确定所要求的输出发射功率电平。如果所要求的输出发射功率电平低于某一阈值之下，就旁路所述功率放大器并使之断电。如果所要求的输出发射功率电平超过所述某一门限，就对所述功率放大器加电达至少预热时间，并然后选择使用。当不使用时可使所述功率放大器断电。可以在对应于所发射的编码符号的边界处不时地进行对所述功率放大器的选择以及旁路/断电，以使系统性能中的降低程度减至最小。类似地，当不使用时可以使发射信号通路(如发射射频(RF)和中频(IF)通路)以及偏置电路断电。
当参考下面的说明、权利要求以及附图时，本发明的上述的以及其它方面将变得更清楚。
附图说明
图1示出了通信系统的发射机的实施例的框图；
图2示出了提供优于图1中的发射机的优点的发射机的实施例的框图；
图3示出对图2中的发射机产生控制信号的控制器的实施例的框图；
图4示出了包括接口电路的实施例的增益控制机构的一部分的图；
图5示出了所述接口电路的详细实施例的图；
图6示出了增益补偿电路的实施例的框图；
图7A是功放驱动器(driver-PA)和可变增益放大器(VGA)的控制信号的时序图；
图7B示出了产生driver-PA和VGA的控制信号的实施例的框图；
图7C和7D分别示出了定时同步电路中的比较器和逻辑电路的实施例的框图；
图8A和8B分别示出了具有多个增益设置和一个旁路设置的高效率功率放大器(HEPA)和功率放大电路的实施例的框图；
图8C示出了具有多个增益设置而无旁路设置的功率放大器(PA)的实施例的图；
图9A示出了诸如VGA、驱动器(driver)或PA的典型电路的增益转移函数曲线(或曲线)。
图9B和9C是分别示出具有2个增益状态的电路元件的功率迟滞现象以及功率和定时迟滞现象的曲线；
图9D和9E是分别示出具有4个增益状态的电路元件的功率迟滞现象以及功率和定时迟滞现象的曲线；
图10A和10B分别示出了对于向下和向上增益阶跃变化，由于driver-PA和VGA的响应时间中的失配造成的输出发射功率中的瞬变现象的曲线；
图10C和10D示出了对于两个不同的时间延迟，由于(故意引入的)driver-PA和VGA的控制信号在时间对准中的失配造成的输出发射功率中的瞬变现象的曲线；
图10E示出了延迟driver-PA的控制信号以当切换所述driver-PA的增益时能控制输出发射功率中的瞬变现象的电路的实施例的框图；
图11A和11B示出了根据本发明的一方面用于控制PA和发射链路的信号的时序图；
图11C示出了产生控制信号PA_ON来使所述PA通电或断电的电路的实施例的图；
图11D示出了产生控制信号PA_R[1:0]的电路的实施例的图。
具体实施方式
发射机结构
图1示出了通信系统的发射机100的实施例的框图。图1中所示的发射机可用于各种应用，包括蜂窝网电话机、高清晰度电视机(HDTV)、有线电视机以及其它。在发射通路中，中频(IF)信号由可变增益放大器(VGA)120放大，由混频器122用来自本地振荡器(LO)124的正弦信号上变频成射频(RF)，由驱动器(driver)126放大，并由驱动天线130的功率放大器(PA)128缓冲。根据所要求的线性度，driver 126和功率放大器128通过由控制信号PA_R1控制的开关132耦合至高供电源(VDD_high)或低供电源(VDD_low)。发射机100的发射链路包括发射信号通路(即从混频器122至天线130)中的元件，但不支持诸如本地振荡器124的电路。所述发射链路包括混频器122、driver126和PA 128。
在图1所示的实施例中，当由控制信号PA_ON启用时，PA 128提供固定增益(如29dB)，并且根据控制信号PA_R0的状态，driver 126提供第1或第2增益(如分别是26dB或-2dB)。VGA 120提供足够的增益控制以覆盖系统规格所要求的动态范围(如85dB)。控制器140产生启动PA 128的控制信号，设置driver 126的增益、控制PA 128和driver 126的偏置并设置VGA 120的增益。
要求发射机100满足各种系统规格。对于CDMA应用，要求发射机以直到规定量的非线性工作并提供规定的动态范围。通过以高发射功率电平向driver126和PA 128提供高电源供电(VDD_high)以及通过为driver 126选择适当的增益(如高增益)，部分地降低非线性性。虽然driver 126可在两个增益设置之一操作，但是由于下述原因由VGA 120提供所要求的动态范围。
在图1所示的发射机结构中，由具有一更新速率的机构控制driver 126和PA 128，而由具有第2更新速率的另一机构控制VGA 120。一般地，通过对高功率驱动级旁路或断电，实现driver 126的低增益状态。当driver 126改变增益状态时，常发生增益短时脉冲波形干扰以及不想要的且不可预测的相位偏移。这些不利影响降低了系统的性能。结果，以低速率切换driver 126的增益，以降低有害影响。相反，所述VGA 120的增益控制机构具有一般比driver126的快的更新速率。所述较快更新速率用于迅速地调整发射信号通路的增益，以响应工作条件中的迅速变化。
在CDMA通信系统中，所述功放驱动器(driver-PA)控制机构的更新时钟和所述VGA控制机构的更新时钟是频率锁定的，但可以不是(并且通常不是)相位锁定的。实质上可把这些更新时钟看作是异步的。由于如下所述的系统设计考虑，所述driver-PA的更新时钟来源于在其中有发射机的单元(如用户单元)的调制器，而所述VGA控制机构的更新时钟来源于解调器。
控制driver 126和PA 128的机构一般具有比控制VGA 120的机构快的响应时间。如图1中所示，driver 126和PA 128的控制信号(PA_R0和PA_R1)本质上是数字的并具有(相对)较快的转变时间。相反，VGA 120的控制信号VGA_GAIN由具有某一时间响应τ1的低通滤波器142滤波。把滤波器142的带宽设计成较窄，以如系统规格所要求的那样将增益控制信号TX_AGC上的波纹幅度降至特定值。窄带宽导致对控制信号VGA_GAIN中的阶跃变化的(相对)较长的响应时间(如τ1≌330微秒)。
由于上述理由(即不同的更新速率、异步的更新时钟以及不同的响应时间)中的至少一些原因，把所述driver-PA控制机构和所述VGA控制机构典型地设计成彼此独立地工作。然而，为了在当driver 126的增益从低增益设置切换到高增益设置时保持近似恒定的输出发射功率电平，并且反之亦然，就耦合所述两个控制机构。当在增益设置间切换driver 126的增益时，在所述发射链路中引入了突然的增益阶跃，这将导致输出发射功率电平中的变化。为了补偿该增益阶跃，用偏移增益调整VGA 120的增益，以在切换driver 126之前或之后提供近似相似的整个发射信号通路增益。例如，如果将driver 126从-2dB增益切换到+26dB增益，在近似同一时刻将VGA的增益减少28dB以补偿所述driver增益变化。VGA 120的响应时间应该精密地匹配driver 126的响应时间。如果切换了driver 126的增益而没有适当地调整VGA 120的增益(即由于较慢的响应时间)，则发生增益瞬变现象，这导致在输出发射功率中的对应的瞬变现象。所述功率瞬变现象能导致发射机的性能的降低。
图1示出了同步所述2个控制机构以当切换所述driver时减少增益瞬变现象的实现。低通滤波器142耦合至控制器140，并接收及滤波可变控制信号VGA_GAIN，以产生提供给加法放大器148的模拟电压。driver 126的控制信号PA_R0耦合并控制开关144，所述开关耦合于低通滤波器146和加法放大器148之间。滤波器146耦合至控制器140，并接收及滤波恒定的控制信号OS_GAIN，以产生提供给加法放大器148的恒定模拟电压。然后放大器148对接收到的电压求和，以产生VGA控制信号TX_AGC。
从而，当切换driver 126的增益时，对应的固定增益补偿电压(即经滤波的OS_GAIN)提供给VGA 120。所述增益补偿电压以相反的方向调整VGA 120的增益以保持近似恒定的整个发射信号通路增益。放大器148的响应时间是可忽略的，并且driver 126的响应时间接近控制信号PA_R0中的变化。由于相对于driver 126的快响应时间(一般可忽略)来说，滤波器142的响应时间(大约330微秒)太慢，在滤波器142前不用数字的方法添加所述增益补偿电压(即在控制器140中)。
由于若干原因，图1中所示的发射机结构不是最佳的。首先，由于driver126和VGA 120的增益控制机构的独立操作，整个动态范围要求(如85dB)就施加在VGA 120上。该宽动态范围要求导致复杂的以及功率消耗的VGA设计。其次，当切换driver 126时为保持近似恒定的输出发射功率电平而需要的额外元件(如，外部的－开关144、滤波器146以及加法放大器148；以及内部的－用于信号OS_GAIN的D/A转换的额外的PDM)将增加发射硬件复杂程度和成本。
图1中所示的发射机结构还不能满足某些系统要求。例如，
TIA/EIA/IS-98-A要求发射机的平均输出功率电平要在接收有效功率控制比特之后的少于500微秒内处于最终值的0.3dB之内。要求具有快速建立时间的宽带宽功率控制机构来满足该规定。接收并确定功率控制比特的有效性所需的处理时间差不多是400微秒，仅给发射机留下100微秒时间来响应所检测到的有效功率控制比特。如果滤波器142的响应时间大于100微秒(在典型设计中大约是330微秒)，则很难(如果不是不可能的)满足该规定。
如所能看出的那样，各种设计考虑和系统要求将速率和精确性要求施加于所述发射链路的增益控制机构上。
图2示出了提供优于图1中的发射机100的发射机200的实施例的框图。在发射通路中，中频(IF)信号由VGA 220放大，由混频器222用来自本地振荡器224的正弦信号上变频成射频，由driver226放大，并由驱动天线230的PA 228缓冲。driver226和PA 228耦合至PA控制电路232，该电路接收来自控制器240的控制信号PA_R0和PA_R1。发射机200的发射链路包括VGA 220、混频器222、driver226以及PA 228。还可把PA控制电路232实现于控制器240之中。在图2所示的详细实施例中，PA 228具有3个增益设置而driver226具有2个增益设置。所述PA增益设置包括低增益、高增益以及旁路，而所述driver增益设置包括低增益和高增益。控制器240产生启动PA 228的控制信号，设置driver226和PA 228的增益，控制driver226和PA 228的偏置并设置VGA 220的增益。把VGA增益控制信号CGA_GAIN提供给滤波器242，所述滤波器对所述信号进行滤波以产生提供给VGA 200的增益控制信号TX_AGC。
发射机200包括下面的特点和优点。首先，如下所述，把增益元件(VGA 220、driver260以及PA 228)的增益控制机构集成在一起以提供改进的性能。部分地通过为所述VGA增益控制信号提供较快响应时间的电路使所述控制机构集成。
其次，动态范围要求分布于发射链路中的增益元件中。使用集成的增益控制机构，可以潜在地使用PA 228的3个增益设置和driver226的2个增益设置，以提供某些所要求的动态范围，从而降低了对VGA 220的动态范围要求。例如，可以分布85dB的动态范围要求(图1中的VGA 120提供的)，使得driver226和PA 228提供55dB动态范围，而VGA提供剩余30dB的动态范围。用较低的动态范围要求，可以把VGA 220设计成更加功率有效，从而降低功率消耗，并还可在RF上实现(这将在直接上变频发射机结构中所需)。
下面进一步描述了基于图2的发射机结构中的改进的额外的好处和优点。
