申请/专利权人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会

申请日：2016-03-30

公开（公告）日：2021-04-27

公开（公告）号：CN107438946B

主分类号：H03F1/02(20060101)

分类号：H03F1/02(20060101);H03F3/217(20060101)

优先权：["20150331 EP 15161959.0"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.27#授权;2018.01.05#实质审查的生效;2017.12.05#公开

摘要：本发明涉及用于放大输入信号2的方法和设备1。所述设备1包括：用于放大二进制输入信号4的功率放大器3，用于基于输入信号2产生二进制输入信号4的调制设备5，所述输入信号2是复值信号，并且所述二进制输入信号4是实值信号，所述调制设备5包括加法设备6，所述加法设备6被配置为将所述复值输入信号2与预定义频率的复值载波信号相加，并因此产生结果复值信号8，9，以及所述调制设备5包括连接在所述加法设备16下游的组合设备7，所述组合设备7被配置为通过组合结果复值信号8，9的实部8和虚部9，从结果复值信号8，9的实部8和虚部9产生实值二进制输入信号4。

主权项：1.一种用于放大输入信号（2）的设备（1），包括：功率放大器（3），用于放大二进制输入信号（4）；调制设备（5），用于基于输入信号（2）产生二进制输入信号（4）；所述输入信号（2）是复值信号，并且所述二进制输入信号（4）是实值信号，所述调制设备（5）包括加法设备（6），所述加法设备（6）被配置为将复值输入信号（2）与预定义频率的复值载波信号相加，并因此产生结果复值信号（8，9），所述调制设备（5）包括组合设备（7），所述组合设备（7）连接在所述加法设备（6）下游并且被配置为通过组合结果复值信号（8，9）的实部（8）和虚部（9）来根据结果复值信号（8，9）的实部（8）和虚部（9）产生实值二进制输入信号（4），所述设备（1）包括低通滤波器（18），所述低通滤波器（18）串联连接在所述功率放大器（3）的下游，并且所述低通滤波器（18）的输入信号（20）是所述功率放大器（3）产生的经过放大的输出信号（20），以及其中所述组合设备（7）还包括乘法器（15）和在下游连接的比较器（16），所述乘法器（15）被配置为将结果复值信号（8，9）的实部（8）和虚部（9）相乘。

全文数据：放大输入信号的方法技术领域[0001]本发明涉及一种包括权利要求1的特征的用于放大输入信号的设备，以及一种包括权利要求13的特征的放大输入信号的方法。背景技术[0002]在电子领域，特别是在无线通信领域中，存在必须产生和放大带通信号的许多应用。带通信号是电信号，其中频谱能量被限制在载波频率附近的特定带宽。带通信号没有DC分量，并且在特定截止频率以上没有频谱分量。带宽通常等于特定百分比的载波频率。[0003]在大多数应用中，通过数字信号处理产生带通信号，该信号被表示为复值数字基带信号。数字基带信号有两个分量。实部和虚部，或者I分量和Q分量。通常，数字I和Q信号被转换为实值模拟低通信号，并通过IQ混频器或者使用载波频率的谐波信号操作的向量调制器转变到带通域。因此，IQ混频器可以被认为是频率转换器，并且其功能可以被认为是频率转换。[0004]通常，带通信号具有由峰值-均值比确定的非恒定包络。在许多情况下，必须通过放大器设备放大带通信号。[0005]功率放大器是包括两个端子的设备，一个端子用于输入信号，一端端子输出信号。辅助电源用于产生具有比输入信号更高的功率的输出信号。[0006]放大器通过诸如晶体管或电子管的放大器设备来实现。所述放大器设备通常是非线性的。在诸如无线通信的大多数技术应用中，例如，必须避免输出信号的非线性失真，这是因为失真产生频带外的不期望的发射以及频带内的不期望失真。[0007]通过使放大器元件在比所述元件最大允许幅度小的信号幅度下工作，可以实现几乎完美的线性特性。输入信号幅度增加导致非线性特性进一步增加，输出信号内的最高信号值被轻度压缩。然而，输出信号仍然具有可变值，并且放大器可以被称为弱非线性。[0008]与此相反，高非线性特性导致输出信号的稳定受限幅度，所述输出信号是恒定的并且与独立于输入量。这样的信号仅具有与输入信号的符号函数相对应的两个状态，下面将被称为二进制信号。[0009]几乎没有或只有轻微非线性的放大器的示例是A类或B类放大器。具有高度非线性放大器的示例是D类和E类放大器，例如数字线路驱动器和脉冲放大器。