功率放大模块的多信号功率分配方法及装置

专利2025-11-03  10


本发明属于信号处理,涉及功率放大模块的多信号功率分配方法,还涉及功率放大模块的多信号功率分配装置。


背景技术:

1、目前通信技术飞速发展,5g通信已经覆盖生活的方方面面,然而人们对通信技术的研究并未停止,未来对通信技术提出了更高的要求。通信的方式与通信网络的结构也将多样化。对不同业务,也有不同的业务质量要求(qos)。与此同时,通信在能源上的消耗占比也越来越大,对信号能量效率(ee)也提出了更高的要求。为了满足不同qos业务的通信要求,同时提高ee,要求我们寻找新的技术以实现能量效率的提升。传统的功率节约技术仅考虑通信或硬件领域而未实现二者的结合。而且多采用级联方式的功率放大器设计,针对不同qos信号没有针对性策略,能量效率低。级联的功率放大器结构,只有一种输入输出方式,对不同输入信号采取相同输出策略,没有针对功率复用技术针对优化。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供功率放大模块的多信号功率分配方法,解决了现有技术中存在的能效较低问题。

2、本发明所采用的技术方案是,功率放大模块的多信号功率分配方法,功率放大模块包括多个并联的功率放大器,包括:

3、步骤1、对待处理信号进行排序;

4、步骤2、针对每个待处理信号确定需要并联的功率放大器个数,结合功率损耗,得到当前信号的输出功率。

5、本发明的特点还在于:

6、步骤1包括以下步骤:

7、步骤1.1获取信号i的准确度需求值ri、可接受的最大等待时间ti、赋予初始优先级fi,根据可接受的最大等待时间ti设置实时权重pi;

8、步骤1.2、根据准确度需求值ri、初始优先级fi、实时权重pi计算每个信号的优先级;

9、步骤1.3、将当前时隙t所有信号的优先级进行排序,对优先级最高的信号j进行处理;若存在优先级相同的信号,优先处理等待发送数据包数目最小的信号;当优先级函数和等待发送数据包数目均相同的情况下,优先处理等待时间δt最大的信号;

10、步骤1.4、在下一个时隙时,根据每个信号的等待时间δt更新实时权重pi,返回步骤1.2。

11、优先级的计算方式为:xi=0.5fi+0.4pi+0.1ri。

12、步骤2包括以下步骤:

13、步骤2.1、设定功率放大器总个数m,总目标传输速率cmax;

14、步骤2.2、计算每个功率放大器的目标传输速率第i个功率放大器提供的功率段为:

15、

16、式中,b为信道带宽,σ2为信号噪声功率,h为信道增益;

17、步骤2.3、根据每个信号的目标传输速率cm,计算传输该信号应当采取的功率放大器个数:

18、

19、步骤2.4、计算n个功率放大器组合提供的功率:

20、

21、步骤2.5、根据功率放大器合并时波导线和功率放大器之间的阻抗匹配关系,计算n个功率放大器并联时产生功率损耗:

22、

23、上式中,z0为传输线阻抗,rl为电路的负载阻抗,rs为每条支路的有限源阻抗;

24、步骤2.6、计算当前信号经过功率放大模块处理后的输出功率为:

25、pout=η2pin     (12)。

26、本发明的另一目的是提供功率放大模块的多信号功率分配装置。

27、本发明所采用的另一技术方案是,功率放大模块的多信号功率分配装置,功率放大模块包括多个并联的功率放大器,包括:

28、信号排序模块,用于对待处理信号进行排序;

29、信号处理模块,用于针对每个待处理信号确定需要并联的功率放大器个数,结合功率损耗,得到当前信号的输出功率。

30、本发明的有益效果是:本发明功率放大模块的多信号功率分配方法,选择性并联功率放大器,针对功率复用技术提出了一种可以更好利用不同业务具有不同qos的要求,实现选择性的功率放大,提高了能效,从而实现功率节约;不仅考虑了信号在通信层面的分配及qos要求,还考虑了微波元件在功率域划分中的影响,方案更加全面;选择性并联功放结构不仅可以适用于正交功率域多址技术,在非正交功率域多址或其他多址方案下仍可以复用。本发明功率放大模块的多信号功率分配装置,可实现功率节约。



技术特征:

1.功率放大模块的多信号功率分配方法,其特征在于,所述功率放大模块包括多个并联的功率放大器,包括:

2.如权利要求1所述的功率放大模块的多信号功率分配方法,其特征在于,步骤1包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的功率放大模块的多信号功率分配方法,其特征在于,所述优先级函数的计算方式为:xi=0.5fi+0.4pi+0.1ri。

4.如权利要求1所述的功率放大模块的多信号功率分配方法,其特征在于,步骤2包括以下步骤:

5.功率放大模块的多信号功率分配装置,其特征在于,所述功率放大模块包括多个并联的功率放大器,包括:


技术总结
本发明公开了功率放大模块的多信号功率分配方法,功率放大模块包括多个并联的功率放大器,包括:对待处理信号进行排序;针对每个待处理信号确定需要并联的功率放大器个数,结合功率损耗,得到当前信号的输出功率。本发明还公开了功率放大模块的多信号功率分配装置,选择性并联功率放大器,针对功率复用技术提出了一种可以更好利用不同业务具有不同QoS的要求,实现选择性的功率放大,从而实现功率节约。

技术研发人员:赵楠,卫施展,侯璋婷
受保护的技术使用者:西安电子科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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