FI105506B

FI105506B - Vahvistimen linearisointimenetelmä ja vahvistinjärjestely

Info

Publication number: FI105506B
Application number: FI980967A
Authority: FI
Inventors: Olli Tapio; Toni Neffling
Original assignee: Nokia Networks Oy
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2000-08-31
Also published as: EP1075731A1; FI980967A7; US6741663B1; NO20005417D0; EP1075731B1; DE69919861D1; FI980967A0; DE69919861T2; JP2002514028A; NO20005417L; CN1299532A; ATE275301T1; AU3712899A; WO1999057806A1

Description

105506

Vahvistimen linearisointimenetelmä ja vahvistinjärjestely

Keksinnön ala

Keksintö liittyy radiotaajuuksilla toimivien vahvistimien epälineaarisen toiminnan korjaamiseen. Keksinnön kohteena on erityisesti RF-taajuudeila 5 toimivan vahvistimen linearisoimismenetelmä, jossa digitaalinen tulosignaali jaetaan kvadratuurimodulaation käyttämiin kantataajuudella oleviin kompleksisiin kvadratuurikomponentteihin, digitaalinen tulosignaali kvadratuurimoduloi-daan radiotaajuiseksi signaaliksi ja vahvistetaan.

Keksinnön kohteena on myös RF-taajuudella toimiva linearisoitu 10 vahvistinjärjestely, joka käsittää kvadratuurimodulaattorin, joka on sovitettu kvadratuurimoduloimaan digitaalisen tulosignaalin radiotaajuiseksi signaaliksi, jonka vahvistin on sovitettu vahvistamaan.

Keksinnön tausta

Radiotaajuisten tehovahvistimien toiminta-alue on laajempi kuin 15 piensignaalivahvistimien ja siten tehovahvistimet ovat epälineaarisia, jolloin ne aiheuttavat amplitudi- ja vaihevääristymää. Nämä epälineaarisuudet aiheuttavat vahvistimen lähtösignaaliin taajuuksia, joita alkuperäisessä signaalissa ei ollut. Esimerkiksi solukkoradiojärjestelmän tukiasema ottaa vastaan ja vahvistaa useiden päätelaitteiden eri taajuisia signaaleita samanaikaisesti ja tällöin 20 epälineaarinen vahvistin pahimmillaan aiheuttaa lähetettävän radiosignaalin leviämisen taajuusalueessa viereisen päätelaitteen käyttämän radiokanavan alueelle. Tehovahvistimien keskeismodulaation aiheuttamaa signaalin vääris-tymää on pyritty tunnetun tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa korjaamaan käyttämällä myötäkytkentää tai esivääristystä. Myötäkytketyissä ratkaisuissa 25 sovelletaan tyypillisesti ka_hta_ohjaussilmukkaa, joissa on päävahvistin varsinaiselle signaalille ja vääristymänvahvistin signaalin vääristymälle. Vääristymän myötäkytkentää käytetään tällöin varsinaisen signaalin korjaamiseen.

Tunnetun tekniikan mukaisessa esivääristystä käyttävässä ratkaisussa tehdään estimaatti siitä, miten vahvistin tulee vääristämään signaalia. 30 Estimaatin avulla vahvistettava signaali esivääristetään vahvistimen vääristyk-seen nähden vastakkaisellavääristysmuunnoksella eli tavoitteena on löytää vahvistimen aiheuttaman särön käänteisfunktio. Tällöin vahvistaessaan signaalia vahvistin samalla kompensoi esivääristyksen ja vahvistimesta tulee ulos vääristymätön, ns. linearisoitu signaali.