所述严格非线性放大器将被称为开关放大器，因为放大器基本用作由输入信号的符号函数触发的开关电流源。[0010]放大器的效率被定义为输出信号的平均功率与输入功率之比，相应地，所述输入功率是由辅助电源提供并且与所述输入信号的功率相加的平均功率。弱非线性放大器的效率相对较低，并且针对具有高峰值均值比的信号还进一步降低。[0011]与此相反，开关放大器表现出几乎为1的效率或效率因子，这是因为以下事实:在理想情况下在任何时间施加在开关元件上的电压或流过开关元件的电流都是零。因此，从能效的观点来看，优选开关放大器。[0012]然而，其不利之处在于，根据定义，开关放大器从输入信号中去除了任何幅度信息。因此，必须通过在放大器的输入端处额外使用脉冲调制方案来维持输入信号的幅度，这导致二进制输入信号，其中，任何信息都插入到信号的过零点中。[0013]在输出侧，需要对放大的二进制信号进行额外解调以重建原始信号。此外，调制产生了频带外的不期望的频谱分量，这必须通过解调来抑制。另一方面，根据定义，整个系统调制器、开关放大器、解调器将不像线性功率放大器那样工作。[0014]然而，为了获得信号曲线的不失真（S卩线性放大，放大器设备必须在一定的余量下操作（即使用功率回退），这进而降低了放大器的功率效率。否则，放大器将以非线性方式使带通信号失真，从而产生频带的不期望的失真以及频带外的发射。[0015]在现代无线通信信号中，带通信号放大器的功率效率可能仅为10%或更少，这一功率不足导致对新型放大器概念的更多需求。采用自适应数字滤波器预失真的当前方法表明，使用硬件的需求大大增加。因此，还需要具有较低硬件复杂性的集成解决方案。[0016]在增加带通放大器的功率效率方面，己知几种方法。在电路级别，Doherty拓扑为高功率回退值提供了更高的效率。包络的消除和恢复以及偏置电压调制是用于提高回退区域内的效率的其他系统级技术。模拟前馈和反馈电路可用于提高低回退的线性度，这也将提高功率效率。相比之下，闭环数字预失真是在系统级实现的，并且对具有相对较大带宽的信号呈现出更显著的线性度改进。此外，它适合于改变放大器设备中的时间变化。[0017]尽管所提到的方案被设计为改进具有基本线性的特性的放大器，但是开关放大器技术旨在将带通信号传送到能够以100%的理论效率进行放大的矩形二进制脉冲序列。在放大后，借助低通滤波来重建原始带通信号。[0018]从技术角度来看，转换和重建可能被认为是脉冲调制和解调问题。一种已知的开关放大器技术使用作为前馈调制方案的脉宽调制PWM。另一种已知的开关放大器技术使用作为闭环调制方案的Sigma-Delta调制SDM。[0019]然而，这两者都具有引起频带内的信号失真的缺点，并且该失真不能被解调器去除。所述信号失真可以通过增加开关频率、通过过采样或通过高阶环回滤波对于SDM来减小。这增加了对放大器设备的要求，并因此增加了开关放大器的成本，尤其是高信号频率下的操作通常在射频和微波应用中）。此外，由于其反馈延迟，Sigma-Delta调制器的闭环架构常常在超高频工作频率下产生不稳定性的问题。[0020]因此，本发明的目的在于提出一种放大输入信号的构思，其提供了在实现开销与功率效率以及线性度之间的更好折衷。发明内容[0021]根据本发明，所述目的通过如权利要求1所述的用于放大输入信号的设备来实现。[0022]根据本发明的实施例，提出了一种用于放大输入信号的设备，其特别地包括用于放大二进制输入信号的功率放大器。本发明的设备还包括用于基于输入信号产生二进制输入信号的调制设备，所述输入信号是复值信号，所述二进制输入信号是实值信号。调制设备包括加法设备，加法设备被配置为将复值输入信号与预定义频率的复值载波信号相加，从而产生结果复值信号。调制设备还包括连接在加法设备下游的组合设备，所述组合设备被配置为通过组合结果复值信号的实部和虚部来根据结果复值信号的实部和虚部产生实值二进制输入信号。[0023]在一些本发明的实施例中，调制设备被配置为基于输入信号产生功率放大器的数字输入信号，举例来讲，所述输入信号可以是实值基带信号、复值基带信号、实值带通信号或复值带通信号。所产生的数字输入信号在预定义频带内。然而，例如，在产生功率放大器的数字输入信号时，在预定义频率范围之外的频率处出现失真。因此，数字输入信号在预定义频带内或在功率放大器要放大的期望数字输入信号的频谱内不表现出失真。此外，功率放大器以更高的功率效率提供对数字输入信号的放大。此外，由于失真不在数字输入信号的预定义频带内，所以通过例如对放大的数字输入信号（功率放大器的输出信号执行重建滤波，可以在放大中实现高线性度。