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在電纜分配系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的回報(bào)和挑戰(zhàn)

星星科技指導(dǎo)員 ? 來(lái)源:ADI ? 作者:Patrick Pratt and Fra ? 2023-01-04 11:45 ? 次閱讀

作者:Patrick Pratt and Frank Kearney

美國(guó)的第一個(gè)電纜系統(tǒng)在50年代初開(kāi)始出現(xiàn)。即使技術(shù)和分配方法的快速變化,電纜仍保持著作為數(shù)據(jù)分配渠道的突出地位。新技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)有的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上分層。本文重點(diǎn)介紹這種演變的一個(gè)方面——功率放大器(PA)數(shù)字預(yù)失真(DPD)。這是許多參與蜂窩系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的人都會(huì)熟悉的術(shù)語(yǔ)。將技術(shù)過(guò)渡到電纜在電源效率和性能方面帶來(lái)了巨大的好處。這些好處帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn);本文深入探討了其中的一些挑戰(zhàn),并概述了如何解決這些問(wèn)題。

了解要求

當(dāng)功率放大器在其非線(xiàn)性區(qū)域工作時(shí),其輸出會(huì)失真。失真會(huì)影響帶內(nèi)性能,還可能導(dǎo)致不需要的信號(hào)溢出到相鄰?fù)ǖ乐?。溢出效?yīng)在無(wú)線(xiàn)蜂窩應(yīng)用中尤為重要,相鄰信道泄漏比(簡(jiǎn)稱(chēng)ACLR)受到嚴(yán)格規(guī)定和控制。突出的控制技術(shù)之一是在信號(hào)到達(dá)功率放大器之前對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字整形或預(yù)失真,從而消除PA中的非線(xiàn)性。

電纜環(huán)境非常不同。首先,它可以被視為一個(gè)封閉的環(huán)境;電纜中發(fā)生的事情會(huì)留在電纜中!運(yùn)營(yíng)商擁有并控制整個(gè)頻譜。帶外 (OOB) 失真不是主要問(wèn)題。然而,帶內(nèi)失真至關(guān)重要。服務(wù)提供商必須確保最高質(zhì)量的帶內(nèi)傳輸管道,以便他們能夠利用最大的數(shù)據(jù)吞吐量。他們確保這一點(diǎn)的方法之一是嚴(yán)格在其線(xiàn)性區(qū)域內(nèi)運(yùn)行電纜功率放大器。這種工作模式的代價(jià)是電源效率非常差。

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圖1.電纜功率放大器驅(qū)動(dòng)器的功率效率。

圖1概述了典型的電纜應(yīng)用。雖然系統(tǒng)消耗近 80 W 的功率,但僅提供 2.8 W 的信號(hào)功率。功率放大器是效率非常低的A類(lèi)架構(gòu)。最大瞬時(shí)峰值效率可以計(jì)算為50%(當(dāng)信號(hào)包絡(luò)處于最大值時(shí),假設(shè)感性負(fù)載)。如果PA要完全在其線(xiàn)性區(qū)域內(nèi)工作,那么考慮到電纜信號(hào)的非常高的峰均比(通常為14 dB),則意味著放大器需要在壓縮開(kāi)始以下平均14 dB的頻率工作,從而確保即使在信號(hào)峰值處也不會(huì)發(fā)生信號(hào)壓縮?;赝伺c放大器工作效率之間存在直接關(guān)系。由于放大器后退14 dB以適應(yīng)全范圍的電纜信號(hào),因此工作效率將降低10–14/10.因此,運(yùn)行效率從其理論最大值 50% 下降到 10–14/10× 50% = 2%。圖 2 提供了概述。

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圖2.高峰均比推動(dòng)了退避操作模式,并導(dǎo)致效率大幅下降。