2 105506

Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa esivääristys suoritetaan joko analogisesti tai digitaalisesti. Vahvistimen vääristymän muuttumisen huomioiminen on analogisessa esivääristämisessä vaikeaa ja siksi digitaalinen esivääristäminen on edullisempaa. Digitaalisella esivääristyksellä saadaan 5 erittäin edullinen vääristyksen korjaus aikaan. Tyypillinen digitaalinen esivääristys suoritetaan käyttämällä look-up -taulukoita, joita pitää edullisesti vielä päivittää adaptiivisuuden aikaansaamiseksi, koska vahvistimen vääristymään vaikuttavat muun muassa lämpötila, vahvistimen ikä ja vahvistimeen syötettävän signaalin muutokset. Tällainen ratkaisu on esitetty esimerkiksi patenttijul-10 kaisussa US 5049832, joka otetaan tähän viitteeksi. Julkaisun mukaisessa ratkaisussa esivääristystiedot talletetaan muistiin suorakulmaisen koordinaatiston muodossa, jolla on pyritty talletettavan tiedon määrän vähentämiseen ja siten muuttuvissa olosuhteissa ratkaisun adaptiivisuutta on pyritty nopeuttamaan. Tämän tyyppiset tunnetussa tekniikassa käytetyt ratkaisut eivät erityisesti algo-15 ritmin osalta ole kuitenkaan riittävän stabiileja muuttuvissa olosuhteissa, mikä johtaa vahvistetun signaalin häiritsevään säröytymiseen.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua.

20 Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että vahvistimen lähtösignaalin ja vahvistimelle tulevan esisäröyttämättömän tulosignaalin välinen ero muodostetaan kantataajuudella olevista kvadratuurikomponenteista kompleksisen LMS-algoritmin tai vastaa-v van avulla, signaalien eron perusteella muodostetaan digitaalinen esivääristys- 25 kerroin ja vahvistimen epälineaarisuutta korjataan adaptiivisesti ennen kvadra-tuurimodulointia muuttamalla kantataajuisen tulosignaalin kompleksisten kvad-ratuurikomponenttien arvoja digitaalisella esisäröytyskertoimella.

Keksinnön mukaiselle vahvistinjärjestelylle on tunnusomaista, että vahvistinjärjestely käsittää adaptaatiovälineet muodostaa vahvistimen lähtösig-30 naalin ja vahvistimelle tulevan esisäröyttämättömän tulosignaalin välinen ero kantataajuudella olevista kvadratuurikomponenteista kompleksisen LMS-algo-ritmin tai vastaavan avulla, esisäröytysvälineet korjata signaalien eron perusteella vahvistimen epälineaarisuutta adaptiivisesti ennen kvadratuurimodulaat-toria muuttamalla kantataajuisen signaalin kompleksisten kvadratuurikompo-35 nenttien arvoja digitaalisella esisäröytyskertoimella.

i 3 105506

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan useita etuja. Esisäröytyksestä tulee stabiilimpi ja näin vahvistimen säröt jäävät pienemmiksi.

Kuvioiden lyhyt selostus 5 Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää lähetinvastaanotinta, kuvio 2 esittää vahvistinjärjestelyä, kuvio 3A esittää viiveen muodostusta ja 10 kuvio 3B esittää FIR-suodatinta.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu käytettäväksi erityisesti radiotaajuisen signaalin vahvistamiseen radiojärjestelmän lähettimessä. Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa esimerkiksi sellaisissa solukkoradio-15 järjestelmissä kuin GSM (Global System for Mobile communication), DCS-1800 (Digital Cellular System), CDMA (Code Division Multiple Access) ja WCDMA (Wideband CDMA).

Tarkastellaan aluksi yleisesti tyypillistä radiojärjestelmän lähetinvastaanotinta, joka voi olla päätelaite tai tukiasema. Käsitellään ensin signaalin 20 vastaanottoa. Signaali tulee antennille 20, josta se etenee duplex-suodattimel-le 18. Duplex-suodatin 18 erottaa lähetinpuolen ja vastaanotinpuolen toisistaan. Vastaanotettu signaali etenee duplex-suodattimelta 18 varsinaiseen vas-taanotinosaan 10, jossa signaali tavallisesta mm. demoduloidaan ja dekoodataan lähetetyn datan ilmaisemiseksi. Käsitellään nyt signaalin lähettämistä. Lä-25 hetettävä data tulee ensin kanavakooderille 12, joka koodaa ja tavallisesti myös lomittaa signaalin kanavassa tapahtuvia häipymiä ja häiriöitä vastaan. Koodattu signaali etenee modulaattorille 14, joka varsinkin keksinnön mukaisessa ratkaisussa kvadratuurimoduloi signaalin. Lisäksi modulaattori 14 muut-’ taa signaalin radiotaajuiseksi. Tämän jälkeen signaalia vielä vahvistetaan te- 30 hovahvistimessa 16 ja viedään duplex-suodattimelle 18. Duplex-suodattimelta 18 lähetettävä signaali menee antennille 20 ja leviää ympäristöön sähkömagneettisena säteilynä.