因此，减小或消除了频带外即高于预定义频带的频率）的失真，而不需要在处理中修改期望的信号部分。附图说明[0024]本发明的实施例在附图中示出，并在下面进行说明：[0025]图1示出了本发明设备的示意框图，[0026]图2示出了本发明的第一实施例的示意框图，[0027]图3示出了本发明的第二实施例的示意框图，[0028]图4示出了本发明的第三实施例的示意框图，[0029]图5示出了本发明的第四实施例的示意框图，以及[0030]图6示出了本发明的第五实施例的示意框图。具体实施方式[0031]用于以下参考附图对本发明实施例的描述的目的，在附图中复值信号由双箭头描绘。单个部分即所述复值信号的实部和虚部）由单箭头描绘。[0032]图1示出了用于放大输入信号2的本发明的设备1。输入信号2是复值的，即输入信号2包括实部和虚部。[0033]设备1包括开关放大器或功率放大器3。功率放大器3被配置为放大实值二进制输入信号4。[0034]设备1还包括调制设备5。调制设备5被配置为基于复值输入信号2产生功率放大器3的实值二进制输入信号4。[0035]为此，调制设备5包括加法设备6等。加法设备6被配置为将复值输入信号2与预定义频率的复值载波信号相加，从而产生结果复值信号。所述调制信号包括实部8和虚部9。[0036]调制设备5还包括连接在加法设备6下游的组合设备7。组合设备7被配置为根据结果调制复值信号的实部8和虚部9产生实值二进制输入信号4。为此，组合设备7被配置为通过适当地组合调制信号的实部8和虚部9来产生输入信号4。[0037]因此，以这种方式产生的功率放大器3的输入信号4同时是调制设备5或组合设备7的输出信号。[0038]功率放大器3放大输入信号4,从而产生功率放大器3的输出信号20,其是放大信号或二进制输入信号4的放大版本。[0039]图2示出了本发明的放大器设备1的第一实施例。输入信号2是复值的，并且包括实部21和虚部22。输入信号2可以是时间连续或时间离散的。在参考图2描述的第一实施例中，输入信号2是复值时间连续信号。[0040]放大器设备1包括用于产生具有载波频率f。的载波信号13、14的振荡器19。载波信号13、14是复值的，并且包括实部13和虚部14。[0041]振荡器19可以是用于产生模拟或数字信号的模拟或数字振荡器。通过示例方式，将在图2中描绘的本发明的第一实施例描述为包括模拟振荡器I9。[0042]加法设备6包括第一加法器11和第二加法器12。第一加法器11被配置为将输入信号2的实部21和载波信号的实部13相加。因此，在第一加法器11的输出处获得了结果调制信号的实部8。[0043]第二加法器12被配置为将输入信号2的虚部22和载波信号的虚部14相加。因此，在第二加法器12的输出处获得了结果调制信号的虚部9。[0044]放大器设备1还包括乘法器15和比较器16。根据本发明的第一实施例，乘法器15连接在上述加法器11、12的下游。比较器16连接在乘法器15的下游。[0045]第一加法器11的调制输出信号的实部8和第二加法器12的调制输出信号的虚部9都被转发到乘法器15中，在乘法器15中，它们被组合以形成实值模拟输出信号17。[0046]乘法器15的所述实值模拟输出信号17同时是比较器16的输入信号。比较器16被配置为根据实值模拟输出信号17产生实值二进制信号4。比较器16的输出信号4是功率放大器3的二进制输入信号4。二进制信号4在幅度方面是二进制的，并且是时间连续的。二进制信号4用于控制功率放大器3的功率分量。[0047]功率放大器3产生放大的输出信号20,其是二进制输入信号4的放大版本。[0048]放大器设备1还可以包括重建滤波器18。在图2示出的第一实施例中，所述重建滤波器18是连接在功率放大器3下游的低通滤波器18。在重建滤波器18内，二进制信号20被重建以形成输出信号23。如果输入信号2等于Zt，并且载波频率等于fc，则输出信号23将具有以下信号形状而没有任何进一步的放大因子：[0049]Re{Z⑴}*Im{ej2llfct}+Im{Zt}*Re{ej2ltfct}二Im{Z⑴*ej2llfct}[0050]因此，根据所描绘的实施例，重建滤波器18串联连接在功率放大器3的下游，并且重建滤波器18的输入信号20是功率放大器3产生的放大的输出信号20。根据本发明，放大的二进制信号20的带外信号部分从而被滤除。[0051]通常，放大的二进制信号20由带内信号部分和带外信号部分组成。带外信号部分被重建滤波器18滤除。带内信号部分专门地是整个系统1的实值输出信号23。换句话说，放大的二进制信号2〇的带内信号部分是在整个本发明设备1的基带输入信号2在载波频率f。处被上调制上转换的放大版本。