總之,電源效率是主要問(wèn)題。失去的電力會(huì)產(chǎn)生成本影響,但同樣重要的是,它也消耗了電纜分配系統(tǒng)中的稀缺資源。隨著有線(xiàn)電視運(yùn)營(yíng)商添加更多功能和服務(wù),他們需要更多的處理,并且該處理的功率可能會(huì)限制在現(xiàn)有的功率預(yù)算內(nèi)。如果可以從PA效率低下中恢復(fù)浪費(fèi)的功率,則可以將其重新分配給這些新功能。

針對(duì)PA效率低下提出的解決方案是數(shù)字預(yù)失真。這是一種在整個(gè)無(wú)線(xiàn)蜂窩行業(yè)中普遍采用和采用的方法。DPD允許用戶(hù)在更高效但更非線(xiàn)性的區(qū)域操作PA,然后在數(shù)據(jù)發(fā)送到PA之前先發(fā)制人地校正數(shù)字域中的失真。DPD本質(zhì)上是在數(shù)據(jù)到達(dá)PA之前對(duì)其進(jìn)行整形,以抵消PA產(chǎn)生的失真,從而擴(kuò)展PA的線(xiàn)性范圍,如圖3所示。擴(kuò)展的線(xiàn)性范圍可用于支持更高質(zhì)量的處理,提供更低的調(diào)制錯(cuò)誤率 (MER),1或允許PA以降低的偏置設(shè)置運(yùn)行,從而節(jié)省功耗。盡管DPD已廣泛用于無(wú)線(xiàn)蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施,但在電纜環(huán)境中實(shí)施DPD具有獨(dú)特且具有挑戰(zhàn)性的要求。

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圖3.數(shù)字預(yù)失真概述。

如圖4所示,電纜應(yīng)用的實(shí)際運(yùn)行效率約為3.5%!實(shí)施DPD可使系統(tǒng)的功率要求從80 W降至61 W,從而節(jié)省19 W的功率,從而降低24%。以前,每個(gè) PA 需要 17.5 W 的功率;現(xiàn)在下降到12.8 W。

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圖4.通過(guò)DPD實(shí)現(xiàn)節(jié)能概述。

執(zhí)行工作的挑戰(zhàn)

DPD的價(jià)值是顯而易見(jiàn)的,但電纜應(yīng)用對(duì)其實(shí)施提出了許多獨(dú)特的挑戰(zhàn)。必須在現(xiàn)有資源范圍內(nèi)應(yīng)對(duì)這些技術(shù)挑戰(zhàn)。例如,解決方案本身必須具有高能效,因?yàn)槿绻?jié)省的功率轉(zhuǎn)化為為解決方案供電,則優(yōu)化PA效率的價(jià)值不大。同樣,數(shù)字處理資源需要適當(dāng),以便它們可以有效地駐留在當(dāng)前的FPGA架構(gòu)中。具有非標(biāo)準(zhǔn)硬件要求和大量架構(gòu)更改的非常大/復(fù)雜的算法不太可能得到適應(yīng)。

超寬帶寬

電纜應(yīng)用與無(wú)線(xiàn)蜂窩環(huán)境之間最突出的區(qū)別可能是操作帶寬。在電纜中,需要線(xiàn)性化的帶寬約為1.2 GHz。頻譜從直流開(kāi)始僅54 MHz,并且信號(hào)帶寬大于信道中心頻率,這一事實(shí)使寬帶寬挑戰(zhàn)更加復(fù)雜。我們必須記住,通過(guò)將PA驅(qū)動(dòng)到其非線(xiàn)性工作區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能;這提供了更好的效率,但代價(jià)是生成非線(xiàn)性產(chǎn)品。DPD必須消除PA產(chǎn)生的非線(xiàn)性,特別關(guān)注那些回落到所需信號(hào)帶內(nèi)的非線(xiàn)性。這給電纜應(yīng)用帶來(lái)了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。

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圖5.傳統(tǒng)窄帶解釋中的諧波失真項(xiàng)。