Tarkastellaan aluksi kvadratuurimodulaattorin 102 ja -demodulaatto-rin 118 toimintaa kuvion 2 avulla. Kvadratuurimodulaatiossa lähetettävä data 35 jaetaan digitaalisessa modulaattorissa 98 kahteen osaan. Ensimmäinen data- 4 105506 osa Ipd kerrotaan kantoaaltogeneraattorista 110 tulevalla kantoaallolla ilman vaihesiirtoa ja toinen dataosa Qpd kerrotaan vaihesiirretyllä kantoaallolla. Vahvistimelle 104 menevä signaali saadaan näiden osien summana lohkon 102 mukaisesti. Kvadratuuridemodulaattorissa 118 puolestaan vahvistimen 104 5 lähtösignaali kerrotaan sekä ilman vaihesiirtoa kantoaallolla että vaihesiirretyllä kantoaallolla. Ilman vaihesiirtoa kantoaallolla kertominen voidaan ilmaista esimerkiksi siten, että data kerrotaan kosinikantoaallolla, joka on muotoa cos(coct). Vaihesiirretyllä kantoaallolla kertominen voidaan ilmaista siten, että signaali kerrotaan sinikantoaallolla, joka on muotoa sin(a>ct). Näin signaalien 10 kertomisessa käytetään kantoaaltoja, joiden välillä on π/2 vaihesiirto. Koska signaalin eri osat ovat π/2 vaihesiirron takia ortogonaalisia toistensa suhteen, dataosat voidaan ilmaista käyttäen kompleksista ilmaisutapaa. Tällöin esimerkiksi lähetettävä datasignaali U voidaan ilmaista muodossa U = I + jQ, missä I (Inphase) on ensimmäinen dataosa, Q (Quadrature) on toinen dataosa ja j on 15 imaginaariyksikkö. Tunnetun tekniikan mukaisissa kvadratuurimodulaattoreis-sa voidaan sekä I- että Q-dataosan aaltomuotoa muokata ennen kantoaallolla kertomista. CDMA-tekniikassa I- ja Q-dataosat myös kerrotaan hajotuskoodilla ennen kantoaallolla kertomista.

Tutustutaan nyt lähemmin keksinnön mukaisen vahvistinjärjestelyn 20 toimintaa kuvion 2 avulla. Aluksi vahvistettava signaali Uin muutetaan sarjamuotoisesta signaalista kahdeksi rinnakkaiseksi signaalikomponentiksi digitaalisessa modulaattorissa 98. Tämä muunnos jakaa signaalin kahteen osaan Iin ja Qin, kuten on tarkoituskin kvadratuurimodulaatiossa. Esisäröytys muodostetaan esisäröytysvälineissä 100 kompleksisen tulosignaalin Uin = Iin + jQin ja 25 kompleksisen esisäröytyskertoimen F = Fi + jFq kertolaskuna, jolloin esisäröy-tetyksi kantataajuisiksi signaalikomponenteiksi Ipd ja Qpd tulee:

Ipd = Fi*lin - Fq*Qin

Qpd = Fi*Qin + Fq*lin.

: 30 Näin esisäröytetty signaali Upd on Upd = Ipd + jQpd. Tämän jälkeen signaali-komponentit kvadratuurimoduloidaan IQ-modulaattorissa 102, vahvistetaan RF-vahvistimessa 104 ja lähetetään antennin 116 kautta. Keksinnöllisessä ratkaisussa vahvistimen 104 lähtösignaali Ufe, joka käsittää kompleksisen kom-35 ponentin Ufe = Ife + jQfe, takaisinkytketään suuntakytkimellä 105 ennen antennia 116 ja kvadratuuridemoduloidaan kantataajuiseksi IQ-demodulaattoris- 5 105506 sa 118. Takaisinkytkettyä kantataajuista, kompleksista signaalia Ufe verrataan . kantataajuiseen esisäröyttämättömään tulosignaaliin Uin adaptaatiovälineissä 120. Tulosignaalia Uin pitää viivästyttää viivevälineissä 114, jotta tulosignaalin , Uin ja lähtösignaalin Ufe digitaaliset symbolit vastaisivat ajallisesti toisiaan. Vii- 5 västystä ohjaa viiveen ja vaiheen ohjauslohko 121, joka vertaa tulosignaalia Uin ja demoduloitua signaalia Ufe. Adaptaatiovälineet 120 muuttavat vahvistimen 104 särön käänteisfunktiota mallintavaa kompleksista kertojnta F = Fi + jFq siten, että tulosignaalin Uin ja lähtösignaalin Ufe erotus minimoituu. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi minimoimalla neliöllistä virhettä. Yleinen LSE-ongel-10 ma (Least Square Error) voidaan ratkaista käyttämällä adaptaatiovälineessä 120 Kalman-algoritmia, muunnettua Kalman-algoritmia (Extended Kalman Algorithm), RLS-algoritmia (Recursive Least Square) tai LMS-algoritmia (Least Mean Square). Adaptaatioväline 120 edullisesti toteuttaa minimointialgoritmin. Tarkastellaan lähemmin tällaisen eron eli virheen keskiarvon neliön minimoin-15 tiin perustuvaa LMS-algorimia. Erolle e(n) näytettä n vastaavalle ajanhetkelle on yhtälö: e(n) = Uin(n) - Ufe(n).