[0052]图3示出了本发明的放大器设备1的第二实施例。输入信号2是复值的，并且包括实部21和虚部22。输入信号2可以是时间连续的、或模拟的，或时间离散的、或数字的。在参考图3描述的第二实施例中，输入信号2是复值时间离散信号。[0053]放大器设备1包括用于产生具有载波频率fc的数字载波信号13、14的数字数控振荡器19。载波信号13、14是复值的，并且包括实部13和虚部14。[0054]加法设备6包括第一加法器11和第二加法器12。第一加法器11被配置为将输入信号2的实部21和载波信号的实部I3相加。因此，在第一加法器11的输出处获得了结果调制信号的实部8。[0055]第二加法器12被配置为将输入信号2的虚部22和载波信号的虚部14相加。因此，在第二加法器12的输出处获得了结果调制信号的虚部9。[0056]根据本实施例，组合设备7包括由乘法器15、连接在乘法器15下游的数模转换器24和连接在数模转换器24下游的比较器16组成的串联连接。[0057]乘法器15连接在上述加法器11、12的下游。第一加法器11的调制输出信号的实部8和第二加法器12的调制输出信号的虚部9都被转发到乘法器15中，在乘法器15中，它们被组合以形成实值数字输出信号17。[0058]乘法器15具有连接在其下游的数模转换器24。乘法器15的实值数字输出信号17同时是数模转换器24的数字输入信号，数模转换器24由此产生模拟信号25。[0059]放大器设备1还包括连接在数模转换器24下游的比较器。数模转换器24的模拟输出信号25同时是连接在下游的比较器16的输入信号，比较器16由此产生功率放大器3的二进制时间连续输入信号4。二进制信号4在幅度方面是二进制的，并且是时间连续的。二进制信号4用于控制功率放大器3的功率分量。[0060]功率放大器3产生放大的输出信号20,其是二进制输入信号4的放大版本。[0061]放大器设备1还可以包括重建滤波器18。在图3示出的实施例中，所述重建滤波器18是连接在功率放大器3下游的低通滤波器18。在重建滤波器18内，二进制信号20被重建以形成输出信号23。如果输入信号2等于Zt，并且载波频率等于fc，贝!J输出信号23将具有以下信号形状而没有任何进一步的放大因子：[0062]Re{Z⑴}{ej2lIfct}+Im{Zt}*Re{ej2lIfct}=Im{Z⑴*ej2lIfct}[0063]因此，根据所描绘的实施例，重建滤波器18串联连接在功率放大器3的下游，并且重建滤波器18的输入信号20是功率放大器3产生的放大的输出信号20。因此，根据本发明，放大的二进制信号20的带外信号部分被滤除。[0064]通常，放大的二进制信号20由带内信号部分和带外信号部分组成。带外信号部分被重建滤波器18滤除。带内信号部分是整个系统1的实值输出信号23。换句话说，放大的二进制信号20的带内信号部分是在整个本发明设备1的基带输入信号2在载波频率fc处被上调制的放大版本。[0065]如图1至3所示，输入信号22的实部21和虚部22彼此独立地编码在加法设备6的输出信号8、9中，并且随后在输出处再次线性叠加。它们的信息分别插入到实部8和虚部9的相应过零点中。由于所述过零点相互交错，所以组合设备7的乘法器15和比较器16可以被两个比较器和异或X0R门替代。最初借助比较器检测两个信号的过零点，然后借助X0R门将过零点组合在功率放大器3的二进制输入信号4内。参考图4描绘了这样的实施例。[0066]图4示出了本发明设备1的第三实施例。[0067]设备1包括用于产生具有载波频率fc的数字混频信号或载波信号的振荡器I9。混频信号包括实部13和虚部14。[0068]加法设备6包括第一加法器11和第二加法器12。[0069]组合设备7包括第一数模转换器32、第二数模转换器32、第一比较器33、第二比较器34和逻辑异或门35。[0070]提供第一数模转换器31和第一比较器33,用于处理输入信号2的实部21。提供第二数模转换器32和第二比较器34,用于处理输入信号2的虚部22。[0071]第一数模转换器31串联连接在第一加法器11的下游。第一比较器33串联连接在第一数模转换器31的下游。[0072]第二数模转换器32串联连接在第二加法器12的下游。第二比较器34串联连接在第二数模转换器32的下游。[0073]第一比较器33和第二比较器34的输出分别合并在下游串联连接的逻辑异或门35内，并且彼此逻辑相连。[0074]输入信号2是复值的，并且包括实部21和虚部22。输入信号2可以是时间连续或时间离散的。在参考图4描述的第三实施例中，输入信号2是复值时间离散信号。[0075]第一加法器11被配置为将输入信号2的实部21和载波信号的实部13相加。