图3示出对图2中的发射机200产生控制信号的控制器240的实施例的框图。在控制器240中，自动增益控制(AGC)信号被提供给对该控制信号进行滤波的环路滤波器310。把上/下命令提供给闭环功率控制电路312，该电路产生阶跃增益值以响应所接收的上/下命令。把来自环路滤波器310的输出和来自功率控制电路312的输出提供给加法器314并组合。然后把来自加法器314的组合信号提供给功率限制器316，限制信号以防止来自发射机200的过度发射。把来自所述限制器316的受限信号提供给加法器318，该加法器还接收来自增益补偿电路320的增益补偿信号。加法器318将所述两个输入信号相加，以产生提供给增益线性化电路330的增益信号。增益线性化电路330产生经补偿的(即“线性化的”)控制信号，该信号是用于解决发射链路中的增益元件的非线性的。把所述经补偿的控制信号提供给产生所述控制信号VGA_GAIN的接口电路350。PA_RANGE控制电路360接收指示发射机的操作方式的控制输入、想要的工作特性以及TX_AGC值。然后，作为响应，控制电路360控制增益线性化电路330的工作并产生控制信号PA_R0、PA_R1和PA_ON。定时同步电路340将所述VGA控制信号与driver-PA控制信号同步。下面进一步详细描述了控制器240中的每个元件的操作。
具有快速响应时间的增益控制机构
具有快速响应时间的增益控制机构提供了若干优点。首先，由于有快速响应时间，可以用数字的方法产生VGA的控制信号和VGA的增益补偿信号(即由于所述driver-PA的增益的切换)并将它们组合以形成单个组合的VGA增益控制信号。对于图1中所示的发射机结构，对于所述driver-PA的增益中的每个可能变化，将要求额外的PDM、额外的一组开关144和滤波器146以及运算放大器加法电路148以产生并耦合某一增益补偿信号。从而，如果所述driver-PA包括4个可能的增益设置，需要3组PDM、开关和滤波器以及运算放大器加法电路，以产生对应于driver-PA中从driver-PA额定增益变化的3个可能变化的3个补偿信号。所述额外的开关、滤波器以及运算放大器加法电路增加了发射机硬件复杂程度。此外，对于4个可能的增益设置，当前可用的控制器140不能提供额外的所要求的PDM。
根据本发明的一方面，所述VGA的增益补偿信号(即由于所述driver-PA增益中的变化)以数字方式产生并以数字方式与VGA的增益控制信号相加，以产生VGA的单个全部增益控制信号。作为结果，仅需要一个PDM和一个外部的低通滤波器，以产生所述VGA增益控制信号。然而，如上所述，driver226和PA 228对其控制信号中的变化的时间响应可以相对较快。VGA的增益补偿信号应具有近似相似的时间响应，以使发射信号通路中的增益瞬变现象降至最低。这可以通过设计具有宽带宽以提供近似匹配driver226和PA 228的响应时间的响应时间的低通滤波器242来实现。在详细实施例中，滤波器242具有大约为10微秒的70％的建立时间，这使得发射机能符合IS-98A要求。
增加滤波器242的时间常数增加了控制信号TX_AGC上的波纹幅度。在典型实现中，所述控制信号VGA_GAIN是包括高和低值序列的脉冲密度调制(PDM)信号。有滤波器242对所述高和低值进行滤波以获得平均化的值。对应于该平均化值的模拟控制信号驱动所述VGA。所述高和低值在所述模拟控制信号中产生降低发射机性能的波纹。为了降低波纹幅度，可进行额外的滤波(即通过降低滤波器带宽)。所述额外的滤波虽然降低了波纹幅度，但是相对地减慢了响应时间。
图4示出了包括接口电路350的实施例的增益控制机构的一部分的图。接口电路提供了改进的时间响应而保持(或降低)所述波纹幅度。把来自增益线性化电路330的经补偿的控制信号提供给接口电路350中的时间响应调整电路412。如下面将描述的那样，电路412产生具有经调整的时间响应的“经调整的”控制信号。把所述经调整的信号提供给产生调制器信号的Σ-Δ调制器414。所述调制器信号包括对应于所述经调整的控制信号中的值的波形序列。滤波器242对所述调制器信号接收并滤波以提供所述VGA控制信号TX_AGC。
图5示出了所述接口电路350的详细实施例的图。接口电路350包括时间响应调整电路412以及一阶Σ-Δ调制器414。所述经补偿的控制信号x[n]提供给时间响应调整电路412，该电路产生经调整的控制信号y[n]。在一个实施例中，所述经调整的控制信号包括对提供较快或修改的响应时间的经补偿的控制信号的修正。
在时间响应调整电路412中，把信号x[n]提供给增益元件520和延迟元件522。增益元件520以可以是固定的或可编程的缩放因子(Av)缩放信号x[n]。在详细实施例中，所述缩放因子是2。延迟元件522以也可以是固定的或可编程的时间间隔延迟信号x[n]。所述缩放因子和所述延迟量取决于在其中使用接口电路350的特定应用的要求。把来自增益元件520的经缩放的信号和来自延迟元件522的经延迟的信号提供给加法器524，该加法器从所述经缩放的信号中减去所述经延迟的信号。在一个实施例中，加法器524是饱和加法器，将其输出限制到落在后面的Σ-Δ调制器414的输入范围内的N比特值。把来自加法器524的信号y[n]提供给Σ-Δ调制器414。
在Σ-Δ调制器414中，把信号y[n]提供给加法器530，该加法器用来自寄存器532的N个最低有效比特(LSB)加信号y[n]。把加法器530的(N+1)比特输出提供给寄存器532并由其存储。来自寄存器532的最高有效比特包括提供给滤波器242的经量化的调制器信号k[n]。如图5中的实施例所示，延迟元件522和寄存器532用相同的时钟信号(SYS CLK)计时，虽然这不是必需的条件。
滤波器242将来自调制器414的调制器信号滤波以产生模拟控制信号TX_AGC。在图5中所示的详细实施例中，滤波器242是包括两个电阻器和两个电容器的二阶低通滤波器。
为了提高所述控制信号TX_AGC的响应时间，把时间响应调整电路412设计成产生辅助滤波器242的响应的过激脉冲。例如，当把增益元件520的增益设置成2(Av＝2)时，电路412产生具有等于所述信号x[n]中的变化的幅度的过激脉冲。根据x[n]的值和x[n]中变化的幅度，在某些情况下所述过激脉冲的幅度可以较小。每个过激脉冲具有由所述延迟元件确定的M·Ts的持续时间。
Σ-Δ调制器414提供调制器信号k[n]，该信号包括对应于其输入处的经调整控制信号y[n]的信号的高和低值序列(即输出波形序列)。Σ-Δ调制器414在输出波形之中均匀地分布高值间的间隔，以提供比常规脉宽调制(PWM)以及常规PDM改进的稳态波纹性能。此特性导致较小的波纹幅度，因为滤波器242中的电容器对每组高和低值进行充电和放电具有相同的时间量。分析指出用9比特分辨率(N＝9)，Σ-Δ调制器414能将峰-峰波纹幅度的糟糕情况降低到1/3或更小些。这些波纹性能中的改进可用于换取较快的响应时间。特别地，通过增加3倍所述低通滤波器的带宽，对于相同波纹幅度可获得响应时间的3倍提高。
一阶低通滤波器典型地用于对来自所述调制器的调制器信号k[n]进行滤波。可以用单个电阻器和单个电容器实现所述一阶滤波器。虽然一阶滤波器导致较少的元件数，但是对于某些应用所述响应时间和波纹性能不令人满意。
对于具有两个极点的二阶滤波器，滤波器的频率响应在第1和第2极点的频率间以1/f衰减，并在所述第2极点的频率之后以1/f2衰减。通过选择两个极点的频率低于波纹分量(即fp1和fp2<f波纹)，所述波纹以40dB/10倍的斜率衰减，这比用一阶滤波器获得的20dB/10倍的斜率快。然后波纹中的改进可以换取滤波器的响应时间中的提高。换句话说，为了满足特定的波纹要求，所述二阶滤波器的极点可以增加到比一阶滤波器的极点高，从而导致较快的响应时间而不牺牲波纹性能。
所述波纹性能是调制器类型(如常规PDM、Σ-Δ调制器等等)、所述低通滤波器的带宽以及调制器时钟的速率的函数。可示出，加速所述Σ-Δ调制器的时钟频率导致波纹量的对应减少。然后通过增加模拟滤波器的带宽，波纹性能中的改进可用于换取较快的响应时间。
在相关专利申请序列号19622-2中进一步详细描述了电路412、Σ-Δ调制器414以及滤波器242的实现和操作。
发射链路的集成的增益控制机构
用提供快速响应时间用于控制VGA增益的电路，driver226和PA 228的增益控制机构可与VGA 220的增益控制机构集成在一起。在一个实现中，以额定的方式由控制信号PA_R0和PA_R1控制driver226和PA 228的增益。当改变driver226或PA 228或两者的增益时，从VGA控制信号中以数字方式减去对应于所述driver-PA增益中的变化的增益补偿值。然后对整个VGA控制信号进行滤波并提供给VGA 220。
在图2所示的实施例中，driver226包括2个增益设置，而PA 228包括3个增益设置。可以组合这些增益设置以形成3至6个driver-PA增益设置。在详细实施例中，组合这些元素以形成由表1定义的4个增益设置。
表1-driver和PA的增益状态
当改变所述driver-PA增益时，相应地补偿VGA 220的增益，以说明driver-PA增益中的变化，以在所述driver-PA增益变化前后保持近似相同的发射功率电平。例如，当所述driver-PA增益从增益状态1改变到增益状态2时，所述driver-PA增益增加了大约18dB。从而，把以18dB减少所述VGA的增益的增益补偿值加到所述VGA控制信号。在改变所述driver-PA的增益的大约同一时刻，调整所述VGA增益，使得所述输出发射功率中的瞬变现象最小。
图6示出了增益补偿电路的实施例的框图。把4个增益补偿值提供给多路复用器(MUX)612，一个增益补偿值对应于所述driver-PA增益状态的每一个。可以把这些增益补偿值存储于存储器(如RAM、ROM、闪存或其它存储器技术)、一组寄存器、控制器或其它电路中。MUX 612还接收控制信号PA_RANGE_STATE[1:0]，该控制信号选择所述增益补偿值之一来提供给加法器318。然后加法器318从VGA增益值中减去所选择的增益补偿值，以提供所述整体VGA增益值。
对于所述driver和PA的4个增益状态，仅需要3个增益补偿值(来自额定增益值)。从而可降低MUX 612的复杂程度。然而，用4个增益补偿值的实现，其中一个增益补偿值对应于所述driver-PA增益状态的每一个，允许发射机设计中更大的灵活性并还避免了数据通路的饱和。
如上面所指示出的那样，对于CDMA通信系统，典型地使用一个更新时钟产生driver226和PA 228的控制信号，而使用另一更新时钟产生VGA 220的控制信号。这两个时钟典型的是频率锁定的，而一般不是相位锁定的。对于发射增益控制机构来说，由于需要对齐所述driver-PA和VGA的控制信号以降低输出发射功率中的瞬变现象，所述两个时钟之间相位差异实质上是有问题的。
在顺应IS-95-A的CDMA通信系统中，贯穿Walsh码元的传输过程中发生从用户单元到基站的数据传输。在用户单元中，产生、编码数据比特，并将之分组成每组6个编码数据比特的组。每组用于指出一个Walsh码元的表。每个Walsh码元是64比特并具有208微秒的持续时间，即导致4.8kHz的Walsh码元速率。对所述Walsh码元进行调制并将其发送到所述基站。在基站处，接收并解调经发送的信号。通常在每个Walsh码元周期上进行相干解调，而在多个Walsh码元上进行非相干解调。对于相干解调，所接收的信号的相位信息对解调性能有很大影响。
在详细实施例中，由于所述driver或所述PA的增益的切换易于在输出发射信号中产生瞬时相位波动和间断，故把所述driver和PA的切换限制到所述Walsh码元的边界，以将性能降低减至最小。通过将所述driver和PA的增益的切换与所述Walsh码元的边界对齐，输出发射功率中的瞬变现象出现在所述码元的边界处，并且减少了系统性能的降低程度。该设计选择导致以4.8kHz的Walsh码元速率切换所述driver和PA。
对于增益状态间的切换来说4.8kHz更新速率一般是足够的，但是对于VGA增益控制来说是典型不够的。一般需要较快的更新速率使VGA能够迅速地调整输出发射功率电平，以响应工作条件中的急剧变化。在详细实现中，VGA的更新速率是38.4kHz。在详细实现中，所述driver-PA增益设置电路的更新时钟是源自于用户单元中的发射部分中的调制器的4.8kHz时钟，而所述VGA增益设置电路的更新时钟是源自于用户单元的接收部分中的解调器的38.4kHz时钟。
对于顺应IS-95-A的通信系统，在接收帧边界和发送帧边界间的定时延迟上施加了10微秒的要求。该延迟典型地比用户单元的处理延迟短。从而，在接收所接收的帧之前，预先进行发射机中的某些处理。所述发射机定时与接收机定时动态相关，导致发射机和接收机间的异步定时。这导致源自于发射机定时的driver-PA控制信号与源自于接收机定时的VGA控制信号之间的异步定时。
如下所述，为了提供集成化的增益控制机构，当有必要时(即当所述driver-PA改变增益设置时)同步所述driver-PA和VGA的控制信号。
