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1、在無線通信系統(tǒng)中,射頻功率放大器是發(fā)射機(jī)中的關(guān)鍵部件,存在固有的非線性特性,也是系統(tǒng)中最主要的非線性源。功放非線性特性會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)的帶內(nèi)失真和帶外頻譜再生,嚴(yán)重影響通信系統(tǒng)的性能。為了獲得更大的系統(tǒng)容量和更高頻譜效率,現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)普遍采用了QPSK和M-QAM等調(diào)制方式以及WCDMA、OFDM等寬帶數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),這使得信號(hào)具有高峰均功率比(Peak-to-AveragePowerRatio,PAPR),信號(hào)更容易受到非線性特性的影
2、響,對(duì)射頻功率放大器的線性度提出了更高的要求,通過傳統(tǒng)的功率回退提高功率放大器線性度的方法已經(jīng)不能滿足通信系統(tǒng)的需求,因此功放的線性化處理技術(shù)成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。
數(shù)字預(yù)失真技術(shù)以其高性能、低成本、低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的特點(diǎn)已成為當(dāng)前主流的功放線性化技術(shù)解決方案。本文對(duì)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,分析研究了研究數(shù)字預(yù)失真器結(jié)構(gòu)和常見的數(shù)字預(yù)失真器設(shè)計(jì)方案,綜合評(píng)估選取了基于查找表的記憶多項(xiàng)式方案進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),方案結(jié)合了查找表和記
3、憶多項(xiàng)式法的優(yōu)點(diǎn),提高電路補(bǔ)償效率并降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)的硬件開銷。系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)算法直接求解記憶多項(xiàng)式參數(shù),采用奇異值分解(SVD)算法直接求取多項(xiàng)式的廣義逆矩陣,不同于常用的LMS算法和RLS算法,避免了多次迭代運(yùn)算。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)在Matlab/Simulink、XilinxISE/EDK開發(fā)環(huán)境完成,在系統(tǒng)測(cè)試時(shí)引入了硬件協(xié)仿真的測(cè)試方法,利用SystemGenerator工具創(chuàng)建DPD系統(tǒng)硬件協(xié)仿真模塊,基于XilinxML60
4、5FPGA開發(fā)板對(duì)系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證,測(cè)試信號(hào)采用由MATLAB生成的5M和10M帶寬的16QAM信號(hào),功放選用研究室自行設(shè)計(jì)的2.4GHz的WLAN集成功率放大器,測(cè)試結(jié)果表明DPD系統(tǒng)針對(duì)Simulink功放模型輸出信號(hào)的ACPR指標(biāo)改善達(dá)到30dB。
DPD系統(tǒng)性能需要實(shí)際的硬件上進(jìn)行測(cè)試,因此在Simulink仿真環(huán)境設(shè)計(jì)了基于測(cè)量?jī)x器的數(shù)字預(yù)失真半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái),利用SCPI編程實(shí)現(xiàn)了測(cè)量?jī)x器控制,將
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