因此，在第一加法器11的输出处获得了结果调制信号的实部8。[0076]第二加法器12被配置为将输入信号2的虚部22和载波信号的虚部14相加。因此，在第二加法器12的输出处获得了结果调制信号的虚部9。[0077]第一加法器11的输出信号（即数字调制信号8被转发到第一数模转换器31，并在这里被转换为模拟信号26。模拟信号26是第一比较器33的输入信号。第一比较器33被配置为将模拟输入信号26转换为模拟二进制信号28。[0078]第二加法器12的输出信号（即数字调制信号9被转发到第二数模转换器32,并在这里被转换为模拟信号27。模拟信号27是第二比较器34的输入信号。第二比较器34被配置为将模拟输入信号27转换为模拟二进制信号29。[0079]第一比较器33的输出信号28和第二比较器34的输出信号29分别合并在下游连接的逻辑异或门35内。异或门35产生功率放大器3的二进制输入信号4。二进制信号4在幅度方面是二进制的，并且是时间连续的。二进制信号4用于控制功率放大器3的功率分量。[0080]功率放大器3产生放大的输出信号20,其是二进制输入信号4的放大版本。[0081]放大器设备1还可以包括重建滤波器18。在图4示出的实施例中，所述重建滤波器18是连接在功率放大器3下游的低通滤波器18。在重建滤波器18内，二进制信号20被重建以形成输出信号23。如果输入信号2等于Zt，并且载波频率等于fc，则输出信号23将具有以下信号形状而没有任何进一步的放大因子：[0082]Re{Z⑴}*Im{ej2lIfct}+Im{Zt}*Re{ej2lIfct}二Im{Z⑴*ej2lIfct}[0083]因此，根据所描绘的实施例，重建滤波器18串联连接在功率放大器3的下游，并且重建滤波器18的输入信号20是功率放大器3产生的放大的输出信号20。因此，根据本发明，放大的二进制信号20的带外信号部分被滤除。[0084]通常，放大的二进制信号20由带内信号部分和带外信号部分组成。带外信号部分被重建滤波器18滤除。带内信号部分是整个系统1的实值输出信号23。换句话说，放大的二进制信号20的带内信号部分是在整个本发明设备1的基带输入信号2在载波频率f。处被上调制的放大版本。[0085]在图4的设备中，输入信号2可以是模拟的。在这种情况下，振荡器19将是用于产生载波频率f。的模拟载波信号的模拟振荡器，并且可以省略第一和第二数模转换器31、32。[0086]图5示出了本发明设备1的第四实施例。[0087]输入信号2是复值的，并且包括实部21和虚部22。输入信号2可以是时间连续或时间离散的。在参考图5描述的第四实施例中，输入信号2是复值时间离散信号。[0088]设备1包括用于产生载波频率f。的数字混频信号或载波信号的数振荡器丨9。混频信号包括实部13和虚部14。[0089]加法设备6包括第一加法器11和第二加法器12。[0090]组合设备7包括第一乘法器36、第二乘法器37和减法器38。[0091]第一乘法器36用于处理输入信号2的实部21。第二乘法器37用于处理输入信号2的虚部22。[0092]第一乘法器36串联连接在第一加法器11的下游。第二乘法器37串联连接在第二加法器12的下游。[0093]第一乘法器36和第二乘法器W的输出分别合并在下游串联连接的减法器38内，并相减。[0094]第一加法器11被配置为将输入信号2的实部21和载波信号的实部13相加。因此，在第一加法器11的输出处获得了结果调制信号的实部8。[0095]第二加法器I2被配置为将输入信号2的虚部22和载波信号的虚部14相加。因此，在第二加法器12的输出处获得了结果调制信号的虚部9。[0096]第一加法器11的输出信号，即数字调制信号8，在第一乘法器36内自乘。因此，第一乘法器36的输出信号41是调制数字信号8的平方。[0097]第二加法器12的输出信号，即数字调制信号9,在第二乘法器37内自乘。因此，第二乘法器37的输出信号42是调制数字信号9的平方。[0098]第一乘法器36的输出处的数字信号41以及第二乘法器37的输出处的数字信号42在减法器38内合并。在本实施例中，从信号部分41中减去信号部分42。[00"]在减法器38的输出处输出组合的数字信号39,其同时是下游串联连接的数模转换器40的输入信号。[0100]数模转换器40将数字输入信号39转换为模拟输出信号43,模拟输出信号43同时是下游串联连接的比较器44的输入信号。[0101]比较器44从时间连续输入信号43产生功率放大器3的时间连续的二进制输入信号4。二进制信号4在幅度方面是二进制的，并且是时间连续的。二进制信号4用于控制功率放大器3的功率分量。