Tätä eroa e(n) käytetään kompleksisten esisäröytyskertoimien F = Fi + jFq 20 muodostamiseen seuraavalla iteratiivisella tavalla: F(k+1) = F(k) - μνβ2(η), missä k on iteraatioindeksi. Näin esisäröytyskertoimeksi F tulee: 25 F(k+1) = F(k) + 2μβ(η)ϋϊη(η), missä Uin(n) on tulosignaalin kompleksikonjugaatti. Iteroidut esisäröytyskertoi-met F talletetaan muistiin TÖ8, jolloin ne korvaavat aiemmat esisäröytysarvot. 30 Alkuarvoina esisäröytyskertoimille F muistissa voi olla periaatteessa mitä tahansa lukuja, esimerkiksi reaalisia ykkösiä. Painokerroin μ määrää adaptaation konvergoitumisnopeuden ja jäljelle jäävään eron suuruuden. Stabiilisuuden kannalta painokertoimelle μ on voimassa 0 < μ < 2/Ptot, missä Ptot on tulosignaalin Uin kokonaisteho.

35 Esisäröytyskertoimet F haetaan muistista tulosignaalin Uin perus teella. Tulosignaali Uin ei kuitenkaan suoraan käy muistin 108 osoitteeksi, 6 105506 vaan osoite muodostetaan osoitteen laskentavälineessa 106. Osoite esisäröy-tystaulukkoon 108 muodostetaan tulosignaalin Uin amplitudin avulla. Osoite voidaan laskea laskentavälineissä 106 vahvistimen 104 tyypistä riippuen joko tulosignaalien neliöiden summana: 5 osoite = round((k - 1)*(lin2 + Qin2)/2 + 1, tai tulosignaalin neliöiden summan neliöjuurena: 10 osoite = round((k - 1)*sqrt((lin2 + Qin2)/sqrt(2) + 1, missä k on esisäröytystaulukon koko, round on lähimpään kokonaislukuun pyöristys ja sqrt tarkoittaa neliöjuurta. Näissä kaavoissa Iin ja Qin on normee-rattu yksikköympyrälle siten, että niiden arvot ovat välillä [-1, 1], Vahvistimen 15 ollessa sellainen, että epälineaarisuutta esiintyy pääasiassa suurilla tulosignaalin tehotasoilla, osoitteena käytetään edullisesti neliöiden summaa, koska tällöin osoitejakauma painottuu suurille arvoille. Kun vahvistin on epälineaarinen myös pienillä tulosignaalin tehotasoilla, käytetään edullisesti neliöiden summan neliöjuurta osoitteena. Näin taulukkomuistin 108 lähtönä on esisäröy-20 tyskerroin F, joka on muotoa F(k+1) = F(k) + 2pe(n)Uin(n). Esisäröytysker-toimet ovat siten:

Fi(k + 1) = Fi(k) + μ{(Ιΐη2 + Qin2 - lin*lfe - Qin*Qfe} : Fq(k + 1) = Fq(k) + p{Qin*lfe - lin*Qfe}.