圖5概述了經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性放大級(jí)的傳統(tǒng)窄帶(窄帶將在本節(jié)后面定義)上變頻基帶信號(hào)的寬帶諧波失真項(xiàng)。非線(xiàn)性PA輸出通常由冪級(jí)數(shù)表達(dá)式描述,例如Volterra級(jí)數(shù)具有以下形式:

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這可以理解為泰勒冪級(jí)數(shù)的推廣,包括記憶效應(yīng)。需要注意的一點(diǎn)是,每個(gè)非線(xiàn)性項(xiàng)(k = 1,2,...,K)都會(huì)產(chǎn)生多個(gè)諧波失真(HD)產(chǎn)物。例如,5千訂單有 3 個(gè)術(shù)語(yǔ): 5千在 1 點(diǎn)訂購(gòu)圣諧波,5千在 3 點(diǎn)訂購(gòu)RD諧波,和 5千在 5 點(diǎn)訂購(gòu)千諧波。另請(qǐng)注意,諧波帶寬是其階數(shù)的倍數(shù);例如,3RD-訂單項(xiàng)是激勵(lì)帶寬的三倍。

在電纜中,與其說(shuō)是大信號(hào)帶寬,不如說(shuō)是它在頻譜上的位置(距離直流僅54 MHz),這對(duì)DPD提出了特殊的挑戰(zhàn)。諧波失真發(fā)生在所有非線(xiàn)性系統(tǒng)中;電纜DPD的重點(diǎn)是落在帶內(nèi)的諧波失真。從圖5可以看出,在傳統(tǒng)的窄帶應(yīng)用中,重點(diǎn)將是3RD- 和 5千-階諧波。盡管創(chuàng)建了其他波段,但它們不屬于感興趣的頻帶,可以通過(guò)常規(guī)濾波將其刪除。我們可以通過(guò)分?jǐn)?shù)帶寬來(lái)定義寬帶和窄帶應(yīng)用,其中分?jǐn)?shù)帶寬定義為

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(fn= 最高頻率,f1= 最低頻率,并且fc= 中心頻率)。當(dāng)分?jǐn)?shù)帶寬大于 1 時(shí),應(yīng)用可被視為寬帶。大多數(shù)蜂窩應(yīng)用的分?jǐn)?shù)帶寬為 0.5 或更低。因此,它們的HD行為符合圖6所示的特性。

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圖6.窄帶簡(jiǎn)化;僅產(chǎn)品圍繞 1圣需要考慮諧波。

對(duì)于這種窄帶系統(tǒng),只有帶內(nèi)畸變?cè)?圣諧波需要由DPD消除,因?yàn)榭梢允褂脦?a href="http://wenjunhu.com/tags/濾波器/" target="_blank">濾波器來(lái)去除所有其他產(chǎn)物。另請(qǐng)注意,由于沒(méi)有偶數(shù)階產(chǎn)品落在帶內(nèi),因此 DPD 只需處理奇數(shù)訂單項(xiàng)。

在電纜應(yīng)用中,我們可以近似fn~1200兆赫,fl~50 MHz,以及fc~575 MHz,因此我們的分?jǐn)?shù)帶寬為2。要確定需要校正的最小HD階數(shù),公式

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(K最小是要考慮的最低非線(xiàn)性階數(shù))可以使用,或者數(shù)值上為 50 MHz × 2 = 100 MHz,小于 1200 MHz - 因此 2德·-訂單 HD 完全在操作范圍內(nèi),必須進(jìn)行校正。因此,如果決定在非常安全和線(xiàn)性的工作之外操作電纜PA,則產(chǎn)生的諧波失真將如圖7所示。

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圖7.寬帶諧波失真對(duì)寬帶電纜應(yīng)用的影響。

與僅關(guān)注奇次諧波的無(wú)線(xiàn)蜂窩相比,在電纜應(yīng)用中,偶數(shù)項(xiàng)和奇數(shù)項(xiàng)都落在帶內(nèi),從而產(chǎn)生多個(gè)重疊的失真區(qū)域。這對(duì)任何DPD解決方案的復(fù)雜性和精密度都有一些嚴(yán)重影響,因?yàn)樗惴ū仨毘胶?jiǎn)單的窄帶假設(shè)。DPD解決方案必須適應(yīng)每個(gè)諧波失真的階數(shù)。