[0102]功率放大器3产生放大的输出信号20,其是二进制输入信号4的放大版本。[0103]放大器设备1还可以包括重建滤波器18。在图5示出的实施例中，所述重建滤波器18是连接在功率放大器3下游的低通滤波器18。在重建滤波器18内，二进制信号20被重建以形成输出信号23。如果输入信号2等于Zt，并且载波频率等于fc，则输出信号23将具有以下信号形状而没有任何进一步的放大因子：[0104]Re{Z⑴}*Im{ej2lIfct}+Im{Zt}*Re{ej2lIfct}=Im{Z⑴*ej2lIfct}[0105]因此，根据所描绘的实施例，重建滤波器18串联连接在功率放大器3的下游，并且重建滤波器18的输入信号20是功率放大器3产生的放大的输出信号20。因此，根据本发明，放大的二进制信号20的带外信号部分被滤除。[0106]通常，放大的二进制信号20由带内信号部分和带外信号部分组成。带外信号部分被重建滤波器18滤除。带内信号部分是整个系统1的实值输出信号23。换句话说，放大的二进制信号20的带内信号部分是在整个本发明设备1的基带输入信号2在载波频率L处被上调制的放大版本。[0107]图6示出了本发明设备1的第五实施例。[0108]第五实施例基本对应于参考图5描述的第四实施例，其区别在于输入信号2是时间连续输入信号。[0109]因此，信号或信号部分21、22、8、9、41和42己经呈现为模拟形式。因此，与第四实施例相比，省略了组合设备7内的数模转换器40。此外，由于减法器38的输出信号39被直接转发到比较器44中，所以省略了模拟输出信号43的产生。[0110]比较器44从时间连续输入信号39产生功率放大器3的时间连续二进制输入信号4，这里，时间连续输入信号39对应于减法器38的输出信号。二进制信号4在幅度方面是二进制的，并且是时间连续的。二进制信号4用于控制功率放大器3的功率分量。[0111]功率放大器3产生放大的输出信号20,其是二进制输入信号4的放大版本。放大的二进制信号20由带内信号部分和带外信号部分组成。带外信号部分被重建滤波器18滤除。带内信号部分是整个系统1的实值输出信号23。换句话说，放大的二进制信号20的带内信号部分是在整个系统1的基带输入信号2在载波频率f。处被上调制的放大版本。换句话说，整个系统的输出信号是载波频率f。的放大的HF信号。[0112]放大器设备1还可以包括重建滤波器18。在图6示出的实施例中，所述重建滤波器18是连接在功率放大器3下游的低通滤波器18。在重建滤波器18内，二进制信号20被重建以形成输出信号23。如果输入信号2等于Zt，并且载波频率等于fc，则输出信号23将具有以下信号形状而没有任何进一步的放大因子：[0113]Re{Z⑴}*Im{ejMct}+Im{Zt}*Re{ej2lIfct}=Im{Z⑴*ej2nfct}[0114]因此，根据所描绘的实施例，重建滤波器18串联连接在功率放大器3的下游，并且重建滤波器18的输入信号20是功率放大器3产生的放大的输出信号20。因此，根据本发明，放大的二进制信号20的带外信号部分被滤除。[0115]通常，放大的二进制信号20由带内信号部分和带外信号部分组成。带外信号部分被重建滤波器18滤除。带内信号部分是整个系统1的实值输出信号23。换句话说，放大的二进制信号20的带内信号部分是在整个本发明设备1的基带输入信号2在载波频率fc处被上调制的放大版本。[0116]所有描述的本发明的开关放大器结构理论上可以以纯数字或纯模拟的形式来实现。然而，使系统以部分数字和部分模拟的方式来操作是有用的。[0117]图4所示的第三实施例的数模转换器31、32可以在ff。的低截止频率下操作，而图5所示的第四实施例的数模转换器40必须在f2fc的更高截止频率下操作。[0118]根据第一实施例的本发明的放大器系统1由调制块5、功率放大器3和可选的重建滤波器1S组成。调制块5组合了两个加法器11和12、乘法器15和信号比较器16。输入信号2是复值基带信号，并且功率放大器3的输入信号4是用于控制诸如晶体管的放大器元件的调制实值二进制信号。整个系统1的输出信号23是具有载波频率f。的放大的HF信号。[0119]根据本发明，输入信号2的实部和虚部21、22可以彼此分离地编码和放大。[0120]即使已在设备的上下文中描述了一些方面，应当理解:所述方面还表示了对对应方法的描述，使得设备的块或结构部件还被理解为对应的方法步骤或方法步骤的特征。通过与之类比，在方法步骤的上下文内描述或被描述为方法步骤的方面也表示对对应设备的对应块或细节或特征的描述。