基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的射頻功放非線性模型研究.pdf

1、由于其優(yōu)良的逼近能力，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正逐漸成為一種越來(lái)越有吸引力的解決功率放大器建模的方案。在不清楚功率放大器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也可以根據(jù)采集得到的功放輸入以及輸出數(shù)據(jù)，來(lái)學(xué)習(xí)到該電路的內(nèi)部行為。因此，本文首先從單波段射頻功率放大器的非線性特點(diǎn)著手研究，然后介紹了功率放大器的記憶效應(yīng)，對(duì)該效應(yīng)引起的原由進(jìn)行了分析，并介紹了幾種常見(jiàn)的功率放大器記憶模型，以及這些模型之間的關(guān)系；隨后介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論知識(shí)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的徑向基函

2、數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)射頻功放進(jìn)行行為模型建立；最后對(duì)雙波段功率放大器的非線性特性進(jìn)行理論研究以及相關(guān)的一系列實(shí)驗(yàn)，并對(duì)雙波段射頻功放進(jìn)行建模。主要工作包括：
　　(1)研究單波段射頻功放的非線性特性理論，闡述了給射頻功放帶來(lái)這種失真的根源，以及非線性失真對(duì)信號(hào)放大的一些影響；接著對(duì)記憶效應(yīng)進(jìn)行分類以及分析其產(chǎn)生的緣由，其中記憶效應(yīng)與輸入信號(hào)的帶寬密不可分，帶寬越寬記憶效應(yīng)越深越明顯，此時(shí)，AM/AM以及 AM/PM曲線發(fā)散的越厲

3、害，所以記憶效應(yīng)對(duì)建模精度造成的影響不容小覷。本文后面的建模等相關(guān)工作都是在該理論的指導(dǎo)下所進(jìn)行的。
　　(2)研究了單波段射頻功放的行為模型，提出了兩種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的單波段射頻功放行為模型：第一種是交叉實(shí)數(shù)時(shí)延徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，第二種是遞歸型徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。第一種模型在傳統(tǒng) RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上，在輸入端加入了多項(xiàng)式交叉項(xiàng)和延遲項(xiàng)，交叉項(xiàng)用于模擬功放的強(qiáng)非線性，延遲項(xiàng)用于模擬功放的記憶效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該模型可以適合

4、射頻功率放大器行為模型，并且效果非常好，與反向傳播(back propagation，BP)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)數(shù)延時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比，收斂速度快，大大縮短了訓(xùn)練時(shí)間。為了進(jìn)一步提高建模的精度，接著提出了遞歸型徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，該模型在前一個(gè)模型的基礎(chǔ)上將輸出項(xiàng)反饋到模型的輸入端進(jìn)行功放建模，實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于強(qiáng)非線性的射頻功率放大器的建模，模型效果很好，擬合精度高，且收斂速度更快。
　　(3)研究了雙波段射頻功放的行為模型，首先分析了雙波段的