在窄帶系統(tǒng)中,偶數(shù)階項(xiàng)可以忽略,奇數(shù)階在感興趣的波段內(nèi)各產(chǎn)生 1 項(xiàng)。電纜應(yīng)用中的DPD必須關(guān)注奇次和偶次諧波失真,并且還必須考慮每個(gè)階可以有多個(gè)重疊的帶內(nèi)元件。

定位諧波失真校正

考慮到在復(fù)雜基帶上完成處理的傳統(tǒng)窄帶DPD解決方案,我們主要關(guān)注的是對(duì)稱(chēng)位于載波周?chē)闹C波失真。在寬帶電纜系統(tǒng)中,盡管對(duì)于位于 1 周?chē)哪切╉?xiàng)保持了這種對(duì)稱(chēng)性。圣諧波,這種對(duì)稱(chēng)性不再適用于高次諧波產(chǎn)物。

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圖8.請(qǐng)注意寬帶DPD的復(fù)雜基帶處理中的頻偏要求。

如圖8所示,傳統(tǒng)的窄帶DPD是在復(fù)基帶上完成的。在這些情況下,只有 1圣諧波產(chǎn)物落在頻帶中,因此其基帶表示直接轉(zhuǎn)換為RF。當(dāng)我們考慮寬帶電纜DPD時(shí),較高的諧波失真必須是頻率偏移,以便上變頻后的基帶表示在實(shí)際RF頻譜中正確定位。

環(huán)路帶寬限制:

閉環(huán)DPD系統(tǒng)采用傳輸和觀察路徑。在理想化的模型中,兩條路徑都不會(huì)受到帶寬限制,并且兩條路徑都足夠?qū)捯酝ㄟ^(guò)所有DPD項(xiàng);也就是說(shuō),帶內(nèi)和帶外項(xiàng)都將傳遞。

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圖9.理想化的DPD實(shí)現(xiàn),沒(méi)有帶寬限制。

圖 9 概述了 DPD 實(shí)現(xiàn)。在理想情況下,從數(shù)字上變頻器(DUC)通過(guò)DPD到DAC和PA的路徑將沒(méi)有帶寬限制。同樣,觀察路徑上的ADC將數(shù)字化全帶寬(請(qǐng)注意,為了便于說(shuō)明,我們顯示了2×帶寬的信號(hào)路徑;在某些無(wú)線(xiàn)蜂窩應(yīng)用中,可能會(huì)擴(kuò)展到3×至5×)。理想的實(shí)現(xiàn)方案是DPD產(chǎn)生帶內(nèi)和帶外項(xiàng),完全消除PA引入的失真。重要的是要注意,為了準(zhǔn)確消除,項(xiàng)的創(chuàng)建遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了目標(biāo)信號(hào)的帶寬。

在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中,信號(hào)路徑具有帶寬限制,會(huì)改變理想實(shí)現(xiàn)的DPD性能。

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圖 10.由于信號(hào)路徑中的帶寬限制限制了OOB項(xiàng),DPD的性能下降。

在電纜應(yīng)用中,帶寬限制可能來(lái)自多種來(lái)源:FPGA和DAC之間的JESD鏈路、DAC抗成像濾波器和PA輸入匹配。這些限制最顯著的影響是 OOB 性能。如圖10所示的仿真所示,DPD無(wú)法校正OOB失真。在電纜中,OOB 失真會(huì)導(dǎo)致帶內(nèi)性能下降,這可能特別重要;信號(hào)路徑中的帶寬限制會(huì)影響帶內(nèi)性能。