图7A是driver-PA和VGA的控制信号的时序图。可注意到driver-PA的4.8kHz更新时钟没有与VGA的38.4kHz更新时钟对齐。在时刻t1处，当前和先前的增益状态是相同的(即皆处于增益状态00处)，并且以38.4kHz时钟的额定方式的控制值更新接口电路350的输入。在时刻t2处，当前和先前的增益状态是不同的(即从增益状态00改变到增益状态01)，并且用使用4.8kHz时钟的控制值更新接口电路350的输入。产生中间控制信号SAME和ALIGN来辅助将VGA控制值对齐到适当的更新时钟。在一个实施例中，如果所述SAME控制信号是低，即指示出driver-PA状态中的改变，则在4.8kHz的前沿之前和之后，所述ALIGN控制信号阻止接口电路350的更新达一个38.4kHz时钟周期。这确保了接口电路350不对VGA产生大的驱动不足或过激控制信号，以响应增益状态中的变化，并确保所述PDM滤波器有足够的时间对大的增益阶跃进行滤波。如果所述SAME控制信号是高，即指示出在所述driver-PA状态中无变化，则以正常的方式更新接口电路350的输入。根据图7A的顶部示出的“早期”版本的4.8kHz时钟(标明为4.8kHz_E)产生所述控制信号SAME和ALIGN。在图7A的底部示出的控制信号LOAD_EN1说明了接口电路350的输入的更新时间。
图7B示出了产生driver-PA和VGA的控制信号的实施例的框图。所述增益状态由PA_RANGE控制电路360确定(即根据控制输入以及TX_AGC值)并被提供给定时同步电路340中的比较器722。比较器还接收时钟信号SYS CLK以及所述4.8kHz_E时钟，将当前增益状态与driver-PA前一增益状态比较，并产生指示driver-PA增益状态中是否发生变化的所述SAME和ALIGN控制信号。把所述SAME和ALIGN控制信号提供给逻辑电路724，所述逻辑电路对增益线性化电路330和接口电路350产生载入允许信号。载入允许信号LOAD_EN0用于锁存增益线性化电路330的输出(该输出是接口电路350的输入)，而载入允许信号LOAD_EN1用于启用接口电路350中的延迟元件522。所述信号LOAD_EN0和LOAD_EN1确保在同一时刻更新/启用到接口电路350以及接口电路350中的延迟元件522的输入。如图7A所示，所述载入允许信号LOAD_EN1包括启动脉冲，所述启动脉冲在正常工作期间对齐到38.4kHz时钟，而当在driver-PA增益状态中发生变化时，它对齐到4.8kHz时钟。系统时钟SYS CLK(或具有相似相位的时钟)锁存接口电路350的输出VGA_GAIN以及控制电路360的输出PA_R0、PA_R1和PA_ON，以将这些控制信号的相位对齐。
图7C示出了比较器722的实施例的框图。在比较器722中，把PA_RANGE_STATE信号提供给寄存器732的数据输入以及比较器734和736的A输入。用时钟信号SYS CLK对寄存器732计时，而用所述4.8kHz_E时钟启用寄存器732，并且把寄存器732的输出提供给比较器734和736的B输入。寄存器732保持driver-PA的前一增益状态值。比较器734和736每一个比较A(即当前driver-PA增益状态)和B(即driver-PA前一增益状态)输入值。然后比较器734和736分别产生SAME和BIGGER控制信号。
分别把4.8kHz时钟和4.8kHz_E时钟提供给延迟元件742和744。延迟元件742提供一个38.4kHz时钟周期的延迟，而延迟元件744提供延迟(tPROC)以说明在VGA控制值的计算中的处理延迟(即包括增益线性化电路330的处理延迟)。4.8kHz时钟和4.8kHz_E时钟之间的延迟是2个38.4kHz时钟周期，这对于VGA增益线性化块来说是足够的时间，以用适当的driver-PA补偿(贯穿TX_AGC块的最大处理延迟)得到更新，使得在某一时刻(如Walsh码元边界)所述VGA和driver-PA增益都将准备好。因为所述4.8kHz时钟和38.4kHz时钟是频率锁定的(即源于公用共系统时钟)，即使它们不是相位锁定的(即源于使用不同的机构)也能产生所述4.8kHz时钟和38.4kHz时钟之间的延迟。把来自延迟元件724和744的经延迟的时钟分别提供给锁存器746的R和S输入。把锁存器746的输出提供给“或”门748的一个输入，并把来自延迟元件742的所述经延迟的4.8kHz时钟提供给所述“或”门748的另一输入。“或”门748的输出构成ALIGN信号。
图7D分别示出了逻辑电路724的实施例的框图。在逻辑电路724中，把所述4.8kHz时钟和所述ALIGN以及SAME信号提供给“或”门752的输入。“或”门752的输出构成所述载入允许信号LOAD_EN0。把所述4.8kHz时钟和所述SAME信号分别提供给“与”门754的非反相输入和反相输入。把所述ALIGN和SAME信号分别提供给“或”门754。把早期的38.4kHz时钟和“或”门756的输出提供给“与”门758的输入。把“与”门754和756的输出提供给“或”门760的输入。“或”门760的输出构成所述载入允许信号LOAD_EN1。
发射链路的分布的动态范围
利用集成的增益控制机构，可以把发射机的动态范围要求分布于所述发射链路中的各个增益元件中。在图2中的发射机200的详细实施例中，driver226和PA 228提供了大约55dB的所要求的动态范围，而VGA 220提供了剩下的30dB的所要求的动态范围。所要求的动态范围的不同分布是可能的并处于本发明的范围之内。
图8A示出了具有多个增益设置和一个旁路设置的高效率功率放大器(HEPA)800的实施例的框图。HEPA 800可以代替图2中驱动器226和PA 228的组合。在HEPA 800中把RF信号提供给开关812的输入。开关812的一个输出耦合至放大器814的输入，而开关812的另一输出耦合至开关816的输入。开关816的一个输出耦合至旁路通路818的一端，而开关816的另一输出耦合至衰减器820的一端。衰减器820的另一端以及旁路通路818耦合至开关822的两个输入。开关822的输出以及放大器814的输出耦合至开关824的两个输入。开关824的输出构成HEPA 800的射频输出。在图8A所示的详细实施例中，放大器814包括低增益状态和高增益状态。
开关816和822由控制信号SW0控制，而开关812和824由另一控制信号SW1控制。放大器814的增益由控制信号PA_GAIN控制。还可由控制信号PA_ON使放大器814通电或断电。可由PA控制电路232(见图2)从两个控制信号PA_R0和PA_R1中产生控制信号SW0、SW1以及PA_GAIN。
表2-HEPA的增益状态
HEPA提供了若干优点。首先HEPA为发射通路提供了所要求的动态范围的一部分，从而降低了VGA的动态范围要求。由于较低的动态范围要求，可把VGA设计成消耗较少功率并占据较少的管芯区域(die area)。典型地通过用大电流量偏置所述放大器或提供多个增益级或两者，实现高动态范围。通过降低动态范围要求，可以减少偏置电流或可消除一个或多个放大器级。
降低VGA的动态范围要求还允许发射机结构中的进一步改进。参考图2，通过图2中未示出的先前的上变频级将输入到VGA 220的中频信号从基带上变频到中频频率。然后通过用混频器222实现的第2上变频级将该中频信号上变频到射频。在某些发射机设计中，用单个直接上变频级将基带信号直接上变频到射频频率是有利的。所述直接上变频结构可以降低发射机电路的复杂程度，这可引起减少的电路规模和成本。所述直接上变频结构还可提供改进的性能。对于直接上变频结构，在射频频率上实现VGA。在射频频率上设计VGA能提供整个动态范围要求(如85dB)，但这可能极其困难。因此，所述直接上变频结构可以以VGA的动态范围要求中的降低为前提。
图8B示出了具有多个增益设置和一个旁路设置的功率放大电路840的实施例的图。PA电路840代替了图2中的PA 228。在PA电路840中，把来自driver226的射频信号提供给开关842的输入。开关842的一个输出耦合至PA844的输入，而开关842的另一输出耦合至旁路通路846的一端。旁路通路846的另一端耦合至开关848的一个输入，而PA 844的输出耦合至开关848的另一输入。开关848的输出构成了PA电路840的射频输出。PA电路840和driver226结合以提供直到4个增益设置。
开关842和848由控制信号SW1控制，而PA 844的偏置由另一控制信号SW0通过开关850控制。可由PA控制电路232(见图2)从两个控制信号PA_R0和PA_R1中产生控制信号SW0和SW1。
图8C示出了具有多个增益设置而无旁路设置的PA 860的实施例的图。PA860代替了图2中的PA 228。PA 860和driver246可结合以提供直到4个增益设置。这种实现可比图8A和8B的实现较不复杂，并在某些应用中是较佳的。控制信号PA_R0和PA_R1可由图2中的控制器240产生。
发射功率的线性化
在CDMA通信系统中，在与基站的通信期间调整用户单元(如蜂窝网电话机)的发射功率电平。在反向链路上，每个发射用户单元作为对网络中的其它用户单元的干扰。反向链路容量受到用户单元从小区中的其它发射用户单元受到的全部干扰的限制。
为了使干扰最小并使反向链路容量最大，每个用户单元的发射功率由2个功率控制回路控制。第1功率控制回路调整用户单元的发射功率，使得在基站接收到的信号的信号质量(由每比特能量与噪声加干扰的比Eb/(No+Io)测量)保持在恒定水平。把该水平称为Eb/(No+Io)设置点。第2功率控制回路调整所述设置点，使得保持所想要的性能水平(由帧差错速率(FER)测量)。所述第1功率控制回路常被称为反向链路闭环功率控制回路，而所述第2功率控制回路常被称为反向链路外部功率控制回路。在转让给本发明的受让人并在此引用作为参考的名为“Method and Apparatus for Controlling TransmissionPower in a CDMA Cellular Mobile Telephone System”的美国专利号5,056,109中，揭示了反向链路的功率控制机构。
在反向链路闭环功率控制回路中，基站测量所接收到的来自每个用户单元的Eb/(No+Io)，并将测量值与阈值比较。如果所述经测量的Eb/(No+Io)低于所述阈值，该基站向该用户单元发送1比特命令(也称为功率控制比特)，指导该用户站以某一量(如对于顺应IS-95-A的CDMA通信系统来说是1dB)增加其发射功率。另一方面，如果所述经测量的Eb/(No+Io)在所述阈值之上，该基站向该用户单元发送1比特命令，指导该用户站以某一量(对于顺应IS-95-A的系统来说也是1dB)降低其发射功率。一当接收该1比特命令，所述用户单元的闭环功率控制机构相应地向上或向下调整其输出发射功率电平。
TIA/EIA/IS-95-B要求在有效功率控制比特的接收之后，用户单元的平均输出发射功率对于一个功率控制组中的1dB步长在最终值的±0.5dB范围内。需要精确的增益设置机构来满足此规范。并且，由于每个发射用户单元对其它用户单元造成干扰，对于改进的系统性能和增加的系统容量来说输出发射功率电平的精确控制是有利的。
图9A示出了具有代表性的电路元件(如VGA、driver或PA)的增益转移函数曲线(或曲线)910图。在区域912周围的低输出功率电平处，电路元件易于具有线性增益。如果所述电路元件是AB类，在区域910周围的中点功率电平处，所述电路元件易于提供(相对)较高的增益。在区域914周围的高输出功率电平处，所述电路元件的增益降低。从而在中点输出功率电平处可扩大所述电路元件的增益，而在较高输出功率电平处可压缩所述电路元件的增益。使用增益线性化机构以考虑到输出发射功率的线性控制(即如IS-95-A规范所要求的1dB增量的线性控制)。
所述增益线性化机构的一个实现是通过增益校准表的使用。为了将某一电路元件线性化，首先对该电路元件测量增益转移曲线。然后根据所测量的增益转移曲线产生增益校准表。所述增益校准表包含校准曲线，所述校准曲线是所测量的增益转移曲线的逆曲线。校准曲线与增益转移曲线的组合是近似线性的。所述增益校准表提供设置所述增益元件的输出增益控制值，使得所述增益随输入到所述校准表的输入线性变化。