一些或全部方法步骤可以由硬件设备来执行或同时使用硬件设备），例如微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一些或若干可以由这种设备来执行。[0121]本发明的编码信号可以存储在数字存储介质上，或者可以在诸如无线传输介质或有线传输介质例如，互联网等的传输介质上传输。[0122]取决于具体实现要求，本发明的实施例可以用硬件或软件来实现。可以在使用数字存储介质，例如软盘、DVD、蓝光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPR0M或闪存、硬盘或任何其他磁或光存储器的同时实现各种实施方式，所述数字存储介质上存储有可以与可编程计算机系统协作或合作，使得执行相应方法的电可读控制信号。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。[0123]从而根据本发明的一些实施例包括数据载体，该数据载体包括能够与可编程计算机系统合作以执行本文描述的任何方法的电可读控制信号。[0124]一般而言，本发明的实施例可被实现为具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码用于在计算机上运行计算机程序产品时执行任何方法。[0125]该程序代码还可以存储在例如机器可读载体上。[0126]其他实施例包括用于执行本文描述的任何方法的计算机程序，所述计算机程序存储在机器可读载体上。[0127]换言之，本发明方法的实施例从而是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机上运行计算机程序时执行本文描述的任何方法。[0128]本发明方法的另一实施例从而是数据载体或数字存储介质或计算机可读介质），其上记录有用于执行本文描述的任何方法的计算机程序。[0129]本发明方法的另一实施例从而是表示用于执行本文描述的任何方法的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可被配置为例如经由数据通信链路例如，经由互联网）来传输。[0130]另一实施例包括例如计算机或可编程逻辑器件之类的处理装置，其被配置为或适于执行本文描述的任何方法。[0131]另一实施例包括其上安装有用于执行本文描述的任何方法的计算机程序的计算机。[0132]根据本发明的另一实施例包括被配置为用于向接收机发送用于执行本文描述的至少一个方法的计算机程序的设备或系统。所述发送可以是例如电子的或光学的。接收机可以是例如计算机、移动设备、存储器设备或类似设备。该设备或系统可以包括例如用于向接收机发送计算机程序的文件服务器。[0133]在一些实施例中，可编程逻辑器件（例如，现场可编程门阵列FPGA可以用于执行本文描述的方法的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作，以执行本文描述的任何方法。一般而言，在一些实施例中，方法由任何硬件设备来执行。所述硬件设备可以是任何通用硬件，例如计算机处理器CPU，或者可以是方法专用的硬件，例如ASIC。[0134]上述实施例仅表示对本发明的原理的说明。应当理解:本领域其他技术人员将意识到本文描述的布置和细节的修改和变化。因此，本发明旨在仅由下面权利要求的范围来限制，而不由本文中通过对实施例的描述和讨论提出的具体细节来限制。

权利要求：1.一种用于放大输入信号⑵的设备1，包括：功率放大器⑶，用于放大二进制输入信号⑷；调制设备5，用于基于输入信号⑵产生二进制输入信号⑷；所述输入信号2是复值信号，并且所述二进制输入信号⑷是实值信号，所述调制设备5包括加法设备6，所述加法设备6被配置为将复值输入信号2与预定义频率的复值载波信号相加，并因此产生结果复值信号8,9，以及所述调制设备5包括组合设备7，所述组合设备7连接在所述加法设备（16下游并且被配置为通过组合结果复值信号8,9的实部8和虚部〇?来根据结果复值信号8，9的实部⑻和虚部⑼产生实值二进制输入信号⑷。2.根据权利要求1所述的设备（1，所述设备（1包括重建滤波器（18，具体是低通滤波器，所述重建滤波器（18串联连接在所述功率放大器3的下游，并且所述重建滤波器（18的输入信号20是所述功率放大器3产生的经过放大的输出信号20。3.根据权利要求1或2所述的设备（1，其中，所述加法设备6包括第一加法器（11和第二加法器（12，所述第一加法器（11被配置为将输入信号（2的实部（21与载波信号13，14的实部（13组合以形成结果信号8,9的实部8，并且第二加法器（12被配置将输入信号2的虚部22与载波信号（13,14的虚部（14组合以形成结果信号8,9的虚部⑼。