電纜環(huán)境的獨(dú)特之處在于運(yùn)營(yíng)商擁有整個(gè)頻譜。超出目標(biāo)頻段(54 MHz至1218 MHz)的發(fā)射屬于頻譜的一部分,不被其他人使用,并且由于高頻下的固有電纜損耗,也會(huì)受到衰減的影響。觀察路徑只需要關(guān)注監(jiān)視操作范圍內(nèi)發(fā)生的事情。

這里需要作出重要的區(qū)分;帶外下降的排放不值得關(guān)注,但帶外產(chǎn)生并向下延伸回帶內(nèi)的排放是問(wèn)題。因此,盡管OOB排放不是問(wèn)題,但產(chǎn)生它們的術(shù)語(yǔ)是。該實(shí)現(xiàn)方式與無(wú)線(xiàn)蜂窩應(yīng)用非常不同,無(wú)線(xiàn)蜂窩應(yīng)用的觀察帶寬要求通常為工作頻段的3×至5×。在電纜中,重點(diǎn)是帶內(nèi)性能,只需考慮OOB項(xiàng)對(duì)帶內(nèi)性能的影響。

電纜 DPD 只需對(duì)帶內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行校正:對(duì)于 DOCSIS 3,則為 54 MHz 至 1218 MHz。DPD 產(chǎn)生 2 個(gè)德·/ PRD, ...取消條款。雖然我們只需要通過(guò)電纜帶寬進(jìn)行校正,但在DPD執(zhí)行器中,這些術(shù)語(yǔ)擴(kuò)展到更寬的帶寬(例如,3RD階數(shù)擴(kuò)展到 3× 1218 MHz)。為了保持傳統(tǒng)DPD自適應(yīng)算法的穩(wěn)定性,應(yīng)在循環(huán)中保留這些OOB項(xiàng)。DPD項(xiàng)的任何濾波都會(huì)破壞自適應(yīng)算法的穩(wěn)定性。在電纜系統(tǒng)中存在頻帶限制,因此傳統(tǒng)算法可能會(huì)失敗。

DPD 和電纜傾斜補(bǔ)償

與所有其他傳輸介質(zhì)一樣,電纜會(huì)引入衰減。通常,這種衰減可以視為電纜質(zhì)量、電纜運(yùn)行距離和傳輸頻率的函數(shù)。如果要在電纜的接收端實(shí)現(xiàn)相對(duì)均勻的接收信號(hào)強(qiáng)度,則在整個(gè)操作范圍內(nèi),則必須在發(fā)射側(cè)添加預(yù)加重(傾斜)。傾斜可以看作是電纜的反傳遞函數(shù)。它應(yīng)用與傳輸頻率成比例的預(yù)加重或整形。

整形通過(guò)位于功率放大器前面的稱(chēng)為傾斜補(bǔ)償器的低功耗無(wú)源模擬均衡器實(shí)現(xiàn)。在高頻下施加很少或沒(méi)有衰減,而最大衰減應(yīng)用于較低頻率。傾斜補(bǔ)償器輸出端的信號(hào)在整個(gè)工作范圍內(nèi)可能具有高達(dá) 22 dB 的電平變化。

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圖 11.傾斜補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)。

傾斜補(bǔ)償器對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形,并在通過(guò)PA處理信號(hào)時(shí)保持該整形輪廓。傳統(tǒng)的DPD實(shí)現(xiàn)會(huì)將整形視為一種損傷,并試圖對(duì)其進(jìn)行校正,因?yàn)镈PD是一個(gè)(非線(xiàn)性)均衡器。似乎可以合理地建議,如果將傾斜的反轉(zhuǎn)添加到觀察路徑中,它將減輕影響。然而,事實(shí)并非如此。因?yàn)镻A是非線(xiàn)性的,所以交換性不成立,換句話(huà)說(shuō),