所述输出发射功率是发射信号通路中所有元件的函数。为了允许对输出发射功率的线性控制，以发射信号通路中的所有元件的非线性性来产生并考虑增益校准表。
图9B是示出具有2个增益状态的电路元件(如图2中示出的driver226)的功率迟滞现象曲线。提供功率迟滞典型地用于防止增益设置间的急速反转。例如，当所述输出发射功率电平超过上升阈值(如-4dBm)时，可以把所述driver从低增益设置切换到高增益设置，但不切回到所述低增益状态除非所述输出发射功率电平下降到下落阈值(如-8dBm)之下。当所述输出发射功率电平在所述上升和下落阈值之间(如-4dBm和-8dBm之间)时，不改变driver的增益。所述上升和下落阈值间的范围构成功率迟滞，防止由于输出发射功率电平中的正常变化而造成的driver增益的反转。对于图1和2中所示的发射机，对于低输出发射功率电平所述driver-PA在低增益设置工作，而对于高输出发射功率电平来说在高增益设置工作。
为简单起见，根据对信号通路的所测量的增益转移曲线，对整个发射信号通路产生一个增益校准表。例如，为了测量图1中的发射信号通路的增益转移曲线，把所述driver-PA设置到一个增益设置(如低增益)，所述VGA控制信号(如VGA_GAIN)从低增益步进到高增益，并且当所述VGA控制信号阶跃时测量所述输出发射功率。经测量的输出发射功率用于确定所述发射信号通路的增益转移曲线。当所述输出发射功率电平穿过所述上升和下落阈值间的中点(如-6dBm)时，把所述driver-PA设置到另一增益设置(如高增益)，调整OS_GAIN(如图1中所示)直到全部发射输出功率返回到最后的值，并且所述处理继续。然后从所测量的增益转移曲线产生增益校准表。所述增益校准表将所述发射信号通路“线性化”并提供VGA的控制值，使得所述输出发射功率电平随输入到所述校准表的输入线性变化。把OS_GAIN的最终值作为固定增益阶跃。
用一个增益校准表来覆盖所述driver-PA的2个状态，典型地在所述上升和下落阈值间的中点(如-6dBm处)处进行增益阶跃OS_GAIN的校准。如图9B所示，在所述上升和下落阈值之间的迟滞区域中，通过以下两个设置之一可获得相同的输出发射功率电平：(1)所述driver-PA处于低增益设置而VGA高增益，或(2)所述driver-PA处于高增益设置而VGA低增益。在靠近所述下落门限(下落1)的点922处，用所述driver-PA处于低增益设置而VGA高增益来进行校准。然而，在实际发射期间，发射机可能在点924处的迟滞区域中，以所述driver-PA处于高增益设置而VGA低增益工作。该工作条件没有被校准并且从校准表中的可用数据推断点924处的VGA增益。然而，由于增益扩展以及发射信号通路中的电路元件的压缩(如图9A所示)造成的非线性性可造成线性响应的偏离。结果，所推断出的VGA增益(如在点924处)偏离所述线性响应。该偏离对于所述上升和下落门限点是很严重的(即远离测量所述增益阶跃OS_GAIN之处)，并可超过所要求的线性性(如IS-98-B所要求的±0.5dB)。例如，所述偏离可导致输出发射功率电平超过线性化的输出发射功率电平1dB，从而超出了IS-98-B规范的范围。
此外，在利用暂时迟滞的设计中，在多个增益状态处，即使在所述上升和下落门限间的功率迟滞之外，也可获得特定的输出发射功率电平。这可使偏离线性响应更为严重，并致使不能实行(不可能)仅用一个校准表来线性化到所要求的线性性。为了更好地理解该现象，给出了作为支持定时迟滞的思想的简要回顾。
在某些CDMA实现中，由于系统性能考虑，使用慢速率时钟切换所述driver-PA增益状态。此外，仅在某一时间延迟迟滞才可切换所述driver-PA增益状态。例如，在一个系统实现中，当检测到改变到新的driver-PA增益状态的请求时，启动定时器。在所述计时器期满时，如果所述对改变到新增益状态的请求持续(或如果接收到新的请求以改变到与前一请求相同增益方向的另一增益状态)，那么就改变增益状态。该延迟周期模仿了暂时迟滞，阻止了由于工作条件中的急剧波动而造成的增益状态中的迅速变化(即增益状态间切换)。
图9C是示出具有2个driver-PA增益状态的电路元件的功率迟滞现象，外加仅在向下转换上实现的定时迟滞(即仅当从较高driver-PA增益状态向较低状态转换时给出计时器)的曲线图。如图9C中所说明的那样，根据计时器持续时间以及所接收的功率电平中的变化，有效地转移所述下落阈值并且所述下落阈值可取任何低于原始下落阈值的置。在该情况下，通过如前所述的两个设置之一可获得相同的功率－一个是用低driver-PA增益设置和高VGA增益设置，而另一个是用高driver-PA增益设置和低VGA增益设置。所述高driver-PA增益设置和低VGA增益可用于原始上升和下落阈值间的迟滞区域，并还可用于任何所要求的小于原始下落阈值的发射输出功率。用driver-PA处于低增益设置可获得图9C中在点930至点933处的发射链路的校准。然而，在实际发射期间，由于定时迟滞，用高driver-PA增益设置，发射机可工作在点940、941、942或943处，该工作条件未被校准。实际响应将很可能偏离所想要的线性响应，从而不可能保证IS-98标准所要求的线性性。
图9D是示出具有4个增益状态的发射机的迟滞现象的曲线。每个增益状态与上升和下落门限有关，以提供类似于上述对于两个增益状态的曲线的功率迟滞。
图9E说明了添加仅在向下转换上实现的定时迟滞的影响。随着增益状态的数量的增加，对线性响应的可累积并变得更严重。如果在多个增益状态可获得特定的输出发射功率电平，所述偏离是尤其严重的。例如，可以通过两个增益状态(如图9D中所示的例子所述，在功率迟滞区域之中)以及通过所有允许的增益状态(如图9E中在点950、952、954以及956处所说明的那样，在定时迟滞区域中)获得特定的输出发射功率电平。
根据本发明的一方面，在发射机中为发射信号通路产生多个校准表，其中每个增益状态一个校准表。从对增益状态测量的增益转移曲线中确定每个增益状态的校准表。通过将所述driver-PA设置到某一增益状态，在整个可能的VGA增益调整范围(如图2的VGA 220的增益范围)中进行步进操作，随可调增益元件(如VGA)的增益的改变测量输出发射功率电平，并然后对driver-PA每个增益状态重复处理来确定所述增益转移曲线。
例如，对于具有4个增益状态的图2中的发射机，通过将driver-PA设置到增益状态00，贯穿整个VGA的增益范围变化，并随VGA增益的改变测量输出发射功率来测量第1增益转移曲线。通过将所述driver-PA设置到增益状态01，在VGA的增益范围中进行步进操作，并测量输出发射功率来测量第2增益转移曲线。通过分别将所述driver-PA设置到10和11，并重复相同的测量过程，来测量第3和第4曲线。然后使用这4条增益转移曲线得出4个单独的校准表。
对每个增益状态使用校准表提供了若干优点。首先，对于发射机的所有增益状态，即使当所述输出发射功率电平落在功率迟滞区域内，也能精确并线性地控制所述输出发射功率电平。由于以对所有的增益状态测量并存储了VGA的整个增益调整范围，线性功率控制是可实现的。例如，假设发射机设计具有4个增益状态并且VGA具有85dB的动态范围。为了在所述driver-PA 4个增益状态中的任一状态处，将所述输出发射功率电平设置到某一电平(如-20dBm)，访问适当的校准表来取回对driver-PA该特定状态提供所想要的输出发射功率电平的VGA增益控制值。
即使在有定时迟滞的情况下，多个校准表的使用进一步允许对输出发射功率电平的精确和线性的控制。即使在有定时迟滞的情况下，通过在整个输出发射功率范围上对每个可能的driver-PA增益状态校准发射链路响应，多个校准表的使用(如每个driver-PA增益状态一个)允许发射机满足上述的IS-98-B规范。
如上所述，以相对于VGA的更新速率(如38.4kHz)较慢的更新速率(如4.8kHz)切换所述driver-PA。在所述时间延迟周期期间，通过调整VGA的增益将所述输出发射功率调整到适当的功率电平。在所述时间延迟周期期满时，所请求的新的增益状态可以是不同于当前增益状态的若干状态。通过对driver-PA每个增益状态使用一个校准表并允许单独地校准每个增益状态，即使当在多个driver-PA增益范围(如图9E中的点950、952、954以及956)处可实现状态间的转换，也可以对任何增益状态间的转换精确地设置输出发射功率电平。根据所选择的driver-PA增益状态，从4个表之一取回适当的线性化值。例如，如果所述driver-PA增益状态是“0”，用表#1线性化所述输出功率(如点950)，如果所述driver-PA增益状态是“1”，用表#2线性化所述输出功率(如点952)，如果所述driver-PA增益状态是“2”，用表#3线性化所述输出功率(如点954)，或者如果所述driver-PA增益状态是“3”，用表#4线性化所述输出功率(如点956)。
在一个实施例中，用查表实现所述增益线性化机构。每个查表映射输入增益控制值以对应提供线性输出发射功率电平的VGA增益控制值。例如，对于具有10比特输入分辨率和9比特输出分辨率的校准表，使用具有1024乘512个项的表。所述表可以实现为ROM、RAM、闪存或其它存储器技术。
输出发射功率瞬变
driver-PA的增益中的变化和VGA的补偿增益中的变化应同时发生，以将输出发射功率中的瞬变(或短时脉冲波形干扰)降至最低。所述VGA的增益控制信号TX_AGC在提供给VGA之前由低通滤波器滤波。一不同的控制机构响应所述控制信号PA_R0和PA_R1来调整所述driver-PA增益。把所述低通滤波器的响应时间设计成近似于driver-PA的控制机构的响应时间。然而，这是不能确保的，并且当切换driver-PA的增益时，两个响应时间之间的差异可造成瞬变现象或短时脉冲波形干扰。所述短时脉冲波形干扰是可以是严重的，并可接近所述driver-PA的增益中的变化的幅度(如+20dB或更多短时脉冲波形干扰)。
图10A和10B分别示出了对于向下和向上增益阶跃变化，由于driver-PA和VGA的响应时间中的失配造成的输出发射功率中的瞬变现象的曲线。如图10A所示所述driver-PA的响应时间比所述VGA的响应时间快。从而，当所述driver-PA增益降低时，所述输出发射功率减小并在所述VGA增益到达其最终值的很短时间之后返回到额定值。在图10B中，当所述driver-PA从低切换到高增益时，响应时间中的相同的失配造成输出发射功率中向上的短时脉冲波形干扰。
输出发射功率中的瞬变可降低系统性能。由于CDMA通信系统的容量是受干扰限制的，用户单元的输出发射功率中的向上短时脉冲波形干扰引起对其它用户单元额外的干扰，并降低小区的容量。此外，当用户单元正发射时，由于寄生发射，向上短时脉冲波形干扰可造成CDMA波形不能满足IS-98-A规范。
根据本发明的一方面，控制所述driver-PA和VGA的增益，使得输出发射功率中的瞬变是向下的(如图10A所示)，而不是向上的(如图10B所示)，以减少干扰并使CDMA波形能符合IS-98-A规范。所述瞬变的持续时间保持足够短。为了确保所述瞬变是向下的，提供电路以当改变到较高增益状态时，延迟所述driver-PA增益的切换。
图10C和10D示出了对于两个不同的时间延迟，由于(故意引入的)driver-PA和VGA的控制信号在时间对准中的失配造成的输出发射功率中的瞬变现象的曲线。在图10C中，driver-PA的控制信号以时间延迟td1延迟，该延迟比VGA的控制信号的响应时间短。从而，输出发射功率向下转移直到切换了driver-PA的增益为止。然后所述输出发射功率向上形成短时脉冲波形，(也许)超过额定的输出功率电平，并然后向下转移。在图10D中，driver-PA的控制信号以时间延迟td2延迟，该延迟近似等于VGA的控制信号的响应时间。从而，输出发射功率向下转移直到切换了driver-PA的增益为止，在此时刻所述输出发射功率返回到其额定值。如图10C和10D所示，对于driver-PA控制信号中的不同延迟量获得不同的瞬变响应。在一个实施例中，对于向下的driver-PA增益阶跃，不调整driver-PA和VGA的控制信号的定时(即所述信号以额定方式对齐)。
