TD-LTE系統(tǒng)功放的非線性特性及數(shù)字預(yù)失真技術(shù)研究.pdf

1、在TD-LTE系統(tǒng)中，采用正交頻分復(fù)用技術(shù)和多載波調(diào)制技術(shù)來提高頻譜資源利用率，這使得LTE信號具有高峰均值、非恒定包絡(luò)和寬帶等特點(diǎn)，寬帶信號經(jīng)過功率放大器放大后會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的非線性失真。同時為了提高功率放大器的輸出效率，現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中常采用Doherty技術(shù)，然而Doherty功率放大器使得非線性失真更為嚴(yán)重。因此，保持功率放大器的工作效率同時如何提高線性度是TD-LTE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文針對TD-LTE系統(tǒng)的Do

2、herty功率放大器的非線性特性及數(shù)字預(yù)失真技術(shù)進(jìn)行了研究。首先分析了OFDM系統(tǒng)存在的高峰均值問題，從而指出功放線性化的必要性。分析了功率放大器的非線性失真原理及其對LTE信號的影響，介紹了功率放大器的無記憶模型和有記憶模型的建立。
　　其次研究了自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)原理以及關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)介紹了查找表、記憶多項式和改進(jìn)Hammerstein三種常用的模型結(jié)構(gòu)，借助ADS軟件進(jìn)行了模型仿真，驗(yàn)證了三種模型的線性化效果。
　　針對

3、基于LUT和記憶多項式兩種模型的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。在LUT預(yù)失真實(shí)現(xiàn)中，采用無記憶多項式模型擬合功率放大器的AM/AM和AM/PM特性，設(shè)計實(shí)現(xiàn)了基于幅度索引的LUT預(yù)失真器。對于記憶多項式模型，研究了基于QR分解的RLS自適應(yīng)算法的記憶多項式預(yù)失真技術(shù)，同時引入CODIC技術(shù)和脈動陣列技術(shù)來降低QRD_RLS算法的復(fù)雜度，以便于算法的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)。針對資源和計算速率問題，提出了一種改進(jìn)CORDIC算法實(shí)現(xiàn)脈動陣列，提

4、高了預(yù)失真器參數(shù)提取算法的速率，減少了硬件消耗。
　　為了預(yù)失真實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確性，論文還研究了數(shù)字預(yù)失真環(huán)路的時延估計算法，提出了分段式插值法來實(shí)現(xiàn)精確的時延估計，仿真結(jié)果表明了該算法能夠正確的估計環(huán)路延時。
　　最后，借助Quartus II軟件實(shí)現(xiàn)了兩種模型數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)，設(shè)計了基于FGPA的功放數(shù)字預(yù)失真平臺，結(jié)合Doherty功率放大器對本文設(shè)計的預(yù)失真系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)失真實(shí)驗(yàn)，測試所采用的功放的中心頻率是1.90GHz，輸出