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(

PA

是功率放大器的型號(hào),

T

是傾斜補(bǔ)償器的型號(hào))。

為了獲得最佳操作,DPD處理模塊需要明確了解將在PA輸入端呈現(xiàn)的信號(hào)。在電纜DPD應(yīng)用中,必須保持傾斜補(bǔ)償,同時(shí)讓DPD算法對(duì)PA進(jìn)行建模。這帶來(lái)了一些非常獨(dú)特和困難的挑戰(zhàn)。我們需要一個(gè)低成本、穩(wěn)定的解決方案,不能平衡傾斜。雖然本文無(wú)法透露解決方案的性質(zhì),但ADI公司已經(jīng)找到了針對(duì)此問(wèn)題的創(chuàng)新解決方案,可能會(huì)在以后的出版物中詳細(xì)介紹。

DPD 和電纜 PA 架構(gòu)

如圖4所示,典型的電纜應(yīng)用將有一個(gè)DAC分離的輸出,并提供給四個(gè)獨(dú)立的PA。為了最大限度地節(jié)省功耗,需要在所有這些PA上實(shí)現(xiàn)DPD。一種可能的解決方案是實(shí)現(xiàn)四個(gè)獨(dú)立的DPD和DAC模塊。該解決方案有效,但效率降低,系統(tǒng)實(shí)施成本增加。額外的硬件有一美元和電力成本。

并非所有PA都是平等的,盡管工藝匹配(在制造過(guò)程中)可能會(huì)提供具有相似個(gè)性的單元,但差異將持續(xù)存在,并且可能會(huì)隨著老化,溫度和電源變化而變大。話(huà)雖如此,使用一個(gè)PA作為主設(shè)備并為其開(kāi)發(fā)優(yōu)化的DPD,然后將其應(yīng)用于其他PA,確實(shí)可以帶來(lái)系統(tǒng)性能優(yōu)勢(shì),如圖12中的仿真結(jié)果所示。

左側(cè)的曲線(xiàn)表示未應(yīng)用DPD時(shí)的PA性能。非線(xiàn)性操作模式會(huì)導(dǎo)致失真,這反映在MER中1性能,范圍為 37 dBc 至 42 dBc。閉環(huán)DPD通過(guò)觀察主PA的輸出來(lái)施加;圖表右側(cè)的綠色圖顯示了增強(qiáng)的性能。DPD已經(jīng)校正了PA失真,結(jié)果是整體性能已經(jīng)改變,以提供65 dBc至67 dBc的MER。中間的其余曲線(xiàn)顯示了從PA的性能,即基于主PA校正的PA。可以看出,僅通過(guò)觀察一個(gè)PA來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)DPD有利于所有PA的性能。但是,從屬PA的性能仍然具有將失敗的操作點(diǎn)。從PA的性能范圍為38 dBc至67 dBc。寬范圍本身不是問(wèn)題,但該范圍的一部分低于可接受的工作閾值(電纜通常為 45 dBc)。

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圖 12.具有多個(gè)PA的單個(gè)DPD(模擬結(jié)果)。

電纜中獨(dú)特的系統(tǒng)架構(gòu)給DPD帶來(lái)了額外的挑戰(zhàn)。優(yōu)化性能需要閉環(huán)DPD實(shí)現(xiàn)。然而,傳統(tǒng)思維認(rèn)為,要在電纜中做到這一點(diǎn),需要在每條PA路徑中增加硬件。最佳解決方案需要為每個(gè)PA提供閉環(huán)DPD的增強(qiáng)功能,同時(shí)又不增加硬件成本。

利用智能算法解決挑戰(zhàn)

如本文前面所述,電纜DPD給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了特別獨(dú)特和困難的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)必須得到解決,但在電源和硬件的限制下,以便優(yōu)勢(shì)不被侵蝕;如果PA功率用于額外的DAC或FPGA,則節(jié)省PA功率幾乎沒(méi)有價(jià)值。同樣,節(jié)能必須與硬件成本相平衡。ADI公司將高性能模擬信號(hào)處理與高級(jí)算法實(shí)現(xiàn)相結(jié)合,解決了這一挑戰(zhàn)。