图10E示出了延迟driver-PA的控制信号以当切换所述driver-PA的增益时能控制输出发射功率中的瞬变现象的电路的实施例的框图。如上所述，使用4.8kHz时钟更新driver-PA的控制信号。在PA_RANGE控制电路360中，把4.8kHz时钟提供给延迟元件1012的输入以及MUX 1014的输入。把延迟元件1012的输出提供给MUX 1014的另一个输入。把控制信号BIGGER提供给MUX 1014的控制输入。所述控制信号BIGGER由图7B和7C所示的电路产生，并且当所述driver-PA改变到较高增益状态时产生。MUX 1014的输出是锁存器770的启动信号。锁存器770提供driver-PA的控制信号PA_R0和PA_R1。当所述控制信号BIGGER是高时，指示出到较高driver-PA增益状态的变化，把经延迟的4.8kHz时钟提供给锁存器770的启动输入，从而延迟了driver-PA控制信号中的转移。延迟元件1012提供的时间延迟可由延迟控制信号控制。在详细实施例中，延迟元件1012提供26微秒、13微秒以及6.5微秒的可编程的延迟。延迟元件1012还可用于说明归因于图4所示的时间响应调整电路的VGA控制信号的不同响应时间。根据发射机和系统要求的特定实现，还可使用其它延迟值。
功率保存
为了将干扰最小化并保存功率，每个用户单元根据用户会话中的话音活动性级别以不同的比特速率发射。在用户单元中，当用户活跃地讲话时，可变速率话音声码器以全速率提供话音数据，而在无声周期期间(如暂停)以低速率提供。在转让给本发明的受让人并在此引用作为参考的，名为“Variable RateVocoder”的，美国专利号5,414,796中描述了可变速率声码器。当用户降低话音活动性或停止讲话时，CDMA通信系统通过发射较少比特，从而使用较少功率并降低干扰，来增加反向链路容量。
在反向链路上，通过在话音活动性低的周期期间的一小部分时间中关闭发射机来降低干扰。根据IS-95-A标准，在某一称为“功率控制组”时间增量(如1.25毫秒)中打开或关闭发射机。如果在该时间增量期间发射数据，就认为功率控制组是“有效的”。
根据本发明的一方面，除了当无发射发生时在功率控制组期间关断PA的电源之外，提供控制机构以：(1)当无必要提供所要求的输出发射功率电平时，即使在“有效”功率控制组期间，也使PA断电，或(2)当电话机没有发射时关断发射链路的整个信号通路以及相关的偏置电路，或者(1)和(2)。已经发现在某些情况期间(如在低输出发射功率电平)，可以由单独的driver提供发射期间所要求的输出发射功率电平。在这些情况下，可以旁路并关断所述PA以保存功率。还发现在某些其它情况下(如在无发射发生的功率控制组期间)，可以关断整个发射信号通路来提供更多的功率保存。所述功率保持尤其在移动用户单元中是有利的，并且有利地增加待机和通话时间。
在使用PA(即提供RF信号)之前，典型地要使它们通电，预热达某一预热时间并稳定在适当的偏置上。不能正当地预热所述PA，导致能降低系统性能的输出发射功率中的瞬变。根据某一PA设计，所述预热时间可以从150微秒到500微秒(或更多)变化。
图11A和11B示出了根据本发明的实施例的用于控制PA和发射链路的信号的时序图。控制信号TX_OUT指示出有效功率控制组，或用户单元发射数据的时间。如上所述，每个功率控制组具有特定的周期(如对于顺应IS-95-A的系统来说是1.25毫秒)。所述控制信号TX_OUT取决于如用户的话音活动性。控制信号PA_INTERNAL_STATE1指示出要求PA的功率增益的时间。已经发现在某一输出发射功率电平之下，由于单独的driver能提供所要求的功率电平，可旁路并关闭所述PA。所述控制信号PA_INTERNAL_STATE1取决于如用户单元的工作条件。依次使用所述控制信号PA_INTERNAL_STATE1来得出控制信号PA_POWERUP和PA_R1。所述控制信号PA_POWERUP指示出在发射期间(包括预热时间)何时需要开启PA，以及所述控制信号PA_R1指示出何时要使用经预热的PA。
参考图8A和8B，这些PA结构允许通过将输入射频信号经旁路通路切换到输出来旁路所述PA。旁路所述PA的开关的控制信号SW0和SW1还控制所述PA的增益，并可源自于识别所述driver-PA增益状态的控制信号PA_R0和PA_R1。例如，在图8A和8B中所示的结构中，控制信号PA_R1与所述开关控制信号SW1相关(并且在图8A中所示的结构中，控制信号PA_R0与开关控制信号SW0相关)。控制信号PA_WARMUP用于产生控制所述PA通电和断电的信号PA_ON。
当要求高输出发射功率电平时，把所述driver-PA典型地设置到高增益。参考图9D，当输出发射功率电平增加时，所述driver-PA提供更多增益。对于表1中示出的详细实施例，对于增益状态10和11，使所述PA通电并处于使用中，所述增益状态对应于两个最高的driver-PA增益设置。
在一个实施例中，如图11C中所示以及如图11A和11B的时序图所说明的那样，使PA通电或断电的控制信号PA_ON源自于PA_ON_old和PA_POWERUP控制信号。所述控制信号PA_ON_old在“无效”功率控制组期间控制PA的通电/断电，而所述控制信号PA_POWERUP在“有效”功率控制组期间控制PA的通电/断电。在一个实施例中，在有效功率控制组期间(当发射机正在发射数据时)以及当需要所述PA来提供所要求的功率电平时，所述PA通电。从而当所述控制信号PA_ON_old和PA_POWERUP都发生时，发生控制信号PA_ON。然而，在PA输入处的射频信号到达之前(如在时刻tA和tC)，所述控制信号PA_ON声明了特定的时间量(tPA_WARM_UP)。根据特定PA设计的要求，所述PA预热时间(tPA_WARM_UP)是可编程的。当不需要时(如在时刻tB和tD)，可以立即使所述PA断电而不会降低系统性能。
在一个实施例中，在有效功率控制组期间接通所述发射信号通路和所述偏置电路，而当发生无数据发射时就将它们切断。从而当声明了控制信号TX_OUT时，声明控制信号TX_ON。然而，在发射信号通路的输入处的信号到达之前(如在时刻tA和tC)，所述控制信号TX_ON声明了特定的时间量(tTX_WARM_UP)。根据特定发射信号通路设计的要求，链路的预热时间(tTX_WARM_UP)也是可编程的。同样地，所述链路的预热时间(tTX_WARM_UP)可以类似于或不同于所述PA的预热时间(tPA_WARM_UP)。参考图2中所示的发射机结构，所述控制信号TX_ON可用于切断VGA 220、混频器222以及driver 226。
图11C示出了产生控制信号PA_ON来使所述PA通电或断电的电路的实施例的图。把控制信号PA_R1和PA_INTERNAL_STATE1分别提供给“与”门1112的反相输入和非反相输入。把控制信号PA_POWERUP的前一值PA_POWERUP[n-1]提供给“与”门1112的另一反相输入。“与”门1112的输出是指示出需要预热所述PA的信号，并把它提供给延迟元件1114的输入。延迟元件1114以由控制输入PA_WARMUP指示的某一延迟延迟该信号。延迟元件1114的输出是对应于所要求的PA预热时间的脉冲，并把它提供给“或”门1118的输入。把控制信号PA_INTERNAL_STATE1提供给“或”门1118的另一输入，当所述PA变得被要求时，声明所述控制信号。把“或”门1118的输出提供给锁存器1122的数据输入，所述锁存器将该控制信号与发射信号通路的其它控制信号同步。锁存器1122的输出构成控制信号PA_POWERUP。然后对所述控制信号PA_POWERUP和PA_ON_old求“与”以提供所述控制信号PA_ON。
可以以与产生控制信号PA_ON_old类似的方式产生所述控制信号TX_ON。
图11D示出了产生控制信号PA_R[1:0]的电路的实施例的图。把控制信号PA_R[1:3]_RISE和PA_R[1:3]_FALL、前一控制信号PA_RANGE_STATE[1:0]以及TX_AGC_VALUE提供给优先编码器(有迟滞)1140，所述编码器提供一组控制信号。这些信号由触发器1142用4.8kHz_E时钟锁存，以提供控制信号PA_INTERNAL_STATE[1:0]。把所述控制信号PA_INTERNAL_STATE[1:0]和PA_R[1:0]提供给MUX 1144，所述MUX 1144根据控制信号WARMING选择所述控制信号之一。MUX 1144的输出由触发器1146以4.8kHz时钟锁存，以提供所述控制信号PA_R[1:0]。
总之，当所要求的发射功率指示出对PA范围状态从旁路(如00、01)到非旁路(如10、11)的改变的需要时，或等价地当PA_INTERNAL_STATE1从0转移到1并且PA_POWERUP是0时，在下一4.8kHz时钟处声明PA_POWERUP。PA_POWERUP保持为高达至少PA_WARMUP周期的持续时间(软件可编程)(即当图11C中的信号WARMING是高时)，使得在使用前预热PA。只要PA_INTERNAL1为高或只要PA处于使用中，PA_POWERUP保持为高。这说明于图11C中。
图11D说明了只要WARMING是高(即所述PA正在预热)，即使PA_INTERNAL_STATE[1:0]指示到非旁路状态(10、11)的改变，真正的内部状态PA_RANGE_STATE[1:0]以及引脚PA_R[1:0]将保持前一旁路PA状态(00、01)。这确保了当PA未预热前将不使用它。在所述(软件可编程的)PA_WARMUP时间到期时，信号WARMING转移到低，指示出PA已预热并准备好使用。然后图11D中的MUX 1144允许新的非旁路状态(10、11)扩散到真正的PA内部状态PA_INTERNAL_STATE[1:0]以及引脚PA_R[1:0]，指示出现在可使用该PA。然后关闭图8A和8B中PA周围的开关SW1(即PA_R1是高)，经预热的PA现在处于使用中，并且从所述VGA增益中减去适当的增益阶跃。如图6中所示，PA_RANGE_STATE[1:0]控制从VGA中减去适当增益阶跃GAIN_OFFSET[0-3]。只要工作条件指示出非旁路PA状态(10、11)，即只要PA_INTERNAL1是高，所述PA仍然处于使用中。
在图11A中示出的实施例中，当关闭所述发射机时(如无数据发射的周期)以及当在发射期间不需要PA时(如当要求低输出发射功率电平时)，切断所述PA的电源。
给出了较佳实施例的先前说明，使本领域中的任何普通技术人员能够制造或使用本发明。对于本领域中的普通技术人员来说，这些实施例的各种修正是显而易见的，并且这里定义的一般原则可适用于其它实施例，而不使用创造能力。从而，本发明不限于这里示出的实施例，而是要将最宽泛的范围符合在此揭示的原理和新颖特点。

Claims (13)

1.一种在信号发射期间控制发射机输出功率中的瞬变的方法，其中所述发射机包括具有第一时间响应的第一元件和具有第二时间响应的第二元件，所述第一时间响应快于所述第二时间响应，所述方法包括以下步骤：
接收第一命令，以调整所述第一元件的增益；
接收第二命令，以调整所述第二元件的增益；
当所述第一命令指示增加所述第一元件的增益时，将所述第一命令延迟一特定时间段；
根据所述第二命令调整所述第二增益元件的增益；和
根据所述经延迟的第一命令，调整所述第一增益元件的增益。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
确定所述发射机所要求的发射功率输出电平；
如果所要求的发射功率输出电平低于一特定阈值，则旁路所述第一元件；如果所要求的发射功率输出电平超过所述特定阈值，则在发射之前预定的预热期对所述第一元件加电。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
如果所要求的发射功率输出电平低于一特定阈值，则对所述第一元件断电。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，用于对所述第一元件加电的所述步骤在对应于由所述发射机所发射的编码符号的边界时刻执行。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，用于对所述第一元件旁路的所述步骤在对应于由所述发射机所发射的编码符号的边界时刻执行。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一命令指示增加所述第一元件的增益，所述第二命令指示降低所述第二元件的增益。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一元件是所述发射机中的功率放大器或功放驱动器。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二元件是发射路径中的可变增益元件。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定时间段是通过输入控制值可编程的。
