LTE射頻高效功率放大器中的查找表數(shù)字預(yù)失真關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、LTE系統(tǒng)中的高效功率放大器是對(duì)模擬上變頻后的射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足發(fā)射功率的要求，關(guān)于功率放大器的研究存在以下幾個(gè)難點(diǎn)：
　　(1)非線性失真。功率放大器固有的非線性特性會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)帶內(nèi)失真、帶外頻譜擴(kuò)展，系統(tǒng)誤碼率增加，影響通信質(zhì)量。
　　(2)功率效率低。LTE信號(hào)采用非恒包絡(luò)調(diào)制方式，具有很高的峰均比。然而高峰均比的信號(hào)經(jīng)功率放大器放大后，會(huì)產(chǎn)生非線性失真。為減小信號(hào)的失真，需要對(duì)功放進(jìn)行功率回退，但這會(huì)降低

2、功放的效率。
　　(3)工程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高。使用 Volterra級(jí)數(shù)來(lái)擬合寬帶功放的記憶效應(yīng)和非線性特性，其復(fù)雜度隨多項(xiàng)式階數(shù)的增加而呈指數(shù)增長(zhǎng)，計(jì)算量大，無(wú)法實(shí)時(shí)運(yùn)算。
　　針對(duì)上述問題，本文給出一種線性補(bǔ)償能力好、復(fù)雜度低、實(shí)現(xiàn)成本低的數(shù)字預(yù)失真查找表模型，具體研究包括以下四個(gè)方面：
　　第一，使用圖形化軟件 Simulink仿真并分析數(shù)字預(yù)失真算法的理論有效性。PAPR為6.48dB，帶寬為20MHz的TDD-L

3、TE信號(hào)，直接經(jīng)功放輸出，ACLR為?38.84dBc，帶外頻譜擴(kuò)展。采用間接學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的DPD算法構(gòu)造預(yù)失真器，使得預(yù)失真器和功放級(jí)聯(lián)表現(xiàn)為一線性系統(tǒng)，輸出信號(hào)的ACLR為?63.33dBc，帶外平坦。仿真結(jié)果表明，DPD算法有效地改善了PA的非線性失真。
　　第二，構(gòu)造數(shù)字預(yù)失真算法的查找表模型。DPD算法中的多項(xiàng)式模型復(fù)雜度高，實(shí)時(shí)運(yùn)算困難，需要將多項(xiàng)式轉(zhuǎn)換為查找表。首先將多項(xiàng)式系數(shù)映射到查找表中存儲(chǔ)；然后仿真分析所需的查找表

4、存儲(chǔ)空間，表長(zhǎng)度為4096時(shí)，多項(xiàng)式法與查找表法的相對(duì)誤差為?74.11dB，功放輸出信號(hào)的 ACLR分別為?60.99dBc和?60.96dBc，二者性能很接近。
　　第三，設(shè)計(jì)查找表數(shù)字預(yù)失真的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。采用自頂向下的設(shè)計(jì)思路，根據(jù)功率放大器的功能需求將整個(gè)工程分為五大單元，設(shè)計(jì)各單元的外部接口和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；分析數(shù)字預(yù)失真所需的FPGA資源。
　　第四，查找表數(shù)字預(yù)失真方案的性能測(cè)試與分析。搭建 LTE射頻高效功率