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圖 13.使用高級(jí)轉(zhuǎn)換器和智能算法實(shí)現(xiàn)電纜DPD。

ADI實(shí)現(xiàn)的高級(jí)概述如圖13所示。該解決方案可以被視為具有三個(gè)關(guān)鍵要素:使用先進(jìn)的轉(zhuǎn)換器和時(shí)鐘產(chǎn)品,支持全面信號(hào)鏈監(jiān)控/控制的架構(gòu),最后是可以利用前者知識(shí)提供最佳性能的高級(jí)DPD算法。

該算法是解決方案的核心。它利用其對(duì)正在處理的信號(hào)和信號(hào)路徑的傳遞函數(shù)的廣泛了解來(lái)塑造輸出,同時(shí)調(diào)整信號(hào)路徑某些方面的動(dòng)態(tài)控制。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)解決方案意味著系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員不僅能夠獲得可觀的節(jié)能效果,而且這些節(jié)能可以直接與性能進(jìn)行權(quán)衡。該算法是這樣的,一旦用戶(hù)定義了 MER1系統(tǒng)必須運(yùn)行的性能級(jí)別,實(shí)施系統(tǒng)調(diào)整,以便在所有輸出中實(shí)現(xiàn)性能。需要注意的是,該算法還可確保達(dá)到性能閾值,同時(shí)保持每個(gè)PA的最佳功耗;沒(méi)有PA需要超過(guò)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性能所需的功率。

上一段概述了解決方案實(shí)現(xiàn)。算法本身的細(xì)節(jié)是ADI專(zhuān)有IP,超出了本文的范圍。SMART算法能夠?qū)W習(xí)系統(tǒng)路徑,然后改變通過(guò)路徑傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的性質(zhì)和路徑本身的特征,以提供最佳結(jié)果。我們將最佳結(jié)果定義為保持MER的質(zhì)量,同時(shí)降低功率要求。

路徑特性以及傳輸信號(hào)的性質(zhì)是恒定的。該算法具有處理這種動(dòng)態(tài)適應(yīng)性的自學(xué)習(xí)能力。更重要的是,適應(yīng)發(fā)生在系統(tǒng)上線(xiàn)時(shí),而不會(huì)中斷或扭曲傳輸?shù)牧鳌?/p>

結(jié)論

電纜環(huán)境仍然是提供數(shù)據(jù)服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著技術(shù)的發(fā)展,頻譜和功率效率的壓力也越來(lái)越大。下一代發(fā)展要求不斷增長(zhǎng)的需求,并推動(dòng)更高階的調(diào)制方案和更好的功率效率。這些增強(qiáng)功能必須在不影響系統(tǒng)性能(MER)的情況下實(shí)現(xiàn),雖然DPD提供了一種可能的實(shí)現(xiàn)途徑,但它在電纜應(yīng)用中的實(shí)施帶來(lái)了獨(dú)特而困難的挑戰(zhàn)。ADI公司開(kāi)發(fā)了一套完整的系統(tǒng)解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。該解決方案包括芯片(DAC、ADC 和時(shí)鐘)、PA 控制和高級(jí)算法。這三種技術(shù)的結(jié)合為用戶(hù)提供了一個(gè)適應(yīng)性強(qiáng)的解決方案,他們可以輕松地在功耗和性能要求之間進(jìn)行權(quán)衡,而不會(huì)影響。這種軟件定義的解決方案還支持輕松過(guò)渡到下一代電纜技術(shù),這些技術(shù)有望包含全雙工(FD)和包絡(luò)跟蹤(ET)。

注1:調(diào)制錯(cuò)誤率是調(diào)制質(zhì)量的量度。它表示目標(biāo)符號(hào)向量和傳輸?shù)姆?hào)向量之間的差異。MER = 10Log (平均信號(hào)功率/平均誤差功率)。它可以被視為衡量安慰中符號(hào)放置的準(zhǔn)確性的指標(biāo)。

審核編輯:郭婷

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