10.一种在信号发射期间控制发射机输出功率中的瞬变的设备，其中所述发射机包括具有第一时间响应的第一元件和具有第二时间响应的第二增益元件，所述第一时间响应快于所述第二时间响应，所述设备包括用于将第一命令相对第二命令延迟的电路，所述第一命令增加所述第一元件的增益，并且所述第二命令降低第二增益元件的增益，其中所述第一元件是所述发射机中的功率放大器或功放驱动器，而第二增益元件是发射路径中的可变增益元件。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述电路将一命令延迟一特定时间段，所述特定时间段是通过输入控制值可编程的。
12.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括控制电路，如果所要求的发射功率输出电平低于一阈值，则所述控制电路产生信号，以旁路所述第一元件或对所述第一元件断电，如果所要求的发射功率输出电平超过所述阈值，则所述控制电路在数据发射之前的预热期对所述第一元件加电。
13.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括信号发生器，如果在所述发射信号路径中存在数据发射，则所述信号发生器生成一信号，以对所述发射机中所述第一元件和所述第二增益元件断电，并且在所述发射信号路径中进行数据发射之前的预热期对所述发射机中的所述第一元件和所述第二增益元件加电。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106793050A (zh) * 2017-01-04 2017-05-31 惠州Tcl移动通信有限公司 一种lte关断功率改善方法及系统

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6934344B2 (en) * 2000-03-27 2005-08-23 Interdigital Technology Corporation Digital automatic gain control
GB0014344D0 (en) * 2000-06-13 2000-08-02 Nokia Mobile Phones Ltd Universal modulation mode tri-amplifier
JP2002111787A (ja) * 2000-10-04 2002-04-12 Nec Corp 携帯電話装置
FR2815200B1 (fr) * 2000-10-09 2003-02-07 Cit Alcatel Dispositif et procede de controle et de commande de la puissance du signal d'un terminal de radiocommunications
US20020098803A1 (en) * 2000-12-20 2002-07-25 Matthew Poulton Apparatus for providing variable control of the gain of an RF amplifier
US7092686B2 (en) * 2001-03-08 2006-08-15 Siemens Communications, Inc. Automatic transmit power control loop
US6868262B2 (en) * 2001-08-31 2005-03-15 International Business Machines Corporation Constant impedance in CMOS input and output gain stages for a wireless transceiver
GB2382242B (en) * 2001-11-15 2005-08-03 Hitachi Ltd Direct-conversion transmitting circuit and integrated transmitting/receiving circuit
GB2389251B (en) * 2002-05-31 2005-09-07 Hitachi Ltd A communication semiconductor integrated circuit, a wireless communication apparatus, and a loop gain calibration method
US7230988B1 (en) 2002-08-07 2007-06-12 Marvell International Ltd. Intercircuit communications apparatus and method
US8428181B2 (en) 2002-12-02 2013-04-23 Research In Motion Limited Method and apparatus for optimizing transmitter power efficiency
US20040166823A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-26 Magis Networks, Inc. Control interface scheme for wireless communication chipsets
JP3907052B2 (ja) * 2003-03-07 2007-04-18 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 通信端末装置及び増幅回路
EP1467481B1 (en) 2003-04-09 2019-03-06 Sony Mobile Communications Inc Glitch-free controllable RF power amplifier
US7310381B2 (en) * 2003-06-16 2007-12-18 Intel Corporation Power amplifier pre-distortion device and method for orthogonal frequency division multiplexing
US8010073B2 (en) * 2004-01-22 2011-08-30 Broadcom Corporation System and method for adjusting power amplifier output power in linear dB steps
US7333563B2 (en) 2004-02-20 2008-02-19 Research In Motion Limited Method and apparatus for improving power amplifier efficiency in wireless communication systems having high peak to average power ratios
US8605836B2 (en) 2005-03-11 2013-12-10 Qualcomm Incorporated Automatic gain control for a wireless receiver
GB0509162D0 (en) * 2005-05-04 2005-06-15 Koninkl Philips Electronics Nv Method of operating a radio terminal
DE602006004228D1 (de) * 2005-09-02 2009-01-22 Nxp Bv Empfänger mit einer verstärkungsregelbaren stufe
KR100747109B1 (ko) * 2005-10-06 2007-08-09 에스케이텔레시스 주식회사 중계장치를 위한 모듈 관리 시스템
US7450535B2 (en) * 2005-12-01 2008-11-11 Rambus Inc. Pulsed signaling multiplexer
US7933567B2 (en) 2006-01-26 2011-04-26 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for achieving linear monotonic output power
JP5185115B2 (ja) 2006-06-14 2013-04-17 リサーチ イン モーション リミテッド スイッチャ調整パワーアンプモジュールの改良された制御
EP2027650B9 (en) 2006-06-14 2013-02-20 Research In Motion Limited Input drive control for switcher regulated power amplifier modules
US8761305B2 (en) 2006-06-14 2014-06-24 Blackberry Limited Input drive control for switcher regulated power amplifier modules
US7796683B2 (en) * 2006-09-28 2010-09-14 Broadcom Corporation RF transceiver with power optimization
US7729671B2 (en) * 2006-12-06 2010-06-01 Broadcom Corporation Method and system for enhancing efficiency by modulating power amplifier gain
CN1964213B (zh) * 2006-12-13 2011-11-23 北京中星微电子有限公司 一种提高射频功率放大器线性度的方法、系统和基带装置
US8081712B2 (en) 2007-02-02 2011-12-20 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for mapping of absolute power grant values in wireless communications
US7684767B2 (en) * 2007-02-26 2010-03-23 Broadcom Corporation Voice, data and RF integrated circuit with multiple modulation modes and methods for use therewith
FR2924544B1 (fr) * 2007-12-03 2011-04-22 Wavecom Procede de calibrage d'une chaine de transmission, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et dispositif de calibrage correspondants.
FR2926944B1 (fr) * 2008-01-30 2010-03-26 Wavecom Procede et dispositif d'obtention d'au moins une frequence de calibrage pour le calibrage d'une chaine de transmission, produit programme d'ordinateur et moyen de stockage correspondants