25 Näin myös painokerroin μ lasketaan kullekin osoitealueelle erikseen siten, että 0.5 μ K Iin2 + Qin2

Viiveensäätö viivevälineissä 114 on estimoitava riittävän tarkasti. 30 Viive estimoidaan lähettämällä ja vastaanottamalla esimerkiksi M-sekvenssi-tyyppinen valekohinasekvenssi. Valekohinasekvenssiksi käy myös muut sekvenssit, joilla on riittävän hyvät autokorrelaatio-ominaisuudet. M-sekvenssien etuna on se, että niitä voidaan muodostaa helposti siirtorekisterin avulla ja niiden autokorrelaatio on kapea piikki. Viivetulos estimoidaan kontrollivälineissä 35 121 laskemalla korrelaatio lähetetyn ja vastaanotetun sekvenssin välillä. Viive-

- I

7 105506 välineet 114 viivästävät tulosignaalia lasketun viivetuloksen verran. Tällaisen korrelaation avulla lasketaan viive kokonaisten näytteiden tarkkuudella. Yhtä näytettä tarkemmin viive lasketaan osamurtoviiveenä esimerkiksi seuraavasti: __NCorr-PCorr_ 5 osamurto ^£0|Τ + pQorr + Maxcorr - 3 * min(NCorr,MaxCorr,PCorr) ’ missä MaxCorr on korrelaation suurin arvo, NCorr on maksimikorrelaatiosta seuraava arvo ja PCorr on maksimikorrelaatiota edeltävä arvo. Korrelaatio C(t) muodostetaan matemaattisesti esimerkiksi seuraavasti funktioille x(t) ja 10 y(t): b C(0= \χ(τ)γ{τ + ί)άτ, a missä a ja b edustavat korrelaation laskenta-aikaväliä. Digitaalisesti korrelaa-tiorivi C lasketaan ristitulona sekvensseille X ja Y seuraavasti:

N

15 C(«) = Xx(/>(” + 0.

(=1 missä kukin C(n) vastaa korrelaatiorivin C alkiota. Kun Y on lähettimessä viivästynyt sekvenssi X, voidaan lähettimen viive määrittää. Näin muodostettua osamurtoarvoa käytetään digitaalisessa osamurtosuodattimessa, joka viiväs-20 tää signaalia tarvittavalla määrällä. Tulosignaalin Uin viivästäminen on edulli-. sesti aktiivisesti tapahtuvaa ja jatkuvaa, jolloin lähetin lähettää vahvistimen 104 läpi toistuvasti valesatunnaisen sekvenssin pitääkseen viiveen optimaalisena. Kuviossa 3A on esitetty tällaisen osamurtoviiveen toteutus Farrow-ra-kenteena. Farrow-rakenteessa tuloina ovat tulosignaali Uin ja muodostettu 25 osamurtotulos. Tulosignaali Uin syötetään neljään FIR-suodattimeen (Finite Impulse Response) 300, 302, 304 ja 306. FIR-suodattimen 300 lähtö ja osa-' ·. murtotulos kerrotaan kertojassa 308, jonka jälkeen tulo summataan summai- messa 310 seuraavan FIR-suodattimen 302 lähdön kanssa. Summasignaali kerrotaan osamurtotuloksen kanssa kertojassa 312. Tämän jälkeen tulo sum- 30 mataan summaimessa 314 FIR-suodattimen 304 lähdön kanssa ja summa kerrotaan kertojassa 316 osamurtotuloksella. Tämä tulo puolestaan summataan FIR-suodattimen 306 lähdön kanssa summaimessa 318, jolloin summai-men 318 lähtösignaalina on halutulla tavalla viivästetty signaali. Tällainen Far- 105506 8 row-rakenne on osana viivelohkoa 114. Lohkot 106, 108, 114, 120 ja 121 muodostavat keksinnöllisen ratkaisun adaptaatio-osan 130.

Kuviossa 3B on esitetty FIR-suodattimen (Finite Impulse Response) yleinen lohkokaavio. FIR-suodatin käsittää viive-elementit 3001 - 3003, paino-5 kerroinlohkot 3004 ja summaimen 3005. Kuvion 3A FIR-suodattimet 300 - 306 ovat kuvion 3B kaltaisia. Tulosignaali Uin viivästetään kussakin viive-elementissä 3001 - 3003 ja viivästetyt signaalit painotetaan sopivalla painokertoimella painokerroinlohkoissa 3004. Viivästetyt ja painotetut signaalit summataan summaimessa 3005. Keksinnöllisessä ratkaisussa on lähes rajaton määrä vii-10 veiden ja painokertoimien kombinaatioita, joilla haluttu osamurtoviive saadaan aikaan tulosignaaliin Farrow-rakenteessa. Esimerkiksi voidaan mainita sellainen ratkaisu, jossa käytetään 8-tappista FIR-suodatinta. Tämä tarkoittaa sitä, että viive-elementtejä ja painokerroinlohkoja on kumpiakin kahdeksan kappaletta. Painokertoimet voivat kaikki olla ykkösiä ja viiveenä voi olla kaikissa sa-15 ma tietty viive.

