射頻功率放大器數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展和人們對高頻譜利用率和高功率效率的追求，線性調(diào)制技術(shù)和高效率的射頻功率放大器得到了廣泛應(yīng)用。非恒包絡(luò)調(diào)制方式的使用使得射頻放大器通常需要采用功率回退的方法來達(dá)到系統(tǒng)線性的要求。但是為了提高功率放大器的效率，又要求其工作在飽和狀態(tài)，這必然就會帶來嚴(yán)重的非線性。非線性不僅會導(dǎo)致信號帶寬之外的頻譜再生或擴(kuò)展，對鄰近信道造成干擾；還會在信號帶寬內(nèi)造成失真，惡化了接收機(jī)的比特誤碼率。
　　 為了獲得高效率高、線性

2、度好的功率放大器，通?？梢圆捎镁€性化的方法來實現(xiàn)。數(shù)字預(yù)失真是所有線性化技術(shù)中性價比最好的一種，為了研究數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)，需要對功率放大器的非線性特性及其記憶效應(yīng)有非常深入的理解，同時為了進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)的仿真，需要構(gòu)建準(zhǔn)確的功率放大器行為模型。本文主要是對寬帶功率放大器的非線性特性、記憶效應(yīng)、行為模型以及數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　 功率放大器非線性特性部分主要闡述了非線性特性的描述、非線性特征參數(shù)、非線性產(chǎn)生的失真產(chǎn)物、非

3、線性分析方法等；功率放大器記憶效應(yīng)部分主要分析了記憶效應(yīng)的識別、產(chǎn)生的原因，給出了記憶效應(yīng)消除的方法；功率放大器的行為模型部分主要對當(dāng)前提出的典型行為模型進(jìn)行的分析和比較；數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)與仿真實現(xiàn)部分主要分析了當(dāng)前主要的線性化技術(shù)并進(jìn)行了比較，在MATLAB環(huán)境下對數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)構(gòu)建與仿真；搭建數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)實驗平臺，并進(jìn)行實驗驗證。
　　 本論文在大量閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上針對預(yù)失真技術(shù)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容有：
　　

4、 1.分析了功率放大器的非線性特性以及其衡量指標(biāo)；并通過單雙音信號闡述了非線性失真在時域、頻域中的影響，即隨著輸入功率的增加，無論是諧波，還是互調(diào)產(chǎn)物都逐漸增大，時域上曲線發(fā)生變形（幅度不再線性變化，相位發(fā)生旋轉(zhuǎn)），頻域上帶外出現(xiàn)諧波，帶內(nèi)互調(diào)分量增大，使得頻譜發(fā)生擴(kuò)散；并分析了功率放大器記憶效應(yīng)的存在，及其對預(yù)失真設(shè)計方案帶來的影響。
　　 2.闡述了預(yù)失真技術(shù)的基本原理，分別使用查找表、多項式和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)對功率放大

5、器模型進(jìn)行辨識仿真和預(yù)失真設(shè)計仿真，并對三種方法綜合比較后，自主設(shè)計出最符合我們實驗條件和實際情況的改進(jìn)記憶多項式技術(shù)。并利用我們的記憶多項式線性化技術(shù)對射頻功率放大器進(jìn)行辨識，設(shè)計數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)。
　　 3.使用ADS和MATLAB軟件聯(lián)合仿真的形式來評估整個預(yù)失真系統(tǒng)的線性化效果。用ADS仿真一定條件的功率放大器，使用我們自主設(shè)計的預(yù)失真技術(shù)對該放大器進(jìn)行非線性預(yù)補(bǔ)償，完成該技術(shù)驗證第一步。
　　 4.預(yù)失真技術(shù)實驗