基于多項(xiàng)式結(jié)構(gòu)的功率放大器行為模型研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代微波電路仿真技術(shù)與數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的發(fā)展，功率放大器行為模型的研究已經(jīng)成為功率放大器研究領(lǐng)域的重要方向之一。而采用多項(xiàng)式結(jié)構(gòu)(Volterra級(jí)數(shù))描述放大器的特性是行為模型研究中最主要的方法。本論文主要內(nèi)容涉及不同的多項(xiàng)式行為模型的結(jié)構(gòu)，放大器的非線性測量和行為模型參數(shù)提取的研究。其中包括：(1)功率放大器的非線性特性和記憶效應(yīng)的測量；(2)基于單音和雙音測量建立功率放大器行為模型；(3)基于調(diào)制信號(hào)測量建立功率放大器行為模型；

2、(4)非均勻時(shí)延的動(dòng)態(tài)估計(jì)方法及動(dòng)態(tài)行為模型的建立。(5)不同行為模型性能的實(shí)驗(yàn)比較。 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新之處可概括如下： 1．提出了一種新的基于數(shù)字方法的IM3相位測量方法。 功率放大器IM3分量的幅度和相位不對(duì)稱性描述了功率放大器的記憶特性，因而IM3相位的測量變成行為模型研究中越來越重要的一個(gè)問題，但采用傳統(tǒng)的模擬方式測量IM3分量的相位是一件困難的事情。我們提出了一種新的IM3相位測量的方法，這種方法采用數(shù)字

3、接收技術(shù)測量輸入輸出信號(hào)，并采用新的算法從采樣數(shù)據(jù)中估計(jì)IM3的相位。在文中還討論和分析了這種測量方法的精度。 2．建立了一種基于雙音測試的多支路結(jié)構(gòu)的行為模型。 采用單音和雙音測試是最常用的功率放大器非線性和記憶效應(yīng)的測量方法，因此基于放大器單音和雙音測量的數(shù)據(jù)建立行為模型已成為行為模型研究的重要方向。本文基于放大器的物理特性，提出了一種新的多支路結(jié)構(gòu)的行為模型，這種模型能夠有效的描述放大器的非線性和包絡(luò)記憶效應(yīng)，并且

4、模型測量只需要采用雙音測試。 3．基于放大器反饋結(jié)構(gòu)，建立了一種新的簡化Volterra級(jí)數(shù)模型。 隨著寬帶通信系統(tǒng)的發(fā)展，功率放大器的非線性和記憶效應(yīng)日益嚴(yán)重。因此放大器行為模型的結(jié)構(gòu)也變得日趨復(fù)雜，這同時(shí)使得模型的辨識(shí)變得更加困難。如何基于已有的放大器電路特性來對(duì)行為模型簡化成為行為模型的一個(gè)新的挑戰(zhàn)性的課題。本文從基于放大器的實(shí)際電路結(jié)構(gòu)的反饋模型出發(fā)，對(duì)放大器的非線性特性進(jìn)行了近似處理，推導(dǎo)出了一種簡化Volte

5、rra級(jí)數(shù)模型。此外，在文中還提出了一種基于采樣頻率和信號(hào)帶寬估算模型時(shí)延的方法。 4．進(jìn)行動(dòng)態(tài)行為模型的研究。 由于功率放大器輸出特性密切依賴其工作環(huán)境，因此放大器的行為模型實(shí)際上體現(xiàn)為非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，而模型參數(shù)的值也應(yīng)該是時(shí)變的。而不同的功率放大器，也通常表現(xiàn)出完全不同的記憶效應(yīng)，因此對(duì)于某個(gè)具體的放大器，只須關(guān)注對(duì)其輸出最具影響的記憶效應(yīng)。在本文，首先提出了一種新的基于誤差信號(hào)互相關(guān)序列的行為模型時(shí)延動(dòng)態(tài)估計(jì)算法。