Toinen tärkeä lohko keksinnöllisessä ratkaisussa on vaiheensäätö lohkossa 112. Tätä varten keksinnöllinen ratkaisussa mitataan tulosignaalia ja vahvistimen vahvistamaa signaalia. Näiden signaalien vertailun avulla ohjataan vaiheensäätölohkoa 112 pitämään ylös-ja alassekoituskantoaallot vaihe-20 synkronoituina IQ-modulaattoreissa 102 ja 118. Vaiheensäätö voidaan tehdä myös kantataajuusosissa digitaalisella signaalinkäsittelyllä muuttamalla kompleksisten tulo- ja/tai takaisinkytketyn signaalin vaihekulmaa. Vaiheensäätö suoritetaan edullisimmin viive- ja vaihelohkossa 121, joka ohjaa vaiheensäätölohkoa 112. Tämäkin kantoaaltojen vaiheiden tarkkailu on keksinnöllisessä rat-25 kaisussa edullisesti aktiivista toimintaa eli signaalien vaiheita tarkkaillaan ja muutetaan tarvittaessa jatkuvasti.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa adaptaatio suoritetaan siis adaptaatiovälineissä 120 ja muistissa 108. Keksinnön mukaiset ratkaisut voidaan toteuttaa erityisesti digitaalisen signaalinkäsittelyn osalta esimerkiksi . 30 ASIC- tai VLSI-piireillä (Application-Specific Integrated Circuit, Very Large

Scale Integration). Suoritettavat toiminnot toteutetaan edullisesti mikroproses-soritekniikkaan perustuvina ohjelmina.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan si-35 tä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

i

Claims

1. RF-taajuudella toimivan vahvistimen (104) linearisoimismenetel-mä, jossa digitaalinen tulosignaali (Uin) jaetaan kvadratuurimodulaation käyttämiin kantataajuudella oleviin kompleksisiin kvadratuurikomponentteihin, digi-5 taalinen tulosignaali kvadrafuurimoduloidaan radiotaajuiseksi signaaliksi ja vahvistetaan, tunnettu siitä, että vahvistimen (104) lähtösignaalin (Ufe) ja vahvistimelle tulevan esisäröyttämättömän tulosignaalin (Uin) välinen ero muodostetaan kantataajuudella olevista kvadratuurikomponenteista kompleksisen LMS-algoritmin tai vastaavan avulla, 10 signaalien eron perusteella muodostetaan digitaalinen esivääristys- kerroin (F) ja vahvistimen (104) epälineaarisuutta korjataan adaptiivisesti ennen kvadratuurimodulointia muuttamalla kantataajuisen tulosignaalin (Uin) kompleksisten kvadratuurikomponenttien arvoja digitaalisella esisäröytysker-toimella (F).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantataajuisen tulosignaalin (Uin) ja vahvistimelta takaisin kytketyn lähtö-signaalin (Ufe) välinen aikaero korjataan aktiivisesti viivästämällä tulosignaalia (Uin).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että tulosignaalia (Uin) viivästetään näytteen tarkkuudella tulosignaalin (Uin) ja lähtösignaalin (Ufe) välisen korrelaation avulla ja yhtä näytettä tarkemmin viive muodostetaan osamurtoviiveenä seuraavasti: : __NCorr - PCorr_ osamurto - ^Qorr + pQorr + MaxCorr - 3 * min(NCorr,MaxCorr,PCorr) ’ 25 missä MaxCorr on tulosignaalin (Uin) ja lähtösignaalin (Ufe) korrelaation suurin arvo, NCorr on maksimikorrelaatiosta seuraava arvo ja PCorr on maksimikor-relaatiota edeltävä arvo._____________

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että esisäröytyksen kerroin (F) on talletettu taulukkomuistiin (108), * esisäröytyskerroin (F) haetaan taulukkomuistista (108) esisäröyttä mättömän tulosignaalin (Uin) avulla, ja esisäröytyksessä kantataajuista tulosignaalia (Uin) säröytetään esisäröytyskertoimella (F). 10 105506

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esisäröytyskerrointa (F) iteroidaan kaavalla: F(k+1) = F(k) + 2μβ(η)υϊη(η), 5 missä μ on painokerroin, e on tulosignaalin Uin ja takaisinkytketyn signaali Ufe erotus Uin(n) - Ufe(n) ja on Uin(n) tulosignaalin kompleksikonjugaatti ja uusi esisäröytyskerroin (F) talletetaan taulukkomuistiin (108).