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备（1，其中，所述复值输入信号（2是模拟信号，并且所述设备1包括用于产生所述复值载波信号（13,14的模拟振荡器19。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备（1，其中，所述组合设备（7包括乘法器15和在下游串联连接的比较器（16，所述乘法器（15被配置为将结果复值模拟信号8，9的实部（18和虚部⑼组合以形成模拟组合信号（17，并且所述比较器（16被配置为将所述模拟组合信号17转换为所述功率放大器3的二进制时间连续输入信号⑷。6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备（1，其中，所述复值输入信号（2是数字信号，并且所述设备1包括用于产生所述复值载波信号（13,14的数字振荡器19。7.根据权利要求6所述的设备（1，其中，所述组合设备8包括乘法器（15、在下游连接的比较器（16和包含布置在乘法器（15和比较器（16之间的数模转换器24的串联连接，所述乘法器（15被配置为组合结果调制复值数字信号8,9的实部8和虚部9以形成数字输出信号（17，所述数模转换器24被配置为将乘法器15的数字输出信号（17转换为模拟信号25，并且所述比较器16被配置为将数模转换器24的模拟输出信号25转换为功率放大器⑶的二进制时间连续输入信号⑷。8.根据权利要求6所述的设备（1，其中，所述组合设备7包括第一数模转换器31和第二数模转换器32，所述第一数模转换器31串联连接在第一加法器11的下游并且被配置为将数字结果信号8,9的实部⑻转换为模拟实值信号26，以及所述第二数模转换器32串联连接在第二加法器（12的下游并且被配置为将数字结果信号8,9的虚部9转换为模拟信号27。9.根据权利要求8所述的设备（1，其中，所述组合设备7还包括第一比较器33和第二比较器34，所述第一比较器33串联连接在所述第一数模转换器31的下游，所述第二比较器34串联连接在所述第二数模转换器32的下游，并且所述第一比较器33被配置为将模拟结果信号的实部26转换为第一实值二进制时间连续信号28，所述第二比较器34被配置为将模拟结果信号的虚部27转换为第二实值二进制时间连续信号29。10.根据权利要求9所述的设备（1，其中，所述组合设备7包括逻辑异或电路35，所述逻辑异或电路35连接在两个比较器33,34下游并且被配置为将根据所述实部得到的第一实值二进制时间连续信号（2S与根据所述虚部得到的第二实值二进制时间连续信号29彼此逻辑关联，使得所述异或电路35的输出信号是所述功率放大器3的二进制时间连续输入信号⑷。11.根据权利要求6所述的设备（1，其中，所述组合设备7包括第一乘法器36和第二乘法器37，所述第一乘法器36串联连接在所述第一加法器11的下游，所述第二乘法器37串联连接在所述第二加法器（12的下游，并且所述第一乘法器36被配置为将第一加法器（11的根据所述实部形成的时间离散输出信号8在时间上自乘，所述第二乘法器37被配置为将第二加法器12的根据所述虚部形成的时间离散输出信号9在时间上自乘。12.根据权利要求11所述的设备（1，其中，所述组合设备7包括减法器38，所述减法器38连接在两个乘法器36,37下游并且被配置为形成实部⑻的平方和虚部9的平方之间的差，从而产生实值数字输出信号39。13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述组合设备7包括串联连接在减法器38下游的比较器44和布置在减法器38和比较器44之间的数模转换器40，所述数模转换器40被配置为将所述减法器38的实值数字输出信号39转换为模拟信号4¾，并且所述比较器44被配置为将所述数模转换器40的模拟输出信号43转换为所述功率放大器⑶的二进制输入信号⑷。14.一种放大输入信号⑵的方法，包括：放大二进制输入信号4;基于输入信号2产生二进制输入信号4，所述输入信号（2是复值信号，所述二进制输入信号⑷是实值信号；将所述复值输入信号2与预定义频率D的复值载波信号（13，14相加，以产生结果复值信号8,9;以及通过组合结果复值信号8，9的实部8和虚部9来根据结果复值信号（8，9的实部⑻和虚部⑼产生实值二进制输入信号⑷。15.根据权利要求14所述的方法，还包括:滤除放大的二进制信号（2〇的带外信号部分。

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