線性功率放大器數(shù)字預(yù)失真技術(shù)研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC學(xué)位論文線性功率放大器數(shù)字預(yù)失真技術(shù)研究（題名和副題名）陳海波陳海波（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名金龍金龍副研究員副研究員電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)成都成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士碩士專業(yè)名稱電磁場(chǎng)與微波技術(shù)電磁場(chǎng)與微波技術(shù)論文提交日期2012.04論文答辯日期2012.05學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2012年月日注1注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)摘要I摘要現(xiàn)代通信系統(tǒng)中大

2、多數(shù)采用了頻譜利用率高的線性調(diào)制技術(shù)，如QPSK，QAM和8PSK等等。這些調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)是信號(hào)的幅度是非橫包絡(luò)，即具有一定的峰均比。高峰均比的調(diào)制信號(hào)對(duì)功放的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，高峰均比意味著功放大多數(shù)情況工作在飽和點(diǎn)以下，代價(jià)是效率低。為了提高功放的效率，通常讓功放工作在飽和區(qū)或采用一些高效率功放技術(shù)（如Doherty），但是這些高效率功放的線性度較差，結(jié)果導(dǎo)致信號(hào)頻譜展寬和誤碼率上升。因此，現(xiàn)代的通信系統(tǒng)中多數(shù)采用線性化技術(shù)高效

3、率功放技術(shù)來(lái)緩和效率與線性度之間的矛盾。在眾多線性化技術(shù)中，數(shù)字預(yù)失真技術(shù)是最有效的技術(shù)之一。本文先介紹功放的非線性分析，說(shuō)明了功放的射頻模型與功放的基帶模型之間的關(guān)系。介紹了Wiener，Hammerstein和MemyPolynomial等幾種有記憶的基帶功放模型，此外還說(shuō)明非恒包絡(luò)信號(hào)對(duì)功放模型影響，即功放的特性主要受平均功率的影響。本文研究的重點(diǎn)是預(yù)失真模型參數(shù)提取過(guò)程，即如何將估計(jì)的預(yù)失真模型參數(shù)應(yīng)用于預(yù)失真器。功放輸入輸出數(shù)

4、據(jù)需要?dú)w一化至某一功率電平，這樣估計(jì)出的參數(shù)才能直接用于預(yù)失真模型。先介紹間接學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的參數(shù)提取過(guò)程，并介紹兩種增益選擇方式（最大增益類型和最大功率類型）的預(yù)失真參數(shù)提取過(guò)程，然后提出通用的參數(shù)提取模型并作詳細(xì)討論。本文還詳細(xì)說(shuō)明了預(yù)失真器對(duì)輸入信號(hào)峰均比的影響，即預(yù)失真器輸出信號(hào)的峰均比高于輸入信號(hào)的峰均比，這導(dǎo)致預(yù)失真信號(hào)的平均功率低于訓(xùn)練信號(hào)的平均功率。由于平均功率不同而導(dǎo)致功放的特性發(fā)生變化，預(yù)失真模型已經(jīng)偏離功放的逆模型，從而

5、達(dá)不到預(yù)期的預(yù)失真效果，解決的辦法是通過(guò)迭代或結(jié)合削峰技術(shù)。此外本文還介紹了復(fù)數(shù)QR分解在FPGA中的實(shí)現(xiàn)。本文最后研究基于LTE信號(hào)的數(shù)字預(yù)失真驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括LTE信號(hào)產(chǎn)生，插值，數(shù)字上下變頻，基于參數(shù)插值的預(yù)失真器以及模擬上下變頻的設(shè)計(jì)。并指出系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)，給出了數(shù)字預(yù)失真測(cè)試結(jié)果，并對(duì)測(cè)試結(jié)果和存在的問(wèn)題作了詳細(xì)分析。測(cè)試結(jié)果表明，對(duì)于5MHz帶寬的信號(hào)，相同輸出平均功率下，加預(yù)失真后功放輸出ACPR改善約13d