寬帶通信中有記憶射頻功率放大器的建模與預失真方法.pdf

1、隨著用戶數(shù)量的迅速增長和寬帶通信業(yè)務的開展，現(xiàn)有的通信頻段已經(jīng)變得越來越擁擠。為了提高頻譜利用率，現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中廣泛采用了非恒包絡的線性調(diào)制方式和多載波技術，這對射頻功率放大器的線性度提出了很高的要求。而為了提高功率效率，一般讓射頻功率放大器工作在接近飽和點，此時非線性變得十分嚴重。要解決功率效率和頻譜效率間的矛盾，線性化技術十分關鍵。 預失真是一種有廣闊發(fā)展前景的線性化技術，其效果的好壞，與所建立的功放模型有著密切的聯(lián)系。

2、在近年來迅速發(fā)展的WCDMA和OFDM等寬帶通信系統(tǒng)中，射頻功率放大器的記憶效應顯著，傳統(tǒng)的無記憶建模和預失真技術，很難獲得理想的效果。 本論文運用非線性系統(tǒng)的相關理論和方法，對寬帶通信系統(tǒng)中，有記憶射頻功放的建模和預失真方法進行了研究，主要內(nèi)容如下。 1.分析了射頻功率放大器的主要非線性特性，闡述了放大器建模的基本理論。 2.提出了射頻功率放大器記憶效應的分析方法。在寬帶通信系統(tǒng)中，放大器的記憶效應十分顯著，傳

3、統(tǒng)的無記憶模型無法分析由記憶效應引起的現(xiàn)象。本文在深入分析記憶效應的表現(xiàn)形式和產(chǎn)生機理的基礎上，提出了基于Hammerstein模型和Volterra級數(shù)模型的記憶效應分析方法，分別對有記憶功放的特性曲線和IMD不對稱現(xiàn)象進行分析，使理論模型和實際觀測到的現(xiàn)象能夠很好地吻合。 3.提出了基于小波網(wǎng)絡的射頻功率放大器建模方法。在該方法中，采用延時復值小波網(wǎng)絡構造有記憶功放模型，并將訓練樣本、小波函數(shù)和放大器本身的特性相結合，對模型

4、進行初始化，然后運用梯度算法訓練模型中的復參數(shù)。由于復值網(wǎng)絡能直接處理放大器輸入、輸出信號的復包絡，所以模型的結構比較簡單。仿真結果表明，相比于文獻中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型，所建立的模型有較快的收斂速度和較好的時、頻域性能。 4.闡述了預失真技術的原理，著重研究了基于查詢表和基于工作函數(shù)的預失真器實現(xiàn)方法，并對二者的特點進行了比較。 5.提出了基于簡化Volterra級數(shù)的放大器預失真線性化方法。一般形式的Volterra模