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että kantataajuinen tulosignaali (Uin) esitetään kvadratuurimodulaation käyttä- minä kompleksisina komponentteina seuraavasti: Uin = Iin + jQin, missä Iin on tulosignaalin reaalinen l-komponentti, Qin on tulosignaalin imaginaarinen Q-komponentti ja j on imaginaariyksikkö, ja tulosignaalia Iin + jQin esisäröytetään esisäröytyskertoimelia F = Fi + jFq seuraavasti: 15 Ipd = Fi*lin - Fq*Qin Qpd = Fi*Qin + Fq*lin, missä Ipd on säröytetty tulosignaalin l-komponentti ja Qpd on säröytetty tulo-20 signaalin Q-komponentti.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painokerroin μ lasketaan siten, että sille pätee: 0.5 μ< Ptöt' 25 missä Ptot on vastaanotetun signaalin kokonaisteho.

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esisäröytyskertoimet ovat oleellisesti muotoa:

30 Fi(k + 1) = Fi(k) + μ{(Ιΐη2 + Qin2 - lin*lfe - Qin*Qfe} Fq(k + 1) = Fq(k) + p{Qin*lfe - lin*Qfe}, ja painokerroin μ lasketaan siten, että sille oleellisesti pätee: ; : I 0.5 11 105506 , Iin2 + Qin2

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että takaisinkytketty vahvistimen (104) lähtösignaali kvadratuuridemoduloidaan ja tulosignaalin kvadratuurimoduloinnin ja lähtösignaalin kvadratuuridemodu- 5 loinnin välillä ylläpidetään aktiivisesti vaihesynkronointia.

9 105506

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esisäröytyskerroin (F) haetaan taulukkomuistista (108) tulosignaalin (Uin) kvadratuurikomponenttien neliöiden summan perusteella.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että esisäröytyskerroin (F) haetaan taulukkomuistista (108) tulosignaalin (Uin) kvadratuurikomponenttien neliön summan neliöjuuren perusteella.

12. RF-taajuudella toimiva linearisoitu vahvistinjärjestely, joka käsittää kvadratuurimodulaattorin (102), joka on sovitettu kvadratuurimoduloimaan digitaalisen tulosignaalin (Uin) radiotaajuiseksi signaaliksi, jonka vahvistin 15 (104) on sovitettu vahvistamaan, tunnettu siitä, että vahvistinjärjestely kä sittää adaptaatiovälineet (120) muodostaa vahvistimen (104) lähtösignaalin (Ufe) ja vahvistimelle (104) tulevan esisäröyttämättömän tulosignaalin (Uin) välinen ero (E) kantataajuudella olevista kvadratuurikomponenteista komplek-20 sisen LMS-algoritmin tai vastaavan avulla, esisäröytysvälineet (100) korjata signaalien eron perusteella vahvistimen (104) epälineaarisuutta adaptiivisesti ennen kvadratuurimodulaattoria (102) muuttamalla kantataajuisen signaalin (Uin) kompleksisten kvadratuurikomponenttien arvoja digitaalisella esisäröytyskertoimella (F).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vahvistinjärjestely, tun nettu siitä, että vahvistinjärjestely käsittää viivevälineet (114) korjata aktiivi-' . sesti kantataajuisen tulosignaalin (Uin) ja vahvistimelta takaisin kytketyn lähtö- signaalin (Ufe) välinen aikaero viivästämällä tulosignaalia (Uin).