CN101521934B (zh) * 2008-02-28 2010-11-10 展讯通信（上海）有限公司 自动计算gsm功率放大器的ramp参数的方法和装置
US8385465B2 (en) * 2008-03-29 2013-02-26 Qualcomm Incorporated Transmitter chain timing and transmit power control
US8750813B2 (en) * 2009-05-21 2014-06-10 Broadcom Corporation Method and system for a dynamic transmission gain control using a dedicated power amplifier driver in a radio frequency transmitter
WO2011075097A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 Thomson Licensing Multiplexed rfagc for frequency diversity receivers
US8620238B2 (en) 2010-07-23 2013-12-31 Blackberry Limited Method of power amplifier switching power control using post power amplifier power detection
EP2439988B1 (en) 2010-10-08 2014-06-25 Alcatel Lucent Optimizing power consumption of a base station
WO2012066180A1 (en) * 2010-11-15 2012-05-24 Nokia Corporation Method and apparatus for adjusting transmitter power level
WO2012070627A1 (ja) 2010-11-26 2012-05-31 日本電気株式会社 送信電力制御回路及び送信装置、送信電力制御方法、プログラム
US8483580B2 (en) 2011-01-12 2013-07-09 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and apparatus for adjusting the gain of an amplifier of an optical receiver module based on link bit error rate (BER) measurements
RU2463704C1 (ru) * 2011-06-22 2012-10-10 Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" (ОАО "ГРПЗ") Передатчик свч с оптимальной установкой выходной мощности
CN102857245B (zh) * 2011-06-30 2015-04-15 意法半导体研发(深圳)有限公司 提供对iso脉冲的抗扰性的lin接收机
US8478213B2 (en) * 2011-10-14 2013-07-02 Research In Motion Limited Methods and apparatus for power control
US20130272168A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Qualcomm Incorporated Reducing transient effects when changing transmit chain power
US9031601B2 (en) 2012-06-25 2015-05-12 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Controlling radio transmitter power based on signal performance
JP5450745B1 (ja) * 2012-09-18 2014-03-26 株式会社東芝 送信機及び送信機起動方法
US9055590B2 (en) * 2012-12-18 2015-06-09 Qualcomm Incorporated Transmitter warm-up using dummy frame generation
JP5933464B2 (ja) 2013-02-08 2016-06-08 パナソニック株式会社 無線通信装置及び送信電力制御方法
CN103490803A (zh) * 2013-09-11 2014-01-01 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 一种射频信号输出功率的控制装置及终端设备
JP6380797B2 (ja) * 2014-03-21 2018-08-29 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
US9236084B1 (en) 2014-07-17 2016-01-12 International Business Machines Corporation Dynamic gain control for use with adaptive equalizers
US9324364B2 (en) 2014-07-17 2016-04-26 International Business Machines Corporation Constraining FIR filter taps in an adaptive architecture
KR102257344B1 (ko) * 2014-09-29 2021-05-27 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 전력 증폭기의 비선형적 특성을 개선하기 위한 장치 및 방법
US9520923B2 (en) * 2015-05-05 2016-12-13 Infineon Technologies Ag Low-complexity ACPR-enhancing digital RF MIMO transmitter
RU2620589C1 (ru) * 2016-03-04 2017-05-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Устройство регистрации импульсного ионизирующего и импульсного оптического излучения с передачей по ВОЛС
RU2620588C1 (ru) * 2016-03-04 2017-05-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Способ восстановления электрического сигнала по оптическому аналогу при передаче по ВОЛС с использованием внешней модуляции излучения
CN107181494B (zh) * 2017-05-16 2019-04-12 成都市深思创芯科技有限公司 一种基于神经网络控制发射机工作模式的方法
US10419066B1 (en) * 2017-10-05 2019-09-17 Harmonic, Inc. Remote radio frequency (RF) AGC loop
US11233492B2 (en) * 2019-06-05 2022-01-25 Wilson Electronics, Llc Power amplifier (PA)-filter output power tuning
RU2744109C1 (ru) * 2020-06-02 2021-03-02 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Широкополосный усилитель мощности
US11502738B2 (en) 2021-01-15 2022-11-15 International Business Machines Corporation Transmitter with multiple signal paths
CN113156225B (zh) * 2021-04-25 2022-05-27 上海航天测控通信研究所 一种深空高增益天线在轨指向校准方法
US11870512B2 (en) 2022-04-27 2024-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Distributed closed-loop power control with VGA gain update
CN116054851B (zh) * 2023-03-07 2023-07-07 上海安其威微电子科技有限公司 射频芯片

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627857A (en) * 1995-09-15 1997-05-06 Qualcomm Incorporated Linearized digital automatic gain control
JPH118560A (ja) * 1997-04-25 1999-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信出力制御回路及び送信出力制御方法
CN1241881A (zh) * 1998-05-27 2000-01-19 诺基亚流动电话有限公司 一种发射机

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61111024A (ja) * 1984-11-06 1986-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線送信装置
JPH0681000B2 (ja) * 1985-06-18 1994-10-12 富士通株式会社 利得制御回路
US4901307A (en) 1986-10-17 1990-02-13 Qualcomm, Inc. Spread spectrum multiple access communication system using satellite or terrestrial repeaters
JP2548157B2 (ja) * 1987-01-09 1996-10-30 ソニー株式会社 利得制御回路
JPS63202137A (ja) * 1987-02-17 1988-08-22 Mitsubishi Electric Corp 電力制御回路
JPH0258409A (ja) * 1988-08-24 1990-02-27 Mitsubishi Electric Corp 電力増幅器の電力制御回路
US5056109A (en) 1989-11-07 1991-10-08 Qualcomm, Inc. Method and apparatus for controlling transmission power in a cdma cellular mobile telephone system
FI87028C (fi) 1989-12-22 1992-11-10 Nokia Mobile Phones Ltd Metod foer att reglera effekt hos en spaenningsstyrd effektfoerstaerkare och koppling foer anvaendning i metoden
