功率放大器寬帶自適應預失真技術(shù)研究.pdf

1、在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中,功率放大器是最重要的模塊之一,但是也是固有的非線性器件,其非線性會產(chǎn)生帶內(nèi)和帶外誤差失真,其結(jié)果就是導致鄰道干擾和誤碼率性能的惡化。此外,為了在有限帶寬內(nèi)盡可能的增加傳輸容量,現(xiàn)代通信系統(tǒng)(比如WCDMA和WiMAX等)通常使用高效頻譜利用效率的數(shù)字調(diào)制格式。其結(jié)果就是這種系統(tǒng)的信號包絡有較大的波動并具有較高的峰均功率比,相應的也就加重了發(fā)射機的強非線性記憶效應的影響。因此,功率放大器線性化技術(shù)就成為減少通信誤碼率

2、、抑制頻譜再生和鄰道干擾并提高功率放大器效率的必要手段,并且可以加速通信系統(tǒng)設計和驗證過程,具有重大的理論價值和廣闊的應用前景。
　　 在所有線性化技術(shù)中,由于其具有高精確性、高效操作、使用靈活等優(yōu)勢,數(shù)字預失真技術(shù)成為最有前途的功放線性化技術(shù),并且在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中得到了廣泛應用。本文針對這一技術(shù),重點研究了寬帶通信系統(tǒng)中帶有非線性記憶效應的功率放大器行為建模和自適應數(shù)字預失真技術(shù),主要內(nèi)容有:
　　 1、研究了功放非線

3、性特性的基本理論,詳細描述了評價功率放大器非線性特性的主要技術(shù)指標,并總結(jié)了常見的功放無記憶和有記憶行為模型,這些都為自適應預失真技術(shù)的研究奠定了重要的理論基礎。
　　 2、構(gòu)建了用于功放行為模型提取和驗證的測量和仿真平臺。功率放大器非線性特性的測量結(jié)果直接決定了所建立的行為模型的精度,本文從兩個方面構(gòu)建了寬帶通信信號激勵下的行為模型提取和驗證的平臺,一是基于安捷倫測量儀器的實時測試平臺,二是基于ADS2006的系統(tǒng)仿真平臺。并

4、分別給出了實際功率放大器主要特性的測量和仿真結(jié)果。
　　 3、給出了預失真應用中基于增強NARMA結(jié)構(gòu)的寬帶功率放大器行為模型,并分別使用普通最小二乘(LS)算法和遞歸最小二乘(RLS)算法進行模型參數(shù)的提取和更新。模型分別使用ADS2006仿真和實際測量數(shù)據(jù)來進行驗證。廣義NARMA模型性能通過使用歸一化的均方誤差和鄰道誤差功率比等帶內(nèi)和帶外失真誤差進行評價,并且在計算精度和計算復雜性方面和傳統(tǒng)的NARMA模型及記憶多項式模型

5、進行比較。仿真結(jié)果表明,在所有研究的模型中,增強NARMA模型在刻畫寬帶功率放大器動態(tài)性能方面具有精確性和復雜度矛盾的最好折中特性。
　　 4、闡述了一種用于寬帶通信系統(tǒng)中由記憶功率放大器引起的信號非線性失真的高效自適應數(shù)字預失真方法。該方法使用廣義NARMA模型和間接學習結(jié)構(gòu)構(gòu)造自適應預失真系統(tǒng),并使用高斯-牛頓算法實時在線動態(tài)估計預失真器參數(shù)。計算機仿真結(jié)果表明:廣義NARMA模型預失真器能夠較好地補償寬帶功率放大器的非線性