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen vahvistinjärjestely, tun-30 nettu siitä, että viivevälineet (114) on sovitettu viivästämään tulosignaalia (Uin) näytteen tarkkuudella tulosignaalin (Uin) ja lähtösignaalin (Ufe) välisen korrelaation avulla ja yhtä näytettä tarkemmin viivevälineet (114) on sovitettu muodostamaan viiveen osamurtoviiveenä seuraavasti: 12 105506 NCorr - PCorr osamurto ------ NCorr + PCorr + MaxCorr - 3 * min(NCorr,MaxCorr,PCorr) ’ missä MaxCorr on tulosignaalin (Uin) ja lähtösignaalin (Ufe) korrelaation suurin 5 arvo, NCorr on maksimikorrelaatiosta seuraava arvo ja PCorr on maksimikor-relaatiota edeltävä arvo.

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vahvistinjärjestely, tunnettu siitä, että vahvistinjärjestely käsittää taulukkomuistin (108), johon esi-säröytyksen kertoimet (F) on talletettu, 10 vahvistinjärjestely on sovitettu hakemaan esisäröytysarvon tauluk- komuistista (108) esisäröyttämättömän tulosignaalin (Uin) avulla ja esisäröytysvälineet (100) säröyttävät esisäröytyksessä kantataajuista tulosignaalia (Uin) esisäröytyskertoimella (F).

16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vahvistinjärjestely, tun-15 n e 11 u siitä, että adaptaatiovälineet (120) on sovitettu iteroimaan esisäröytys- kerrointa (F) kaavalla: F(k+1) = F(k) + 2μβ(η)ϋίη(η), 20 missä μ on painokerroin, e on tulosignaalin Uin ja takaisinkytketyn signaali Ufe erotus Uin(n) - Ufe(n) ja on Uin(n) tulosignaalin kompleksikonjugaatti.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen vahvistinjärjestely, t u n - nettu siitä, että kantataajuinen tulosignaali (Uin) on esitetty kvadratuurimo- dulaation käyttäminä kompleksisina komponentteina seuraavasti Uin = Iin + 25 jQin, missä Iin on tulosignaalin reaalinen l-komponentti, Qin on tulosignaalin imaginaarinen Q-komponentti ja j on imaginaariyksikkö, ja esisäröytysvälineet (100) on sovitettu esisäröyttämään tulosignaalia Iin + jQin esisäröytyskertoimella F = Fi + jFq seuraavasti:

30 Ipd = FiTm - Fq*Qin Qpd = Fi*Qin + FqTm, missä Ipd on säröytetty tulosignaalin l-komponentti ja Qpd on säröytetty tulo-signaalin Q-komponentti. 13 105506

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen vahvistinjärjestely, tunnettu siitä, että adaptaatiovälineet (120) on sovitettu käyttämään painoker-rointa μ, jolle pätee: 0.5 5 μ < Ptot ’ missä Ptot on vastaanotetun signaalin kokonaisteho.

19. Patenttivaatimuksen 16 mukainen vahvistinjärjestely, tunnettu siitä, että adaptaatiovälineet (120) on sovitettu muodostamaan esisä- 10 röytyskertoimet (F) oleellisesti seuraavalla tavalla: Fi(k + 1) = Fi(k) + μ{(Ηη2 + Qin2 - lin*lfe - Qin*Qfe} Fq(k + 1) = Fq(k) + p{Qin*lfe - lin*Qfe}, ja painokertoimen μ siten, että sille oleellisesti pätee: 15 0.5 μ Iin2 + Qin2

20. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vahvistinjärjestely, tunnettu siitä, että vahvistinjärjestely käsittää kvadratuuridemodulaattorin 20 (118), joka on sovitettu kvadratuuridemoduloimaan takaisinkytketyn vahvistimen (104) lähtösignaalin ja vahvistinjärjestely käsittää vaiheensäätövälineet . - (112) ylläpitää aktiivisesti vaihesynkronointia tulosignaalin kvadratuurimodu- laattorissa (102) ja lähtösignaalin kvadratuuridemodulaattorissa (118).

21. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vahvistinjärjestely, tun-25 nettu siitä, että vahvistinjärjestely on sovitettu hakemaan esisäröytyskertoi- men (F) taulukkomuistista (108) tulosignaalin (Uin) kvadratuurikomponenttien neliöiden summan perusteella.

- 22. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vahvistinjärjestely, tun- : nettu siitä, että vahvistinjärjestely on sovitettu hakemaan esisäröytykertoi- 30 men (F) taulukkomuistista (108) tulosignaalin (Uin) kvadratuurikomponenttien neliön summan neliöjuuren perusteella. 105506 14