US5103459B1 (en) 1990-06-25 1999-07-06 Qualcomm Inc System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system
JPH0496510A (ja) * 1990-08-13 1992-03-27 Nec Corp 自動レベル制御回路
GB2247793A (en) 1990-09-06 1992-03-11 Motorola Inc Control of pulse power amplifier rise and fall
JP3320427B2 (ja) * 1991-02-25 2002-09-03 東芝デジタルメディアエンジニアリング株式会社 電力制御装置
ES2240252T3 (es) 1991-06-11 2005-10-16 Qualcomm Incorporated Vocodificador de velocidad variable.
JPH0555938A (ja) * 1991-08-26 1993-03-05 Nec Corp 無線送信装置
US5590418A (en) 1993-09-30 1996-12-31 Motorola, Inc. Method and apparatus for stabilizing the gain of a control loop in a communication device
JPH0818348A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 可変利得増幅器
US5697073A (en) 1994-08-26 1997-12-09 Motorola, Inc. Apparatus and method for shaping and power controlling a signal in a transmitter
JPH08316756A (ja) * 1995-05-22 1996-11-29 Saitama Nippon Denki Kk 送信出力制御方式
JPH09130245A (ja) * 1995-11-06 1997-05-16 Sony Corp ゲイン可変回路
JPH09148852A (ja) * 1995-11-24 1997-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信出力可変装置
FR2744578B1 (fr) * 1996-02-06 1998-04-30 Motorola Semiconducteurs Amlificateur hautes frequences
JP2996170B2 (ja) 1996-03-21 1999-12-27 日本電気株式会社 利得制御回路
JPH09298431A (ja) * 1996-04-26 1997-11-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 利得可変装置
JPH09331222A (ja) * 1996-06-11 1997-12-22 Nec Corp 利得制御信号補正装置
JPH10150429A (ja) * 1996-11-18 1998-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信回路
US6016312A (en) 1997-02-28 2000-01-18 Motorola, Inc. Radiotelephone and method for clock calibration for slotted paging mode in a CDMA radiotelephone system
JP3171141B2 (ja) 1997-06-06 2001-05-28 日本電気株式会社 移動体通信用送信機およびその制御方法
JP3094955B2 (ja) * 1997-06-23 2000-10-03 日本電気株式会社 送信増幅器制御回路
JP3833787B2 (ja) * 1997-08-07 2006-10-18 富士通株式会社 基地局の送受信装置
JP3292121B2 (ja) * 1997-12-10 2002-06-17 日本電気株式会社 Ａｇｃアンプ制御回路
KR100241780B1 (ko) 1997-12-16 2000-02-01 윤종용 무선 통신 단말기의 전원 절약 장치
DE69942964D1 (de) * 1998-02-19 2011-01-05 Nippon Telegraph & Telephone Verstärker zur radioübertragung
JP3981899B2 (ja) 1998-02-26 2007-09-26 ソニー株式会社 送信方法、送信装置及び受信装置
EP1041722A4 (en) * 1998-07-07 2005-06-08 Mitsubishi Electric Corp POWER CONTROLLER
JP3739614B2 (ja) * 1999-11-24 2006-01-25 アルプス電気株式会社 出力電力調整を行う送信機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627857A (en) * 1995-09-15 1997-05-06 Qualcomm Incorporated Linearized digital automatic gain control
JPH118560A (ja) * 1997-04-25 1999-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信出力制御回路及び送信出力制御方法
CN1241881A (zh) * 1998-05-27 2000-01-19 诺基亚流动电话有限公司 一种发射机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106793050A (zh) * 2017-01-04 2017-05-31 惠州Tcl移动通信有限公司 一种lte关断功率改善方法及系统
CN106793050B (zh) * 2017-01-04 2021-01-08 惠州Tcl移动通信有限公司 一种lte关断功率改善方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
AU2006203600B2 (en) 2008-05-29
KR20070094998A (ko) 2007-09-27
EP2148436B1 (en) 2012-10-24
JP5221716B2 (ja) 2013-06-26
ATE492941T1 (de) 2011-01-15
KR20080036159A (ko) 2008-04-24
US6721368B1 (en) 2004-04-13
IL188473A0 (en) 2008-03-20
MY127914A (en) 2006-12-29
EP1264411A2 (en) 2002-12-11
JP2012016027A (ja) 2012-01-19
AU2006203601A1 (en) 2006-09-07
AU2008200624B2 (en) 2010-09-16
IL190862A0 (en) 2008-11-03
JP5199423B2 (ja) 2013-05-15
CA2401891A1 (en) 2001-09-13
CA2702881C (en) 2015-08-18
IL151084A (en) 2008-07-08
EP1264411B1 (en) 2009-11-11
CA2401891C (en) 2012-01-03
ES2356515T3 (es) 2011-04-08
HK1081737A1 (en) 2006-05-19
EP1830465A3 (en) 2009-01-21
EP1830465A2 (en) 2007-09-05
CN101557206A (zh) 2009-10-14
KR20030043784A (ko) 2003-06-02
EP1830465B1 (en) 2010-12-22
RU2258309C2 (ru) 2005-08-10
DE60143721D1 (de) 2011-02-03
CA2739554A1 (en) 2001-09-13
RU2002126539A (ru) 2004-03-10
AU4338401A (en) 2001-09-17
KR100890499B1 (ko) 2009-03-26
ES2335644T3 (es) 2010-03-31
IL190862A (en) 2010-12-30
AU2006203600A1 (en) 2006-09-07
AU2010214743A1 (en) 2010-09-23
KR100808750B1 (ko) 2008-03-03
KR20080036158A (ko) 2008-04-24
CA2702881A1 (en) 2001-09-13
KR100892027B1 (ko) 2009-04-07
JP2012016026A (ja) 2012-01-19
CA2621522C (en) 2012-07-10
IL151084A0 (en) 2003-04-10
CN1697316A (zh) 2005-11-16
KR100856695B1 (ko) 2008-09-04
CN1461522A (zh) 2003-12-10
CN101557206B (zh) 2015-03-25
EP2148435B1 (en) 2014-04-23
DE60140433D1 (zh) 2009-12-24
CA2621145A1 (en) 2001-09-13
EP2148435A3 (en) 2010-06-02
EP2148435A2 (en) 2010-01-27
AU2001243384B2 (en) 2006-09-14
EP2148436A3 (en) 2010-06-02
ATE448602T1 (de) 2009-11-15
JP5384579B2 (ja) 2014-01-08
WO2001067621A3 (en) 2002-05-02
WO2001067621A2 (en) 2001-09-13
HK1060404A1 (en) 2004-08-06
CN100588116C (zh) 2010-02-03
BR0108969A (pt) 2006-05-09
EP2148436A2 (en) 2010-01-27
CA2621145C (en) 2012-07-10
CA2621522A1 (en) 2001-09-13
JP2012010366A (ja) 2012-01-12
JP2004500775A (ja) 2004-01-08
AU2008200624A1 (en) 2008-03-06
JP2012016025A (ja) 2012-01-19
AU2006203601B2 (en) 2009-11-12
JP5221717B2 (ja) 2013-06-26
CA2739521A1 (en) 2001-09-13
JP4965045B2 (ja) 2012-07-04
CN1307792C (zh) 2007-03-28
CA2739554C (en) 2014-07-08

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Publication Publication Date Title
CN101557206B (zh) 通信系统的发射机结构
AU2001243384A1 (en) Transmitter architectures for communications systems

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