功率放大器寬帶自適應預失真技術研究.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)生帶內和帶外誤差失真,其結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)字調制格式。其結果就是這種系統(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)字預失真技術成為最有前途的功放線性化技術,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,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,主要內容有:
　　 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指標,并總結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的研究奠定了重要的理論基礎。
　　 2、構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果。
　　 3、給出了預失真應用中基于增強NARMA結構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模型和間接學習結構構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